Immunoterapia dei tumori

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1 Immunoterapia dei tumori Mirata ad attivare l immunità antitumore : - Immunizzazione passiva (anticorpi monoclonali) - Somministrazione di citochine (IFN-, IL-2, TNF- ) - Introduzione di adiuvanti nel microambiente tumorale (patogeni, TLRLs) - Immunizzazione attiva (vaccinazione) -Supporto durante trattamenti chemioterapici (GM-CSF, acido folinico) - Profilassi (vaccini, antibiotici, antiinfiammatori) - Trapianto di midollo (nel caso di tumori ematici)

2 2011 Ipilimumab Modificato da: Weiner et al Nat. Rev. Immunol :

3 Neoplasie ematiche 1) Linfociti Neoplasie linfoidi 2) Precursore mieloide Neoplasie mieloidi 3) Macrofagi e DC Istiocitosi

4 Neoplasie linfoidi LEUCEMIA: neoplasie linfoidi che si presentano con un diffuso interessamento del midollo osseo; spesso accompagnate da un alto numero di cellule neoplastiche nel sangue periferico. LINFOMA: proliferazioni linfoidi che si presentano come masse tissutali distinte. Il confine spesso non è ben definito, specie nell evolversi della malattia. I termini leucemia e linfoma descrivono la tipica distribuzione tissutale della malattia al momento della manifestazione clinica. NEOPLASIE PLASMACELLULARI: tumori delle cellule B giunte al termine del processo differenziativo. Insorgono in genere nel midollo osseo.

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6 LEUCEMIA LINFOBLASTICA ACUTA, LLA (acute lymphoblastic leukemia, ALL): -Neoplasie costituite da precursori linfocitari immaturi B (pre-b) o T (pre-t) definiti linfoblasti. -La maggior parte delle LLA è costituita da tumori dei pre-b che si manifestano come leucemie acute dei bambini. -Le meno frequenti LLA da pre-t tendono a manifestarsi nei maschi adolescenti come linfomi, spesso con interessamento timico. -L accumulo di cellule neoplastiche nel midollo osseo sopprime la normale ematopoiesi, ne risultano anemia, neutropenia e trombocitopenia. -Con una terapia aggressiva più del 90% dei bambini con LLA raggiunge una remissione completa e almeno 2/3 possono considerarsi guariti.

7 LEUCEMIA LINFATICA CRONICA, LLC (chronic lymphocitic leukemia, CLL): -E una neoplasia a linfociti B. -E la forma di leucemia più diffusa tra gli adulti nei paesi occidentali. La maggior parte dei pazienti ha più di 50 anni ed è asintomatico. L immunofenotipo è caratteristico: le cellule tumorali esprimono i marcatori pan B CD19 e CD20. -I meccanismi attraverso cui la LLC inficia la normale funzione immunitaria sono sconosciuti. -Il decorso e la prognosi sono molto variabili. La sopravvivenza mediana è di 4-6 anni. Tende a trasformarsi in neoplasie linfoidi più aggressive.

8 LINFOMA DI HODGKIN: -Il linfoma di Hodgkin insorge in un singolo LN o in una catena di LN e diffonde prima ai LN anatomicamente contigui. -E caratterizzato da cellule neoplastiche giganti chiamate cellule di Reed-Stenberg (1-5% delle cellule tumorali). -E una delle forme più frequenti di neoplasie maligne che colpiscono i giovani adulti. -Molti progressi sono stati fatti nel trattamento di questa malattia che risulta curabile nella maggior parte dei casi.

9 LINFOMI NON HODGKIN (LNH): - I LNH si presentano frequentemente in sedi extralinfonodali e si diffondono in maniera imprevedibile. - Hanno un incidenza di 5 volte maggiore rispetto al linfoma di Hodgkin. - Il 95% dei pazienti colpiti da questa malattia sono adulti. - Sono state identificate almeno 30 forme diverse di questo tipo di tumore.

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11 LEUCEMIA MIELOIDE ACUTA, LMA (acute myeloid leukemia, AML): Neoplasie mieloidi -Colpisce principalmente gli adulti. -E abbastanza eterogenea per via della complessità della differenziazione della linea mieloide. -Interessa primitivamente il midollo osseo e in minor grado gli organi ematopoietici secondari (milza, fegato e LN). -L accumulo di precursori mieloidi neoplastici proliferanti nel midollo osseo sopprime i rimanenti progenitori ematopoietici, ne risultano anemia, neutropenia e trombocitopenia (cfr LLA). -E difficile da trattare. Il 60% dei pazienti ottiene remissione completa, ma solo il 15-30% rimane libero dalla malattia per 5 anni.

12 LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA, LMC (chronic myeloid leukemia, CML): -Coinvolge cellule totipotenti che danno origine a cellule mieloidi e linfoidi. -Le cellule neoplastiche invadono il MO e sopprimono le cellule progenitrici normali, anche se la differenziazione terminale della cellula neoplastica è relativamente normale. Si ha ipercellularità midollare e aumentata ematopoiesi, spesso accompagnata anche da una leucocitosi elevata. -Caratteristica alterazione molecolare: traslocazione BCR-ABL. -Farmaci che inibiscono la chinasi BCR-ABL inducono remissione completa in più del 90% dei pazienti. Tuttavia gli inibitori sopprimono ma non eliminano il clone LMC. Il trapianto di midollo è il trattamento d elezione.

13 Traslocazione BCR-ABL -Il gene Abelson (ABL - abl) passa dal cromosoma 9 al cromosoma 22, con formazione di un gene chimera Bcr-Abl. - La forma corta del cromosoma 22 è detta «cromosoma Philadelphia». -La proteina di fusione risultante è una chinasi iperattiva stimolante la proliferazione leucemica. -Tale difetto cromosomico è presente nel 90-95% dei pazienti con LMC.

14 Dougan et al Ann. Rev.Immunol :83-117

15 Meccanismi d azione degli anticorpi usati in immunoterapia 1) Citotossicità cellulare anticorpo-dipendente (ADCC) 2) Opsonizzazione e fagocitosi della cellula tumorale. 3) Citotossicità mediata dal complemento 4) Attivazione o blocco di segnali intracellulari

16 ANTICORPI USATI NEL TRATTAMENTO DEI TUMORI EMATOLOGICI 1) RITUXIMAB 2) IBRITUMUMAB 3) TOSITUMOMAB 4) ALEMTUZOMAB 5) GEMTUZOMAB

17 Rituximab (anti-cd20) Mabthera - Anticorpo chimerico (Fc umano, Fab murino), IgG1 - E diretto contro l antigene pan B CD20 - Uccide cellule sia normali che maligne CD20 +, ma la deplezione dei linfociti B sani è molto poco tossica. - CD20 è un buon target perché l espressione non è downregolata dall anticorpo.

18 - Approvato per il trattamento dei linfomi non-hodgkin CD Non sopprime il midollo osseo perciò può essere usato in combinazione con la chemioterapia - In associazione con la terapia CHOP (ciclofosfamide, doxorubicina, vincristina, prednisone) il Rituximab induce remissione completa nel 76% dei casi (contro il 63% per la terapia CHOP da sola). - Meccanismi d azione: ADCC, fissazione del complemento, signaling. - Può dare reazioni collegate all infusione, generazione di ab antitopo e nel tempo insorge resistenza al rituximab.

19 Ibritumomab e Tositumomab (anti-cd20) - 90 Y-Ibritumomab tiuxetan è un anti-cd20 murino (IgG1) coniugato con ittrio-90 (Zevalin ) I-tositumomab è un anti-cd20 (IgG2a) murino coniugato a iodio-131 (Bexxar ) - I radioconiugati permettono di bersagliare di radiazioni la cellula neoplastica in modo mirato (utili quando la densità dell antigene è bassa o è difficile il coinvolgimento delle cellule immuni) - Si usano nel trattamento dei linfomi non-hodgkin.

20 Alemtuzumab (anti-cd52) Campath - Anticorpo umanizzato, IgG1 - Riconosce CD52 (molecola espressa da linfociti B e T, cellule NK, monociti e macrofagi) - Meccanismi d azione: fissazione del complemento, signaling - Approvato per il trattamento della LLC. E attivo anche in neoplasie dei linfociti T quali la leucemia prolinfocitica T e il linfoma cutaneo a cellule T.

21 Gemtuzumab (anti-cd33) Mylotarg - Anticorpo umano, IgG4 - E diretto contro l antigene mieloide CD33 - E utilizzato come immunoconiugato (Gemtuzumab ozogamicina) con la tossina calicheamicina (antibiotico tossico per il DNA) nel trattamento dell AML.

22 Ofatumumab (anti-cd20) Arzerra Obinutuzumab (anti-cd20) Gazyva - Hanno ottenuto dall FDA nel 2013 la designazione come Breakthrough Therapy. - Sono anticorpi umanizzati, IgG1. - Sono diretti contro l antigene CD20 - Sono in uso su pazienti affetti da LLC.

23 ANTICORPI USATI NEL TRATTAMENTO DEI TUMORI SOLIDI 1) CETUXIMAB 2) PANITUMUMAB 3) TRASTUZUMAB 4) BEVACIZUMAB 5) IPILIMUMAB

24 EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor) -Glicoproteina largamente espressa. - Costituita da 3 domini: extracellulare legame a fattori di crescita transmembrana citoplasmatico attività tirosino chinasica Alias: ErbB-1, HER1 Ligandi: EGF, TGF E overespresso in molti tumori solidi

25 Interventi sul pathway dell EGFR Es. Erlotinib, Genitifib

26 Cetuximab (anti-egfr) Erbitux - Anticorpo chimerico, IgG1 - Meccanismi d azione: signaling (internalizzazione del recettore e condseguente degradazione, antagonismo col ligando, interferenza con le modificazioni conformazionali richieste per la dimerizzazione, interferenza sulla trasduzione del segnale per disgregazione dei raft di membrana), ADCC - Usato nel trattamento dei tumori del colon e di testa e collo - Usato da solo o in combinazione con chemioterapia o radioterapia.

27 Panitumumab (anti-egfr) Vectibix - Anticorpo umano, IgG2 - Meccanismo d azione: signaling - Usato nel trattamento dei tumori del colon-retto

28 HER2/neu - Glicoproteina della famiglia dell EGFR - Costituita da 3 domini: extracellulare legame a fattori di crescita transmembrana citoplasmatico attività tirosino chinasica Alias: ErbB-2 Ligandi: EGF, TGF E overespresso nel 25% dei tumori al seno (oltre che in altri tumori).

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30 Trastuzumab (anti HER2/neu) Herceptin - Anticorpo umanizzato, IgG1 - Meccanismi d azione: Signaling, ADCC - Efficace nel trattamento del tumore del seno HER2/neu + (non in altri tumori anche se esprimono HER2/neu) - La risposta è dell 11-26% come monoterapia e 50% in combinazione con la chemioterapia (la chemioterapia FOLFIRI, acido folinico+5-fluorouracile+irinotecano, da sola ha una risposta del 35%).

31 La famiglia di VEGF e VEGFR

32 Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) Ne esistono differenti isoforme dovute a splicing alternativo. Esistono 3 recettori tirosino-chinasici: VEGFR1 (Flt-1), VEGFR2 (KDR), VEGFR3 (Flt-4). E indotto da ipossia, oncogeni attivati e citochine. VEGF-A promuove la proliferazione, la sopravvivenza e la permeabilità delle cellule endoteliali. E importante per l angiogenesi tumorale. E chemiotattico per i monociti. Inibisce il differenziamento dei progenitori ematopoietici in cellule dendritiche.

33 Bevacizumab (anti-vegf) Avastin - Anticorpo umanizzato, IgG1 - E un anticorpo monoclonale per l immunoterapia dei tumori che non è diretto contro la cellula neoplastica. - Meccanismo d azione: lega e blocca VEGF inibendo l angiogenesi. - Usato nel trattamento dei tumori del colon, del polmone e del seno (HER2/neu negativo)

34 Nuovi anticorpi immunomodulanti 1) Promuovono la risposta T citotossica es anticorpi agonisti dei recettori costimolatori della famiglia del TNF: GITR, OX40, CD137, CD40 2) Bloccano circuiti negativi che limitano la risposta antitumorale es anti-ctla4, anti-pd-1, anti-il-10, anti-tgf

35 Sinapsi immunologica

36 Strategie di attivazione dei linfociti T

37 NIVOLUMAB Phase III LAMBROLIZUMAB Breakthrough therapy 2013 Garber C. Journal of the National cancer Institute doi: /jnci/djr281

38 Melanoma La maggior parte dei melanomi compare sulla cute; altre sedi di origine comprendono la mucosa orale, l esofago, la mucosa anogenitale, le meningi e gli occhi. Caratteristiche cliniche: Generalmente asintomatico Dimensioni generalmente >10 mm Il segno clinico più importante è una variazione, del colore, delle dimensioni e delle forme di una lesione pigmentata. Un escissione precoce e completa è di vitale importanza per ridurre la probabilità di disseminazione sistemica.

39 L ABCDE del melanoma Asimmetria: i nei sono simmetrici mentre il melanoma è asimmetrico. Bordi irregolari: i bordi di un neo sono regolari, quelli di un melanoma sono frastagliati. Colore disomogeneo: i nei hanno un colore unico ed uniforme, mentre il melanoma può avere più colori. Diametro superiore a 6 mm: i nei crescono fino ad un diametro di 6 mm. Evoluzione: la rapida crescita di un qualunque neo o macchia pigmentata deve far sospettare un melanoma.

40 Crescita radiale: il melanoma cresce orizzontalmente lungo i confini epidermide-derma, spesso per un periodo prolungato. In questo stadio di accrescimento il melanoma non è in grado di metastatizzare. Crescita verticale: col tempo il melanoma inizia a crescere verso il basso nel derma profondo, come massa espansiva con perdita di maturazione cellulare. Questo evento è annunciato dalla comparsa di un nodulo rispetto alla superficie relativamente piana della fase di crescita radiale ed è correlato alla comparsa di cellule in grado di metastatizzare.

41 Criteri diagnostici: 1) Spessore in mm 2) Numero di mitosi/mm2 3) Evidenza di una risposta immunitaria per la componente di crescita superficiale (radiale) detta regressione 4) Presenza e grado di infiltrazione linfocitaria per la componente di crescita in profondità (verticale) 5) Sesso 6) Localizzazione (tronco o estremità) Prognosi favorevole: spessore <1,7 mm; mitosi assenti o ridotte; regressione assente; elevato numero di linfociti; sesso femminile; localizzazione alle estremità.

42 Genetica molecolare del melanoma Si stima che il 10-15% dei melanomi compaia in un contesto di familiarità. Familial melanoma syndrome (FMS): sindrome familiare dei nevi atipici multipli-melanoma; non ha caratteristiche ereditarie predicibili. Il principale locus associato alla predisposizione familiare è p16ink4a, (inibitore 2 della chinasi ciclina-dipendente). In pazienti provenienti da famiglie con FMS la frequenza della mutazione (delezione del gene p16ink4a) è del 90%. Solo il 10% circa dei melanomi sporadici primitivi presenta mutazioni di questo gene e la perdita di questo gene è considerata un evento tardivo nella progressione del melanoma.

43 Cause del melanoma E stato accertato il legame tra melanoma e l esposizione solare specie se intermittente ed intensa, particolarmente nell età infantile. Vedi: alta incidenza melanoma in Oceania.

44 -La sopravvivenza a 10 anni di pazienti con melanoma metastatico è inferiore al 10%. -Anche se la chirurgia e la radioterapia hanno un ruolo nel trattamento della malattia metastatica, la terapia sistemica ha un ruolo fondamentale. La terapia con un singolo chemioterapico è ben tollerata, ma la percentuale di risposta è del 5-20%. La terapia con più farmaci in combinazione può migliorare la percentuale di risposta ma non allunga la sopravvivenza ed ha maggiore tossicità. - L immunoterapia con IL-2 o IFN- dà una risposta duratura anche se solo in un gruppo di pazienti.

45 Ipilimumab (anti-ctla4) Yervoy - Approvato nel Marzo 2011 dalla FDA per il trattamento del melanoma metastatico in stadio III o IV (correntemente in Fase III per il tumore della prostata) - Anticorpo umano, IgG1 - Meccanismo d azione: signalling

46 J. Exp. Med Vol. 210 No

47 - Tossicità minima al momento della somministrazione, possono subentrare tossicità tardive che richiedono l uso di corticosteroidi. -Circa il 45% dei pazienti trattati con Ipilimumab è vivo dopo 1 anno, il 24% dopo 2 anni, alcuni pazienti erano vivi dopo 4,5 anni di follow-up (normalmente dopo 1 anno solo il 25% dei pazienti con melanoma metastatico sopravvive)