Resistance to daratumumab in patients with multiple myeloma

Myelomatose er en uhelbredelig kræftsygdom, som udgår fra de specialiserede B-celler, som kaldesplasmaceller. Sygdommen er karakteriseret af ukontrolleret vækst af de maligne plasmaceller, som primærtfindes i knoglemarven. De kliniske manifestationer af sygdommen er anæmi, nyresvigt, hypercalcæmi ogosteolyser. I de seneste år har der været en bemærkelsesværdig forbedring af behandlingen af sygdommenmed de nye medikamenter proteasom inhibitorer, immunmodulerende stoffer samt monoklonale antistoffer.På trods af denne udvikling er myelomatose fortsat en uhelbredelig sygdom.

Daratumumab (DARA) er et monoklonalt antistof, som er godkendt til behandling af myelomatose enten som monoterapi eller i kombination med anden myelomatose-medicin. DARA kan inducere direkte drab af myelomatose-celler, og det påvirker mikromiljøet omkring kræftcellerne samt immunforsvaret. Med disse forskellige virkningsmekamismer har DARA forbedret behandlingsresponset, den progressionsfri overlevelse samt den totale overlevelse. Alligevel udvikler de fleste patienter DARA-resistent sygdom. Efter patienterne progredierer på DARA, er den gennemsnitlige overlevelse ca. 12 måneder. Derfor er det vigtigt
at undersøge, hvad årsagerne er til udvikling af DARA-resistens for at forbedre udfaldet.

En af DARAs vigtigste virkningsmekanismer er formentlig komplement afhængig celledrab. Tidligere er det vist, at to komplement inhibitoriske proteiner (CD55 og CD59) er kraftigt udtrykte på myelomatose-celler på det tidspunkt, hvor sygdommen progredierer på DARA-behandling. Dette kan forhindre DARA i at dræbe myelomatose-cellerne. Vi estimerede komplement aktiveringen i myelomatose-patienter, som blev
behandlede med DARA, ved at måde C3d i blodet. C3d er et komplement-fragment, som bliver produceret, når komplement-systemet bliver aktiveret. Vi sammenlignede niveauet af C3d i patienter, som progredierede på DARA, med niveauet i patienter, som aktuelt havde et partielt respons eller bedre. Vi fandt ingen
signifikant forskel i niveauet af C3d (og dermed komplement aktiveringen) imellem de to grupper. Validiteten af C3d som biomarkør for komplement aktivering er tidligere dokumenteret og er yderligere understøttet i vores studier, hvor vi så en signifikant stigning af C3d, når myelomatosepatienter startede behandling med et GEN3014, et CD38 antistof, som er udviklet til at udløse mere effektiv komplement aktivering via hexamerisation. Dette indikerer, at det formentlig ikke er det komplement afhængige
celledrab, som er den vigtigste virkningsmekanisme for det langvarige respons på DARA. Det fortløbende studie af GEN3014 (GCT3014) vil afklare, om øget komplement afhængigt celledrab resulterer i bedre ”outcome” for myelomatosepatienter.

Ekstracellulære vesikler (EVs) er en heterogen gruppe af meget små partikler, som varierer i størrelse fra ca. 50 til 5000 nanometer. De er omgivet af en membran og frigives fra alle celler. De spiller en vigtig rolle i kommunikationen mellem celler – både under fysiologiske og patofysiologiske forhold. EVs udskilles i højere grad fra kræftceller end fra raske celler. EVs, som stammer fra kræftceller, medvirker til kommunikation mellem kræftceller og raske celler i tumor-mikromiljøet via overførsel af proteiner, RNA og DNA. Måske kan EVs binde monoklonale antistoffer og dermed forhindre dem i at nå frem til kræftcellerne. Vi isolerede EVs fra blod og knoglemarv fra patienter, som var i behandling med DARA, samt fra raske donorer. EVs størrelse, antal, udtrykket af CD38, CD55, CD59 og PD-L1 samt udtrykket af vesikelmarkørerne CD9, CD63, CD89 and CD147 blev undersøgt ved hjælp af flow cytometri. Vi brugte masse spektrometri til at undersøge, om DARA var til stede på vesiklerne. Alle vesikler fra både blod og
knoglemarv udtrykte vesikelmarkørerne (CD9, CD63, CD89, CD147) og CD38, CD55, CD59 og PD-L1. niveauet af CD55 og CD59 er højere på vesikler fra myelomatose patienters blod and fra raske kontrollers blod. Niveauet af PD-L1 er højere på vesikler fra blod fra patienter med et godt respons på DARA end fra patienter, der progredierer på DARA. Ydermere viser data fra masse spektrometrien, at vesikler, der er isolerede fra blod fra patienter, der er behandlet med DARA, binder DARA. En anden interessant
observation, vi gjorde, var, at CD147 er kraftigt udtrykt på vesikler fra myelomatosepatienter. CD147 er forbundet med forskellige aspekter af malignitet.

Det er tidligere blevet vist, at DARA fjerner CD38+ regulatoriske T-celler (CD4+ ), B-celler og monocytter, hvilket til en ekspansion og aktivering af cytotoksiske T-celler (CD8+ ). Denne ekspansion af cytotoksiske Tceller under behandling med DARA er korreleret til det kliniske respons. En fortsat aktivitet af disse T-celler er formentlig vigtig for en langvarig sygdomskontrol. Udtrykket af checkpoint inhibitoriske molekyler kan over tid lede til behandlingssvigt, fordi T-cellerne bliver udtrættede. Vi isolerede CD4+ og CD8+ T-celler fra perifert blod og knoglemarv fra nydiagnosticerede myelomatose patienter (NDMM) og fra myelomatosepatienter, der progredierer på DARA (DRMM). Vi undersøgte udtrykket af immunregulatoriske receptorer (CTLA-4, PD-L1, DNAM-1 og TIGIT) på T-celle subsets fra blod og knoglemarv ved hjælp af flow cytometri. Vi observerede, at CD4+ T-celler fra både blod og knoglemarv fra DRMM havde et højere
udtryk af den costimulatoriske checkpoint receptor DNAM-1. DNAM-1+CD4+ T-cellers potentielle rolle i udviklingen af resistens til DARA er ikke klarlagt og skal undersøges yderligere. Vi observerede også, at den inhibitoriske checkpoint receptor TIGIT er hyppigere udtrykt på CD8+ T-celler fra myelomatosepatienter end CTLA-4 og PD-1. Dette understøtter hypotesen, at TIGIT måske spiler en central rolle i den maligne plasmacelles flugt fra immunforsvaret. Dette testes nu i kliniske forsøg.