PLoS ONE: Oplæg til ny præklinisk Infrastruktur: Sammenlignende Oncology Trials Consortium Directed Terapeutisk Målretning af TNF til Cancer kar

Abstrakt

Baggrund

Under ledelse og sponsorering af National Cancer Institute, rapporterer vi på den første prækliniske forsøg med den sammenlignende Oncology Trials Consortium (COTC). Den COTC er en roman infrastruktur til at integrere kræftformer, der naturligt udvikler sig i hunde udviklingsvej af nye humane lægemidler i. Forsøg er designet til at behandle spørgsmål udfordrende i konventionelle prækliniske modeller og tidlig fase menneskelige forsøg. Store dyr spontane kræftmodeller kan være en værdifuld tilføjelse til succesfulde studier af kræft biologi og roman terapeutisk stof, billedbehandling og enhed udvikling.

Metode /vigtigste resultater

Gennem denne etableret infrastruktur, den første retssag af COTC (COTC001) evalueret en målrettet AAV-fagvektor leverer tumornekrosefaktor (RGD-A-

TNF

) til av integriner på tumorendotel. Trial fremskridt og data blev revideret samtidigt ved hjælp af en web-aktiveret elektronisk indberetningssystem udviklet til konsortiet. Dosis-eskalering i kohorter af 3 hunde (n = 24) bestemt en optimal sikker dosis (5 x 10

12 transducerende enheder intravenøs) af RGD-A-

TNF

. Dette viste selektiv målretning af tumorassocieret vaskulatur og sparsom af normale væv vurderet via seriel biopsi af både tumor og normalt væv. Gentagne dosering i en kohorte af 14 hunde, på den definerede optimale dosis, var veltolereret og førte til objektiv tumorregression i to hunde (14%), stabil sygdom i seks (43%), og sygdomsprogression i seks (43%) via respons evalueringskriterier i solide tumorer (RECIST).

konklusioner /betydning

den første undersøgelse af COTC har demonstreret anvendeligheden og effektiviteten af ​​den etablerede infrastruktur til at præge udviklingen af ​​nye kræftlægemidler inden store dyr naturligt forekommende kræftmodeller. Den prækliniske evaluering af RGD-A-

TNF

inden dette netværk forudsat værdifulde og nødvendige data til at færdiggøre konstruktionen af ​​første-in-man forsøg

Henvisning:. Paoloni MC, Tandle A, Mazcko C, Hanna E, Kachala S, LeBlanc A, et al. (2009) Oplæg til ny præklinisk Infrastruktur: Sammenlignende Oncology Trials Consortium Directed Terapeutisk Målretning af TNF til Cancer kar. PLoS ONE 4 (3): e4972. doi: 10,1371 /journal.pone.0004972

Redaktør: Alfred Lewin, University of Florida, USA

Modtaget: December 10, 2008; Accepteret: 19 februar 2009; Udgivet: 30 mar 2009

Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Public Domain erklæring hvori det hedder, at når det først er i det offentlige rum, dette arbejde kan frit gengives, distribueres, overføres, ændres, bygget på, eller på anden måde bruges af alle til ethvert lovligt formål

Finansiering:. Vi vil gerne takke center for Cancer Research, National Cancer Institute, NIH for deres støtte til dette arbejde. Denne forskning blev muliggjort dels af Intramural Research Program for NIH, National Cancer Institute, Center for Cancer Research. De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

Den nuværende udvikling cancer drug sti involverer en lineær udviklingsplan, der omfatter vurdering af effekt i små dyr og sikkerhedsvurderinger i ikke-tumor bærende store dyr, der fører til første-i-man kliniske forsøg. Af mange grunde denne præklinisk udvikling proces er blevet kritiseret for sin manglende evne til at identificere lægemidler, der er mest tilbøjelige til at lykkes i den menneskelige klinik. For eksempel brugen af ​​en art (dvs. gnavere) til at definere effekt og en anden art for at definere sikkerhed (dvs. hunden) er til hinder vurdering af terapeutisk indeks, indtil en agent faktisk går ind tidlig fase humane undersøgelser. Den biologiske kompleksitet og heterogenitet for kræft er ikke tilstrækkeligt repræsenteret ved antallet af gnaver tumormodeller almindeligvis anvendes i præklinisk effekt screening [1]. Komplekse sammenhænge mellem narkotika eksponering og nødvendige biologiske ændringer i tumorvæv eller cirkulerende rummet er ikke let modelleret i murine kræftformer. Som følge heraf er mange ubesvarede spørgsmål, før tidlige fase humane undersøgelser. Lignende, hvis ikke mere presserende spørgsmål vedvare efter tidlige fase menneskelige forsøg, der væsentligt kan begrænse den optimale udformning af senere fase humane undersøgelser.

Spontane kræftformer i følgesvend (PET) hunde tilbyder en unik, og stort set uudnyttet translationel forskning mulighed for kræft billedbehandling, enhed og udvikling af lægemidler [2], [3]. Dette fagområde, kendt som komparativ onkologi, har en lang tradition for at fremme kirurgiske teknikker, såsom lemmer sparing for pædiatriske patienter med sarkom, belyse hypertermi og radiobiologi, og evaluere nye anti-cancer agenter og gennemførelsesmekanismer, herunder indånding cytokin og kemoterapi strategier [4], [5], [6], [7], [8], [9]. De funktioner og anvendelse af kræft i hunde, der kan bidrage til vores forståelse af kræft patogenese, progression og terapi er også for nylig blevet revideret [2]. Mulighed for at vurdere lægemiddeleksponeringer, toksicitet og virkning (terapeutisk indeks) i en enkelt stor dyremodel er meget informative. Disse cancertyper mere nøjagtigt rekapitulere heterogenitet og kompleksitet humane maligniteter og som et resultat er knyttet til problemerne med tilbagefald, modstand og metastase. Størrelsen af ​​hunden og tumorer i disse hunde gøre vurderingen af ​​korrelative endepunkter såsom farmakodynamiske ændringer i en tumor eller sekundær væv ganske muligt. Derfor er disse modeller velegnede til at blive integreret med eksisterende model tilgange og optimere lægemiddeludvikling sti.

For at drage fordel af den model muligheder, som hunde, der har naturligt udviklet kræft, National Cancer Institute center for Cancer Research-Comparative Oncology Program (CCR-COP) har for nylig udviklet en infrastruktur, der er i stand til multi-center landsdækkende forsøg i tumor-bærende hunde ved hjælp af kræftlægemidler, der er under udvikling for humane patienter. Benævnt de sammenlignende Oncology Trials Consortium (COTC), denne infrastruktur omfatter 18 state-of-the-art akademiske veterinære onkologiske centre. COTC forsøg er centralt styret og designet til at omfatte flere endpoints, der definerer sikkerhed, biologisk og klinisk aktivitet af nye behandlingsmidler.

Den første afsluttede forsøg med COTC er et eksempel på et farmakodynamisk fokuseret undersøgelse foretaget for direkte at informere næste smarte beslutninger i den kliniske udvikling af en adeno-associeret virus-fag [10], [11], [12] levering af tumornekrosefaktor-α (RGD-A-

TNF

) til av-integriner til tumor og tumorassocieret vaskulært endotel. Udviklingen af ​​antiangiogene og vaskulære målrettet midler har været komplekse og med ikke står resultater fra undersøgelser i tumorbærende mus og humane cancerpatienter [13], [14]. Det er rimeligt, at nogle af de attributter af den sammenlignende onkologi fremgangsmåde kan være særligt informativ i evalueringen af ​​både antiangiogene midler og nye genafgivelse metoder [15]. Derfor har den første retssag i COTC evalueret denne ligand-direkte målretning gen delivery system [10], [11], [12], [16], [17], [18]. Gennem en trinvis forsøgsdesign demonstrerede vi sikkerheden, tumor-selektive menneskehandel, og anti-tumor aktivitet af RGD-A-

TNF

til tumor blodkar og målrettet udtryk for TNF i en relevant klinisk miljø. Disse resultater giver en stærk præklinisk grundlag for første-i-mand undersøgelser hos patienter menneskelige kræft. I en større sammenhæng, denne rapport af den første kliniske forsøg fra COTC, tyder på, at den eksisterende bestand af hunde med spontane tumorer og denne avancerede kliniske forsøg infrastruktur kan fungere som en effektiv mellemtrin i oversættelsen af ​​nye kræftbehandlinger fra prækliniske modeller for mennesker.

Resultater

dosis-eskalering og enkeltdosis sikkerhed retssagen

modificerede Fibonacci regler for dosisøgning blev fulgt inden for fem dosisgrupper (n = 3) hver modtager en enkelt indgivelse af RGD-A-

TNF

(fig 1A, tabel 1). Alle hunde undergik forbehandling biopsi af tumorvæv og normalt væv (Fig 1B). Hunde i de indledende fem kohorter (n = 18) modtog RGD-A-

TNF

efterfulgt af endelig kirurgisk resektion af deres tumorer fire dage senere (tumor og styre normale væv blev indsamlet efter behandling); en ekstra sjette kohorte (n = 6) modtog RGD-A-

TNF

og gennemgik definitiv kirurgi på samme dag (4-6 timer efter intravenøs administration) (Fig 1B). Ved indskrivning i dosis-eskalering forsøg fase af undersøgelsen, var der 9 primær knogle sarkomer og 15 bløddelssarkomer (oral hulrum 3; aksiale eller appendicular 12) (tabel 1). Alder (interval, 2.7-14.1 år median 9,7 år), vægt (interval, 15-61.2 kg; median 34,4 kg) og race (11 blandet race og 13 racerene) af de hunde, der trådte denne retssag fase blev registreret

(a) Denne undersøgelse blev struktureret som en dosis-eskalering ved hjælp af en modificeret Fibonacci design til at styre dosiseskalering mod en MTD. (B) Tre hunde blev indskrevet i startdosis kohorte, og tre hunde pr kohorte blev inkluderet der efter for hver af de fem dosisniveauer planlagt. Hunde var planlagt til at modtage RGD-A-

TNF

på dag nul og at gennemgå definitive tumor resektion 4 dage senere. Denne indledende 4-dages-gruppen er designet (i) for at evaluere vektor lokalisering og TNF udtryk inden for tumorer og (ii) at kontrollere, at den foreløbige opfølgning tidsplan for RGD-A-

TNF

administration på en uge doseringsintervaller var biologisk relevant. Efter en gruppe af hunde (n = 18) blev behandlet ifølge dette skema, blev en yderligere gruppe indrulleret ved kriterier, der svarer inklusionskriterier at modtage RGD-A-

TNF

på samme dag af den endelige kirurgisk resektion. I denne undergruppe af hunde (n = 6), kirurgi blev udført 4-6 timer efter administration af RGD-A-

TNF,

denne samme dag eksperimentel delmængde var at fastlægge den akutte selektivitet RGD-A –

TNF

menneskehandel og dens tumor vaskulære lokalisering

Alle data blev rapporteret af samtidige elektronisk indberetning således at bivirkninger ensartet blev overvåget og styret inden for denne multicenter COTC. forsøgsdesign. Single-doser af RGD-A-

TNF

var for det meste veltolereret i alle dosis-eskalering kohorter planlagt for denne fase af undersøgelsen. Den eneste betydelige bivirkning observeret opstod under intravenøs infusion af RGD-A-

TNF

i den højeste dosis kohorten (10

13 TU), hvor en enkelt dosisbegrænsende toksicitet (DLT) blev bemærket ( Hund # 1.18, Grade 3 overfølsomhedsreaktion); denne begivenhed (kvalme, takykardi og hypotension) var forbigående og forsvandt med minimal understøttende behandling. Tre yderligere hunde blev indgået denne dosis kohorte uden yderligere toksicitet observeret. Nr maksimalt tolererede dosis (MTD) blev nået, da den højeste dosis ikke medføre nogen dosisbegrænsende toksiciteter. Der var ingen klinisk signifikant neurologisk, hjerte, luftveje, mave, nyre, eller hæmatologiske toksiciteter relateret til behandlingen af ​​hundene indtastet i denne fase af undersøgelsen. Desuden var der ingen forsinkelser i sårheling (kirurgisk snit) opdaget, eller febrile episoder forbundet med enkelte doser af RGD-A-

TNF

Disse data tyder på, at RGD-A-

TNF

var sikkert efter intravenøs indgift af en enkelt dosis af RGD-A-

TNF

op til 10

13 TU. Da ingen MTD blev opnået, er det muligt, at højere enkeltdoser af RGD-A-

TNF

også kan administreres sikkert.

Trafficking til tumor vaskulære endotel og målrettet TNF levering

for at bestemme om RGD-A-

TNF

handles til tumor versus normale væv, analyserede vi forbehandling og efterbehandling (efter 4-6 timer, og efter 4 dage) biopsier af tumor og normalt væv ( dvs. mundslimhinden, hud og muskel) efter en enkelt dosis af RGD-A-

TNF

efter tofarvet immunofluorescens (IF) farvning for fag (fig. 2A, B). Farvningsmønstret af alle biopsiprøver blev bedømt som positive eller negative som beskrevet (fremgangsmåderne). Klar co-lokalisering af RGD-A-

TNF

partikler blev set kun inden tumor vaskulære endotel i tumor biopsier, men ikke i blodkarrene i normale væv, så tidligt som 4 til 6 timer efter behandling (Fig . 2A) og ved 4 dage efter behandlingen (fig. 2B). Specificiteten af ​​IF assayet blev støttet af den manglende farvning ses i forbehandlingen biopsier i nogen hunde (fig. 2A, B). Sekundært var der ingen tumorcelle RGD-A-

TNF

farvning indlysende, kun tumor vaskulært endotel-farvning. Vi observerede heterogene RGD-A-

TNF

farvede mønstre i forskellige sektioner fra samme tumor biopsi og i forskellige biopsier inden for de samme tumorer. Dette afspejler heterogenitet tumorvaskulaturen biologi i spontan kræft, der førte til differential optagelse af RGD-A-

TNF

i tumorvæv. Konsekvent handel med RGD-A-

TNF

til tumor blodkar blev observeret i de to kohorter, der modtager de højeste doser specifikt to ud af tre hunde (67%) i den kohorte, der modtog 5 × 10

12 TU og fem ud af seks hunde (83%) i den kohorte, som fik 1 × 10

13 TU. Der var ingen tilsyneladende sammenhæng mellem tumorhistologi og tumorvaskulær målretning.

(A, B) RGD-A-

TNF

selektivt målrettet tumorassocieret vaskulatur (pile) og var fraværende fra normale væv 4-6 timer (A) og efter 4 dage (B). Forstørrelse, 400-fold; skala bar, 100 uM. Forbehandling tumorbiopsier, efter behandling tumorbiopsier og efterbehandling normale væv hos hunde, der modtog en enkelt dosis af RGD-A-

TNF

dobbelt-farvet med et anti-CD31 specifikt antistof plus en anti-bakteriofag specifikt antistof. Detektion blev udført med Alexa Fluor 488 (grønne, blodkar), Alexa Fluor 594 (rød, AAVP), og DAPI (blå, cellekerner). (C) til forbehandling tumorbiopsier (dag 0), blev efter behandling normale biopsier (dag 4) og efter behandling tumorbiopsier (dag 4) anvendes til ekstraktion af total RNA. RT-PCR blev udført for at måle transkriptniveauer af human TNFa i fire eksemplarer. Y-aksen repræsenterer de relative TNFa ekspressionsniveauer i efter behandlingen normale biopsier og efter behandling tumorbiopsier sammenlignet med før behandling tumorbiopsier efter normalisering til GAPDH-ekspression (Kruskal-Wallis test, p = 0,0107). Alle data er præsenteret som middelværdi ± standardafvigelser. (D-F) Tilstedeværelse af RGD-A-

TNF

blev evalueret i post-behandling (dag 28) nekropsi prøver af tumor (D) og normale væv (E, F). Væv blev farvet for RGD-A-

TNF

som beskrevet tidligere. RGD-A-

TNF

selektivt målrettet tumorassocieret vaskulatur i efter behandling tumorprøver (pile). I modsætning hertil vektoren var ikke synlige i forbehandling tumorprøver eller efter behandling normale kontrol sektionsfund prøver (såsom lunge, lever, milt eller tarmen) efter serielle administrationer af RGD-A-

TNF

.

efter at have konstateret, at RGD-A-

TNF

fortrinsvis lokaliseres inden tumor vaskulære endotel efter systemisk administration, vi næste vurderet, om vektor lokalisering ville resultere i målrettet TNF genekspression. Tre ud af de fire testede for hTNFa genekspression hunde viste signifikant øget niveauer af hTNFa i post-behandling tumorbiopsier (dag 4) i forhold til før behandlingen tumor biopsier (Kruskal-Wallis test p = 0,0107) efter en enkelt dosis af RGD- A-

TNF

(fig. 2C). I modsætning hertil efter behandling biopsier af normale væv viste ingen påviselig stigning i niveauet af hTNFa forhold til før-behandling tumor biopsier (Kruskal-Wallis test, p 0,05).

Multi-dosis fase af undersøgelsen

i multidosis fase af undersøgelsen, en kohorte af hunde (n = 18) blev indskrevet og serielt behandlet med faste systemiske doser (5 x 10

12 TU per uge) af RGD-A-

TNF Hotel (figur 3). Tumor biopsier blev opnået forbehandling (anses dag nul) og på dag 7, 28 og 56 post-behandling (figur 3). Ved indskrivning i multi-dosis fase af undersøgelsen, patologiske tumortyper (tabel 2) indeholdt bløddelssarkomer (n = 8), maligne melanomer (n = 5), osteosarkom (n = 1), multilobular osteochondrosarcoma (n = 1 ), hemangiosarcoma (n = 1), lymfom (n = 1), og pladecellecarcinom (n = 1). Alle tumorer blev placeret på perifere websteder, der var tilgængelige for biopsi; imidlertid fandtes samtidig metastatisk sygdom i to hunde. Alder (interval, 6-14.8 år median 10,2 år), vægt (interval, 11-55 kg, median 33,3 kg) og race (7 mixed-race og 11 racerene) af de hunde, der trådte denne retssag fase blev registreret (tabel 2).

Denne undersøgelse blev designet som et åbent, forsøg flere fast-dosis (i) at etablere gennemførlighed og (ii) at identificere kroniske og /eller kumulativ toksicitet gentagne gange administreret RGD-A-

TNF

. Hunde fik ugentlige doser (5 × 10

12 TU intravenøst) af RGD-A-

TNF

. Anticanceraktivitet af dette middel blev vurderet ved anvendelse RECIST kriterier. Behandlingen modtaget population inkluderede hunde, der fik mindst fire ugentlige doser (dvs. én cyklus 1). Denne population bestod af 14 hunde. Hunde fik lov til at modtage yderligere behandling i de efterfølgende cyklusser, hvis der var beviser for enten stabil sygdom eller tumor respons. Tumor målingerne blev registreret hver anden uge med fuld genopsætning hver 28. dag

Serial, flere faste doser (i alt, 78,25 doser;. Betyde 4,34 doser /hund, rækkevidde, 1-8 doser /hund) blev administreret. Fjorten hunde i denne kohorte (78%) afsluttet mindst en hel cyklus (defineret som fire ugentlige doser) af behandlingen og blev inkluderet i behandlingen modtaget population for vurdering af tumor respons. Død på grund af sygdomsprogression (n = 2) eller studere tilbagetrækning af ejeren anmodning (n = 2) var den mest almindelige årsag til hunde til at mislykkes afsluttet behandling cyklus 1. Tre af 14 hunde (21%) afsluttet et andet komplet cyklus ( dvs otte ugentlige doser) af behandlingen.

i lighed med dosis-eskalering fase af undersøgelsen, blev alle data elektronisk rapporteret i formatet af denne COTC multi-center forsøgsdesign. Desuden blev de samme kliniske evaluering, billedbehandling og laboratorieundersøgelser opnået før og efter administration af hver ugentlig dosis af RGD-A-

TNF.

Hos hunde, som fik gentagne ugentlige doser, de mest almindelige toksicitet (n = 9) var en grad 3 overfølsomhedsreaktion under intravenøs administration; seks hunde ud af 14 (42%) havde mere end én klinisk episode (dvs., opkastning, hypotension, og takykardi), som ikke blev forhindret af præmedicinering (famotidin, diphenhydramin og dexamethason). Men alle disse bivirkninger var forbigående og forsvandt efter midlertidig pause ( 30 min) af administration og minimal understøttende behandling, hvorefter en langsommere intravenøs infusionshastighed (100 ml /time) blev genoptaget uden yderligere komplikationer. Der var tilsyneladende ingen langsigtede kliniske følgetilstande til disse begivenheder. Grad 3 eller 4 ikke-neutropenisk feber blev bemærket i fem hunde (36%) i undersøgelsen (tre bemærkede under infusionen og to på ikke-administration dage). Alle feber episoder løst med symptomatisk behandling. Et tilfælde (Hund # 2.2) præsenteret med grad 3 nekrose (åbent sår og dræning ved tumorstedet) på behandling dag 19; denne samme hund havde en reduktion på 18% i tumorstørrelse på dette tidspunkt (defineret ved RECIST som stabil sygdom). Der var tre andre begivenheder med ukendt tilskrivning, herunder en klasse 2 hudreaktion forbundet med Demodectic skab (Demodex

canis

), en grad 1 ventrikulær arytmi, og en første-event-død af ukendt årsag to dage efter femte dosis af RGD-A-

TNF

. I den første-event-død tilfælde er der ikke bivirkninger noteret (Hund # 2.14) i løbet af ugen forud for denne begivenhed. Første-event-dødsfald hos hunde med fremskreden cancer (ikke ulig tidlig fase humane forsøg) er ikke ualmindeligt og kan være forbundet med sygdommens progression, især når de observeres som isolerede begivenheder. Ingen andre signifikante bivirkninger, herunder kliniske eller laboratoriemæssige rapporter om neurologiske, hjerte-, åndedrætsorganerne, mave, nyre- eller hæmatologisk toksicitet relateret til seriel behandling med RGD-A-

TNF

blev set. Tre hunde ud af 14 (21%) blev aflivet på grund af progressiv sygdom og undergik hurtig (varm) obduktion; patologisk evaluering af indre organer (hjerne, hjerte, lunge, lever, milt, mave-tarmkanal, nyrer, og lymfeknuder) fandt ikke nogen behandlingsrelaterede histologiske abnormiteter i disse organer; data til støtte den relative sikkerhed og tumor målretning af RGD-A-

TNF

. I udvalgte varm sektionsfund tilfælde (n = 2), blev to-farve IF udføres, og tumor-specifikke handel med RGD-A-

TNF

blev set (figur 2D.); ingen RGD-A-

TNF

blev påvist i undersøgte normale væv (lunge, lever, milt og mave-tarmkanalen) (fig. 2E, F).

Behandling-associeret objektivt respons

i behandlingen modtaget befolkning på 14 hunde, vi brugte serielle tumor målinger for at bestemme aktiviteten af ​​RGD-A-

TNF

ifølge svar evalueringskriterier i solide tumorer (RECIST) (Tabel 2 ). Igen blev de fire hunde, som undlod at fuldføre en cyklus (4 uger) af behandlingen udelukket til evaluering af respons. Evaluerbare hunde inkluderet dem med tumorer ikke gøres til genstand for kirurgisk excision, tumorer, for hvilke der tidligere behandling var mislykkedes, og tumorer, hvor standard-of-care-behandling blev afvist. To dyr (Hunde # 2.11 og # 2.16) havde en RECIST-definerede partielt respons (PR) (14%; 95% konfidensinterval 2-43%) én på dag 28 og den anden på dag 56 (tabel 2). Seks hunde havde stabil sygdom (SD) (43%; 95% konfidensinterval 18-71%), herunder en hund med en reduktion i tumorstørrelse 18%, samt seks hunde havde sygdomsprogression (PD) (43%; 95% konfidensinterval 18-71%) efter en cyklus af behandlingen. Efter to cykler af behandling, to af hunde med tidligere defineret stabil sygdom på dag 28 skred (tabel 2). Tilfælde af en markant klinisk PR er afbildet for at illustrere størrelsen af ​​den serielle terapeutiske virkning af RGD-A-

TNF

i en hund præsenterer sig med en stor bløddelssarkom (fig. 4). Denne hund (# 2.11) havde opnået en reduktion i hvad der tidligere havde været inoperabel sygdom ≥85%. Efter denne reaktion en 2 cm resterende læsion blev resekteret resulterer i en patologisk bedømmelse afslører noget levedygtigt tumor. Disse resultater understøtter de tidligere studier, der evaluerer sikkerheden og aktivitet af denne strategi i tumor-bærende gnavermodeller [10], [19].

En stor primær bløddelssarkom på flanken af ​​Hund # 2.11 er vist at har det potentielle omfang af tumorrespons. Før behandling (dag 0), tumoren målt 12,3 cm i længste diameter. På dag 28, efter 4 ugentlige infusioner med RGD-A-

TNF

, målte tumoren 8.2 cm længste diameter (en 33% regression) og en RECIST-baserede partielt respons (PR). På dag 56, efter i alt 8 ugentlige systemiske infusioner med RGD-A-

TNF

, tumoren målt 1,85 cm i længste diameter før resektion. Derfor er denne reaktion svarede til en 85% regression fra baseline og en fortsat klinisk PR. Efter kirurgisk resektion af den resterende læsion, blev der ikke levedygtig tumor fundet og en patologisk komplet respons blev bestemt.

RGD-A-

TNF

rettet immunrespons i behandlede hunde

Vi analyserede forbehandling og efter behandling serumprøver fra enkeltdosis og serielle multi-dosis undersøgelse hunde til at måle anti-AAVP antistoffer. Kollektivt, vi observeret 1,8 til 2,0 gange stigninger i anti-AAVP antistoftitere efter behandling sammenlignet med niveauet før behandlingen. Men vi ikke observere yderligere stigninger i anti-AAVP antistoffer over tid i de serielle multi-dosis behandlede hunde (dag 7 vs. Dag 28 vs. dag 56).

Diskussion

mulighed for at integrere kræftformer, der naturligt udvikler sig i hunde indenfor udviklingsvej af et nyt humant cancer drug yderligere realiseres gennem den konstituerende undersøgelse af COTC. I denne rapport beskriver vi en målrettet levering af TNF med en AAVP gen delivery system til tumor blodkar i hunde med spontan kræft. Selektiv AAVP homing, tumorassocieret vaskulært ekspression af TNFa, systemisk sikkerhed, og RECIST-baserede objektive responser blev observeret (samme art terapeutisk indeks). Disse store dyr spontane kræftmodeller er velegnede til at informere præklinisk kliniske overgange nødvendige for en vellykket lægemiddeludvikling og komplimentere brugen af ​​både eksisterende gnaver modeller og humane kliniske forsøg.

COTC er et aktivt netværk af akademiske sammenlignende onkologiske centre, forvaltes centralt af NCI sammenlignende Oncology Program. De COTC designer og implementerer kliniske forsøg i hunde med kræft med det mål at levere de nødvendige translationelle data for nye behandlinger, teknikker eller redskaber til fremtidige kræftpatienter. Forsøg udføres på COTC medlemsinstitutioner, som i øjeblikket omfatter atten veterinære universitetshospitaler over hele USA. Som beskrevet ovenfor kan forsøg foretaget af COTC omfatter adskillige biologiske og kliniske endepunkter, som direkte kan integreres i udformningen af ​​human fase I og II kliniske forsøg. Selvom det ikke er inkluderet i undersøgelsen præsenteres her, korrelative billeddiagnostiske strategier, såsom PET /CT eller dynamisk MRI, med mulighed for at forbinde disse billeddiagnostiske endepunkter til tumor eller cirkulerende biologiske surrogater er mulige gennem designet infrastruktur. Sådanne komplekse korrelative undersøgelser kan undersøgt i et klinisk relevant indstilling gennem COTC studier, og deri giver en model til at vurdere alle dele af denne proces herunder standarder væv indsamling og teknikker, timingen af ​​billedbehandling og biopsi og analysemetodologierne forud for tidlig fase humane undersøgelser .

i den aktuelle undersøgelse, COTC001, vurderede vi den flydende og strukturen af ​​denne ny præklinisk infrastruktur. I processen, vi definerede sikkerhed og effekt af RGD-A-

TNF

målretning til tumor endotel i hunde med spontan kræft. RGD målrettet levering til tumor av integriner er tidligere blevet beskrevet [20], [21], og dette forventede målretning var grundlaget for RGD-A-

TNF

vektor udvikling [11], [19], [22 ]. I tidligere offentliggjorte arbejde i mus xenograftmodeller, beskrev vi målrettet systemisk levering af RGD-A

VVP

vektorer, der udtrykker enten HSVtk eller TNF-α, til tumorvaskulatur [12], [22], [23], [ ,,,0],24]. Antitumoraktivitet er set i Kaposis sarkom, blærecarcinom, prostata carcinom og melanom [12], [22]. Selv aktivitet af RGD-A-

TNF

er blevet demonstreret i traditionelle små dyremodeller, den sammenlignende onkologi tilgang forudsat unik information om sikkerheden af ​​RGD-A-

TNF Hoteller, som ikke ville have været muligt i konventionelle dyr sikkerhedsundersøgelser. Da hverken tumor eller tumorvaskulatur er til stede i raske dyr (dvs. formål opdrættet forskning hunde), en sikkerhedsvurdering i disse dyr ville sandsynligvis under-rapport bivirkninger relateret til RGD-A-

TNF.

Narkotikarelaterede hændelser rapporteret i vores population af tumor-bærende hunde var faktisk generelt milde og selvbegrænsende. Faktisk var en MTD ikke opnået i de enkelte kohorter dosis evalueret i dosis-eskalering som at øge dosis af RGD-A-

TNF

var begrænset af fremstilling proces. De fleste bivirkninger, der blev dokumenteret blev set enten under administration eller inden for 2 timer efter administration i hunde, der havde modtaget flere doser af RGD-A-

TNF.

Administration-relaterede begivenheder inkluderet overfølsomhedsreaktioner-lignende reaktioner og feber. I betragtning af den pr-akut karakter af disse begivenheder, er det plausibelt, at sådan de var relateret til enten målbart rest endotoksin i behandlingen produkt eller til en specifik respons på selve vektoren. Test af alle partier af produktionen af ​​RGD-A-

TNF

undladt at afsløre resterende endotoksin; Men kan man ikke helt udelukke denne eller andre forurenende stoffer som årsag til nogle af de utilsigtede hændelser.

Serial tumor og kontrol vævsbiopsier taget før og efter administration af RGD-A-

TNF

gav mulighed for at korrelere narkotika eksponering med tumor og normalt væv handel med RGD-A-

TNF.

Disse eksperimenter valideret tumor-specifikke målretning af RGD-A-

TNF

i indstillingen af hunde med spontane kræftformer. Vi observerede vektor lokalisering i tumoren vaskulære endotel i efter behandling tumorbiopsier taget 4-6 timer og 4 dage efter systemisk administration af RGD-A-

TNF.

Især var der en fuldstændig mangel af vektoren i normal vævsbiopsier i alle behandlede hunde. Således at RGD-A-

TNF

exploits afvigende sygdomsrelateret vaskulatur målrette terapien af ​​interesse specifikt til tumoren. Således bekræfter sikkerheden af ​​denne leveringssystem først observeret i vores små dyremodeller [22]. I overensstemmelse med dette, varme obduktioner fra hunde aflivet på grund af sygdomsprogression viste, at RGD-A-

TNF

målrettet tumorvaskulatur men ikke blodkar inden for normale indre organer. Vigtigere er det, vi ikke observere RGD-A-

TNF

i nogen af ​​kontrol analyserede væv, herunder lever mens tilstedeværelsen af ​​RGD-A-

TNF

tidligere er set i leveren og milt af gnavere behandlet med RGD-A-

TNF

[22]. Disse store dyr data er særlig værdifuldt, fordi de risici og fordele for AAVP levering strategier hos patienter menneskelige kræft betragtes. Effektiv målretning af RGD-A-

TNF

blev set ved doser fra 5 × 10

12-10

13 TU. En dosis på 5 × 10

12 TU blev valgt som optimale dosis til undersøgelsen flerdosis, på grund af tilsvarende handel, målretning og sikkerhed samt vores manglende evne til at producere 1 × 10

13 TU i god tid måde. Ved denne dosis vektor målretning også resulteret i målelig ekspression af human TNFa. Yderligere støtte for den biologiske relevans af den observerede handel med RGD-A-

TNF

sammen med målrettet udtryk for human TNF, blev leveret af objektive anti-tumor aktivitet observeret hos hunde, der modtager flere ugentlige behandlinger. RECIST-baserede responser blev observeret i to hunde med bløddelssarkom og metastatisk melanom; sådanne objektive tumorrespons er særligt germane, fordi alle hunde i denne undersøgelse havde store voluminøse tumorer og var ikke kandidater til konventionelle loco-regional behandlinger såsom kirurgi eller strålebehandling. Vi spekulere, at de observerede objektivt respons var resultatet af TNF transgen ekspression, som nogen aktivitet blev set i vores musemodeller fra enten ikke-målrettede AAVP eller målrettet-nul vektor [22].