İmmünogram Prediktif Markerlar Dicle Güç dguc@hacettepe.edu.tr

Seçilmiş Hastanın Tedavisi Hasta İçin Tedavi Seçmek Tedavi Seçenekleri Hasta Seçmeden Tedavi Seçilmiş Hastanın Tedavisi Hasta İçin Tedavi Seçmek

bağışıklık durumunu tanımlayan Kanser İmmünogramı Kanser hastalarının bağışıklık durumunu tanımlayan yeni bir göstergedir

kanser-immün sistem etkileşimini ve Kanser İmmünogramı Her hasta için kanser-immün sistem etkileşimini ve hangi yönün hedeflenmesi gerektiğini tanımlayan ana bir iskelet

Kanser İmmünogramı Tümörün Yabancılığı Mutasyon Yükü İmmün Sistemin Genel Durumu Lenfosit sayımı İmmün efektörlere karşı tümör sensitivitesi MHC ekspresyonu IFN duyarlılığı İmmün Hücre İnfiltrasyonu İntratümöral T hücreler İnhibitör Tümör metabolizmasının olmaması LDH, Glukoz kullanımı İmmün Denetim Noktalarının Olmaması PDL-1

Farklı Biyobelirteçleri Temel Alan İmmün Tedaviler Dışkı, Tükrük Kan Tümör Dokusu Serum, plasma Çözünür PD-L1 Sitokin, anjiojenik faktörler ctDNA Mikrobiata Bifidobacterium Bacteriode fragilis Akkermansia muciniphilia Tümör hücresinin durum PD-L1 ekspresyonu Tümör mutasyon yükü Klinik sonucun öngörülmesi Çalışma grupları ile araştırma Mikroçevredeki hücreler Tümörü infiltre eden CD8+ hücreler Anjiogenez Dolaşımdaki immün hücreler Nötrofiller, eozinofiller PBMC (T hücreler, MDSC)

Kanser İmmünogramı Tümörün Yabancılığı Mutasyon Yükü Blank et al, Science 2016

Mutasyon Yükü Tümördeki toplam mutasyon sayısıdır Tümöre-özgül mutasyonlar sonucunda oluşur (Neo-Antijenler) Büyük çoğunluğu hastaya özgüldür

Çok yüksek mutasyon yükü olan tümörlerde tümör yabancılığı garanti Kintalk UCSF

Mutasyon Yükü Mükemmel bir belirteç değildir Her mutasyon neoantijen piyangosuna ilave bir bilet sağlasa da Her mutasyon neoantijen oluşturmayabilir Tümör yabancılık olasılığı orta veya düşük mutasyon yükü olan tümörlerde araya girer

İmmün Sistemin Genel Durumu Kanser İmmünogramı Tümörün Yabancılığı Mutasyon Yükü İmmün Sistemin Genel Durumu Lenfosit sayımı

İmmün Sistemin Genel Durumu Sistemik tümöre özgül T hücre cevabının ortaya çıkması ve cevabın devamlılığının değerlendirilmesi açısından fikir verebilir

İmmün Sistemin Genel Durumu- Lenfosit Sayısı

İmmün Sistemin Genel Durumu Sıradan Birçok klinik kararda geçerliliği olabilir Yüksek lenfosit sayısı (İ/P) Yüksek eozinofil sayısı (İ/P) Düşük absolut monosit (İ) Yüksek Treg (İ) Düşük LDH (İ/P) İyi sonuç yüksek MDSC (İ) Yüksek absolut monosit sayısı (İ) kötü sonuç MDSC Absolut monosit Absolut eozinofil Treg

PD-1/PDL-1 Tedavisinde Klinik Cevapla İlişkili Kan Biyobelirteçleri Soluble PD-1 Th9 Treg IFN-g, IL-6, IL-10 IL-8 TGF-b ct DNA seviyesi ct DNA seviyesi + NRAS mutasyonu ct DNA seviyesi + KRAS mutasyonu

Kanser İmmünogramı Tümörün Yabancılığı Mutasyon Yükü İmmün Sistemin Genel Durumu Lenfosit sayımı İmmün Hücre İnfiltrasyonu İntratümöral T hücreler

Sıcak ve Soğuk Tümörler Tümörün T hücre aracılı olarak kontrol edilebilmesi için T hücrelerin Tümör içerisine girmesi gerekir Sıcak ve Soğuk Tümörler SOĞUK TÜMÖR SICAK TÜMÖR   NG Gough May 31, 2017

İmmün Hücre İnfiltrasyonu T hücre hazırlanması yoktur (T hücrelerin lenfoid organlarda aktivasyonu ve çoğalması) Mekanik engeller Kanserle ilişkili Fibrozis Tümörle-ilişkili damarların geçirgen olmaması T hücre yönlendiren kemokin eksikliği (CXCL9 ve CXCL10) Bunların hepsi anti-PD1 immünoterapi sonucunu etkiler

Kanser İmmünogramı Tümörün Yabancılığı Mutasyon Yükü İmmün Sistemin Genel Durumu Lenfosit sayımı İmmün Hücre İnfiltrasyonu İntratümöral T hücreler İmmün Denetim Noktalarının Olmaması PDL-1

Farklı Tümörlerde PDL1 Ekspresyonu Tümörde düşük PDL1 ekspresyonu Tümör içinde artmış PDL1 ekspresyonu Onkojen kaynaklı yapısal PDL1 ekspreyonu İmmün hücrelerde PDL1 ekspresyonu Onkojen kaynaklı PDL1 ekspresyonu ve kazanılmış immün direnç Tümörde PDL1 ekspresyonu İmmün hücrelerde PDL1 ekspresyonu T hücreler ve makrofajlarda PDL1 ekspresyonu

PD-L1 Ekspresyonunun Klinik Cevap ile İlişkisi 441 hastanın %67 sinde PD-L1 bakıldı PD-L1 ekspresyonu ile ORR (p<0.0001) JOURNAL OF CLINICAL ONCOLOGY

İmmün Denetim Noktalarının Olmaması T hücre denetim noktaları ve ligandlarının ekspresyon profilinin belirlenmesi İyi bir belirteç Melanomda PD-L1 ekspresyonu PD-1 (tedavi hedefi) ve CTLA-4 (mevcut immün cevabın kaba ölçümü) tedavisinde iyi sonuçla ilişkili PD-L1 ekspresyonu T-hücre ile mi artmış? Tümör hücresinin özünde mi var?

Kanser İmmünogramı Tümörün Yabancılığı Mutasyon Yükü İmmün Sistemin Genel Durumu Lenfosit sayımı İmmün efektörlere karşı tümör sensitivitesi MHC ekspresyonu IFN duyarlılığı İmmün Hücre İnfiltrasyonu İntratümöral T hücreler İmmün Denetim Noktalarının Olmaması PDL-1

İmmün Sistemden Kaçış: Tümörler MHC Ekspresyonunu Kaybeder HLA peptid bağlanma gücü kanserin immünojenliğini belirleyen kritik bir faktördür HLA genotipinin, ekspresyonunun, somatik mutasyonların ve neoantijen bağlanmasının belirlenmesi hastaların immünoterapi için sınıflandırılmasında önemlidir Journal for ImmunoTherapy of Cancer2016

İmmün Sistemden Kaçış: Siklooksijenaz-bağımlı Tümör Büyümesi COX’un inflamatuar imzası hem fare hem insan tümörlerinde mevcuttur Tümördeki siklooksijenaz PGE2’yi arttırır Myeloid hücre fonksiyonlarını değiştirir Tümörlerde COX’un yok edilmesi immün kontrolü sağlar Siklooksijenaz inhibitörleri ve immün denetim noktası inhibitörleri arasındaki sinerji tümör eradikasyonunu sağlar Cell 162, 1257–1270, September 10, 2015

Tümörden Kaçış: IFN-gen İmzası 19 hasta 62 hasta Preliminer olarak genişletilmiş 28 immün gen imzası: 10 gen preliminer IFNg sinyali ile korole İmmün-ilişkili biyobelirteçlerin ölçülmesi T-hücreye özgül, antijen sunumu-ilişkili, IFN-sinyali ile ilişkili genler anti PD-1 tedavilerine uygun hasta seçimini kolaylaştırır Hastalarda var olan interferon-aracılı edinsel immün cevap anti PD-1 klinik cevabını arttırır Antoni Ribas JCO

Kanser İmmünogramı Tümörün Yabancılığı Mutasyon Yükü İmmün Sistemin Genel Durumu Lenfosit sayımı İmmün efektörlere karşı tümör sensitivitesi MHC ekspresyonu IFN duyarlılığı İmmün Hücre İnfiltrasyonu İntratümöral T hücreler İnhibitör Tümör metabolizmasının olmaması LDH, Glukoz kullanımı İmmün Denetim Noktalarının Olmaması PDL-1

Baskılayıcı Tümör Metabolizmasının Olmaması Kanser hücrelerinde Piruvat laktat LDH CTLA-4 ve PD-1 blokaj tedavilerinde Serumda yüksek laktat dehidrogenaz (LDH) konsantrasyonu güçlü bir şekilde kötü sonuç ile ilişkilidir LDH (<2xULN) melanom hastalarında ipilimumab tedavisinde cevabı belirlemede kullanılabilecek sağlam bir biyobelirteç

Baskılayıcı Tümör Metabolizmasının Olmaması Laktat dehidrogenaz (LDH) konsantrasyonu Laktik asit ve düşük PH temel T hücre fonksiyonlarını (IL-2, IFN-g üretimi, proliferasyon, litik aktivite)

Dolaşımdaki Tümör DNA’ları (ctDNA) ctDNA monitorizasyonu mutasyonların tespitine yarıyor (invaziv olmayan) Tümör mutasyon yükü de tedavide önemli invata

Kanser İmmünogramı Tümörün yabancılığı İmmün efektörlere tümörün duyarlılığı MHC ekspresyonu IFN-g duyarlılığı Tümörün yabancılığı Mutasyon yükü İmmün sistemin genel durumu Lenfosit sayısı Baskılayıcı tümör metabolizmasının olmaması LDH, glikoz kullanımı İmmün hücre infiltrasyonu İntratümöral T hücre Soluble baskılayıcıların olmaması IL-6, CRP İmmün denetim noktalarının olmaması SCIENCE May 2016

Soluble Baskılayıcıların Olmaması Tümör inflamasyonu ile ilişkili faktörler tümörün ilerlemesini arttırabilir Bazı Nötrofil alt grupları gd T hücreler Proinflamatuar faktörler salgılayan Makrofajlar (VEGF-A, CSF, IL-1, IL-6, IL-17, CXCL1) C-reaktif protein Prostoglandin E2 İnflamatuar cevabı arttırır

Soluble Baskılayıcıların Olmaması Anti-CTLA-4 Tedavisinde Yüksek CRP Eritrosit sedimantasyon oranı (ESR) Kötü sonuç Anti-PD-1 blokajı Tümörde interferon gen imzasının varlığı İyi sonuç İndolamin2,3-dioksijenaz iyi bir belirteç olarak görünüyor

Barsak Mikrobiyomu/İntestinal İmmün Sistem/Sistemik İmmün Sistem Anti-PD-1 tedavisi öncesi antibiyotik kullanan hastalarda Genel sağkalım ve progresyonsuz sağkalım düşüyor Bacteriodes fragilis ve bacteriodes thetaiotaomicron Disbiyozisi olan hastaların anti-CTLA-4 tedavisini düzeltiyor

Kanser İmmünogramını Nasıl Kullanabiliriz? İmmün efektörlere tümörün duyarlılığı MHC ekspresyonu IFN-g duyarlılığı Tümörün yabancılığı Mutasyon yükü İmmün sistemin genel durumu Lenfosit sayısı Baskılayıcı tümör metabolizmasının olmaması LDH, glikoz kullanımı İmmün hücre infiltrasyonu İntratümöral T hücre Soluble baskılayıcıların olmaması IL-6, CRP İmmün denetim noktalarının olmaması John Haanen SCIENCE May 2016

Birkaç Mutasyona Sahip Bir Tümör ve TIL Yok Tümörün yabancılığı Mutasyon yükü İmmün efektörlere tümörün duyarlılığı MHC ekspresyonu IFN-g duyarlılığı İmmün sistemin genel durumu Lenfosit sayısı Baskılayıcı tümör metabolizmasının olmaması LDH, glikoz kullanımı İmmün hücre infiltrasyonu İntratümöral T hücre İmmün denetim noktalarının olmaması Soluble baskılayıcıların olmaması IL-6, CRP Çözüm: Adoptif T hücre Tedavisi John Haanen SCIENCE May 2016

PD-1 Blokajından Yararlanmayan Bir Hasta Çözüm: NK hücre Aktivasyonu? Tümörün yabancılığı Mutasyon yükü İmmün efektörlere tümörün duyarlılığı MHC ekspresyonu IFN-g duyarlılığı İmmün sistemin genel durumu Lenfosit sayısı Baskılayıcı tümör metabolizmasının olmaması LDH, glikoz kullanımı İmmün hücre infiltrasyonu İntratümöral T hücre İmmün denetim noktalarının olmaması Soluble baskılayıcıların olmaması IL-6, CRP Çözüm: NK hücre Aktivasyonu? John Haanen SCIENCE May 2016

Farklı Biyobelirteçleri Temel Alan İmmün Tedaviler Dışkı, Tükrük Kan Tümör Dokusu Serum, plasma Çözünür PD-L1 Sitokin, anjiojenik faktörler ctDNA Mikrobiata Bifidobacterium Bacteriode fragilis Akkermansia muciniphilia Tümör hücresinin durum PD-L1 ekspresyonu Tümör mutasyon yükü Klinik sonucun öngörülmesi Çalışma grupları ile araştırma Mikroçevredeki hücreler Tümörü infiltre eden CD8+ hücreler Anjiogenez Dolaşımdaki immün hücreler Nötrofiller, eozinofiller PBMC (T hücreler, MDSC)

Hastaya özel kanser-immün sistem etkileşimini görünür hale getiriyor Kanser İmmünogramı Her hasta için kanser-immün sistem etkileşimini ve hangi yönün hedeflenmesi gerektiğini tanımlayan ana bir iskelet Hastaya özel kanser-immün sistem etkileşimini görünür hale getiriyor Tedavi seçeneklerinin daha rafine ve kişiye özel olmasını sağlıyor Limitasyonları var

Teşekkürler…

Dolaşımdaki Tümör DNA’ları (ctDNA) Melanom ctDNA analizi ile mutasyon tespiti tümör progresyonu ile ilişkili (NRAS mutasyonu) Küçük hücreli olmayan akciğer kanserinde ctDNA Tümör büyüklüğü ve progresyonu ile ilişkili bir yedek biyobelirteç

Tümörün İmmün Efektörlere Duyarlılığının Belirlenmesi Antijen sunumu bozulsa bile tümör çapraz sunum ile yabancı algılanabilir MHC ekspresyonu Apoptozis mekanizmalarındaki bozuklukların CTLA-4 ve PD-1 blokaj tedavilerine etkisi bilinmemektedir İmmünoterapi direncinde immün efektörlere tümör hücre duyarlılığının belirlenmesi T-aktive edici tedavilere cevap vermeyecek hastaların belirlenmesi

Kanserlerde Neo Antijenlere Özgül T hücre Repertuarı Tümöre-özgül mutasyonların gen haritasını çıkartmak (ekzom dizileme) Hangi mutasyonlu genin eksprese olduğunu belirleme (RNASeq) Her mutasyon/her HLA alleli için epitop tahmin etmek in silico Mutasyonlu epitopları T hücre tanıması için taramak