Terapeutiske effekten av intratumorale injeksjoner av dendrittiske celler for lokalt residiverende magekreft: en sak report

terapeutiske effekten av intratumorale injeksjoner av dendrittiske celler for lokalt residiverende magekreft: en kasuistikk
Abstract
En 80 år gammel mann med en historien om magekreft og lungeemfysem gikk en distal gastrektomi for magekreft i 1997. i 2010, en endoskopisk undersøkelse avdekket en deprimert-type lesjon i den muntlige siden av anastomosen, som ble diagnostisert som signet-ring adenokarsinom. Kirurgisk ledelse ble vurdert, men ble avvist på grunn av obstruktive og restriktive åndedrettsstans. Kjemoterapi ble avsluttet på grunn av bivirkninger. Endoskopi ble brukt til å administrere intratumorale injeksjoner av dendrittiske celler (DCS) rettet mot syntetiserte peptider av Wilms tumor 1 (WT1) og mucin 1, celleoverflate assosiert (MUC1). En immunhistokjemisk analyse av tumorprøver indikerte positivitet for WT1 og MUC1. En måned etter syv runder med DC hadde blitt administrert (mellom november 2010 og april 2011), ingen mistenkelige lesjoner var tydelig, og hans biopsi resultatene var normale. Pasienten har vært i remisjon i 30 måneder. Intratumorale injeksjoner av DCs viste terapeutiske effekter i denne pasienten, som ikke kunne gjennomgå endoskopisk submucosal disseksjon eller kirurgi.
Nøkkelord
Dendritic celle WT1 MUC1 Immunterapi og tilbakevendende magekreft Bakgrunn
Mage kreft er den nest vanligste årsaken til kreftrelaterte dødsfall på verdensbasis [1]. Selv om kirurgi er den definitive behandling av gastrisk cancer, alternative terapeutiske metoder omfatter endoskopisk submucosal disseksjon (ESD), kjemoterapi og strålebehandling.
Nylig er det blitt rapportert at halvparten av alle maligniteter forekomme hos pasienter over 70 år [2 ]. Kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS), som er preget av luftstrøm begrensning, er også vanlig hos eldre individer [3]. I noen tilfeller er standardbehandling for maligniteter ikke egnet på grunn av tilstedeværelsen av COPD. Sakai et al
. [4] viste at KOLS var en uavhengig risikofaktor for intra- og postoperative lungekomplikasjoner. I tillegg Dimopoulou et al
. [5] rapportert at noen anti-kreft legemidler forårsake lungetoksisitet. For eksempel, er paclitaxel, docetaxel og irinotecan blitt rapportert å forårsake ikke-spesifikk interstitiell lungebetennelse. I noen tilfeller, minimalt invasiv terapi kan være nødvendig for eldre pasienter med COPD.
Dendrittceller (DCS) er antigen-presenterende celler som er spesialisert for igangsetting av T-celle immunitet [6, 7]. DC-baserte immunterapi som er rettet mot syntetiserte peptider har nylig blitt brukt til forskjellige maligniteter, inkludert magekreft [8-11]. Riktig valg av syntetiserte peptider er nødvendig for å forbedre den terapeutiske effekten av DC-basert immunterapi for magekreft. I 2009, kreft antigen prioritering prosjekt av National Cancer Institute rangert Wilms tumor 1 (WT1) og mucin 1, celleoverflate assosiert (MUC1) som høyeste og nest høyeste prioritet antigener, henholdsvis [12]. Som bestemt ved immunohistokjemi (IHC), ble uttrykk for WT1 og MUC1 i mage kreft funnet å være 42-53% [13] og 93% [14], respektivt.
Intratumoral administrering ved anvendelse av DC fagocytose er en potensiell gunstig alternativ [15]. Vi brukte esophagogastroduodenoscopy (EGD) for å administrere intratumorale injeksjoner av DC pulsert med WT1 og MUC1.
Sak presentasjon
En 80 år gammel mann med en historie av magekreft og lungeemfysem gikk en Billroth jeg distal gastrektomi for tidlig magekreft i 1997. i 2005 og 2009 ble han henvist til en endoskopisk mucosal reseksjon av lokale magekreft tilbakefall (godt differensiert rørformet adenokarsinom). I mai 2010 gjennomgikk han en oppfølging EGD som avslørte en deprimert-type lesjon (10 × 18 mm i størrelse) på kroppen av magen nær anastomose (O) (Figur 1a). En histopatologisk analyse av biopsiprøver viste signet-ring adenocarcinoma (figur 2a-a "). En CT scan viste ingen metastaser. Selv om total reseksjon av den gastriske rest er en potensielt helbredende terapi, ble denne operasjon ikke utføres i betraktning av pasientens lungedysfunksjon, som inkluderte hindrende og restriktiv lungesykdom (vitalkapasitet (VC): 2,12 l;% VC: 71,9%; tvungen ekspiratorisk volum i 1,0 sekunder: 42,9%). Pasienten hadde en 50-årige historie av røyking. ESD ble kontraindisert fordi kreften var av en udifferensiert type. Derfor behandling med TS-1 (tegafur, Gimeracil, og oteracil kalium; Taiho Pharmaceutical Co, Ltd, Tokyo, Japan) ble igangsatt i august 2010. Fire uker etter TS-en administrasjon, behandlingsrelaterte anoreksi (grad 2; felles terminologi kriterier for bivirkninger, versjon 4.0) ble observert, og dermed kjemoterapi ble avviklet på anmodning fra pasienten. Figur 1 esophagogastroduodenoscopy (EGD) bilder. (A, b) Type 0-IIc lesjon (10 x 18 mm i størrelse) på legemet av magen nær anastomosestedet region (O) før vaksinasjon (a). Den magekreft tilbakegang til en obskur lesjon en måned etter den siste syklusen av behandlingen (b). Piler indikerer plasseringen av kreft.
Figur 2 Histologisk analyse av biopsiprøve. Hematoxylin og eosin (H & E) farging (aa ", ff") og immunhistokjemi av seriesnitt av vev for Wilms tumor 1 (WT1) (bb ", gg") og mucin 1, celleoverflate assosiert (MUC1) ( cc ", hh"). (A-a ", f-f") H & E farging før og etter vaksinering. H & E-farging som viser signet-ringceller i vev før vaksinasjon (a-a "). En måned etter siste administrasjon, patologisk undersøkelse avslører normale luminale epitel-celler (f-f "). (B-b ", g-g") Farging for WT1 før og etter vaksinering. Prøvene som var positive for WT1 hos omtrent 60% av cellene før vaksinasjon ved tumorstedet (b-b ") og det bemerkelsesverdig reduksjon i WT1 positivitet bekreftet etter vaksinasjon (g-g"). (C-c ", h-h") Farging for MUC1 før og etter vaksinering. Omtrent 70% av tumorcellene var positive for MUC1 før vaksinasjon (c-c ") og MUC1 farging ble observert hos normale kjertler bare etter vaksinasjon (f-f"). Immunhistokjemisk farging av CD4 + og CD8 + T-celler i biopsiprøver. Seriesnitt av vev som brukes for H & E farging fremstilt og farget for CD4 og CD8 (d, e, i, j). (D-d ", i-i") Farging for CD4 før (d-d "), og etter vaksinasjon (I-I"). (E-e ", j-j") Farging for CD8 før (e-e "), og etter vaksinasjon (j-j"). CD4 + og CD8 + T-celler observert oftere i normale mage vev etter vaksinasjon enn hadde blitt observert i tumorvev før vaksinasjon. (Forstørrelse: a-j 4 ×, a'-j '10 ×, en "j" 20 ×).
Metodene som ble brukt for DC forberedelse har blitt beskrevet tidligere [16]. DCS ble pulset med store histocompatibility kompleks (MHC) -I-begrenset WT1 peptid antigener, i henhold til pasientens human leukocytt antigen (HLA) -A mønster (HLA-A 2402, CYTWNQMNL (mutant WT1 peptid, Neo-MPS, San Diego , California, USA) og MUC1 lang peptid (30 mer ved 20 mg /ml, TRPAPGSTAPPAHGVTSAPDTRPAP- GSTAP, Greiner Japan, Tokyo, Japan)). DCS ble karakterisert ved hjelp av flowcytometri for å sikre at de oppnådde den typiske fenotype av modne DC. De overflatemolekyler som ble uttrykt av DC ble bestemt. Fenotypen CD14 - /lav /HLA-DR + /HLA-ABC + /CD80 + /CD83 + /CD86 + /CD40 + /CCR7 + ble ansett å definere modne DC. DCS ble oppbevart inntil administrasjonsdagen. DC suspensjonen ble justert til et totalvolum på 1,0 ml med saltvann.
Seks måneder etter magekreft tilbakefall hadde fått diagnosen, ble intratumorale injeksjoner av DCs administreres ved hjelp av EGD mellom november 2010 og april 2011. Denne behandlingen ble godkjent av Institutional Review board of Isoukai (godkjenningsnummer: 26-1), og ble gjennomført i samsvar med Helsinkideklarasjonen
Vaksinasjoner ble gjentatt syv ganger på 2-8 ukers mellomrom (ca. 2,99 × 10 7 celler /. injeksjon, de fire første vaksinasjoner på to ukers mellomrom, og de siste tre vaksiner på fire til åtte ukers mellomrom). En nål ble brukt (diameter 25 G, lengde 4 mm) for å administrere DC på fire submucosal lags nettsteder rundt svulsten. Deretter vi administrert OK432 (1-3KE) oppløst i 0,5 ml saltoppløsning ved to steder i den submucosal lag rundt tumoren. DC terapi ble godt tolerert, og den eneste behandlingsrelaterte bivirkningen var feber, med en kroppstemperatur på over 38 ° C i to dager etter den fjerde vaksinering. En måned etter siste administrasjon, ble magekreft funnet å ha tilbakegang helt (Figur 1b). En histopatologisk undersøkelse av biopsiprøver viste ingen signet-ring celler (figur 2f-f "). I løpet av de 30 månedene etter DC-baserte immunterapi, har ingen patologisk tilbakefall blitt observert. Laboratoriedata indikerte reduksjoner i carcinoembryonic antigen og karbohydrat antigen 19-9 nivåer etter DC-terapi, som sank 8,2 til 6,8 ng /ml (normalt område: < 5,0 ng /ml) og 33,2 til 24,7 U /ml (normalt område: . < 37,0 U /ml), henholdsvis
IHC for WT1 (monoklonale seks F-H2, Dako Cytomation, Carpinteria, California, USA) [13] og MUC1 (Becton Dickinson Labware, Franklin Lakes, New Jersey, Forente USA) ble utført som tidligere beskrevet [17], med noen modifikasjoner. IHC resultatene var positive for WT1 i ca 60% av signetringceller før vaksinasjon (figur 2b-b "); imidlertid antallet celler farging positiv ble merkbart redusert etter vaksinering (Figur 2g-g "). Omtrent 70% av cellene var positive for MUC1 før vaksinasjon (figur 2c-c "). Etter vaksinering, ble ombygging bekreftet på stedet av ondartede celler, og MUC1 positivitet ble kun observert i de normale kjertler (figur 2 t-h »).
Ingen økning i andelen CD4 + og CD8 + T-celler ble observert i det perifere blod, basert på vurderinger utført før og etter vaksinering (CD4 + T-celler: 43,9 til 42,5%, CD8 + T-celler: 29,3 til 25,5%). På den annen side, CD4 + og CD8 + T-celler ble observert hyppigere i normal gastrisk vev etter vaksinering (figur 2i-i ", jj») enn de var blitt observert i de tumorvevet før vaksinasjon (figur 2d-d "ee").
hyppigheten av WT1-spesifikke cytotoksiske T-lymfocytter (CTL) økte 0,03 til 0,08%. Den anvendte metode er beskrevet i vår tidligere rapport [16]. På 31 måneder etter siste vaksinasjon, nivåene av WT1 CTL holdt seg høy (0,10%) (figur 3a-c). Figur 3 Analyse av Wilms tumor 1 (WT1)-spesifikke cytotoksiske T-lymfocytter (CTL). (A) Før vaksinasjon. (B) Etter vaksinasjon. (C) Ved 31 måneder etter den siste vaksinasjon. WT1-spesifikke CTL-nivåene før vaksinasjon økt fra 0,03 (a) til 0,08% ved den siste vaksinasjon (b). Ved 31 måneder etter den siste vaksinasjon, WT1-spesifikke CTL-nivåene økte til 0,10% (c).
Diskusjon
I dette tilfellet, restriktiv lungesykdom ledet den primære onkolog å velge kjemoterapi i stedet for kirurgi. Men pasienten utviklet utålelig kjemoterapi-assosiert anoreksi, som nødvendiggjør seponering av behandlingen. Siden noen tidligere studier har indikert at DC immunterapi kan trygt gis til kreftpasienter som en minimal invasiv behandling [8, 9, 18], valgte vi denne behandlingen for vår pasient. Den direkte injeksjon av DC i svulstene har blitt undersøkt i kliniske studier, inkludert de på hepatoma [19], bukspyttkjertelkreft [20], og magekreft [21]. Wen et al
. [22] sammenlignet den terapeutiske immunitet oppnås ved flere moduser av DC injeksjon, inkludert intratumoral, intranodal, intravenøs og subkutan injeksjon i mus. Overlevelsesratene ble dramatisk økt med vaksinasjon via intratumoral injeksjon, sammenlignet med injeksjoner utføres med andre leveringsmåte. Pellegatta et al
. [23] rapporterte at, i sammenligning med andre leveringsmetoder, kan intratumoral injeksjon av DC øke anti-tumor effekt ved å forandre intratumoral miljø og øker T-celle-medierte immunresponser. I dette tilfellet ble økt WT1-spesifikke CTL-nivåer observert etter DC immunterapi, noe som indikerer at DCS presentert WT1 til naiv CD8 + T-celler på en nøyaktig måte. Vi foreslår at magekreft kan være en god indikasjon for direkte injeksjon av DC og at riktig injeksjonsstedet kan velges ved hjelp av levende avbildning med EGD.
Umodne DC ble brukt til direkte injeksjoner i tidligere studier fordi deres phagocytic evne har blitt ansett for å være overlegen i forhold til modne DC [24]. Imidlertid har umodne DC blitt vist å indusere toleranse, og det antigen-spesifikke inhibering av effektor T-cellefunksjon [25, 26]. Drutman og Trombetta [27] viste at modne DC beholdt en robust kapasitet til å fange løselige antigener. Videre antigener internalisert av modne DC ble effektivt presenteres på MHC klasse II celler og tverr presenteres på MHC klasse I celler. De Vries et al
. [28] viste at modne DC effektivt migrere inn i T-celle-befolkede områder av lymfeknutene melanom pasienter. Samlet utgjør disse funnene tyder på at det kan være fornuftig å bruke modne DC for direkte injeksjoner i svulster.
IHC resultater for WT1 og MUC1 indikert vesentlige endringer etter vaksinasjon. Mucin er en høy molekylvekt glykoprotein som spiller en viktig rolle i å beskytte mage- og tarmkanalen epitel og er normalt tilstede i overflod på den luminale overflaten av forskjellige sekretoriske epitelceller. Kjerne peptider i tandem gjentagelse domenet er maskert i normale celler og eksponert i kreftcelleassosierte slimstoffer. CTL for MUC1 bare angripe kreftceller med synlige tandem gjenta domener [29]. I dette tilfellet, MUC1-positive celler var tilstede på overflaten av signet-ring adenokarsinom før vaksineringen (figur 2c-c "); Men MUC1-positive celler ble kun bekreftet ved normale luminal epitelceller etter DC immunterapi, som vi hadde forventet (figur 2 t-h ")
. Konklusjoner
Så langt vi kjenner til, er dette den første rapporten om den terapeutiske effekten av DC som er rettet mot syntetiserte peptider i en pasient med magekreft som ikke kunne gjennomgå ESD eller kurativ kirurgi.
Samtykke
Vi følger presise forklaringer av behandlingen for pasienten og hans familie. De ga skriftlig informert samtykke for offentliggjøring av denne saken rapporten og eventuelle medfølgende bilder. En kopi av den skriftlige samtykke er tilgjengelig for gjennomgang av Editor-in-Chief av dette tidsskriftet.
Forfatter informasjon
MK er styremedlem i Seren Clinic. MN er en stab assistent ved Institutt for Gastrointestinal kirurgi, Kanagawa Cancer Center, en direktør i Seren Clinic, og professor ved Avdeling for immunologi, St Marianna University School of Medicine. TS, AC, og AN var ansatte assistenter på Seren Clinic. MO, SS, YY, YS og NS er også professorer ved hvert universitet
Forkortelser
KOLS.
Kronisk obstruktiv lungesykdom
CTL:
cytotoksiske T-lymfocytter
DC:
Dendritic celle
EGD:
esophagogastroduodenoscopy

HLA:
human leukocytt antigen
IHC:
Immunohistochemistry
MUC1:
mucin 1 , celleoverflate assosiert
WT1:
Wilms tumor 1.
Erklæringer
Takk
Vi erkjenner at pasienten som ble enige om å delta i denne studien og hans primære onkologer. Denne studien fikk ingen økonomisk støtte.
Forfatternes opprinnelige innsendte filer for Images Nedenfor er linkene til forfatternes opprinnelige innsendte filer for bilder. 12957_2014_1883_MOESM1_ESM.tif Forfatteroriginalfilen for figur 1 12957_2014_1883_MOESM2_ESM.tif Forfatteroriginalfilen for figur 2 12957_2014_1883_MOESM3_ESM.tif Forfatteroriginalfilen for figur 3 konkurrerende interesser
Forfatterne har ingen økonomiske eller personlige relasjoner til personer eller organisasjoner som kunne upassende innflytelse dette arbeidet.
Forfatternes bidrag
MK og MN unnfanget og designet studien og samlet inn, samlet, analysert og tolket dataene. TS, AC, AN, MO, SS, YY, YS og NS tolket dataene. MK og MN skrev manuskriptet og godkjent den endelige manuskriptet. Alle forfattere lese og godkjent den endelige manuskriptet.

• Sammenligning mellom bedre og dårlig differensiert lokalt avansert magekreft i preoperativ kjemoterapi: en retrospektiv, komparativ studie på ett linjetjenesten institutt
• Sammenheng mellom forstørrelses smale band bildebehandling og histopatologi i mage fremstikker /eller polypoid lesjoner: en pilot forundersøkelse