Terapeutiska effekten av intratumorala injektioner av dendritiska celler för lokalt återkommande magsäckscancer: en fallrapport

Terapeutiska effekten av intratumorala injektioner av dendritiska celler för lokalt återkommande magsäckscancer: en fallrapport Bild Sammanfattning Review, en 80-årig man med en historia av magcancer och lungemfysem gick en distal gastrektomi för magcancer 1997. Under 2010 visade en endoskopisk undersökning en deprimerad-typ skada vid den muntliga sidan av anastomosen, som fick diagnosen som signet-ring adenokarcinom. Kirurgisk behandling ansågs, men avvisades på grund av obstruktiva och restriktiva respiratoriska händelser. Kemoterapi avbröts på grund av biverkningar. Endoskopi användes för att administrera intratumorala injektioner av dendritiska celler (DC) som riktar syntetiserade peptider av Wilms tumör 1 (WT1) och mucin 1, cellyte-associerad (MUC1). En immunhistokemisk analys av tumörprover indikerade positivitet för WT1 och MUC1. En månad efter sju cykler av DC hade administrerats (mellan november 2010 och April 2011), inga misstänkta lesioner var uppenbar, och hans biopsiresultat var normala. Patienten har varit i remission under 30 månader. Intratumorala injektioner av DCs visade terapeutiska effekter i denna patient, som inte kunde genomgå endoskopisk submukosala dissektion eller kirurgi.
Nyckelord
dendritiska celler WT1 MUC1 Immunterapi och återkommande magcancer Bakgrund
Gastric cancer är den näst vanligaste orsaken till cancerrelaterade dödsfall i världen [1]. Även kirurgi är den definitiva behandling för magcancer, alternativa terapeutiska metoder inkluderar endoskopisk submukosala dissektion (ESD), kemoterapi och strålbehandling.
Nyligen har det rapporterats att hälften av alla maligniteter förekomma hos patienter äldre än 70 år [2 ]. Kroniskt obstruktiv lungsjukdom (KOL), som kännetecknas av obstruktivitet, är också vanligt hos äldre personer [3]. I vissa fall, är standardterapi för maligniteter inte lämpliga på grund av närvaron av KOL. Sakai et al
. [4] visade att KOL var en oberoende riskfaktor för intra- och postoperativa lung händelser. Dessutom Dimopoulou et al
. [5] rapporterade att vissa läkemedel mot cancer orsaka lungtoxicitet. Till exempel, har paklitaxel, docetaxel, och irinotekan har rapporterats orsaka icke-specifik interstitiell pneumonit. I vissa fall, minimalt invasiv terapi kan krävas för äldre patienter med KOL.
Dendritiska celler (DC) är antigen-presenterande celler som är specialiserade för initieringen av T-cellimmunitet [6, 7]. DC-baserad immunterapi som riktar syntetiserade peptider har nyligen använts för olika maligniteter, inklusive magcancer [8-11]. Lämpligt val av syntetiserade peptider är nödvändigt att förstärka den terapeutiska effekten av DC baserad immunoterapi för magcancer. Under 2009, det cancerantigen prioriteringsprojekt av National Cancer Institute rankas Wilms tumör 1 (WT1) och mucin 1, cellytan associerat (MUC1) som den högsta och näst högsta prioriterade antigener, respektive [12]. Som bestäms av immunohistokemi (IHC), var uttryck för WT1 och MUC1 i gastric cancer visade sig vara 42-53% [13] och 93% [14], respektive.
Intratumoral administration med hjälp av DC fagocytos är en potentiell fördelaktiga alternativet [15]. Vi använde gastroskopi (EGD) för att administrera intratumorala injektioner av DC pulsade med WT1 och MUC1. Bild Case presentation Review, en 80-årig man med en historia av magcancer och lungemfysem genomgick en Billroth I distal gastrektomi för tidigt magcancer 1997. under 2005 och 2009, han remitterades för en endoskopisk mukosaresektion lokala magcancer återfall (väl differentierade rörformiga adenocarcinom). I maj 2010 genomgick han en uppföljning EGD som avslöjade en deprimerad typ skada (10 x 18 mm i storlek) på kroppen av magen nära anastomosen (O) (Figur 1a). En histopatologisk analys av biopsiprover avslöjade signet-ring adenokarcinom (figur 2a-a "). En datortomografi visade inga metastaser. Även om den totala resektion av den gastriska kvarleva är en potentiellt kurativ terapi, var denna operation inte utförs med hänsyn till patientens lungdysfunktion, som inkluderade obstruktiva och restriktiv lungsjukdom (vitalkapacitet (VC): 2,12 L;% VC: 71,9%; tvingas utandningsvolymen 1,0 sekunder: 42,9%). Patienten hade en 50-årig historia av rökning. ESD var kontraindicerat eftersom cancern var en odifferentierad typ. Därför behandling med TS-1 (tegafur, gimeracil och oteracil kalium, Taiho Pharmaceutical Co, Ltd, Tokyo, Japan) inleddes i augusti 2010. Fyra veckor efter TS-1 administration, behandlingsrelaterade anorexi (grad 2; gemensam terminologi kriterier för Biverkningar var version 4.0) observerades, och därmed var kemoterapi avbröts på begäran av patienten. Figur 1 gastroskopi (EGD) bilder. (A, b) Typ 0-lic skada (10 x 18 mm i storlek) på kroppen i magen nära anastomi regionen (O) före vaccination (a). Den magcancer återgått till en obskyr skada en månad efter den sista cykeln av behandling (b). Pilar indikerar placeringen av cancer.
Figur 2 Histologisk analys av biopsiprov. Hematoxylin och eosin (H & E) färgning (aa ", ff") och immunohistokemi av seriesnitt av vävnader för Wilms tumör 1 (WT1) (bb ", gg") och mucin 1, cellytan associerat (MUC1) ( cc ", hh"). (A-a ", f-f") H & E-färgning före och efter vaccinering. H & E-färgning visar signet-ring celler i vävnad före vaccination (a-a "). En månad efter den slutliga administreringen, patologisk undersökning avslöjar normala luminala epitelceller (f-f "). (B-B ", g-g") Färgning för WT1 före och efter vaccination. Prover som är positiva för WT1 i ungefär 60% av cellerna före vaccination vid tumörstället (b-b ") och den anmärkningsvärda minskningen WT1 positivitet bekräftades efter vaccination (g-g"). (C-c ", h-h") Färgning för MUC1 före och efter vaccinering. Ungefär 70% av tumörcellerna var positiva för MUC1 före vaccination (c-c ") och MUC1 färgning observerades i normala körtlar endast efter vaccination (f-f"). Immunohistokemisk färgning av CD4 + och CD8 + T-celler i biopsiprover. Serie sektioner av vävnaderna som används för H & E-färgning ställdes och färgades med avseende på CD4- och CD8 (d, e, i, j). (D-d ", i-i") Färgning för CD4 före (d-d ") och efter vaccination (i-i"). (E-e ", j-j") Färgning för CD8 före (e-e ") och efter vaccination (j-j"). CD4 + och CD8 + T-celler observerades oftare hos normala gastriska vävnader efter vaccination än vad som hade observerats i tumörvävnader före vaccination. (Förstoring: a-j 4 ×, a'-j '10 ×, en "-j" 20 ×).
De metoder som användes för DC framställning har beskrivits tidigare [16]. DCS pulsades med större histokompatibilitetskomplex (MHC) -I-begränsade WT1 peptidantigener, enligt patientens HLA-antigen (HLA) -A mönster (HLA-A 2402; CYTWNQMNL (mutant WT1 peptid, Neo-MPS, San Diego , Kalifornien, USA) och MUC1 lång peptid (30 mer vid 20 mg /ml; TRPAPGSTAPPAHGVTSAPDTRPAP- GSTAP, Greiner Japan, Tokyo, Japan)). DCS karakteriserades med hjälp av flödescytometri för att säkerställa att de uppnått den typiska fenotyp mogna DC. De ytmolekyler som uttrycktes av DCS bestämdes. Fenotypen CD14 - /låg /HLA-DR + /HLA-ABC + /CD80 + /CD83 + /CD86 + /CD40 + /CCR7 + ansågs definiera mogna DC. DCS kryokonserverades tills dagen för administrering. DC suspensionen justerades till en total volym av 1,0 ml med koksaltlösning.
Sex månader efter magcancer återfall hade fått diagnosen, var intratumorala injektioner av DC administreras med EGD mellan november 2010 och april 2011. Denna behandling har godkänts av Institutional Review board av Isoukai (godkännandenummer: 26-1) och genomfördes i enlighet med Helsingforsdeklarationen
Vaccinationer upprepades sju gånger på 7:58 veckors mellanrum (ca 2,99 × 10 7 celler /. injektion, de första fyra vaccinationer vid två veckors intervall och de sista tre vaccinationer på fyra till åtta veckors intervall). En nål användes (diameter 25 G, längd 4 mm) för att administrera DC på fyra submukosala lager platser runt tumören. Därefter, vi administrerade OK432 (1-3KE) upplöst i 0,5 ml saltlösning vid två platser i submukosala lager runt tumören. DC terapi tolererades väl och det enda behandlingsrelaterade biverkningen var feber, med en kroppstemperatur på över 38 ° C under två dagar efter den fjärde vaccinationen. En månad efter den sista administrationen var magcancer befanns ha regredierat helt (Figur 1b). En histopatologisk undersökning av biopsiprover visade inga signet-ring-celler (Figur 2F-f "). Under de 30 månader efter DC-baserad immunterapi, har ingen patologisk återfall observerats. Laboratoriedata indikerade minskningar av karcinoembryonalt antigen och kolhydratantigen 19-9 nivåer efter DC terapi, som minskade från 8,2 till 6,8 ng /ml (normalt område: < 5,0 ng /ml) och 33,2 till 24,7 U /ml (normalt område: <. 37,0 U /ml), respektive
IHC för WT1 (monoklonal 6 F-H2, Dako Cytomation, Carpinteria, Kalifornien, USA) [13] och MUC1 (Becton Dickinson Labware, Franklin Lakes, New Jersey, United states) utfördes såsom tidigare beskrivits [17], med några modifikationer. IHC resultaten var positivt för WT1 i cirka 60% av signetring celler före vaccination (Figur 2b-b "); emellertid antalet celler som färgades positivt var anmärkningsvärt reducerade efter vaccination (Figur 2g-g "). Cirka 70% av cellerna var positiva för MUC1 före vaccination (Figur 2c-c "). Efter vaccination var ombyggnad bekräftades vid platsen för maligna celler, och MUC1 positivitet observerades endast i de normala körtlar (Figur 2h-h ").
Inga ökningar i de proportioner av CD4 + och CD8 + T-celler noterades i perifert blod, baserat på bedömningar utförda före och efter vaccination (CD4 + T-celler: 43,9-42,5%, CD8 + T-celler: 29,3-25,5%). Å andra sidan, CD4 + och CD8 + T-celler observerades oftare i normal gastrisk vävnad efter vaccination (Figur 2i-i ", jj") än de hade observerats i tumörvävnad innan vaccination (figur 2d-d ", ee").
frekvensen för WT1-specifika cytotoxiska T-lymfocyter (CTL) ökade från 0,03 till 0,08%. Den använda metoden har beskrivits i vår tidigare rapport [16]. Vid 31 månader efter den sista vaccinationen nivåerna för WT1-specifika CTL förblev hög (0,10%) (Figur 3a-c). Figur 3 Analys av Wilms tumör 1 (WT1) specifika cytotoxiska T-lymfocyter (CTL). (A) före vaccination. (B) Efter vaccination. (C) Vid 31 månader efter den sista vaccinationen. WT1-specifik CTL-nivåer före vaccination ökade från 0,03 (a) till 0,08% vid den slutliga vaccinationen (b). Vid 31 månader efter den slutliga vaccinationen, WT1-specifika CTL-nivåer ökade till 0,10% (c).
Diskussion
I detta fall ledde restriktiv lungsjukdom den primära onkolog att välja kemoterapi i stället för kirurgi. Men patienten utvecklat oacceptabla förknippad med kemoterapi anorexi, vilket nödvändiggjorde att behandlingen avbryts. Eftersom några tidigare studier har visat att DC immunterapi kan administreras säkert till cancerpatienter som en minimalinvasiv behandling [8, 9, 18], valde vi denna terapi för vår patient. Den direkta injektionen av DCS i tumörer har undersökts i kliniska studier, inklusive de på hepatom [19], pankreascancer [20], och magcancer [21]. Wen et al
. [22] jämförde terapeutisk immunitet uppnås genom flera typer av DC-injicering, inklusive intratumoral, intranodal, intravenös och subkutana injektioner i möss. Överlevnaden var dramatiskt ökade med vaccination via intratumoral injektion, jämfört med injektioner utförs med andra metoder. Pellegatta et al
. [23] rapporterade att, i jämförelse med andra leveransmetoder kan intratumoral injektion av DCs öka antitumöreffektivitet genom att förändra intratumoral miljön och öka T-cellmedierade immunsvar. I detta fall ökades WT1 specifika CTL nivåer observerades efter DC immunterapi, vilket tyder på att DC presenteras WT1 till naiva CD8 + T-celler på ett korrekt sätt. Vi föreslår att magcancer kan vara en bra indikation för direktinsprutning av DCS och att det lämpliga stället för injektion kan väljas med levande avbildning med EGD.
Omogna DC användes för direkta injektioner i tidigare studier eftersom deras fagocytiska förmåga har ansetts vara överlägsen den hos mogna DC: er [24]. Emellertid har omogna DC visats inducera tolerans och den antigenspecifika hämningen av effektor-T-cellfunktionen [25, 26]. Drutman och Trombetta [27] visade att mogna DCs behöll en robust förmåga att fånga lösliga antigener. Dessutom antigener interna av mogna DC var effektivt presenteras på MHC klass Il-celler och kors presenteras på MHC klass I-celler. De Vries et al
. [28] visade att mogna DC migrera effektivt i T-cell befolkade områdena i lymfkörtlar i melanompatienter. Sammantaget tyder dessa resultat att det kan vara rimligt att använda mogna DC för direkta injektioner i tumörer.
IHC resultat för WT1 och MUC1 indikerade betydande förändringar efter vaccination. Mucin är en högmolekylär glykoprotein som spelar en viktig roll för att skydda mag-tarmkanalen epitel och är normalt närvarande i överflöd på den luminala ytan av olika sekretoriska epitelceller. Kärn peptider i tandemupprepningsdomänen är maskerade i normala celler och exponeras i cancercellassocierade muciner. CTL för MUC1 bara attack cancerceller med synliga tandemupprepnings domäner [29]. I detta fall, MUC1-positiva celler var närvarande på ytan av den klack-ringen adenokarcinom före vaccination (Figur 2c-c "); var dock MUC1-positiva celler bekräftas endast på normala luminala epitelceller efter DC immunoterapi, som vi hade förväntat (figur 2h-h ").
slutsatser
Så vitt vi vet är detta den första rapporten om de terapeutiska effekterna av DC som målet syntetiserade peptider i en patient med magcancer som inte kunde genomgå ESD eller kurativ kirurgi.
samtycke
Vi gav precisa förklaringar av terapin för patienten och hans familj. De gav skriftligt informerat samtycke till publiceringen av detta fall rapport och eventuella tillhörande bilder. En kopia av det skriftliga samtycke är tillgängliga för granskning av Editor-in-Chief av denna tidskrift.
Författar information
MK är en chef för Seren Clinic. MN är en personalassistent vid avdelningen för Gastrointestinal kirurgi, Kanagawa Cancer Center, styrelseledamot i Seren kliniken, och en professor vid institutionen för immunologi, St Marianna University School of Medicine. TS, AC och en var personalassistenter på Seren Clinic. MO, SS, YY, YS och NS är också professorer vid varje universitet
Förkortningar
KOL.
Kronisk obstruktiv lungsjukdom
CTL:
cytotoxiska T-lymfocyter
DC:
dendritiska celler
EGD:
gastroskopi

HLA
HLA-antigen
IHC:
Immunohistokemi
MUC1:
mucin 1 , cellytan associerat
WT1:
Wilms tumör 1.
förklaringar
Tack
Vi erkänner den patient som kommit överens om att delta i denna studie och hans primära onkologer. Denna studie fick inget ekonomiskt stöd.
Författarnas ursprungliga inlämnade handlingarna Images of Nedan finns länkar till författarnas ursprungliga inlämnade filer för bilder. 12957_2014_1883_MOESM1_ESM.tif Författaroriginalfilen för figur 1 12957_2014_1883_MOESM2_ESM.tif Författaroriginalfilen för figur 2 12957_2014_1883_MOESM3_ESM.tif Författaroriginalfilen för figur 3 konkurrerande intressen
Författarna har några ekonomiska eller personliga relationer med personer eller organisationer som kan olämpligt inflytande detta arbete.
Författarnas bidrag
MK och MN genomtänkta och utformade studien och insamlade, monterade, analyserade och tolkade uppgifterna. TS, AC, AN, MO, SS, YY, YS, och NS tolkade data. MK och MN skrev manus och godkänt den slutliga manuskriptet. Alla författare läst och godkänt den slutliga manuskriptet.

• Jämförelse mellan bättre och dåligt differentierade lokalt avancerad magsäckscancer i preoperativ kemoterapi: en retrospektiv, jämförande studie med en enda tertiärvård institute
• Samband mellan förstorande smalt band imaging och histopatologi i gastric utskjutande /eller polypoid skador: en pilot genomförbarhet trial