Christian elektronisch
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Christian elektronisch
Aus dem Zentrum für Innere Medizin der Universität zu Köln Klinik und Poliklinik für Innere Medizin I Hämatologie und Onkologie Direktor: Universitätsprofessor Dr. med. Michael Hallek Klinische Phase-I Studie mit dem bispezifischen Molekül H22-CD30 (Ki-4) bei Patienten mit therapierefraktären CD30-positiven Hodgkin-Lymphomen Inaugural-Dissertation zur Erlangung der Doktorwürde der Hohen Medizinischen Fakultät der Universität zu Köln vorgelegt von Irene Isabell Mey aus Frechen promoviert am 23.10.2013 ! Aus dem Zentrum für Innere Medizin der Universität zu Köln Klinik und Poliklinik für Innere Medizin I Hämatologie und Onkologie Direktor: Universitätsprofessor Dr. med. Michael Hallek Klinische Phase-I Studie mit dem bispezifischen Molekül H22-CD30 (Ki-4) bei Patienten mit therapierefraktären CD30-positiven Hodgkin-Lymphomen Inaugural-Dissertation zur Erlangung der Doktorwürde der Hohen Medizinischen Fakultät der Universität zu Köln vorgelegt von Irene Isabell Mey aus Frechen promoviert am 23.10.2013 ! Gedruckt mit der Genehmigung der Medizinischen Fakultät der Universität zu Köln 2013 Druck: Hundt Druck GmbH, Köln ! Dekan: Universitätsprofessor Dr. med. Dr. h. c. Th. Krieg 1. Berichterstatter: Professor Dr. med. P. Borchmann 2. Berichterstatter: Frau Universitätsprofessor Dr. rer. nat. Dr. med. C. Mauch Erklärung: Ich erkläre hiermit, dass ich die vorliegende Dissertationsschrift ohne unzulässige Hilfe Dritter und ohne Benutzung anderer als der angegebenen Hilfsmittel angefertigt habe; die aus fremden Quellen direkt oder indirekt übernommenen Gedanken sind als solche kenntlich gemacht. Bei der Auswahl und Auswertung des Materials sowie bei der Herstellung des Manuskriptes habe ich Unterstützungsleistungen von Professor Dr. med. Peter Borchmann erhalten. Weitere Personen waren an der geistigen Herstellung der vorliegenden Arbeit nicht beteiligt. Insbesondere habe ich nicht die Hilfe einer Promotionsberaterin/ eines Promotionsberaters in Anspruch genommen. Dritte haben von mir weder unmittelbar noch mittelbar geldwerte Leistungen für Arbeiten erhalten, die im Zusammenhang mit dem Inhalt der vorgelegten Dissertationsschrift stehen. Die Dissertationsschrift wurde von mir bisher weder im Inland noch im Ausland in gleicher oder ähnlicher Form einer anderen Prüfungsbehörde vorgelegt. Köln, den 17.06.2013 ! Die dieser Arbeit zugrunde liegenden Untersuchungen zu löslichem CD30 im Serum der Patienten und zur immunhistochemischen Darstellung des bispezifischen Moleküls im Lymphknoten sind von mir selbst unter Anleitung von Prof. Dr. med. Peter Borchmann im Labor für Immuntherapie der Klinik I für Innere Medizin der Universität zu Köln (damalige Leitung Prof. Dr. med. Andreas Engert) durchgeführt worden. Die durchflusszytometrischen Untersuchungen wurden im Labor von Dr. med. Oliver Manzke durchgeführt und freundlicherweise zur Verfügung gestellt. Die Auswertung der Patientenunterlagen erfolgte durch mich. Die auf der Krankenstation der Klinik I für Innere Medizin durchgeführten Untersuchungen habe ich unter der Aufsicht von Professor Dr. med. Peter Borchmann vorgenommen. ! Danksagungen Herrn Universitätsprofessor Dr. med. h. c. (GR) Volker Diehl und Herrn Universitätsprofessor Dr. med. Michael Hallek danke ich für die Überlassung des Themas und die freundliche Unterstützung bei der Durchführung der vorliegenden Arbeit. Bei Herrn Universitätsprofessor Dr. med. Andreas Engert möchte ich mich für die Bereitstellung von Arbeitsmitteln und Geräten in dem von ihm geleiteten Labor bedanken. Mein ganz besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr. med. Peter Borchmann, der nicht nur in äußerst motivierender und gelassener Weise die Arbeiten zur vorliegenden Dissertation betreut hat, sondern der mich auch nach all den Jahren immer geduldig unterstützt hat. Ich möchte mich zudem auch bei meinen Patienten bedanken, ohne die diese Studie nicht hätte durchgeführt werden können. Zuletzt möchte ich mich bei meiner Familie, Deborah Bartha und im Besonderen meinem Mann Christian bedanken, ohne deren Geduld, Beharrlichkeit und Engagement diese Arbeit niemals fertig gestellt worden wäre. ! INHALTSVERZEICHNIS ! ! !"#$%&'()*+,%&,-./(-* 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 12 ! 3! ,-(4,-5'()000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 6! 303! 7892/:;<=>?@4ABCD:BE2)FG?;HI<J 000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000006! 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ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS ADCC Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity ADC Antibody-drug conjugate AK Antikörper AUC Area under the curve BSM Bispezifisches Molekül CDC Komplement-Vermittelte Zytotoxizität Cmax Maximale Konzentration CR Komplette Remission CRS Cytokine-Release-Syndrome DLT Dosislimitierende Toxizität EBV Epstein-Barr-Virus EF Extendet-Field Bestrahlung Fab Antigen binding fragment FACS Fluorescence Activated Cell Scan G-CSF Granulozyten-Kolonie-stimulierender Faktor GHSG Deutsche Hodgkin Lymphom Studiengruppe HABA Humane anti-bispezifische Antikörper HAMA Humane anti-Maus Antikörper HDC Hochdosis-Chemotherapie HL Hodgkin-Lymphom HPLC Hochleistungsflüssigkeitschromatographie H-RS Hodgkin-Reed-Sternberg Zellen IT Immuntoxin IgG Immunglobulin G LK Lymphknoten <! mAk Monoklonaler Antikörper MC Mischzelliger Typ MR Geringe Remission MTD Maximal tolerable Dosis NC/SD Stationäre Erkrankung NCI National Cancer Institute NS Nodulär-sklerosierender Typ PD Fortschreitende Erkrankung PR Partielle Remission sCD30 Lösliches CD30 SCID Severe Combined Immunodeficiency TNF Tumornekrosefaktor VLS Vasculary Leak-Syndrome L! 1 EINLEITUNG 1.1 Das Hodgkin-Lymphom: Grundzüge 1.1.1 Historische Entwicklung Das Hodgkin-Lymphom ist eine nach seinem Erstbeschreiber Thomas Hodgkin benannte maligne Erkrankung des lymphatischen Systems. In seinen Autopsieergebnissen „On some morbid appearances of the absorbent glands and spleen“ berichtete der Anatom 1832 erstmals über eine Erkrankung von sechs Patienten des Guy`s Hospital in London mit stark vergrößerten Lymphknoten an Hals, Thorax und Abdomen (56, HODGKIN). Über dreißig Jahre nach Hodgkins Ausführungen beschrieb Sir Samuel Wilks die Erkrankung als eine Tumorerkrankung, welche initial in den Lymphknoten lokalisiert sei und sich in der Folge auf die Milz sowie weitere Organe ausbreite. Zudem beschrieb er ein gleichzeitiges Auftreten von Fieber, Gewichtsverlust und Anämie (116, WILKS). Abbildung 1: Thomas Hodgkin (1798-1866), Gordon Museum der Guy`s Hospital Medical School, London Das zytopathologische Korrelat wurde jedoch erst 1898 durch Dr. Carl Sternberg und unabhängig davon 1902 durch Dr. Dorothy Reed anhand mikroskopischer Untersuchungen beschrieben (87, REED). Sie fanden in histologischen Präparaten die charakteristischen mehrkernigen Riesenzellen ! 4! (Reed-Sternberg-Zellen) und deren einkernige Varianten (Hodgkin Zellen). Beide Forscher vertraten jedoch die Ansicht, dass es sich dabei primär um einen infektiologischen Prozess eher als um eine alleinige maligne Erkrankung des lymphatischen Systems handele. Diese Hypothese wurde durch ein gehäuftes paralleles Auftreten von Tuberkulose bei HL-Patienten gestützt. Infolgedessen hielt man das Hodgkin-Lymphom lange Jahre für eine Sonderform der granulomatösen Erkrankungen und bezeichnete es als „Lymphogranulomatose“. 1.1.2 Epidemiologie und Pathogenese Die Inzidenz des Hodgkin Lymphoms beträgt etwa 1,5 – 4,5/100.000 Einwohner für Männer und 0,9 – 3/100.000 für Frauen in den westlichen Industrienationen (38, GLASER). Auffällig ist eine bimodale Häufigkeitskurve mit Spitzen um das 30. und 60. Lebensjahr (42, GUTENSOHN). Diese ungewöhnliche Altersverteilung führte schon früh zu der Auffassung, dass es sich um zwei verschiedene Entitäten handeln könne: Die in den jungen Jahren auftretende Form sei möglicherweise durch ein infektiologisches Agens ausgelöst, wohingegen die Ätiologie des späten Altersgipfels eher den Non-HodgkinLymphomen gleiche (76, MACMAHON). Gestützt wird die infektiologische Hypothese durch eine Vielzahl von Studien, die eine starke Assoziation des HL mit dem Nachweis von erhöhten Antikörper-Titern gegen das Epstein-Barr-Virus (EBV), spezifische Antigene sowie seinen Genprodukten in Reed-SternbergZellen aufzeigen (115, WEISS). Nach durchlebter infektiöser Mononukleose fand sich ein vierfach erhöhtes Risiko, an einem Hodgkin-Lymphom zu erkranken (51, HERBST;55, HJALGRIM). Ein denkbarer Zusammenhang lässt das Epstein-Barr-Virus als ein transformierendes Agens erscheinen: Das EBVMembranprotein LMP1 erhöht die Expression des bcl-2-Onkogens und unterdrückt so die Apoptose durch die B-Lymphozyten (50, HENDERSON). Als weitere Umweltkomponente ließ sich eine positive Korrelation zwischen einem verbesserten sozioökonomischen Status und der Nodulären Sklerose bei jungen Erwachsenen nachweisen (38, GLASER). Es finden sich jedoch auch Hinweise auf eine genetische Disposition: Verschiedene ethnische Gruppen scheinen ein niedrigeres Risiko für die ! ;! Entwicklung eines Hodgkin-Lymphoms zu haben, beispielsweise asiatische Völker. Westliche Populationen hingegen weisen eine erhöhte Inzidenz auf, insbesondere in der Gruppe der jungen Erwachsenen (43, GUTENSOHN). Bei monozygoten Zwillingen fand sich ein höheres Erkrankungsrisiko als bei dizygoten Zwillingen (75, MACK). Der Beweis einer genetischen Aberration konnte bisher jedoch noch nicht geführt werden. Allerdings ließ sich eine Assoziation der Erkrankungshäufigkeit mit bestimmten HLA-Typen nachweisen (81, OZA). 1.1.3 Klassifikation und Stadieneinteilung Die H-RS Zellen sind monoklonalen Ursprungs und leiten sich überwiegend von der B-Zellreihe ab (59, INGHIRAMI). Sie sind von einem typisch bunten Infiltrat nicht-maligner Zellen umgeben, den sogenannten Bystander-Zellen, die aus reaktiven Lymphozyten, Monozyten, Eosinophilen und Fibroblasten bestehen (46, HARRIS). Das Verhältnis von H-RS Zellen, reaktivem Infiltrat und Fibrose kann stark variieren. Dieses Merkmal bildet die Grundlage der histologischen Klassifikation maligner Lymphome, welche in den vergangenen Jahrzehnten mehrfach revidiert wurde. Die ursprünglich von Lukas und Butler 1963 beschriebenen sechs Subtypen wurden 1966 im Zuge der Rye-Konferenz auf vier reduziert. 1994 teilte man die Erkrankung mit der R.E.A.L.-Klassifikation (Revised European-American classification of malignant lymphomas) in zwei Oberbegriffe und deren entsprechende Subtypen ein: Das klassische Hodgkin-Lymphom und das lymphozytenprädominante Hodgkin-Lymphom, auch als Paragranulom bezeichnet (siehe Tabelle 1). Die heute gültige Fassung wurde erstmals 1997 durch die WHO für alle von lymphatischen Zellen ausgehenden Neoplasien festgelegt und orientiert sich weitgehend an der R.E.A.L.-Klassifikation:! ! @! Tabelle 1: Klassifikation der Hodgkin-Lymphome Rye-Klassifikation 1966 WHO Klassifikation 2008 klassische Hodgkin-Lymphome lymphozytenreich lymphozytenreich nodulär sklerosierend nodulär sklerosierend Mischtyp Mischtyp lymphozytenarm lymphozytenarm lymphozytenprädominantes HodgkinLymphom Quelle: Swerdlow SH, Campo E, Harris NL, Jaffe ES, Pileri SA, Stein H, Thiele J, Vardiman JW (2008). WHO Classification of Tumours of Haemotopoietic and Lymphoid Tissues. Fourth Edition Die lymphozytenprädominante Form macht nur etwa 5% der Erkrankungen aus. Die Untergruppen des klassischen HL bestehen zu etwa 63% aus der Nodulären Sklerose und zu 27% aus dem Mischtyp, lymphozytenreiche und -arme Formen sind deutlich seltener vorzufinden (3-5% bzw. <1%). Im Frühstadium des Hodgkin Lymphoms handelt es sich um eine lokalisierte Lymphknotenerkrankung. Initial manifestieren sich bei > 80% der Patienten schmerzlos vergrößerte periphere Lymphknotenpakete. Später werden die einzelnen LK-Stationen sowohl lymphogen als auch hämatogen überschritten, so dass es zum systemischen Befall extralymphatischer Organe kommt. Dabei werden insbesondere das Knochenmark, die Leber und die Lunge angegriffen. Die Diagnostik setzt sich aus einer eingehenden klinischen Untersuchung, Kontrolle der hämatologischen Blutwerte, Röntgen-Thorax, Sonographie und Computer- oder Magnetresonanztomographie von Thorax sowie Abdomen zusammen. Von besonderer Bedeutung ist die diagnostische Punktion des Knochenmarks mit Sicherung der prä-therapeutischen Histologie und Zytologie. Die genaue Stadieneinteilung erfolgt anhand der „Ann-Arbor-Klassifikation“ von 1971 bzw. ihrer Cotswold-Modifikation von 1989, welche in Tabelle 1 des Anhangs ausführlich dargestellt ist (73, LISTER). Darin werden die Anzahl befallener Lymphknotenstationen, der Bezug zum Zwerchfell sowie die Dissemination berücksichtigt. Das ermittelte Krankheitsstadium stellt die ! Grundlage für die Wahl der nachfolgenden Therapieform dar und hat somit auch prognostische Relevanz (21, DEVITA). Die frühen Formen mit günstiger Prognose entsprechen den Stadien I und II, eine intermediäre Prognose gilt für Stadien I und II mit Risikofaktoren (mediastinaler Bulk, extranodaler Befall, > 3 betroffene LK-Stationen). Als fortgeschritten gelten die Stadien III und IV mit Manifestation beiderseits des Zwerchfells bzw. disseminiertem Befall extralymphatischer Organe. 70-80% der Patienten stellen sich in einem Stadium II-III erstmals ärztlich vor. Um das Outcome nach Primärtherapie besser vorhersagen zu können und damit eine Anpassung der Therapie-Invasivität zu gewährleisten, wurden in einem internationalen Projekt weitere prognostisch ungünstige Faktoren herausgearbeitet: Ann-Arbor Stadium IV, männliches Geschlecht, Alter > 45 Jahre, Serumalbumin < 4 g/dl, Hämoglobin < 10,5 g/l, Leukozyten > 15.000/l, Lymphozyten < 600/l oder < 8% der Leukozytenzahl (49, HASENCLEVER). 1.2 Standardtherapie In den sechziger Jahren lag die 5-Jahresüberlebensrate des Hodgkin Lymphoms noch bei nur 5%. Die wesentliche Therapieform stellte lange Jahre eine Extended-field (EF) Bestrahlung dar. Erst die Einführung der MOPPPolychemotherapie (Mechlorethamin, Oncovin = Vincristin, Procarbazin, Prednison) im Jahre 1964 von De Vita und Mitarbeitern (22, DEVITA;74, LONGO) senkte die Mortalität auch in fortgeschritteneren Stadien drastisch. Das 1974 erstmals eingesetzte ABVD-Schema (Adriamycin, Bleomycin, Vinblastin, Dacarbazin) (8, BONADONNA) zeichnete sich durch eine erhebliche Reduktion der Organtoxizität aus. Seit Ende der siebziger Jahre werden die jeweiligen Therapieschemata nun fortlaufend durch die Deutsche Hodgkin Lymphom Studiengruppe (GHSG) ausgewertet und aktualisiert. Die Kombination aus Radio- und Chemotherapie konnte ein deutlich höheres ereignisfreies 5-Jahresüberleben erzielen als eine ausschließliche EF- Bestrahlung (88% versus 67%) (28, ENGERT). Das Ende der neunziger Jahre eingeführte dosisintensivierte BEACOPP-Schema (Bleomycin, Etoposid, Adriamycin, Cyclophosphamid, Oncovin, Procarbazin, Prednison) sowie seine zahlreichen Modifikationen in Kombination mit einer Radiotherapie führte zu ! P! einer 5-Jahresüberlebensrate von > 90% sogar in fortgeschrittenen Krankheitsstadien (24, DIEHL). Die Umstellung von Extended-field auf Involved-field Bestrahlung mit reduzierter Gesamtdosis (30 Gray) und schmaleren Behandlungsfeldern senkte die Toxizität des Gesamtregimes zusätzlich (29, ENGERT). Obwohl die meisten Patienten mit den genannten Verfahren geheilt werden können, ist die Prognose bei Rezidiverkrankung unbefriedigend (12, CARELLA). Dies gilt insbesondere für die primären Therapieversager, also diejenigen Patienten, bei denen nie eine vollständige Remission erreicht werden konnte (72, LINCH). Patienten, die mehr als ein Jahr nach Erstbehandlung erneut erkranken, haben eine hohe Wahrscheinlichkeit, eine zweite komplette Remission mit einer nicht-kreuzresistenten Chemotherapie zu erlangen. Für diejenigen Patienten, die jedoch innerhalb des ersten Jahres erkranken sowie die primären Therapieversager steht als intensiviertes Regime eine Salvage-Therapie mit myeloablativer Hochdosis-Chemotherapie (HDC) und anschließender autologer Stammzell- oder allogener Knochenmarkstransplantation zur Verfügung (86, REECE). Aufgrund der ausgesprochen hohen Toxizität ist diese Strategie jedoch bei Patienten mit bereits vorbestehenden durchführbar. Die gravierenden Akuttoxizität Organdysfunktionen reicht von der nur eingeschränkt Strahlendermatitis über kardiopulmonale Dysfunktionen bis hin zum septischen Schock. Zu den Spätfolgen zählen gonadale Dysfunktionen sowie multiple Zweitneoplasien in bis zu 11% der Fälle innerhalb von 15 Jahren nach Behandlung; dazu zählen insbesondere die Akuten Myeloischen Leukämien, Myelodysplastische Syndrome und Mamma-Carcinome (67, KREUSER;107, VALAGUSSA). Dies stellt eine nicht unerhebliche Gefährdung der bei Erkrankungsbeginn oft noch sehr jungen Patienten dar. In den vergangenen Jahren wurde daher zunehmend ein sequentielles Vorgehen bei der HDC bevorzugt (61, JOSTING). Patienten, die nach einem zweiten Behandlungsregime erneut ein Rezidiv aufweisen, erreichen nur sehr selten eine Langzeitremission. ! "I! 1.2.1 Minimale Resterkrankung Trotz der genannten hochaggressiven Therapien erreichen weniger als 30% der Patienten eine dauerhafte Remission. Als Ursache für derartige Rezidive gelten residuelle Tumorzellen des initialen Zellklons. Sie entgehen den herkömmlichen Strategien, da sie sich in der G0-Phase des Zellzyklus befinden, einer Art Ruhezustand. Mit Hilfe der PCR lassen sich solche residuellen Zellen im peripheren Blut oder im Knochenmark nachweisen (68, KUPPERS). Auch bei anderen myeloproliferativen Erkrankungen ließen sich residuelle Tumorzellen nach erfolgter Therapie nachweisen (z.B. Non-Hodgkin-Lymphome (41, GRIBBEN;96, SCHULTZE)). Man bezeichnet diesen Zustand als minimale Resterkrankung. 1.3 Immuntherapeutische Strategien bei Hodgkin-Lymphomen 1.3.1 Überblick der verschiedenen Immuntherapien Insgesamt lassen sich die Immuntherapeutika in unterschiedliche Klassen einteilen: Interleukine, Interferone, Angiogenese-Inhibitoren und Vascular targeting agents (VTAs), zelluläre Immuntherapeutika im Sinne von spezifischen zytotoxischen T-Lymphozyten sowie Vaccine. Das wohl breiteste Forschungsfeld der letzten Jahre stellen jedoch die verschiedenen antikörperbasierten Behandlungsformen dar. Um das Outcome der Hodgkin-Patienten zu verbessern, müssen nach oder während der Initialtherapie ruhende Zellen eliminiert werden. Konventionelle Chemotherapeutika wirken allerdings primär auf Zellpopulationen mit schneller Teilungsrate. Daher verspricht eine selektive, Antikörper-vermittelte Tumorzelllyse von besonderem Interesse zu sein. Zu diesem Zwecke wurden sogenannte monoklonale Antikörper (mAk) entwickelt, die alle dem gleichen Zellklon entstammen. Tatsächlich weist das Hodgkin-Lymphom besonders günstige Eigenschaften für den Einsatz von Antikörpern auf: • Hodgkin-Lymphome sind gut vaskularisiert. Dies lässt eine bessere Penetration des Immunreagenz in die Zielzellen vermuten als bei einem soliden Tumor. ! ""! • Die H-RS Zellen exprimieren durchgehend eine hohe Anzahl von potentiellen Zielantigenen, wie beispielsweise CD25, CD30 und CD15 (1, AGNARSSON;101, STEIN). Auf gesundem menschlichem Gewebe werden die genannten Oberflächenmarker jedoch nur in sehr geringen Anteilen präsentiert. Daher ist bei einem spezifischen Angriff der genannten Antigene mit einer niedrigen Nebenwirkungsrate zu rechnen. • Die Anzahl der malignen Zellen im infiltrierenden Gewebe ist beim Hodgkin-Lymphom gering (< 1%). • Die Antikörper-vermittelte Abtötung maligner Zellen unterscheidet sich deutlich von den Wirkmechanismen konventioneller Therapien. • Da das Hodgkin-Lymphom gut auf die Standardregime anspricht, können die großen Tumormassen (so z.B. ein mediastinaler Bulk) primär durch eine Radiochemotherapie behandelt und die verbliebenen Zellen nachfolgend durch Immuntherapeutika zerstört werden. In den letzten Jahren wurde eine enorme Anzahl verschiedener monoklonaler Antikörper entwickelt und sowohl in vitro als auch in vivo getestet (9, BORCHMANN): 1. Native Antikörper a) Tumorzelllyse mittels direkter Interaktion, beispielsweise Blockade essentieller Strukturen, die eine Schlüsselrolle in der Signaltransduktion oder der Zellproliferation spielen (Wachstumsfaktor-Rezeptoren etc.) b) Tumorzelllyse durch eine Antikörper-vermittelte Zytotoxizität auf zellulärer- (ADCC) oder Komplement-abhängiger Ebene (CDC) (10, BORCHMANN;88, REHWALD;113, WAHL) 2. Bispezifische Antikörper Aktivierung von Effektorzellen des Immunsystems gegen Zielantigene der H-RS Zellen (48, HARTMANN) (Die ausführliche Darstellung des Wirkmechanismus erfolgt in Kapitel 1.4.) ! "5! 3. Immuntoxine Sie bestehen aus monoklonalen Antikörpern, welche kovalent mit Toxinen bakteriellen oder pflanzlichen Ursprungs verbunden wurden. Der Ligand bringt das Molekül zum spezifischen Oberflächenrezeptor auf der malignen Zelle. Das Toxin triggert nun den Zelltod, indem es entweder im Zytosol die Proteinsynthese blockiert oder die Oberflächenmembran modifiziert (27, ENGERT;118, WINKLER). Als Zielantigene sollen zwei Rezeptoren besonders hervorgehoben werden: a) Das CD30-Antigen: Mittels des mAk Ki-4.dga wurde eine aus Ricinus communis gewonnene Ricin-A Kette ins Zytosol eingeschleust, welche wiederum die ribosomale Einheit blockiert. Auf die klinische Studie soll in Kapitel 1.3.3 nochmals genauer eingegangen werden. Als weiterer anti-CD30 mAk brachte Ber-H2 ein Ribosomentoxin aus Saporina officinalis in die Zellen ein (31, FALINI). Von zwölf Patienten erreichten vier eine partielle Remission und drei weitere eine geringe Remission mit einer durchschnittlichen Dauer von zwei Monaten. b) Das CD25-Antigen: Diverse Konstruktionen mit Diphterietoxinbasierten Fusionsproteinen konnten in klinischen Studien nicht überzeugen (69, LEMAISTRE). Der rekombinante anti-CD25 mAk antiTac-PE38 wurde dagegen mit dem Pseudomonas Exotoxin A fusioniert. Von elf Patienten fanden sich eine partielle und drei geringe Remission sowie sechs stabile Verläufe (66, KREITMAN). 4. Radioimmunokonjugate Diese Konstrukte vermitteln ein an den Antikörper gekoppeltes Radioisotop an die H-RS Zelle, welches als Alpha- oder Betastrahler kontinuierlich energetische Partikel emittiert (120, WITZIG). Zwei wesentliche Therapieformen werden unterschieden: a) Niedrig dosierte Radioimmunotherapie: Hier sei besonders der mit Jod131 markierte mAk Ki-4 hervorzuheben, der an 22 Patienten mit Ganzkörperdosen bis maximal 0,35 Gy verabreicht wurde. Es ließen sich ! "<! eine komplette, fünf partielle und drei geringe Remissionen erzielen, jedoch zeigte sich eine prolongierte Thrombozytopenie nach Therapieabschluß (93, SCHNELL). b) Myeloablative Radioimmunotherapie mit Yttrium90 markierten antiFerritin Antikörpern: In Kombination mit einer Hochdosis-Chemotherapie, gefolgt von einer autologen Knochenmarkstransplantation, wies das Regime eine Mortalität von 30% (4 von 12) bei insgesamt gutem klinischen Ansprechen auf (7, BIERMAN). Ohne gleichzeitige HDC ließ sich eine deutlich bessere Verträglichkeit bei einem klinischen Ansprechen >50% erzielen (53, HERPST) Abbildung 2: Beispiele von mAk-basierten Konstrukten zur Immuntherapie des Hodgkin-Lymphoms Quelle: Hodgkin lymphoma, Hoppe et al. 2nd ed. c 2007 Lippincott Williams& Wilkins 1.3.2 Das CD30-Antigen Unter den verschiedenen Zielantigenen beim Hodgkin-Lymphom scheint CD30 besonders vielversprechend zu sein, da es auf den H-RS Zellen stark überexprimiert wird. CD30 ist ein 120-kDa großes Transmembran-Glykoprotein der TNF-Rezeptor-Superfamilie und besitzt keine intrazelluläre „death domain“. ! "L! Physiologisch wird CD30 auf virusinfizierten Lymphozyten und auf einer kleinen Gruppe von aktivierten T-Zellen exprimiert. Des Weiteren ist der Rezeptor in den negativen Selektionsprozess von autoreaktiven Lymphozyten involviert (17, CHIARLE). Der CD30-Ligand (CD30L) findet sich auf aktivierten T-Zellen, ruhenden B-Zellen und Granulozyten (98, SHANEBECK). Die Signalwirkung via CD30 ist pleiotrop, wie auch schon für die meisten anderen Mitglieder der TNFRezeptor Familie nachgewiesen wurde (57, HORIE). Unterschiedliche Antworten von Apoptose und Differenzierung bis hin zur Wachstumsstimulation von sogar mononuklearen Zellen sind das Ergebnis. Diese Antwort scheint vom Entwicklungsstatus und der Umgebung der Zellen abhängig zu sein (92, SCHNEIDER). Zur Signaltransduktion in die Zelle erfolgt nach der Aktivierung über korrespondierende Liganden eine Trimerisation von CD30. Im experimentellen Setting erfolgt die Aktivierung beispielsweise über monoklonale Antikörper (3, ARCH;5, BAKER;100, SMITH). Die genaue physiologische Funktion des Rezeptors konnte bisher noch nicht vollständig erfasst werden. An „knock-out“ Mäusen, welche keinen CD30-Rezeptor besitzen, konnte eine fehlende Selektion und Elimination von autoreaktiven Thymozyten nachgewiesen werden (16, CHIARLE). Umgekehrt führt eine transgene Überexpression von CD30 zu einer forcierten T-Zell-Apoptose. Dies impliziert somit eine führende Rolle des CD30-Rezeptors bei der Formation und Differenzierung des Immunsystems. Signalübermittlung via CD30 kann die Zellproliferation sowohl inhibieren als auch T-Zellen aktivieren. Dieser Prozess ist möglicherweise in die Pathogenese des Hodgkin-Lymphoms involviert, da die Interaktion zwischen den CD30-exprimierenden malignen Zellen und dem CD30-Liganden auf T-Zellen für die Suppression einer effektiven antitumoralen Antwort durch die T-Zellen verantwortlich ist (18, COSSMAN). Verschiedene Autoimmunerkrankungen weisen eine verstärkte Expression von CD30 und seiner im Serum gelösten Form auf (sCD30). Das sCD30 kann selbständig eine Induktion von Signalübertragung über die Interaktion mit membrangebundenem CD30-Liganden bewirken (103, TARKOWSKI). So konnte die Entwicklung eines murinen autoimmunen Diabetes mit der CD30/CD30L Interaktion in Zusammenhang gebracht werden: Es ließen sich Insel-spezifische zytotoxische T-Zellen mit erhöhten Spiegeln von CD30 und CD30L nachweisen (14, CHAKRABARTY). ! "4! 1.3.3 Entwicklung monoklonaler Antikörper gegen das CD30-Antigen Ursprünglich wurde das Oberflächenprotein CD30 auf kultivierten H-RS Zellen der Zelllinie L428 mit dem monoklonalen Antikörper Ki-1 detektiert (97, SCHWAB). Ki-1 bindet spezifisch an H-RS Zellen und eine Subgruppe aktivierter T-Zellen. CD30 findet sich jedoch nicht nur auf H-RS Zellen, sondern auch auf Non-Hodgkin-Lymphomen, auf großzelligen anaplastischen Lymphomen, auf embryonalen Karzinomen, malignen Melanomen und mesenchymalen Tumoren (Gruss and Kardin, 1996). Lösliches CD30-Antigen (sCD30) wird nach Spaltung durch eine zinkabhängige Metalloprotease von der Zelloberfläche freigesetzt (45, HANSEN). Diese Shedding-Aktivität kann durch die Interaktion mit anti-CD30 Antikörpern beeinflusst werden: Die monoklonalen Antikörper Ki-4 und BerH2 inhibieren dieses konstitutive Shedding, wohingegen Ki-1 und Ki-3 den Prozess steigern (58, HORN-LOHRENS). Das sCD30 kann im Serum von Patienten mit CD30positiven-Malignomen mittels StandardELISA nachgewiesen werden. Die ersten monoklonalen Antikörper gegen CD30 wurden für ihren Einsatz als Immuntoxine (IT) bei CD30 exprimierenden Tumoren entwickelt und mit einer deglycosylierten Ricin-A-Kette versehen (HRS-1.dga, HRS-3.dga, HRS-4.dga, Ber-H2.dga und Ki-1.dga). Nach ersten Erfolgen im Mausmodell (26, ENGERT) wurden weitere sechs monoklonale CD30-Antikörper entwickelt und getestet (Ki-2 bis Ki-7.dga). Das potenteste aller Immuntoxine zu diesem Zeitpunkt war Ki-4.dga: Es führte an SCID-Mäusen (severe combined immunodeficiency) zu einer anhaltenden Remissionsrate von 50% und zeigte zudem keine nennenswerte Kreuzreaktivität mit normalem menschlichen Gewebe (94, SCHNELL;95, SCHNELL). Ki-4.dga wurde in einer klinischen Phase-I Studie an 17 Patienten mit refraktärem CD30-positivem HL und NHL getestet. Zu den dosislimitierenden Toxizitäten zählten vor allem das Vaskulary Leak Syndrome (VLS) mit den Symptomen Tachykardie, Hypotonie, Schwächegefühl und Hypoalbuminämie. Insgesamt wurde die Therapie von den Patienten ohne fortbestehende Organdysfunktionen gut toleriert. Dabei zeigte sich eine partielle Remission, ein geringgradiges Ansprechen und zwei stabile Verläufe (95, SCHNELL). Aufgrund der vielversprechenden Ergebnisse wurde der monoklonale Antikörper Ki-4 für die Konstruktion des bispezifischen Moleküls ausgewählt. ! ";! 1.4 Bispezifische Antikörper Bispezifische Moleküle (BSM) bestehen aus kompletten oder nur aus Anteilen der Antigen monoklonalen bindenden Fragmente Antikörpern. Sie (F(ab´)) besitzen von somit zwei zwei verschiedenen unterschiedliche Erkennungsregionen für Antigene auf Tumorzellen und auf immunologischen Effektorzellen, wie beispielsweise Makrophagen oder T-Zellen. Auf diese Weise lassen sich die Vorteile der mAk-Spezifität mit der zytotoxischen Kapazität der immunkompetenten Zellen verbinden. Bispezifische Antikörper sollen sowohl die spezifische, T-Zell- vermittelte Immunantwort stimulieren als auch das unspezifische Immunsystem in Form von Monozyten, Neutrophilen und Natürlichen Killerzellen aktivieren. Diese Konstrukte können auf unterschiedliche Weise hergestellt werden: Zum einen ist ihre Synthese durch chemische Verknüpfung zweier mAk oder derer F(ab´)-Fragmente mit unterschiedlicher Spezifität möglich (33, FANGER). Zum anderen kann mittels somatischer Fusion von zwei Hybrid-Zelllinien ein HybridHybridom bzw. Tetradom erzeugt werden (77, MILSTEIN), welches zwei unterschiedliche Bindungsstellen für Antigene besitzt. Die BSM stellen damit die zweite Generation der in Hybridom-Technik gewonnenen monoklonalen Antikörper dar, für deren erstmalige Herstellung Kohler und Milstein 1984 den Nobelpreis für Medizin erhielten (63, KOHLER). Seit Anfang der neunziger Jahre ist eine Produktion bispezifischer Moleküle auch mithilfe rekombinanter gentechnischer Verfahren möglich (65, KOSTELNY). Insbesondere die sehr kleinen BSM-Formate, der Diabody und die Single-chain-BSM wurden für den klinischen Einsatz zunehmend interessant (11, CAO). Im Wesentlichen können folgende bispezifische Antikörper-Formate unterschieden werden: ! "@! Abbildung 3: Beispiele von verschiedenen bispezifischen Antikörper Formaten a) chemisch verknüpft F(ab`) x F(ab`), b) rekombinanter Single-chain Antikörper, c) Diabody, d) Minibody, e) weitere Konstrukte Quelle: (111, VAN OJIK) 1.4.1 Das CD64- Antigen und der monoklonale anti-CD64 Antikörper H22 An Fc-Rezeptoren für IgG auf zytotoxischen Zellen konnte gezeigt werden, dass sie als Triggermoleküle die Effektorzellfunktion dieser Zellen verbessern (33, FANGER). Es gibt drei verschiedene Rezeptortypen, namentlich Fc!RI-III, die diese Funktion erfüllen und den Fc-Anteil der IgG-Antikörper binden. Fc!RI oder CD64 ist ein hochaffiner Fc-Rezeptor, der sich auf Monozyten, Makrophagen und Zytokin-aktivierten Neutrophilen befindet. Die Bindung von IgG-Antigen-Komplexen an diesen Rezeptor bewirkt eine gesteigerte Zytolyse, einen „respiratory burst“ und eine vermehrte Produktion von oxidativen Enzymen (109, VAN DE WINKEL). Fc!RII (CD32) ist sowohl auf zytotoxischen, als auch auf nicht-zytotoxischen Zellen (Thrombozyten, Endothelzellen) zu finden (82, PARREN). Fc!RIII (CD16) findet sich auf Makrophagen, natürlichen Killerzellen und Interleukin-2-stimulierten Killerzellen. Leider wirkt CD16 in Neutrophilen nicht als ein Triggermolekül und induziert daher auch keine zytotoxischen Funktionen. ! "N! Da Fc!RI (CD64) ausschließlich auf zytotoxischen Effektorzellen vorliegt und zudem hochaffin für IgG ist, stellt es von den genannten Rezeptortypen ein äußerst potentes Reagens zur spezifischen Tumorzelllyse dar. Aus diesem Grund entschied man sich für den CD64-Anteil zur Konstruktion des bispezifischen Antikörpers. Der FcyRI-Rezeptor bindet jedoch nicht nur an IgG-Antigen-Komplexe, sondern auch an monomeres IgG. Daher wird CD64 in Gegenwart von menschlichem Serum zügig mit monomerem Serum-IgG gesättigt. Aufgrund dieser großen Konkurrenz um freie Bindungsstellen können monoklonale Antikörper nicht via CD64 an zytotoxische Zellen binden. Der monoklonale, murine Antikörper M22 und sein humanisiertes Gegenstück H22, bindet jedoch an eine andere Domäne des CD64-Rezeptors als die klassische Bindungsstelle für IgG. Auf diese Weise kann nun sogar in Anwesenheit menschlichen Serums die Tumorzelle durch einen bispezifischen Antikörper mit einer FcyRI exprimierenden Effektorzelle ohne vorzeitige Absättigung verbunden werden (40, GRAZIANO;44, GUYRE). ! 1.4.2 Eigenschaften von H22xKi-4 In der vorliegenden Studie wurde ein neu konzipierter bispezifischer Antikörper eingesetzt. Unter Verwendung der Methode nach Glennie (39, GLENNIE) verband man die F(ab´)-Fragmente des murinen anti-CD30 monoklonalen Antikörpers Ki-4 mit dem humanen anti-CD64 monoklonalen Antikörper H22 (chemische Details der Herstellung des Präparates siehe Kapitel 2.5 Material und Methoden). Um eine bessere Gewebepenetration gewährleisten zu können, fusionierte man ausschließlich die F(ab´)-Fragmente miteinander und verzichtete auf den Fc-Anteil. Auf diese Weise werden die Nebenwirkungen der Medikation reduziert: Zum einen wird kein Komplement aktiviert und zum anderen binden keine nicht-zytotoxischen Zellen an den BSM, die FcRezeptoren exprimieren (32, FANGER). Analysen mit Hilfe der Gel-Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) zeigten, dass das BSM aus zwei unterschiedlichen Konstrukten besteht: 65 - 75% eines F(ab`)2 Heterodimers (100kDa) und 25 - 35% eines F(ab`)3 Heterotrimers (150kDa). Basierend auf der Präparationsmethode ist die F(ab`)3 ! "P! Region aus zwei Ki-4 F(ab´)-Anteilen und einem H22 F(ab´)-Anteil zusammengesetzt. Durchflusszytometrisch ließ sich nachweisen, dass das auf diese Weise neu entstandene Molekül seine Fähigkeit behielt, an die beiden Antigene CD30 und CD64 zu binden (102, SUNDARAPANDIYAN). Abbildung 4: Chemischer Aufbau des Moleküls H22xKi-4 Angelehnt an: Glennie M, McBride H, Worth A, Stevenson G (1987). Preparation and performance of bispecific F(ab`!)2 antibody containing thioether-linked Fab`! fragments 139(7):2367-75 Bei früheren in-vitro Untersuchungen konnte an H22-basierten bispezifischen Antikörperkonstruktionen gezeigt werden, dass sie eine Zerstörung von Tumorzellen durch CD64-exprimierende myeloische Effektorzellen bewirken (62, KELER). Dabei verband man mit Hilfe chemischer Konjugation die F(ab´)Fragmente des HER2/neu-spezifischen monoklonalen Antikörpers 520C9 mit denen des Fc!RI-spezifischen mAK H22 zu dem bispezifischen Molekül MDXH210. Es ließ sich überexprimierenden eine Zelllinien antikörpervermittelte (gewonnen aus Lyse Ovar-, von HER2/neu- Mamma- und Lungentumoren) durch Monozyten, Makrophagen und polymorphonukleäre (PMN) Zellen nachweisen. Dieser als „antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity“ (ADCC) bezeichnete Wirkmechanismus konnte für das Molekül ! 5I! H22xKi-4 an der CD30-positiven Zelllinie L540 belegt werden. Zudem erhöhte das BSM die Phagozytosefähigkeit von Monozyten auf >75% (102, SUNDARAPANDIYAN). 1.5 Ziele der Arbeit Nachdem in vitro erfolgversprechende Ergebnisse mit dem bispezifischen Antikörper H22xKi-4 gewonnenen werden konnten, sollte das BSM nun erstmals im Rahmen einer klinischen Untersuchung an Patienten mit therapierefraktärem Hodgkin-Lymphom verabreicht werden. Die vorliegende Arbeit ist eine klinische Phase-I Studie zur Ermittlung der maximal tolerablen Dosis des bispezifischen Antikörpers H22xKi-4 bei intravenöser Verabreichung. Mit Hilfe eines festgelegten Eskalationsregimes sollten die dosislimitierenden Toxizitäten und die maximal tolerable Dosis bestimmt sowie die biologischen Wirkungen dokumentiert werden. Im Einzelnen wurden folgende Punkte untersucht: • Bestimmung der maximal tolerierten Dosis (MTD) • Beurteilung der Nebenwirkungen von H22xKi-4 sowie Festlegung der dosislimitierenden Toxizitäten • Ermittlung des pharmakokinetischen Profils • Beobachtung immunologischer Verlaufsparameter (sCD30) • Messung der Autoantikörper-Entwicklung (HABA) • Dokumentation eines möglichen Therapieansprechens bzw. weiterer biologischer Effekte ! 5"! 2 MATERIAL UND METHODEN 2.1 Studienprotokoll In Anlehnung an bereits früher durchgeführte Antikörpertherapien beim Hodgkin-Lymphom (30, ENGERT) wurde ein neues Studienprotokoll festgelegt. Dies sah einen klinischen Phase-I Versuch vor, der nichtrandomisiert als Dosiseskalationsstudie verlaufen sollte. Nach Genehmigung durch die EthikKommission der Medizinischen Fakultät der Universität zu Köln konnte mit dem Einschluss von geeigneten Patienten begonnen werden. Die Behandlung erfolgte in der Klinik I für Innere Medizin der Universität zu Köln. Alle Patienten wurden vor Therapiebeginn ausführlich über den Ablauf der Therapie sowie deren Ziele und Risiken aufgeklärt. Die Studienteilnehmer unterschrieben vor Therapiebeginn eine schriftliche Einwilligungserklärung. Die Studie wurde in Zusammenarbeit mit der Firma MEDAREX (Medarex Inc, 1545 Route 22 East, Annandale, NJ 08801-0992, USA) durchgeführt. 2.2 Patientenkollektiv In dieser Studie wurden Patienten mit therapierefraktärem Hodgkin-Lymphom behandelt. Die Auswahl der Patienten erfolgte nach festgelegten Ein- und Ausschlusskriterien: 2.2.1 Einschlusskriterien Um in die Studie eingeschlossen zu werden, mussten die Patienten jedes der folgenden Kriterien erfüllen: 1. Histologisch gesicherte Diagnose eines Hodgkin-Lymphoms 2. Therapierefraktär gegenüber konventioneller Therapie oder Rezidiv mit Hinweis auf Fortschreiten der Erkrankung ! 55! 3. Anwesenheit des CD30-Antigens, nachgewiesen mit anti-CD30 Antikörpern auf " 30% der H-RS Zellen einer Tumor-Biopsie. Diese Biopsie muss innerhalb eines Jahres vor Studienbeginn durchgeführt worden sein. 4. Nachweisbare Krankheitsherde 5. Lebenserwartung von mindestens drei Monaten 6. Karnofsky- Status von " 50% (siehe Anhang Tabelle 2) 7. Kreatinin < 2,0 mg/dl; Albumin > 75% des unteren Normalwertes 8. Kardiale Ejektionsfraktion von " 35% 9. Alter " 18 Jahre und #70 Jahre 2.2.2 Ausschlusskriterien Patienten, die eines der folgenden Kriterien erfüllten, waren von der Studie ausgeschlossen: 1. HIV-Infektion 2. Signifikante pulmonale Funktionseinschränkung 3. Chemo- oder Radiotherapie innerhalb der letzten vier Wochen vor Studienbeginn 4. Anwesenheit einer aktiven Infektion, einer Vaskulitis, einer angeborenen Herzerkrankung, einer Glomerulonephritis oder einer anderen Erkrankung, welche die Fähigkeit zum Erhalt der Therapie einschränkt. 5. Nachweisbarkeit von Antikörpern gegen Mäuse-IgG (HAMA > 1$g/ml) 6. Schwangerschaft 7. Aktive Zweitneoplasie, exklusive eines in sano resezierten Basalioms Eine begleitende Kortisonsubstitution war kein Ausschlusskriterium, da Patienten mit progredientem Hodgkin-Lymphom häufig eine Kortisontherapie benötigen. ! 5<! 2.3 Definition der Nebenwirkungen Als Nebenwirkungen wurden alle unerwünschten Veränderungen bezeichnet, die während oder in zeitlichen Zusammenhang mit der Studienmedikation bei einem Patienten auftraten. Alle beobachteten Effekte wurden dokumentiert, ungeachtet der Schwere oder ihrer Ursache. Die Beziehung zur Gabe von H22xKi-4 wurde dabei in folgende Kategorien eingeteilt: definitiver / wahrscheinlicher / möglicher / kein Zusammenhang oder nicht eruierbar. Der Schweregrad der Nebenwirkungen wurde gemäß den Toxizitätskriterien des National Cancer Institute (NCI) nach Grad I leicht tolerierbar, Grad II tolerierbar, Grad III schwer tolerierbar und Grad IV lebensbedrohlich unterschieden. Eine detaillierte Zusammenstellung potentieller Nebenwirkungen sowie der zugehörigen Toxizitätseinteilung sind in der Tabelle 3 des Anhangs dargestellt (NCI Common Toxicity Criteria). 2.4 Therapieschema Der bispezifische Antikörper wurde unter stationären Bedingungen jeden zweiten Tag intravenös verabreicht (Tag 1, 3, 5 und 7). Alle Patienten durchliefen mindestens zwei Therapiezyklen. Ein weiterer Zyklus konnte nur durchgeführt werden, sofern sich alle Nebenwirkungen auf mindestens Grad 1 der Toxicity Grading Scale (siehe Anhang, Tabelle 3) zurückgebildet hatten und zudem keine Hinweise auf einen Krankheitsprogress vorlagen. Die Weiterbehandlung erfolgte auf jeweiligen Wunsch in der onkologischen Ambulanz der Klinik. Vor jeder Infusion erhielten die Patienten eine initiale Testmedikation von mindestens 0,2mg oder 10% der Gesamtdosis H22xKi-4. Diese Menge wurde in 100ml Natriumchlorid 0,9% gelöst und über zehn Minuten als Kurzinfusion verabreicht. Dreißig Minuten vor Erhalt der endgültigen Infusion des Antikörpers wurde eine orale Prämedikation mit 1000mg Paracetamol und 1mg Tavegil durchgeführt. Erwies sich die Testdosis ohne Anzeichen einer signifikanten Toxizität als verträglich, konnte mit der kontinuierlichen Zufuhr begonnen werden. Dazu löste man die zu verabreichende Menge in 500ml 0,9%iger ! 5L! Natriumchloridlösung und begann in der ersten Stunde mit einer Infusionsgeschwindigkeit von 3mg/h. Zeigten sich in diesem Zeitraum keine Nebenwirkungen, konnte die Zufuhr in der zweiten Stunde auf 6mg/h und letztlich auf 9mg/h gesteigert werden. Während der Verabreichung sowie bis sechs Stunden nach Ende der Infusion wurden stündlich die Vitalzeichen kontrolliert 2.4.1 Dosiseskalation Die maximal tolerable Dosis (MTD) ist definiert als die höchste verabreichbare Dosis eines Medikamentes unmittelbar unterhalb der durch Toxizität limitierten Menge. Diese Menge wiederum ist durch das Auftreten einer dosislimitierenden Toxizität (DLT) bei mindestens zwei von drei oder sechs Patienten festgelegt. Die DLT wurde in Anlehnung an die Kriterien des National Cancer Institutes (NCI) definiert: Jede Grad III oder Grad IV nicht-hämatologische Toxizität oder eine Grad IV hämatologische Toxizität (ausgenommen Lympho-, Mono- und Neutropenie) entspricht einer dosislimitierenden Toxizität. Mindestens sechs Patienten sollten mit der maximal tolerablen Dosis behandelt werden. Um die MTD herauszufinden, wurde ein Eskalationsdesign angewendet (99, SIMON): Bis zum Erreichen des erstmaligen Auftretens einer DLT oder dem zweimaligen Auftreten einer Grad II Toxizität in einem Zyklus erhielt jeder Patient eine 100% höhere Dosis zur Vorhergehenden. Ab diesem Zeitpunkt mussten mindestens drei Patienten mit jener Menge behandelt werden. Für alle nun folgenden Level wurde das Fibonacci-Eskalationsschema als fixer Algorithmus mit jeweils 50%iger Dosissteigerung angewendet. Diejenigen Nebenwirkungen, die keinen Bezug zur Studienmedikation aufwiesen, wurden nicht zur Festsetzung der MTD berücksichtigt. In der vorliegenden Studie legte man fünf Dosisstufen fest: 1,0mg/m%/d, 2,5 mg/m%/d, 5 mg/m%/d, 10 mg/m%/d und 20 mg/m%/d. Das Protokoll sah vor, dass die nachfolgend höhere Dosis erst dann verabreicht werden durfte, wenn die dritte Gabe von H22xKi-4 auf dem vorherigen Level ohne Auftreten einer DLT ! 54! beendet war. Traten bei einem Patienten eine NCI Grad III Toxizität auf, musste die Infusion gestoppt werden. Nachfolgende Studienteilnehmer konnten nicht eher mit der Medikation beginnen, bis der Grad III-Patient den Tag 14 des Protokolls durchlaufen hatte. Nach einer Pause von mindestens sieben Tagen wurde mit dem anschließenden Therapieintervall an Tag 21 begonnen und die gleiche Dosis wie im initialen Zyklus verabreicht. Nach individueller Beurteilung des Studienleiters konnte an Patienten mit besonderem Ansprechen die Gabe von H22xKi-4 über zwei Zyklen hinaus verabreicht werden. 2.5 Herstellung des Präparates Der humanisierte anti-CD64 mAk H22 wurde von Zellkulturüberständen mittels Protein-A Chromatographie purifiziert. Das H22 produzierende Transfektom wurde von Graziano 1995 beschrieben (40, GRAZIANO). Der anti-CD30 mAk Ki-4 konnte aus der Zellreihe L450, die das CD30- Antigen überexprimiert, auf gleiche Weise gewonnen werden (23, DIEHL). Die Herstellung des bispezifischen Antikörpers erfolgte nach der von Glennie beschriebenen Methode (39, GLENNIE). Dabei wurden die beiden monoklonalen Antikörper H22 und Ki-4 getrennt voneinander mit Pepsin in F(ab`)2 aufgeschlossen und anschließend mittels Mercaptoethylamin zu F(ab´)` reduziert. Die SH-Gruppen der F(ab´) von Ki-4 wurden nun vollständig mit oPhenylenedimaleimid alkyliert, um freie Maleimid-Gruppen zu erhalten. Zuletzt führte man beide Präparationen (F(ab´)mal und F(ab´)SH) unter Konditionen zusammen, die ein Crosslinking der Maleimid- und SH-Gruppen ermöglichte, ohne jedoch gleichzeitig wieder eine Reoxidation der SH-Gruppen auszulösen. Somit entstand eine stabile Thioether-Brücke zwischen den beiden F(ab´)Anteilen über die schwere Fd-Kette. Das Produkt stellte sich chromatographisch zu 65-75% als Heterodimer dar (102, SUNDARAPANDIYAN). Die Herstellung des BSM erfolgte in Kooperation mit der Firma Medarex (USA). Die Lieferung des Antikörpers erfolgte in sterilen 10ml Ampullen mit einer Konzentration von ! 5;! 1mg/ml. Diese Lösung musste bis zur Verwendung bei 4 Grad Celsius gelagert werden. 2.6 Diagnostik Vor Therapiebeginn und nach Ende des zweiten Zyklus (Tag 28) wurden alle Patienten ausgiebig klinisch untersucht sowie der Lymphknotenstatus dokumentiert. Des Weiteren erhielten sie einen Röntgenthorax, einen Ultraschall des Abdomens, ein Computertomogramm von Thorax, Abdomen und Becken, ein Elektrokardiogramm, ein Echokardiogramm, einen Lungenfunktionstest und ggf. eine Knochenmarksbiopsie. An den jeweiligen Infusionstagen wurden die Patienten regelmäßig klinisch untersucht inklusive Erfassung des Gewichtes, Erhebung der Vitalparameter und Dokumentation aller aufgetretenen Toxizitäten. 2.6.1 Standardlabor Die Untersuchung der routinemäßigen Laborparameter erfolgte im Zentrallabor der Medizinischen Fakultät der Universität zu Köln. An den jeweiligen Behandlungstagen wurden dabei analysiert: • Kleines Blutbild und Differentialblutbild • Serumalbumin, Glutamat-Oxalazetat-Transaminase, Alkalische Phosphatase, Bilirubin, Laktatdehydrogenase, Creatinkinase-MB • Kreatinin, Serumelektrolyte • Urinstatus und Clearance (nur Tag 0, 10 und nach Behandlungsabschluß) 2.7. Pharmakokinetik Während der Behandlung mit H22xKi-4 erfolgten Blutentnahmen Bestimmung pharmakokinetischer Daten zu den folgenden Zeitpunkten: ! 5@! zur Vor und direkt nach Abschluss der Infusion sowie 2, 4, 8 und 24 Stunden nach Ende der Studienmedikation. Das gewonnene Blut wurde anschließend für zehn Minuten bei 1200g zentrifugiert und der Überstand abpipettiert. Bis zur endgültigen Analyse bewahrte man die Proben bei -20 Grad Celsius im Labor der medizinischen Klinik I auf. Zur Bestimmung der maximalen Serumspiegel des bispezifischen Moleküls wurde mit dem gewonnenen Patientenblut ein Immunoassay durchgeführt. Zu diesem Zweck wurden mit anti-Maus IgG beschichtete Mikrotiterplatten mit Patientenplasma oder H22xKi-4 inkubiert, der in normalem menschlichem Plasma aufbereitet war (Nabi, Boca Raton, FLI). Die Alkalische PhosphataseAktivität der anti-Maus-IgG- Antikörper wurde nun zur Bestimmung der Konzentration des BSM hinzugezogen. Dazu wurde eine Standardkurve mit bekannter Patientenplasma-Konzentrationen erstellt. Die Sensitivitätsgrenze für eine exakte Messung lag bei 0,125mg/L für die ersten drei Patienten und bei 0,04mg/L für alle folgenden Patienten. 2.7.1 Pharmakokinetische Analyse Die Daten für die H22xKi-4-Plasmakonzentration wurden im Zeitverlauf für jeden Patienten dargestellt. Aus den pharmakokinetischen Rohdaten konnte die Maximalkonzentration Cmax und der maximale Zeitpunkt Tmax gewonnen werden. Alle weiteren Standard-pharmakokinetischen Parameter wurden mit Hilfe des WinNonlin Pro Pharmakokinetik-Programmes abgeschätzt (Pharsight, Mountain View, CA). Die Konzentrations-Zeit Daten wurden mit Hilfe einer offenen nicht-kompartimentierten Methode analysiert (WinNonlin Modell 202). Die terminale Elimationsraten-Konstante (ke) ließ sich mit einer nichtkompartimentierten Analyse ermitteln. Dazu wurde eine lineare Regression der terminalen drei bis sechs Punkte der logarithmischen Plasma-H22xKi-4Konzentration (y-Achse) im Zeitverlauf (x-Achse) mittels eines nicht- gewichteten Paradigmas eingesetzt. Als terminale Eliminationshalbwertszeit (T&)) veranschlagte man 0,693/ke. Die Fläche unter der Kurve (AUC) zum letzten Datumspunkt wurde mittels des ! 5N! linear-trapezoidalen Gesetzes geschätzt und durch Hinzufügen der WagnerNelson Korrektion (Clast/ke) gegen Unendlich extrapoliert. Die totale Bodyclearance (CL) ergab sich mittels Division der Dosen durch AUC(0 - ') k. Das apparente Verteilungsvolumen (Vdz) konnte anhand CL/ke geschätzt werden. Die durchschnittliche Verweildauer (MRT) ermittelte sich aus AUMC/ AUC. Der Akkumulationsfaktor R wurde aus folgender Gleichung gewonnen: Behandlung 4 AUC(0 - () / Behandlung 1 AUC(0 - '). In dieser Behandlung 4 war AUC(0 - () die AUC von 0 bis zum Dosierungsintervall an Behandlungstag 4 (Tag 7). AUC(0 - ') bezeichnete hingegen die AUC von 0 bis Unendlich auf Tag 1. Diese Analysen wurden in Zusammenarbeit mit der Firma Medarex erstellt. 2.8 Evaluation der biologischen Aktivität Da mit dem bispezifischen Molekül keinerlei dosislimitierenden Toxizitäten auftraten, mussten Surrogatparameter für dessen biologische Aktivität gefunden werden. 2.8.1 FACS-Analyse Die FACS-Analyse (Fluorescence Activated Cell Scan) ist eine durchflusszytometrische Messung von Immunfluoreszenzen verschiedener Zellen. Man unterscheidet die direkte Immunfluoreszenz von indirekten Verfahren. Bei der direkten Immunfluoreszenz werden die Zellen mit einem Primärantikörper gefärbt, der an einen fluoreszierenden Farbstoff gekoppelt ist. Als indirekte Immunfluoreszenz bezeichnet man ein Verfahren, bei dem man einen mit Farbstoff konjugierten Sekundärantikörper zu einem ungekoppelten Primärantikörper hinzufügt und dieser somit markiert wird. Die in Lösung befindlichen, gefärbten Zellen passieren im Sensormodul einzeln einen Laserstrahl und streuen einen Teil des Lichts bzw. emittieren Fluoreszenzen, welche nun mittels Photomultiplier nachgewiesen werden können. ! 5P! Für die vorliegende Studie wurde die Monozytenzahl im peripheren Blut direkt vor und nach Erhalt der Infusion sowie 2, 4, 8 und 24 Stunden nach Zufuhr von H22xKi-4 gemessen. Per FACS-Analyse konnte die CD64-Expression auf peripheren Blutmonozyten anhand ihrer CD14-Positivität ermittelt werden. Diese korrelierten wir nun mit einer Isotypen-Kontrolle in Form eines irrelevanten Maus-Antikörper (FACSCalibur, Becton Dickinson). Der CD64Index wurde wie folgt kalkuliert: mean fluorescence intensity (MFI) CD64 (monocyte gating) / mean fluorescence intensity (MFI) Isotyen-Kontrolle (monocyte gating). 2.8.2 sCD30-Nachweis Die Durchführung des sCD30-Nachweis erfolgte im Labor für Immuntherapie der Klinik I für Innere Medizin der Universität zu Köln. Dazu wurde vor und nach jeder Behandlung mit H22xKi-4 die Serum-CD30-Konzentration mit Hilfe eines enzymgekoppelten Immunadsorptionstest bestimmt (ELISA der Firma DAKO, Hamburg). 2.8.3 Immunhistochemie Zwei Patienten gaben ihre Zustimmung zur diagnostischen Biopsie aus einem vergrößerten peripheren Lymphknoten. Beide Proben konnten 24 Stunden nach der letzten Infusion von H22xKi-4 operativ entnommen werden. Das gewonnene Material trennte man in zwei Anteile auf: die eine Hälfte wurde sofort tiefgefroren und bei -80 Grad Celsius eingelagert, die andere bettete man in Paraffin ein. Um immunhistochemische Untersuchungen durchführen zu können, wurde das Gewebe deparaffiniert, in 5$m große Stücke geschnitten und mit SchweineSerum über zehn Minuten geblockt, um unspezifische Bindungen zu reduzieren. Anschließend fügte man den primären monoklonalen Antikörper hinzu, ein polyklonaler Kaninchen-Antimaus-Antikörper, der sich in einer 1:50 Phosphat-gepufferten Salzlösung (PBS) befand. Das Gemisch wurde dann über Nacht bei 4 Grad Celsius inkubiert. Am nächsten Tag erfolgte die ! <I! Inkubation mit einem biotylinierten Schweine-Antikaninchen-Antikörper (E 431 DAKO) 1:200 für 45 Minuten bei Raumtemperatur sowie mit einem StandardBiotin-Streptavidin-Kit. Zuletzt färbte man das Material mit Fast-Red ein. Um eine BSM-freie Negativ-Kontrolle zu erhalten, wurde mit der Probe eines M. Hodgkin-Patienten, der nicht an der Studie teilgenommen hatte, ebenfalls auf die beschriebene Weise verfahren. Eine zweite Negativ-Kontrolle wurde ohne den primären Antikörper behandelt, um eine unspezifische Kreuzreaktivität zwischen den für die Färbung eingesetzten Antikörpern auszuschließen. Aufgrund der Art der Untersuchungen war keine Positiv-Kontrolle verfügbar. 2.9 Autoantikörper HABA Die humane, anti-bispezifische Antikörper Reaktion (HABA) wurde mittels der zuvor beschriebenen Methode ermittelt (85, PULLARKAT). Zur Bestimmung inkubierte man mit H22xKi-4 überzogene Mikrotiter-Platten mit PatientenPlasmaproben. Die Anti-BSM-Antikörper konnten dann durch Hinzugabe eines alkalische Phosphatase-konjugierten anti-humanem Immunglobulin aufgespürt werden, einer für Fc-spezifischen Sonde. Die jeweiligen HABA-Level wurden als x-Achsen-Anstieg über dem Ausgangswert vor Infusion aufgetragen. 2.10 Statistische Auswertung Bei der deskriptive Auswertung Verfahren des Therapieansprechens zur Anwendung. kamen ausschließlich Veränderungen der pharmakokinetischen Parameter während der Behandlung wurden mit Hilfe der einfaktoriellen univarianten Varianzanalyse (MANOVA) überprüft und auf Signifikanz getestet. Zum Vergleich des CD64-Index vor und vier Stunden nach Infusion von H22xKi-4 verwendeten wir nur die Werte der sechs Patienten, welche jeweils die maximale Dosis von 20 mg/m%/d erhalten hatten. ! <"! 2.11 Beurteilung des Therapieansprechens Das klinische Stadium wurde in Anlehnung an die Ann-Arbor-Klassifikation eingeteilt (siehe Tabelle 1 im Anhang). Zur Evaluation des Therapieansprechens verglich man die vor Studienbeginn erhobenen Befunde mit denen nach Abschluss der Behandlung. Dabei erfolgte die Definition einer Tumorantwort nach den WHO-Kriterien: • Complete Response (CR) – komplette Remission Verschwinden aller bekannter Tumorherde, festgelegt durch zwei Untersuchungen in mindestens vierwöchigem Abstand sowie kein Hinweis auf das Vorliegen neuer Herde oder Krankheitsprogress • Partial Remission (PR) – partielle Remission Reduktion der gesamten Tumormasse um " 50% (im Produkt der zwei größten senkrechten Durchmesser von allen erfassten Herden) für mindestens vier Wochen sowie kein Hinweis auf das Vorliegen neuer Herde oder Krankheitsprogress • Minor Response (MR) – geringe Remission Reduktion der gesamten Tumormasse von " 25%, jedoch # 50% • No Change (NC) / stable Disease (SD) – stationäre Erkrankung Reduktion oder Vermehrung der Tumormasse um < 25% für mindestens vier Wochen • Progressive Disease (PD) – fortschreitende Erkrankung Auftreten von neuen Tumorherden oder Zunahme der bekannten Tumormasse um " 25% • Relapse – Rückfall Krankheitsprogress nach einer kompletten Remission ! <5! 3 ERGEBNISSE 3.1 Patientenkollektiv An der Studie nahmen insgesamt zehn Patienten teil, davon acht Männer und zwei Frauen. Das mittlere Lebensalter betrug 34,6 Jahre (21 bis 53 Jahre). Alle Patienten waren an einem rezidivierten Hodgkin-Lymphom erkrankt. Histopathologisch entsprachen drei Studienteilnehmer der gemischtzelligen Form und sieben weitere dem nodulär-sklerosierenden Typ. Bei Einschluss in die H22xKi-4-Studie war jeder Patient bereits mehrfach vortherapiert und hatte durchschnittlich drei Rückfälle erlitten (1 bis 7). Neun von zehn Patienten hatten eine Hochdosis-Chemotherapie mit anschließender autologer Knochenmarks- oder peripherer Stammzelltransplantation durchlaufen. Im Schnitt waren zuvor vier unterschiedliche ChemotherapieRegime verabreicht worden (2 bis 6). Zudem hatten alle Studienteilnehmer mindestens einmalig eine Radiotherapie erhalten. Das Zeitintervall zwischen vorhergehenden Chemo- oder Radiotherapien war mit zwei bis sieben Monaten sehr kurz (im Median 4,5 Monate; einzige Ausnahme: Patient Nr. 5 mit 18 Monaten). Zum Aufnahmezeitpunkt befanden sich sieben Patienten im Stadium IV und drei im Stadium III nach der Ann-Arbor-Klassifikation. Sechs Patienten wiesen eine zum Teil ausgeprägte B-Symptomatik auf. Nur zwei Patienten benötigten bereits vor Studienbeginn eine Prednison-Therapie (Nummer 1 und 10). Die ausführlichen demographischen Daten der Studienpatienten sind in Tabelle 2 aufgeführt. ! <<! Tabelle 2: $%! Patienten-Kollektiv der H22xKi-4 Studie Alter Geschlecht Histologie Stadium Anzahl Zeitlicher Anzahl früherer Abstand zur der Chemo - letzten Therapie therapien (Monate) Tumorbefall Rückfälle 1 26 m MC 4B 6 2 3 Mediastinale, axilläre, abdominale LK, Leberinfiltration 2 22 w MC 4B 3 7 2 Supra- und infraclaviculäre, mediastinale LK, pulmonale Infiltration 3 42 m NS 3A 4 3 4 Mediastinale und abdominale LK 4 40 m NS 4B 4 7 7 Brustwirbelinfiltration Th 5-8 5 40 m MC 3B 3 18 1 Cervicale, axilläre, abdominale und inguinale LK, MilzInfiltration 6 35 m NS 4B 4 7 4 Mediastinale LK, pulmonale und Thoraxwand- Infiltration 7 22 w NS 4A 2 2 1 Mediastinale LK, pulmonale und hepatische Infiltration 8 53 m NS 3A 3 5 2 Supraclaviculäre, axilläre, mediastinale, abdominale und inguinale LK 9 35 m NS 4A 4 2 2 Pulmonale Infiltration 10 33 m NS 4B 4 6 3 Mediastinale, axilläre und Infiltration ID: Identifikationsnummer, m: männlich, w: weiblich, NS: nodulär-sklerosierend, MC: mischzellig, ! "#! abdominale LK, vertebrale 3.1.1 Therapiegruppen An der H22xKi-4-Studie nahmen zehn Patienten teil, die auf fünf verschiedenen Dosisstufen behandelt wurden. Acht Patienten erhielten zwei Zyklen des BSM, einer erhielt drei und ein weiterer Patient erhielt vier Zyklen der Medikation. Jeder Zyklus bestand aus vier Infusionen. Tabelle 3: Dosisstufen ID 3.2 Dosis Anzahl der verabreichten (mg/m!/d) Zyklen 1 1 2 2 2,5 2 3 5 2 4 10 4 5 20 2 6 20 3 7 20 2 8 20 2 9 20 2 10 20 2 Toxizität Alle gefundenen Nebenwirkungen waren vorübergehender Natur. Sie traten während und bis zu sechs Stunden nach dem Ende der Infusion auf. Innerhalb von 24 Stunden nach erfolgter Medikation waren keine Veränderungen mehr nachweisbar. In nachfolgenden Zyklen zeigten sich keine neuen Nebenwirkungen. Hämatologische Toxizitäten konnten bei keinem Patienten beobachtet werden. Die Werte der Leukozyten, Thrombozyten und des Hämoglobins blieben über die gesamte Therapiedauer konstant. Ebenso wurde keine spezifische Organtoxizität gefunden. Bei allen Studienteilnehmern bestand ein vorübergehendes, nach Schonung reversibles Schwächegefühl (Grad I). "#! ! Auf dem niedrigsten Dosislevel von 1 mg/m2/d zeigte sich eine leichte Tachykardie und Hypotension, die jedoch keiner Behandlung bedurfte. Bei den nachfolgenden Therapiedosen bis zu 10mg/m!/d fielen weitere zwei Patienten mit einer Tachykardie auf, wovon einer ebenso eine Hypotension Grad I aufwies. Erstmals beobachtete man bei 2.5 mg/m2/d ein Medikamenten-induziertes Fieber bis maximal 38 Grad Celsius, zum Teil mit Schüttelfrost. Die höchste Dosierung von H22xKi-4 mit 20 mg/m2/d wurde von den sechs Patienten dieser Eskalationsstufe insgesamt sehr gut vertragen. Drei Patienten wiesen bei dieser Konzentration erstmals Myalgien auf, die jedoch ohne weitere Intervention tolerierbar waren. Die schwerste beobachtete Nebenwirkung der Therapie stellte ein Medikamenten-induziertes Fieber Grad II mit Schüttelfrost dar, welches mit Paracetamol suffizient behandelt werden konnte. Die betroffenen drei Studienteilnehmer fielen zeitgleich mit einer Tachykardie und mäßiger Hypotension auf. Zwei Patienten der höchsten Dosierung gaben ausschließlich eine leichte Schwäche an. Eine detaillierte Übersicht über die gefundenen Toxizitäten findet sich in Tabelle 4. 3.2.1 Maximal tolerable Dosis Die maximal tolerable Dosis konnte trotz einer Dosiseskalation von jeweils 100% nicht herausgefunden werden. Bis 20mg/m2/d wurde keine Nebenwirkung ! Grad III im Sinne einer dosislimitierenden Toxizität beobachtet. Aufgrund der nur begrenzt vorliegenden Menge an H22xKi-4 war eine weitere Dosiseskalation nicht möglich. "#! ! Tabelle 4: Toxizität von H22xKi-4 Patienten- Dosislevel Tachykardie Hypotension Fieber ID [mg/m!/d] [Grad] [Grad] [Grad] [Grad] [Grad] [Grad] 1 1 1 1 0 0 0 1 2 2,5 1 1 1 0 0 1 3 5 0 0 1 0 0 1 4 10 1 0 0 1 0 1 5 20 1 1 2 1 0 1 6 20 0 0 0 0 0 1 7 20 0 0 0 0 0 1 8 20 1 0 2 1 1 1 9 20 0 0 0 0 1 1 10 20 1 1 2 1 1 1 "#! ! Schüttelfrost Myalgie Schwäche 3.3. Pharmakokinetik H22xKi-4 Konzentrationen konnten nur bei Patienten detektiert werden, die eine Dosis von mehr als 5 mg/m2/d erhalten hatten. In den niedrigeren Dosisstufen hatte das Nachweisverfahren keine ausreichende Sensitivität. An den Behandlungstagen fand sich der Zeitpunkt der maximalen BSM-Konzentration Tmax bei allen Patienten jeweils am Infusionsende oder kurz danach. Die Plasmakonzentration von H22xKi-4 fiel bei allen Studienteilnehmern im Verlauf monoexponential ab. Die maximale Plasmakonzentration Cmax und die Area under the curve (AUC) zeigten einen Trend zum Anstieg im Verlauf der Therapie. Daher wurde für die sechs Patienten der mit 80mg/m! höchsten Dosierung eine univariante, unifaktorielle repeated measures Varianzanalyse für Cmax, die Halbwertszeit T1/2, die AUC, das apparente Verteilungsvolumen Vdz und die Clearance Cl durchgeführt. Diese Analyse ließ keinen signifikanten zeitlichen Effekt auf die Eliminationshalbwertszeit (F = 0,153; P = .926), auf Vdz (F = 0,179; P =.193) oder die Clearance (F= 1.54; P = .254) erkennen. Es fand sich jedoch ein signifikanter Unterschied bei Cmax (F = 6.38; P = .005) und der AUC (F = 5.78; P = .008) im Zeitverlauf. Es konnte nämlich eine stete Zunahme der Cmax beobachtet werden. Dies deutet auf eine diskrete Akkumulation bei repetitiver Verabreichung der Medikation hin (Abb. 5 und 6). Abbildung 5: Maximale Plasmakonzentration von H22xKi-4 während des ersten Zyklus Die Fehlerbalken repräsentieren die Standardabweichung ! "#! Abbildung 6: Area under the curve von H22xKi-4 während des ersten Zyklus der sechs Patienten mit einer Dosierung von 20 mg/m2/d Die Fehlerbalken repräsentieren die Standardabweichung Für alle Patienten mit verfügbaren Daten lag der mediane Wert des Akkumulationsfaktors R am vierten Behandlungstag bei 1,36 (0,98-3,90). Die Halbwertzeit von H22xKi-4 belief sich bei einer Dosis von 10 mg/m2/d (n=1) auf 7,9 Stunden, bei 20 mg/m2/d auf einen Wert von 11,1 Stunden (5,3 bis 18,2 Stunden). Das Verteilungsvolumen erstreckte sich über eine Spanne von 20,26 bis 183,20 L/m!. Der Mittelwert des apparenten Verteilungsvolumens Vdz lag in der 20 mg/m!/d-Gruppe bei 53.17 L/m2. Die Ganzkörper-Clearance von H22xKi-4 auf Tag 1 variierte von 1,02 bis 14,06 L/h/m2 mit einem Mittelwert für die 20 mg/m!/d-Gruppe von 3,91 L/h/m2 (SD 5,04 L/h/m!). Die genauen pharmakokinetischen Daten sind in Tabelle 5 zusammengestellt. ! "#! Tabelle 5: Tag 1 Pharmakokinetik von H22xKi-4 (Dosisgruppe 20mg/m!/d, erster Zyklus, n=6) Mittelwert Tmax Cmax T1/2 AUCinf Vdz Cl MRTinf [h] [mg/L] Elimination [h] [mg.h/L] [L/m!] [L/h/m!] [h] 4.0* 0.63 11.2 10.71 53.17 3.91 16.5 0.32 4.8 6.62 63.94 5.04 6.6 0.75 11.5 15.26 27.56 2.08 16.8 0.24 4.3 10.39 13.04 1.61 5.9 0.85 10.5 14.71 23.22 2.00 15.4 0.25 5.9 10.65 6.97 1.12 8.5 1.1 10.5 18.33 18.11 1.46 15.3 0.4 6.2 11.92 6.33 0.69 8.7 SA Tag 3 Mittelwert 4.0* SA Tag 5 Mittelwert 4.0* SA Tag 7 Mittelwert 4.0* SA * Repräsentiert den Mittelwert für Tmax Tmax: Zeitmaximum ; Cmax: maximale Konzentration; T1/2 Elimination: Eliminationshalbwertszeit; AUCinf: Area under the curve; Vdz: apparentes Verteilungsvolumen; Cl: Clearance; MRTinf: "#! ! mean residence time; SA: Standardabweichung 3.4 Biologische Aktivität 3.4.1 Lösliche Antigene Die Messung der CD64-Expression erfolgte jeweils vor Beginn und vier Stunden nach Ende der Infusion von H22xKi-4. Die CD64-Expression auf CD14-positiven Zellen wurde mittels FACS-Analyse bestimmt und mit einer Isotypen-Kontrolle korreliert (siehe Abbildung 7). Es zeigte sich ein signifikanter Abfall der CD64-Expression auf peripheren Monozyten. Zudem konnte ein Rückgang ihrer Gesamtzahl im Patientenserum verzeichnet werden (Tag 1 P = .025; Tag 3 P = .095; Tag 5 P = .033; Tag 7 P = .118). Abbildung 7: Absolute Zahl peripherer Monozyten und deren CD64Expression während des ersten Zyklus Lösliches CD30 konnte vor Beginn der Therapie bei allen Patienten nachgewiesen werden. Die mediane Konzentration lag bei 65,3 U/ml (0,1 bis 334 U/ml). Der Serumspiegel von sCD30 war bei Patienten mit besonders hoher Tumorlast stark erhöht. Es stellte sich heraus, dass sCD30 bereits 24 Stunden nach Ende der ersten Infusion des BSM nicht mehr nachweisbar war. Bis zum Abschluss der Therapie verblieb die sCD30-Konzentration auf ! "#! einem sehr niedrigen Level. Bei zwei Patienten war nach Abschluss des zweiten Zyklus kein lösliches CD30 im Serum mehr detektierbar. Die Patientin mit der geringsten Behandlungsdosis von nur 1 mg/m2/d fiel als einzige durch einen eher diskreten Abfall der Serumkonzentration auf. Tabelle 6: sCD30-Verlauf und Autoantikörper-Entwicklung unter Therapie mit H22xKi-4 ID Dosislevel Anzahl sCD30 sCD30 [mg/m2/d] der vor Therapie nach 2. Zyklus Zyklen [U/ml] [U/ml] HABA * 1 1 2 334 321 0 2 2,5 2 39,6 3,7 0 3 5 2 145,4 6,1 0 4 10 4 8,8 2,3 32768 5 20 2 1,7 0,1 32 6 20 3 87,4 1,8 64 7 20 2 25 nicht nachweisbar 2 8 20 2 3,2 5,9 64 9 20 2 7,7 nicht nachweisbar 8 10 20 2 0,1 0,1 1024 *[x-Achsen-Anstieg am Ende der Therapie verglichen mit dem Ausgangswert] 3.4.2 Zytokinverlauf Die Zytokine TNFalpha, IL-15, IL-6 und G-CSF wurde bei allen Patienten vor und nach Erhalt von H22xKi-4, sowie 2, 4, 8 und 24 Stunden nach Infusionsende untersucht. Die im Verlauf gemessenen Konzentrationsänderungen zeigten jedoch keinerlei statistische Signifikanz. ! "#! Beispielhaft ist die Zytokinkonzentration eines Patienten während des Behandlungszyklus in Abbildung 8 (siehe Seite 48) dargestellt. 3.4.3 Autoantikörperentwicklung In einem Dosisbereich von 1 - 5 mg/m2/d fanden sich zu keinem Zeitpunkt Autoantikörper gegen den verwendeten bispezifischen Antikörper (HABA = Humane anti-bispezifische Antikörper). Nach dem zweiten Kurs von H22xKi-4 ließen sich bei allen Patienten, die mit einer Dosis von 10 mg/m2/d oder mehr behandelt worden waren, niedrige Spiegel von HABA nachweisen. Dies hatte jedoch weder ein Absinken der BSM-Serumkonzentration noch eine allergische Reaktion zu Folge. Die niedrigsten HABA-Werte der 20mg/m2/d-Gruppe traf man bei den Patienten Nr. 2 und 8 an, deren sCD30 nach zwei Therapiezyklen nicht mehr nachweisbar war. Der Studienteilnehmer mit den höchsten HABA-Titern hingegen hatte als einziger vier Zyklen von H22xKi-4 erhalten. Eine detaillierte Darstellung der Autoantikörperentwicklung in Bezug auf das Therapieregime lässt sich der Tabelle 6 entnehmen. ! "#! Abbildung 8: Beispielhafter Zytokinverlauf eines Patienten ""! ! 3.4.4 Immunhistochemie In den operativ gewonnenen Lymphknoten- Präparaten der Patienten 5 und 8 konnte das murine Fragment des BSM mit der bereits oben beschriebenen Methode detektiert werden. Es zeigte sich eine leuchtende Färbung der H-RS Zellen, die gleichmäßig über das gesamte Zytoplasma nachweisbar war. Die im Lymphknotengewebe vorhandenen Makrophagen wiesen ein identisches Färbeverhalten auf. Die zahlreichen kleinen Lymphozyten in der Probe wurden nicht angefärbt. Die Biopsie des zweiten Patienten wies ein identisches Färbeverhalten auf. Dies ist als klarer Beweis für die Penetration des bispezifischen Moleküls in Lymphknoten von Patienten mit aktivem Hodgkin-Lymphom zu werten. Abbildung 9: H22xKi-4 in einer Lymphknotenbiopsie nach Behandlungsabschluß ! "#! 3.5 Therapieansprechen Die zwei Patienten der niedrigsten Dosisgruppen (1 und 2,5mg/m2/d) zeigten jeweils einen Krankheitsprogress (PD). Weitere vier Patienten verblieben in einem stabilen Krankheitsstadium (SD). Von diesen war insbesondere Patient Nummer 6 hervorzuheben, der bei Therapiebeginn eine erhebliche thorakale Tumormasse mit Infiltration des rechten oberen Lungenflügels sowie eine Beteiligung von Pleura und Thoraxwand aufwies. Unter vorhergehender Chemotherapie erlitt er lebensbedrohliche Nebenwirkungen im Sinne einer Sepsis mit akutem Nierenversagen und insgesamt zweimonatiger Beatmungspflichtigkeit. Dieser Patient erreichte unter der H22xKi-4-Therapie eine deutliche Verbesserung seiner aktuellen Symptomatik (insbesondere von Husten und Dyspnoe) ohne komplett geheilt zu werden. Im Gegensatz zum komplikationsträchtigen Verlauf nach Chemotherapie stellte die einzige Nebenwirkung der BSMBehandlung ein vorübergehendes Schwächegefühl nach Infusion dar. Die Stabilisierung der Erkrankung hielt bei jenem Patienten für zwölf Monate an. Ein objektives Therapieansprechen im Sinne einer partiellen oder kompletten Remission konnte für vier Studienteilnehmer erreicht werden: Bei Patient Nummer 9, der initial eine diffuse pulmonale Infiltration mit Herden bis zu einer Größe von 10mm aufwies, fand sich eine komplette Remission (CR). Dieses Ansprechen auf die Gabe von H22xKi-4 hielt für drei Monate an, danach wurden die pulmonalen Raumforderungen im Computertomogramm erneut sichtbar und man leitete eine „rescue“-Chemotherapie ein. Eine partielle Remission (PR) wurde bei drei Patienten mit einer Dauer von vier Wochen bis fünf Monaten dokumentiert (durchschnittlich 9,3 Wochen). Die einzige Krankheitsmanifestation bei Patient Nummer 4 stellte eine Infiltration des fünften bis achten Brustwirbels mit bereits eingetretener Paraplegie dar. Die Behandlung mit H22xKi-4 führte nicht nur zu einer drastischen Reduktion des Analgetikabedarfs, sondern auch zu einer vollständigen Erholung der neurologischen Symptomatik. Insgesamt fand sich ein messbares partielles Ansprechen, auch wenn sich die B-Symptomatik nicht komplett zurückbildete. ! "#! Da nach Erhalt von zwei weiteren Zyklen keine zusätzliche Verbesserung der Situation erreicht werden konnte, musste dennoch eine Chemotherapie begonnen werden. Das Risiko einer Fraktur insbesondere des sechsten Brustwirbels war letztlich zu hoch. Tabelle 7 : Krankheitsentwicklung unter Therapie ID Dosis Anzahl (mg/m2/d) der Krankeitsbefall Ansprechen Mediastinale, axilläre und abdominale PD Zyklen 1 1 2 LK, Leberinfiltration 2 2,5 2 Supra-, infraclaviculäre und mediastinale PD LK, pulmonale Infiltration 3 5 2 Mediastinale und abdominale LK PR, 5 Monate 4 10 4 Infiltration von Brustwirbel 5-8 PR, 4 Wochen 5 20 2 Cervicale, axilläre, abdominale und SD inguinale LK, Milzinfiltration 6 20 3 Mediastinale LK, pulmonale - und SD Thoraxwandinfiltration 7 8 20 20 2 2 Mediastinale LK, pulmonale - und PR hepatische Infiltration 4 Wochen Supraclaviculäre, axilläre, mediastinale, SD abdominale und inguinale LK 9 20 2 Pulmonale Infiltration CR, 3 Monate 10 20 2 Mediastinale, axilläre und abdominale LK, vertebrale Infiltration PD: fortschreitende Erkrankung; SD: stabiler Verlauf; PR: partielle Remission; CR: ! komplette Remission "#! SD 4 DISKUSSION H22xKi-4 stellt ein bispezifisches Molekül dar, welches aus zwei chemisch verbundenen F(ab`) Fragmenten des murinen anti-CD30 monoklonalen Antikörpers Ki-4 und des humanisierten anti-CD64 monoklonalen Antikörpers H22 besteht. In vitro Untersuchungen konnten zeigen, dass der bispezifische Antikörper H22xKi-4 gegen humane Hodgkin-Zellen effektiv ist (102, SUNDARAPANDIYAN). Ebenso zeigten sich bei in vivo Experimenten mit bispezifischen Antikörpern gegen das CD30-Antigen bei heterotransplantierten Hodgkin-Tumoren in SCID-Mäusen vielversprechende Heilungsraten (90, RENNER). Aufgrund der positiven präklinischen Ergebnisse wurde die vorliegende Phase-I Studie bei Patienten mit therapierefraktärem HodgkinLymphom initiiert. Die Hauptziele bestanden in der Definition der maximal tolerablen Dosis (MTD), der dosislimitierenden Toxizitäten (DLT) und des pharmakokinetischen Profils von H22xKi-4. Die Studie zeigte folgende wichtige Ergebnisse: • H22xKi-4 wurde von allen Patienten bis zu der maximal verabreichten Dosierung von 80 mg/m2 gut toleriert. Es fanden sich keine dosislimitierenden Toxizitäten, sondern nur milde bis moderate, transiente Nebenwirkungen im Sinne eines „Cytokine-Release Syndrome“ (CRS). Daher konnte die maximal tolerable Dosis für das BSM nicht definiert werden. • Die durchschnittliche Eliminationshalbwertszeit von H22xKi-4 unter Maximaldosen betrug 11,1 Stunden. Anhand der maximalen Plasmakonzentration Cmax und der Area under the curve AUC ließ sich eine Akkumulation der Medikation am Ende eines aus vier Infusionen bestehenden Zyklus nachweisen. Im Verlauf der Behandlung fand sich ! "#! keine signifikante Veränderung der Eliminationshalbwertszeit, des apparenten Verteilungsvolumens oder der Clearance des BSM. • Es konnte nachgewiesen werden, dass der bispezifische Antikörper sowohl an periphere Blutmonozyten als auch an die malignen H-RSZellen band. Dies deutet darauf hin, dass der Behandlungsplan und die Dosierung effektiv gewählt wurden. • Ab einer Dosierung von 10 mg/m2/d kam es zur Bildung von relevanten HABA-Titern. Die Autoantikörper führten jedoch nicht zu einem Absinken der BSM-Serumkonzentration oder zu allergischen Reaktionen. • H22xKi-4 induziert eine Tumorantwort in Patienten mit vorbehandelten, fortgeschrittenen und refraktärem Hodgkin-Lymphom. Dabei fanden sich vier stabile Verläufe, drei partielle Remissionen und eine komplette Remission. 4.1 Maximal tolerable Dosis und dosislimitierende Toxizität In der vorliegenden ersten klinischen Studie von H22xKi-4 zeigte sich bei allen der zehn behandelten Patienten ein vorübergehendes Schwächegefühl. Als weitere Nebenwirkungen fand man jeweils erstgradige Hypotension, Tachykardie, Schüttelfrost und Myalgien. Die einzige NCI Grad II Toxizität stellte ein Medikamenten-induziertes Fieber dar, welches mit Paracetamol suffizient behandelt werden konnte. Die Symptome traten auf jeder verabreichten Eskalationsstufe auf, so dass auch bei niedriger Dosis des BSM von einer biologischen Aktivität ausgegangen werden kann. Das Toxizitätsprofil von H22xKi-4 ähnelt dem „Cytokine-Release Syndrome“, das bereits für verschiedene monoklonale Antikörper-Therapien beschrieben wurde. So fand sich bei Patienten mit chronischer lymphozytärer B-ZellLeukämie nach der Behandlung mit dem anti-CD20 monoklonalen Antikörper Rituximab (IDEC-C2B8) ein erhebliches CRS (119, WINKLER). Elf Patienten erhielten insgesamt 375 mg/m2 einmal wöchentlich über drei bis zehn Stunden ! "#! innerhalb von vier Wochen. Neunzig Minuten nach Beginn der ersten Infusion fielen Spitzenlevel von TNF! und IL-6 auf. Zu diesem Zeitpunkt fanden sich NCI Grad III-IV Toxizitäten in Form von Hypotension, Tachykardie, Fieber, Schüttelfrost, Erbrechen und Dyspnoe. Zudem fielen hämatotoxische Reaktionen auf, wie beispielsweise ein Lymphozyten- und Thrombozytenabfall im Serum. Die Nebenwirkungen waren umso ausgeprägter, je schneller der Antikörper intravenös verabreicht wurde. Daher begann man mit einer Infusionsgeschwindigkeit von 50mg Rituximab pro Stunde, die dann je nach Verträglichkeit auf bis zu 400mg/h gesteigert werden konnte. Sowohl das klinische Ausmaß der gefundenen Toxizitäten als auch die Zytokinlevel waren besonders drastisch ausgeprägt bei Patienten mit CD20-positiven Lymphozytenzahlen von > 50,0 x 109/L vor Studienbeginn. Niedrigere Lymphozytenzahlen gingen eher mit Nebenwirkungen vom NCI-Level I/II einher. Diese Beobachtung könnte erklären, warum sich beim HodgkinLymphom zwar ein ähnliches Syndrom, jedoch eine deutlich geringere Gesamttoxizität der untersuchten Antikörpertherapie findet: Der Anteil der malignen Zellen ist beim Hodgkin-Lymphom, im Gegensatz zu den lymphozytären Leukämien, mit <1% sehr niedrig. Zudem befinden sich die HR-S Zellen hauptsächlich stationär in den Lymphknotenstationen und zirkulieren nur in sehr geringem Ausmaß im freien Blutkompartiment. Aufgrund der geringeren Zielzellen und des örtlich begrenzten Kontaktes könnte es zu einer milderen Ausprägung der beschriebenen Nebenwirkung kommen. Bei einer multizentrischen Phase-I/II Studie mit Campath-1H, einem humanisierten IgG1-Antikörper gegen das CD52-Antigen auf Lymphozyten und Monozyten, konnte ebenso ein akutes CRS festgestellt werden (Bronchospasmus, Müdigkeit, Fieber, Schüttelfrost) (106, UPPENKAMP). Insbesondere nach der ersten Gabe fanden sich erhöhte Spiegel von TNF! und IL-6. In vitro Versuche zeigten, dass die Zytokinfreisetzung nicht etwa eine Konsequenz von Komplementaktivierung darstellt, sondern dass nonadhärente mononukleäre Zellen für die Freisetzung verantwortlich sind (117, WING). Die Ausprägung des CRS infolge einer Therapie mit monoklonalen Antikörpern kann sich von vorübergehender grippeartiger Symptomatik bis ! "#! zum Vollbild des SIRS mit Organversagen erstrecken (71, LIM). Eine prophylaktische Glukokorticoidgabe kann die Akutreaktionen erheblich vermindern, da Steroide die Zytokin-Synthese auf dem Level der Transkription und Translation inhibieren. In den meisten Studien war eine initiale Gabe von Paracetamol und Antihistaminika verpflichtend, was den first-dose Effekt der Studienmedikation deutlich reduzieren sollte. In der H22xKi-4-Studie wurde vor Verabreichung der jeweils zugeordneten BSM-Dosis eine Prämedikation mit 1000 mg Paracetamol und 1 mg Tavegil sowie einer Testdosis des Moleküls als Kurzinfusion durchgeführt. Dieses Therapieregime hat sicherlich zu der sehr niedrigen Nebenwirkungsrate beigetragen. Ein direkter Effekt zwischen Nebenwirkungen und Plasmakonzentration von H22xKi-4 konnte nicht beobachtet werden. Ähnliches fand sich auch schon bei dem bispezifischen Antikörper MDX-H210 (70, LEWIS). Dieser stellt ein chemisch vernetztes Molekül aus den F(ab`)-Fragmenten des in der vorliegenden Studie benutzten H22-Antikörpers (anti-CD64) und des monoklonalen Antikörpers 520C9 (anti-HER-2/neu) dar. HER-2/neu ist ein Protoonkogen, das eine Tyrosinkinase codiert und bei nahezu 70% aller Mamma- und Ovarialkarzinome nachweisbar ist. In klinischen Versuchen mit der nicht-humanisierten Version MDX210 ließ sich eine MTD von 7-10 mg/m2 aufgrund von drittgradigen Hypotonie-Episoden festlegen (108, VALONE). Die humanisierte Variante MDX-H210 hingegen wurde so gut toleriert, so dass keine MTD definiert werden konnte. Es fand sich ein mit H22xKi-4 vergleichbares Nebenwirkungsprofil mit transientem Fieber, Abgeschlagenheit und Hypotonie (84, POSEY;91, REPP). Trotz der Tatsache, dass im Vergleich zu vielen anderen Antikörperstudien hohe Dosen des BSM verabreicht wurden, konnte keine maximal tolerable Dosis von H22xKi-4 definiert werden. Sechs Patienten erhielten 80 mg/m2 pro Zyklus, die höchste verabreichte Gesamtdosis betrug 740 mg. Da sich keine wesentlichen Nebenwirkungen bei 80 mg/m2 an den Tagen 1, 3, 5 und 7 zeigten, kann man konstatieren, dass diese Dosierung als sicher zu betrachten ist. In Abwesenheit von schwerwiegenden Toxizitäten haben die bekannten Eskalationsschemen, wie sie für klassische Zytostatika eingesetzt werden, nur einen sehr eingeschränkten Nutzen. Da weder die Dosis des ! "#! Antikörpers mit der Cmax korreliert, noch mit der Aktivität von H22xKi-4 oder der Toxizität, ist das in dieser Studie zur Eskalation verwendete FibonacciSchema sicher keine optimale Dosisfindungsstrategie. Allerdings gibt es unverändert keine spezifischen Eskalationsschemata für Antikörper- Therapien, da der wichtigste Parameter hierfür, die DLT, häufig nicht auftritt. Aus diesem Grunde müssen für viele Antikörper Surrogatparameter für eine optimale Dosis verwendet werden, wie zum Beispiel die Wirksamkeit oder die Sättigung des Zielantigens. 4.2 Pharmakokinetik Die in der vorliegenden Studie erhobenen pharmakokinetischen Daten müssen mit Vorsicht interpretiert werden, da aufgrund der verfügbaren Methodik nur auf zwei Dosislevel eine messbare BSM-Konzentration detektiert werden konnte (10 bzw. 20 mg/m2/d). Zudem gab es sogenannte Confounder, wie sCD30 Level, absolute Monozyten-Zahl, Tumorlast und Dosierungsintervall, die die Validität der Messungen in Frage stellen. Bei allen Patienten wurde die maximale Plasmakonzentration Cmax des BSM am Ende der Infusion gemessen. Die Werte korrelierten nicht mit der verabreichten Dosis von 20 mg/m2/d. Auch in anderen Antikörper-Studien konnte keine eindeutige Korrelation zwischen Cmax und der Dosis gezeigt werden (25, ELTER). Die mittlere Eliminationshalbwertszeit beträgt 11,1 Stunden und liegt damit im Bereich, der von anderen anti-CD64 basierten BSM beschrieben wurde (19, CURNOW). Die ermittelte Halbwertszeit ist jedoch kürzer als die von anderen humanisierten IgG-basierten Antikörpern. Beispielsweise wurden in verschiedenen Studien für Rituximab eine Halbwertszeit von mehr als 400 Stunden beschrieben (104, TOBINAI). Die kürzere Halbwertszeit von H22xKi4 ist dennoch nicht überraschend, da dieses neue Molekül im Kontrast zu intakten IgG-Antikörpern erheblich kleiner ist (104kDa versus 180kDa). Als Ursache ist ein fehlender Fc-Anteil anzusehen: Aufgrund des niedrigeren Molekulargewichts können die im Vergleich leichten F(ab`)-Fragmente deutlich ! "#! tiefer in die Tumorgewebe eindringen. Andererseits können die Mikromoleküle auch schneller aus dem Blut entfernt werden (60, JAIN). Dieses Eliminationsproblem würde durch eine repetitive Gabe oder auch eine kontinuierliche Infusion gemindert. Die Rationale für das in der vorliegenden Studie gewählte Therapieschema war die Sättigung möglichst aller peripheren Blutmonozyten und des sCD30 mit dem bispezifischen Antikörper. Die resultierenden hohen Spiegel an ungebundenem BSM sollten so ungehindert in das Tumorgewebe penetrieren und an die H-RS Zellen binden. Die Sättigung des sCD30 könnte einen bedeutenden Einfluss auf die Verteilung von H22xKi-4 und die Entwicklung von Nebenwirkungen haben. Wir beobachteten eine Akkumulation des Moleküls, gemessen an der maximalen Plasmakonzentration Cmax und der AUC. Setzt man die gewonnenen Daten in Verbindung mit einer fehlenden signifikanten Änderung der Eliminationshalbwertszeit, des apparenten Verteilungsvolumens oder der Clearance, so lässt dies auf eine echte Akkumulation von H22xKi-4 im Körper schließen. Aufgrund der kleinen Kohorte müsste in weiteren Studien noch geklärt werden, ob diese kumulativen Effekte von Cmax einen Einfluss auf die biologische Aktivität hat. 4.3 Biologische Aktivität Aufgrund der fehlenden Toxizität dieses BSM wurden bereits bei der Planung der Studie sekundäre Parameter definiert, um eine biologische Aktivität des Medikaments zu bestimmen. 4.3.1 Das CD64-Antigen Es zeigte sich ein signifikanter Abfall der CD64-Expression auf peripheren Monozyten und sowie ein Rückgang ihrer Gesamtzahl im Patientenserum. In der vorliegenden Studie definierten wir 80 mg/m2 als biologisch aktive Dosis, da eine Sättigung der peripheren Blutmonozyten beobachtet wurde. ! "#! Dies stellt natürlich nur einen Surrogatparameter für die mögliche biologische Aktivität von H22xKi-4 dar. Ein ähnliches Sättigungsverhalten fand sich in Studien, die vergleichbare bispezifische anti-CD64 Moleküle verwendeten. So wurde in einer Phase-I Studie mit MDX-H210 in Kombination mit dem Granulozyten-Kolonie-stimulierendem Faktor (G-CSF) die maximale Sättigung der Monozyten in der Durchflusszytometrie an Tag 1 und 15 untersucht (85, PULLARKAT). Vier Stunden nach Beendigung der Zufuhr des BSM konnte eine Sättigung der Zellen ab einer Konzentration von 7 mg/m2 nachgewiesen werden. Eine MTD wurde nicht erreicht und die MDX-H210 Dosen konnten bis 40 mg/m2 mit G-CSF eskaliert werden. 4.3.2 Das CD30-Antigen Das Glykoprotein sCD30 stellt die lösliche Form des CD30-Antigens dar. Das Antigen wird von der Hodgkin-Zellfamilie exprimiert und findet sich bei Patienten mit Hodgkin-Lymphomen, T-Zell Lymphomen und selten auch bei anderen hämatologischen Neoplasien. Bei gesunden Menschen lässt sich sCD30 nicht oder nur in geringem Ausmaß nachweisen. Der Serumspiegel des sCD30 lag bei den Patienten der H22xKi-4 Studie zwischen 0,1 und 334 U/ml (Median 65,3 U/ml). Dabei war die Tumorlast der Patienten mit besonders hohen Werten stark erhöht. Nach der ersten Infusion des BSM konnte das sCD30 nicht mehr nachgewiesen werden und verblieb bis zum Behandlungsende auf sehr niedrigem Niveau. Schon 1991 konnte von Gause und Mitarbeitern ein Zusammenhang zwischen sCD30-Spiegel und der Krankheitsaktivität dargestellt werden (37, GAUSE). Nach erfolgreicher Therapie wurde kein lösliches CD30 im Serum der Patienten mehr detektiert. Im Jahr 1994 und in der Folge 1998 wurde von Nadali und Mitarbeitern gezeigt, dass eine Korrelation zwischen dem sCD30Spiegel und den folgenden Parametern besteht: Dem Krankheitsstadium, dem Vorliegen einer B-Symptomatik, der Krankheitsaktivität und damit auch der Prognose (79, NADALI;80, NADALI). Die Gruppe untersuchte bei über 300 Lymphom-Patienten aus den Jahren 1984 bis 1996 die sCD30-Spiegel ! "#! hinsichtlich ihrer prognostischen Relevanz. Lag der sCD30-Spiegel bei ! 100 U/ml, so fand sich eine 5-Jahresüberlebensrate von nur 59,9%. Befand sich der Spiegel jedoch unterhalb von 100 U/ml, so betrug die 5- Jahresüberlebensrate 87,5%. 2006 stellten Visco et al. Daten vor, die den sCD30-Spiegel Identifikation zum von unabhängigen Patienten mit prognostischen einem erhöhten Faktor bei der Risiko für ein Behandlungsversagen machte. Ansteigende Level von sCD30 waren mit einer kontinuierlichen Verschlechterung des „failure-free survival“ (FFS) assoziiert: Spiegel von ! 200 U/ml wiesen eine 5-Jahres FFS von lediglich 39% auf (112, VISCO). Wir verwendeten einen alternativen anti-CD30 Antikörper (Ber-H2) zum Nachweis des sCD30. Auf diese Weise konnten wir echte sCD30Serumspiegel bestimmen, da andernfalls auch das an das BSM gebundene CD30 detektiert worden wäre. Die Tatsache, dass in der vorliegenden Studie die sCD30-Level bis zum Ende der Therapie auf sehr niedrigem Niveau blieben, lässt auf eine erhebliche biologische Aktivität des BSM schließen. Nach Ende des zweiten Zyklus war bei den Patienten Nummer 7 und 9 keinerlei lösliches CD30 im Serum nachweisbar, klinisch fand sich stattdessen eine komplette und eine partielle Remission. 4.3.3 Autoantikörper-Bildung Die Bildung von humanen Antikörpern gegen Fremdproteine bei Immuntherapien ist seit langem bekannt und wirkt zum Teil sogar therapielimitierend. In der H22xKi-4 Studie kam es bei sieben von zehn Patienten ebenfalls zur Bildung von humanen anti-bispezifischen Antikörpern (HABA). Beginnend bei einer Dosierung von 10 mg/m2/d wurden unterschiedlich hohe Titer dokumentiert. Die niedrigsten Werte fanden sich bei zwei Patienten, bei denen nach Beendigung der Therapie kein sCD30 mehr detektiert werden konnte. Der mit Abstand höchste HABA-Titer lag bei einem Patienten vor, der als einziger mit vier Zyklen behandelt wurde. Ähnliche Ergebnisse zeigten sich bei Projekten mit anderen mAk-basierten Immuntherapien. So fanden sich in einer klinischen Phase-I Studie mit dem Anti-CD30 Ricin-A Immuntoxin (Ki-4.dga) bei therapierefraktären Patienten mit ! ""! Hodgkin- und Non-Hodgkin Lymphomen aus dem Jahre 2002 bei 10% der behandelten Patienten signifikante HAMA-Titer gegen den murinen Anteil des monoklonalen Antikörpers Ki-4 (95, SCHNELL). Etwa 60% der Patienten entwickelte zudem noch HARA gegen den Ricin-Anteil des Moleküls. Renner und Mitarbeiter stellten im Jahr 2000 eine Dosiseskalationsstudie mit dem bispezifischen Antikörper CD16/CD30 (HRS-3/A9) bei 15 Patienten mit rezidiviertem Hodgkin-Lymphom vor (89, RENNER). Die Studienteilnehmer erhielten insgesamt vier Zyklen mit je vier Infusionen in einer Dosierung von 1 bis 64 mg/m2. Insgesamt entwickelten sechs Patienten relevante HAMA-Titer, zudem zeigten sich sogar anti-Idiotypen-Ak und anti-anti-Idiotypen-Ak. Die Bildung von neutralisierenden Antikörpern kann die Effektivität einer Immuntherapie erheblich einschränken und die Möglichkeit einer wiederholten Gabe aufgrund beträchtlicher Nebenwirkungen verhindern. Daher versuchte man, die Immunogenität der Moleküle zu reduzieren und entwickelte zunehmend humanisierte Antikörperkonstrukte oder rekombinante Verbindungen. Weitere Verfahren verminderten die Serokonversionsrate durch den Einsatz von Immunsuppressiva, beispielsweise Ciclosporin A (114, WEIDEN), was sich jedoch im klinischen Alltag nicht durchgesetzt hat. Neuere Protokolle weisen auf einen interessanten Effekt der Autoantikörperbildung hin: Patienten, die hohe HAMA-Titer nach chimären Antikörpertherapien entwickelten, zeigten einen signifikanten Überlebensvorteil (20, DENARDO;78, MIRICK). Die Ergebnisse konnten nicht über Risikofaktoren oder histologische Unterschiede erklärt werden (4, AZINOVIC). In einer dieser Studie erhielten 51 Patienten mit einem B-ZellLymphom den murinen monoklonalen Antiköper Lym-1, der gegen ein spezifisches HLA-DR-Antigen auf malignen B-Zellen gerichtet ist und mit Jod131 zur Radioimmuntherapie gekoppelt wurde. 35% der behandelten Patienten entwickelten HAMA. Die Überlebenszeit der sechs Patienten mit den höchsten Spiegeln war gegenüber denjenigen mit niedrigen Titern sowie den Patienten ohne Serokonversion signifikant erhöht. Nichtsdestotrotz werden heutzutage nahezu ausschließlich humanisierte oder humane Antikörper entwickelt, um eine wiederholte Therapie ohne die Gefahr anaphylaktischer Reaktionen zu ermöglichen. ! "#! 4.3.4 Immunhistochemie Die klinischen Limitationen im Einsatz von Makromolekülen in Form von Antikörpern liegen in ihrer inadäquaten Aufnahme in den Tumor und daraus folgend der wenig optimalen Verteilung im Tumorgewebe. Auf dem Weg ins Zielgewebe müssen viele physiologische und tumorbedingte Barrieren überwunden werden: Eine heterogene Blutversorgung, relativ lange Transportstrecken im Interstitium und der erhöhte interstitielle Druck im Tumorgewebe (60, JAIN). Das Hodgkin-Lymphom eignet sich jedoch ausgesprochen gut für den Einsatz dieser Moleküle, da es zum einen gut vaskularisiert ist und zudem im Tumorinneren ein niedriger interstitieller Druck herrscht, ähnlich den Leukämien. Des Weiteren besteht nur eine kurze Diffusionsstrecke zu den wenigen malignen Zielzellen. So konnte in unserer Studie aus bioptisch gewonnenem Lymphknotengwebe von zwei Patienten der bispezifische Antikörper nachgewiesen werden. Dies beweist, dass das Molekül im gesamten Zytoplasma der H-RS Zellen und sogar in den ortsständigen Makrophagen vorlag. Somit ist auch dies ein Hinweis darauf, dass die in der Studie verwendete Dosis zumindest zur Bindung im Tumor geführt hat und damit eine wesentliche Voraussetzung zur Wirksamkeit erfüllt wurde. Unsere Arbeit ist im Übrigen auch heutzutage noch die einzige Studie, in der Tumormaterial nach Therapie entnommen und untersucht wurde. Nur so lässt sich die Frage beantworten, ob eine Antikörpertherapie zumindest ausreichend dosiert wurde, um in den Tumor vorzudringen. 4.4 Nach Therapieansprechen Abschluss der Behandlung mit H22xKi-4 ließ sich folgendes Therapieansprechen dokumentieren: Vier von zehn Patienten wiesen eine Stabilisierung ihres Krankheitsverlaufes auf, weitere drei zeigten eine partielle Remission bis zu fünf Monaten und bei einem Patienten fand sich eine komplette Remission. Dieser Antitumor-Effekt konnte über eine Spanne von 20-80 mg/m2 beobachtet werden. Ein derartiges Therapieansprechen in einer Dosiseskalationsstudie ! erscheint recht "#! aussichtsreich, beachtet man insbesondere das negativ selektionierte Patientenkollektiv. Jeder der in die Studie aufgenommenen Patienten war multipel vorbehandelt und wies ein refraktäres Lymphom auf. Ein weiterer konventioneller, kurativer Therapieansatz stand für diese Patienten nicht mehr zur Verfügung. Mit einer Remissionsdauer von einem bis fünf Monaten war der Erfolg jedoch nicht lang anhaltend. Dies ist möglicherweise auf die beschränkte Anzahl der verabreichten Zyklen zurückzuführen, die generell auf lediglich zwei Behandlungen begrenzt war. Ausschließlich die Patienten Nummer 4 und 6 erhielten mehr als zwei Zyklen (4 bzw. 3 Kurse). Leider lag uns nur eine sehr begrenzte Menge an H22xKi-4 vor. Aufgrund der äußerst aufwendigen und teuren Produktion konnten für die Studie nur etwa vier Gramm des bispezifischen Moleküls zur Verfügung gestellt werden. Mit dieser ausgesprochen kleinen Gesamtmenge an Studienmedikation musste ein möglichst optimales Eskalationsregime bewerkstelligt werden. Eine längere Behandlungsperiode könnte jedoch hilfreich sein, um die Entwicklung einer stärkenden Antitumor-Immunität zu unterstützen. In vergleichbaren Studien mit bispezifischen Molekülen konnte ein ähnliches Tumoransprechen verzeichnet werden. So konstruierte die Gruppe um Renner und Hartmann in den 90er Jahren den bispezifischen Antikörper HRS-A9, der mit einem Arm an das CD30-Antigen der Hodgkin-Zellen bindet und mit dem zweiten Arm an den FcYRIII-Rezeptor (CD16-Antigen) auf natürlichen Killerzellen und mononukleären Phagozyten. Schon 1995 konnte man an SCID-Mäusen mit heterotransplantierten Hodgkin-Tumoren nachweisen, dass eine Behandlung mit HRS-A9 zur Markierung der CD30-positiven Zellen und Aktivierung von NK-Zellen mit nahezu 100%igen Remissionsraten führte (90, RENNER)). In der darauffolgend durchgeführten Phase I/II Studie erhielten 15 Patienten mit therapierefraktärem Hodgkin-Lymphom eine Dosis von 1 - 64 mg/m2 des BSM in vier Infusionen alle drei Tage über maximal 4 Zyklen (48, HARTMANN). Dabei fanden sich eine komplette Remission, eine partielle Remission, drei gemischte Remissionen, zwei Krankheitsstabilisierungen und sieben progrediente Verläufe. Eine klare Korrelation zwischen Dosierung und klinischem Ansprechen konnte auch mit diesem BSM nicht belegt werden. Jedoch fand sich die komplette Remission ebenso wie bei H22xKi-4 auf der ! "#! höchsten Dosisstufe. In einem weiteren Versuch wurde der Effekt einer begleitenden Zytokin-Behandlung in unterschiedlichen Applikationsformen analysiert (47, HARTMANN). Dabei erhielten 16 Patienten 4 x 25 mg/m2 HRSA9 als einstündige Infusion jeden zweiten Tag oder als kontinuierliche Infusion über vier Tage. Fand sich ein stabiler Krankheitsverlauf nach dem ersten Zyklus des Studienmedikaments, so wurde ein weiterer Kurs nach siebentägiger Vorstimulation mit 9 x 106 IU/d IL-2 angeschlossen. Die IL-2 Gabe erfolgte ebenso während des Zyklus. Nach Abschluss der letzten Infusion erhielten die Patienten zusätzlich 300µg/d des GranulozytenMakrophagen Kolonie- stimulierenden Faktors GM-CSF über fünf Tage. Insgesamt konnten eine komplette Remission, drei partielle Remissionen und vier stabile Verläufe dokumentiert werden. Die CR und eine PR traten bei Patienten mit initial stabiler Entwicklung nach dem ersten Zyklus auf, welche anschließend die begleitende Zytokinmedikation erhalten hatten. Ein mögliches Hindernis für den weiteren klinischen Erfolg von CD16-basierten Antikörpertherapien stellt jedoch die deutliche erniedrigte Aktivität von NKZellen bei Hodgkin-Lymphomen dar (64, KONJEVIC;105, TURSZ). Weitere Studien mit dem humanisierten CD64-Anteil des H22xKi-4 Moleküls wurden bis zum Jahre 2003 mit MDX-H210 gestartet. Dabei setzte man dem BSM verschiedene Immunstimulierende Substanzen zu, wie beispielsweise den Wachstumsfaktor „Filgrastim“ (G-CSF). Man erhoffte sich dadurch eine Erhöhung der Anzahl neutrophiler Effektorzellen sowie die Heraufregulation ihrer Fc!RI-Expression. In einer Phase-I Studie mit MDX-H210 in Kombination mit G-CSF an 23 Frauen mit metastasiertem Mammakarzinom konnte kein klinisches Ansprechen in einer Dosierung bis maximal 40 mg/m2 nachgewiesen werden (85, PULLARKAT). Im Jahr 2003 wurde von Repp et al erneut eine Phase-I Studie mit MDX-H210 in Kombination mit G-CSF gestartet. 30 Patientinnen mit austherapiertem, metastasiertem Mammakarzinom erhielten eskalierende Dosen des BSM von 0,35 bis 200 mg/m2 sowie zusätzlich Filgrastim 5 µg/kg KG/d subkutan über acht Tage. Abermals ließ sich kein klinisches Ansprechen dokumentieren. Insgesamt scheinen die Karzinome für die Therapie mit BSM und CD64 als Effektor-Antigen keine Wirksamkeit zu haben. Im Gegensatz dazu haben wir ! "#! in unserer Studie durchaus eine Wirksamkeit zeigen können, die jedoch zeitlich begrenzt war, was wiederum auf die sehr begrenzte Therapiedauer zurückzuführen sein könnte. 4.5 Ausblick 4.5.1 Entwicklung seit Abschluss der H22xKi-4 Studie Trotz der ermutigenden Ergebnisse der klinischen Phase-I Studie mit H22xKi4 wurden keine nachfolgenden Forschungsarbeiten mit dem Konstrukt unternommen. Dies lässt sich zum einen auf das schon erwähnte ausgesprochen teure Produktionsverfahren zurückführen. Zum anderen hielt eine unklare Patentlage die beteiligte Firma von weiteren Investitionen auf dem Teilgebiet ab. Bis zum heutigen Zeitpunkt gibt es aus diesen eher wirtschaftlichen Gründen keine weiteren Studien mit dem bispezifischen Antikörper H22xKi-4. Stattdessen konzentrierten sich die Forschungsbemühungen in der Lymphomtherapie auf vollhumane Antikörperkonstrukte, die eine deutlich geringere Immunogenität aufweisen als gemischt human-murine Konstrukte. MDX-060 („iratumumab“) stellt solch einen vollhumanen monoklonalen antiCD30 Antikörper dar, der aus transgenen Mäusen gewonnen wurde. In vitro Experimente zeigten seine spezifische und dosisabhängige Bindung an rekombinantes CD30 sowie die Induktion von ADCC-Zytotoxizität (10, BORCHMANN). Ebenso waren in vivo Versuche am Xenograft Tumor- Modell in SCID-Mäusen erfolgreich (10, BORCHMANN). Daraufhin führten Ansell und Mitarbeiter eine erste klinische Phase-I/II Studie durch und veröffentlichten deren Ergebnisse im Juli 2007 (2, ANSELL). 72 Patienten mit CD30-positiven, refraktären Hodgkin-Lymphomen wurden dabei in eine Multicenterstudie eingeschlossen. Jeweils drei bis sechs Patienten erhielten eskalierende Dosen von 0,1 bis 15 mg/kg in wöchentlichen i.v.-Gaben über einen Zeitraum von vier Wochen. Die maximale Toxizitätsdosis MTD konnte nicht eruiert werden. Trotz exzellenter präklinischer Daten fand sich insgesamt eine Tumoransprechrate von nur 8%: Vier Patienten wiesen eine komplette ! "#! Remission und zwei eine partielle Remission auf. Weitere 25 Patienten verblieben zwischen zwei und achtzehn Monaten in einem stabilen Krankheitsverlauf. Beide PR und zwei der CR erhielten während der Therapie Kortikosteroide. Unter den zwei kompletten Remissionen befanden sich zwei Patienten mit anaplastischem großzelligen Lymphom (ALCL) (bei einer Gesamtzahl von sieben teilnehmenden ALCL-Patienten). Daher stellte man die Hypothese auf, dass MDX-060 bei diesem Kollektiv in besonderer Weise wirksam sei. Eine weitere Phase-II Studie mit ALCL-Patienten wurde jedoch wegen nicht ausreichender Wirksamkeit abgebrochen. Ein weiteres CD30-basiertes Antikörperkonstrukt ist SGN-30. SGN-30 stellt einen CD30-spezifischen chimären Antikörper dar, bei dem die variablen Regionen (F(ab´)) des murinen anti-CD30 monoklonalen Antikörper AC10 in einen humanen IgG Antikörper kloniert wurden. In präklinischen Studien zeigte SGN-30 sowohl in vitro als auch in vivo antitumorale Aktivität (113, WAHL). An SCID-Mäusen fanden sich bei diesem Antikörper ebenfalls eine signifikante Verlängerung des Überlebens sowie eine dosisabhängige Reduktion der Tumormasse. Untersuchte man die Interaktionen von SGN-30 mit individuellen zytotoxischen Substanzen, so ließen sich signifikante Synergien in Kombination mit beispielsweise Doxorubicin, Bleomycin und Cytarabin finden (13, CERVENY). Im Februar 2008 veröffentlichte die Arbeitsgruppe um Barteltt die Ergebnisse der ersten klinischen Studie mit SGN-30 bei Patienten mit refraktärem CD30-positiven hämatologischen Malignomen (6, BARTLETT). 24 Patienten erhielten in acht verschiedenen Krankenhäusern der USA Dosen von 2 bis maximal 12 mg/kg einmal wöchentlich in sechs aufeinander folgenden Wochen. Bei vier Patienten traten NCI Grad III/IV Toxizitäten auf (Anämie, Pneumonie, Abgeschlagenheit und Herpes Zoster), die jedoch nicht dem Protokoll zur Definition einer DLT entsprachen. Eine MTD konnte nicht festgelegt werden. Das Therapieansprechen gestaltete sich wie folgt: eine komplette Remission bei einem Patienten mit anaplastischem großzelligen Lymphom, keine partiellen Remissionen und sechs Patienten mit stabilem Krankheitsverlauf. Somit konnte auch mit diesem Antikörperkonstrukt ein besseres Tumoransprechen beim ALCL als beim Hodgkin Lymphom nachgewiesen ! "#! werden. Die Ergebnisse der Phase-II Studie mit SGN-30 knüpften an die Vorgängerstudie an: Bei 38 rezidivierten HL-Patienten fanden sich keine objektiven Responder, elf Patienten wiesen einen stabilen Verlauf auf. In der ALCL-Gruppe (n=41) ließen sich hingegen zwei komplette Remissionen und fünf zum Teil lang anhaltende partielle Remissionen verzeichnen (34, FORERO-TORRES). Möglicherweise liegt die enttäuschende Wirksamkeit an der besonderen Zusammensetzung des Infiltrates beim Hodgkin-Lymphom. Die Tumormasse enthält nur zu einem Anteil von < 1% die malignen HR-S Zellen, die Umgebung besteht hauptsächlich aus einem reaktivem Gewebe. Die HR-S Zellen sezernieren eine große Menge an Chemokinen, die das Infiltrat mit inflammatorischen Zellen unterhalten (110, VAN DEN BERG). Dieses Mikromilieu scheint eine erhebliche Rolle bei der Selbsterhaltung der HR-S Zellen zu spielen: Es bewahrt eine Umgebung, welches das Wachstum und Überleben der HR-S Zellen sichert (83, POPPEMA). Da das Infiltrat jedoch kein CD30 exprimiert und damit auch kein Ziel der Antikörpertherapie darstellt, könnten seine Signale den Effekten von SGN-30 entgegenwirken. Die Autoren folgern, dass durch die Kombination mit einer Chemotherapie beide Zellpopulationen angegriffen werden könnten. Dazu ließen sich in vitro Daten mit eindrücklichen Ergebnissen, insbesondere für Gemcitabin und Etoposid, erarbeiten (54, HEUCK). Allerdings könnte hier auch ein synergistischer Effekt in den HR-S Zellen verantwortlich sein. Dies ist für andere mAK bereits ausführlich beschrieben und bekannt (z.B. Rituximab plus CHOP bei B-Zell Non-Hodgkin Lymphomen). Eine weitere Erklärung könnte sein, dass die Bindung des anti-CD30 Antikörpers an die Zielzelle kein intrazelluläres Signal auslöst, da CD30 keine entsprechende intrazelluläre Domäne („death domain“) hat. Dementsprechend hat der Antikörper alleine kein zytotoxisches Potential. Die Wirksamkeit ist vollständig von den Effektorzellen des Patienten abhängig, der wiederum durch das Lymphom stark immunsupprimiert ist. Speziell in unserer Kohorte wurde diese Immunsuppression durch die zahlreichen vorangegangenen Chemotherapien noch verstärkt. ! "#! Ein Kombinationspartner zur Unterstützung von Antikörpertherapien könnte Thalidomid oder sein weniger toxisches und potenteres Analogon Lenalidomid darstellen. Beide Substanzen zeichnen sich durch ihre immunmodulatorischen und antiangiogenetischen Eigenschaften aus. Gleichzeitig aktivieren Thalidomid und Lenalidomid sowohl T- als auch NK-Zellen bei B-Zell Malignomen (15, CHANAN-KHAN). Die Kombination mit dem monoklonalen Antikörper Rituximab konnte sowohl in vitro als auch in vivo an SCID-Mäusen eine Verstärkung der antitumoralen Aktivität des Moleküls nachweisen (52, HERNANDEZ-ILIZALITURRI). Insgesamt jedoch wurden unmodifizierte CD30-basierte Therapien beim Hodgkin- Lymphom aufgrund zu geringer Wirksamkeit verlassen. Die Entwicklung der Effektorfunktion von CD64 als Aktivator von Makrophagen, Natürlichen Killerzellen oder T-Zellen wurde in den folgenden Jahren aufgrund nicht ausreichender Wirksamkeit ebenfalls verlassen. Mehrere klinische Studien mit MDX-H210 an Patienten HER2-/neu positiven Karzinomen wurden als wenig effektiv beschrieben. Ein weiterer CD64basierter Antikörper stellt MDX-447 dar. Das bispezifische Molekül besteht aus den F(ab`) Fragmenten der monoklonalen Antikörper H22 und H425, welcher gegen den epidermalen Wachstumsfaktor-Rezeptor (EGFR) gerichtet ist. EGFR wird von verschiedenen soliden Malignomen überexprimiert, beispielsweise bei Glioblastomen, Prostata-, Ovarial- und Blasentumoren. In einer Phase-I Studie aus dem Jahre 2008 wurde MDX-447 in eskalierenden Dosen von 1 bis 40 mg/m2 an 64 Patienten mit fortgeschrittenen soliden Tumoren verabreicht (36, FURY). 41 Patienten erhielten dabei MDX-447 allein und weitere 23 in Kombination mit G-CSF. Die gesonderte Gabe des BSM wurde gut toleriert und zeigte hauptsächlich milde, transiente Nebenwirkungen. In Kombination mit G-CSF hingegen erwies sich die Medikation als deutlich schlechter verträglich (Grad III Hypotension, Myalgien, Dyspnoe, GGT-Erhöhung). In beiden Gruppen fand sich jedoch kein objektives Ansprechen der Tumoren. ! "#! 4.5.2 Zukünftige Strategien Nur wenige Immuntherapeutika fanden in der Lymphomtherapie den Weg in den klinischen Alltag. Es mussten daher neue Konstrukte entwickelt werden. Im Jahr 2008 wurde von einer amerikanischen Arbeitsgruppe erstmals das Antikörper-Konjugat (ADC, „antibody-drug conjugate“) „SGN-35“ im klinischen Setting vorgestellt (121, YOUNES). SGN-35 besteht aus dem schon unter Punkt 4.5.1 erwähnten Antikörper SGN-30 (cAC10), der mit dem zytotoxischen Agens Monomethyl-Auristatin E (MMAE) gekoppelt wurde (cAC10-vcMMAE). MMAE, ein Derivat des zytotoxischen Tubulin-Modifizierers Auristatin E, wurde kovalent an den Antikörper cAC10 mittels eines ValinCitrullin Peptidlinkers gebunden. Das ADC dockt über den Antikörperanteil spezifisch an CD30 positive Zellen an und wird anschließend internalisiert. Die Freisetzung von MMAE ins Zytosol induziert eine Inhibition der Polymerisation von Tubulin in der G2/M-Phase der Zellteilung. Dies bewirkt einen sofortigen Wachstumsstop und in der Folge den Zelltod durch Induktion von Apoptose. Aufgrund der selektiven Aufnahme in CD30-positive Zellen wurde bei SCIDMäusen kein normales Gewebe durch das Toxin geschädigt (35, FRANCISCO). In vorläufigen Daten einer Phase-I Dosiseskalationsstudie mit SGN-35 bei Patienten mit rezidivierten oder refraktären CD30-positiven Lymphomen konnten eindrucksvolle Ergebnisse gewonnen werden (121, YOUNES). 45 Patienten erhielten ansteigende Dosen von 0,1- 3,6 mg/kg alle drei Wochen. Die maximal tolerable Dosis betrug 1,8 mg/kg alle drei Wochen. Von 28 Patienten, die mit Dosen ! 1,2 mg/kg behandelt wurden, lag die objektive Ansprechrate (CR + PR) bei 46% (n=13), die Rate der kompletten Remissionen betrug 25% (n=7). Zwei PR konnten noch in der 0,6 mg/kg Kohorte beobachtet werden. Aufgrund der hervorragenden Ergebnisse in der Phase-I Studie folgte die Entwicklung des ADC in einer Phase-II Studie an 102 Patienten mit klassischem Hochdosischemotherapie erneutes Rezidiv und entwickelt Hodgkin autologer hatten. Lymphom, die Stammzelltransplantation Bei über 90% konnte nach ein ein Tumoransprechen beobachtet werden und immerhin 34% erreichten unter Brentuximab Vedotin eine erneute komplette Remission. Zudem waren die Nebenwirkungen meist mild und klinisch beherrschbar (122, YOUNES). Die Wirksamkeit ist somit deutlich höher als die von konventionellen Zytostatika, ! "#! wobei das Nebenwirkungsprofil aufgrund der Spezifität für CD30 positive Zellen deutlich besser ist. Dieses Medikament (Adcetris) ist daher seit 2012 in Europa zur Therapie des rezidivierten Hodgkin Lymphoms zugelassen. Auch wenn die Entwicklung anti-CD30 basierter Antikörper-Konstrukte zahlreiche und langwierige Umwege genommen hat und die vorliegende Arbeit ebenfalls Teil des Umwegs war, so haben diese Umwege doch zur Entwicklung eines extrem effektiven Therapeutikums geführt. Brentuximab vedotin wird zurzeit in vielen Phase-II und -III Studien bei CD30 positiven Neoplasien geprüft und wird die Therapie des Hodgkin Lymphoms sicher nachhaltig verändern. Die GHSG prüft aktuell in der Primärtherapie des fortgeschrittenen Hodgkin Lymphoms ein komplett neues Schema unter Verwendung von Brentuximab vedotin („targeted BEACOPP“), mit dem hoffentlich die exzellente Wirksamkeit konventioneller Chemotherapie verbunden werden kann mit der guten Verträglichkeit der CD30 spezifischen Therapie (NCT01569204). In einer weltweiten Studie wird die Aktivität von Brentuximab vedotin in Kombination mit AVD (Doxorubizin, Vinblastin, Darabazin) mit dem klassischen ABVD Regime verglichen (NCT01712490). Insgesamt hat die Therapie des Hodgkin Lymphoms durch dieses anti-CD30 Konstrukt einen Umbruch erfahren, der hoffentlich schon bald zu einer deutlich verbesserten Therapie auch in der Erstlinie führen wird. ! "#! 5 ZUSAMMENFASSUNG In der vorliegenden Arbeit handelt es sich um eine klinische Phase-I Studie mit dem neuen bispezifischen Antikörper H22xKi-4 an Patienten mit refraktären CD30-positiven Hodgkin-Lymphomen. Dieses neue bispezifische Molekül besteht aus zwei chemisch verbundenen F(ab`) Fragmenten des murinen antiCD30 monoklonalen Antikörpers Ki-4 und dem humanisierten anti-CD64 monoklonalen Antikörper H22. Die folgenden Ergebnisse konnten aus der Studie abgeleitet werden: • Es fanden sich bis zur maximal verabreichten Dosis von 80mg/m2 keine dosislimitierenden Toxizitäten. Die transienten Nebenwirkungen stellten moderate Hypotonie, Tachykardie, Myalgien, Schwächegefühl und ein medikamenten-induziertes Fieber dar. Aufgrund der guten Verträglichkeit konnte somit keine maximal tolerable Dosis bestimmt werden. • Die durchschnittliche Eliminationshalbwertszeit unter Maximaldosen betrug 11,1 Stunden. Anhand der maximalen Plasmakonzentration und der AUC ließ sich eine Akkumulation des Medikamentes am Ende eines Therapiezyklus nachweisen. • Es konnte gezeigt werden, dass das Molekül sowohl an periphere Blutmonozyten als auch an die malignen H-RS Zellen band. Lösliches CD30 wurde vollständig vom BSM gebunden. Dies deutet darauf hin, dass der Behandlungsplan und die Dosierung effektiv gewählt wurden. • Ab einer Dosierung von 10 mg/m2/d kam es zur Bildung von relevanten humanen anti-bispezifischen-Antikörper (HABA)-Titern. Daraus folgte jedoch kein Absinken der BSM-Serumkonzentration Entwicklung von allergischen Reaktionen. ! ""! oder die • H22xKi-4 induzierte vorbehandelten, ein positives fortgeschrittenen und Therapieansprechen refraktären bei Hodgkin- Lymphomen: Es fanden sich vier stabile Verläufe, drei partielle Remissionen und eine komplette Remission. Bis zum Abgabezeitpunkt dieser Arbeit wurde trotz der ermutigenden Ergebnisse der Phase-I Studie keine Folgestudie angeschlossen. Dies lässt sich einerseits durch die enormen Produktionskosten für das bispezifische Konstrukt begründen. Zum anderen hielt die damals unklare Patentlage die beteiligte Firma von einer Intensivierung ihrer Entwicklungsbemühungen auf diesem Gebiet ab. In den folgenden Jahren konzentrierten sich die Forschungen auf vollhumane Antikörperkonstrukte, die in der Zulassung von Adcetris (Brentuximab vedotin) mündeten. Mit diesem anti-CD30 ADC hat sich bereits jetzt die Therapie des rezidivierten Hodgkin Lymphoms deutlich verändert. Es ist zu erwarten, dass diese CD30-spezifische Therapie auch die Erstlinientherapie, die in aktuellen Studien weltweit geprüft wird, verändern wird. BSM wie das hier beschriebene H22xKi-4 hingegen sind gegenüber diesem Konstrukt zu aufwändig in der Produktion und versprechen keinen Vorteil bezüglich der Wirksamkeit, so dass sie nicht weiter entwickelt werden. ! "#! 6 LITERATURVERZEICHNIS 1. Agnarsson BA, Kadin ME (1989). The immunophenotype of ReedSternberg cells. A study of 50 cases of Hodgkin's disease using fixed frozen tissues. Cancer. 63(11): 2083-7 2. Ansell SM, Horwitz SM, Engert A, Khan KD, Lin T, Strair R, Keler T, Graziano R, Blanset D, Yellin M, Fischkoff S, Assad A, Borchmann P (2007). Phase I/II study of an anti-CD30 monoclonal antibody (MDX060) in Hodgkin's lymphoma and anaplastic large-cell lymphoma. J Clin Oncol. 25(19): 2764-9 3. Arch RH, Gedrich RW, Thompson CB (1998). 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"#! vedotin for patients with relapsed or refractory Hodgkin's lymphoma. J Clin Oncol. 30(18): 2183-9 ! "#! 7 VORABVERÖFFENTLICHUNG VON ERGEBNISSEN Die Ergebnisse dieser Dissertation sind im Einvernehmen mit dem Betreuer nach schriftlicher Mitteilung an den Dekan und dessen billigender Kenntnisnahme zur Veröffentlichung eingereicht und im Blood-Journal 2002 unter folgendem Titel publiziert worden: Borchmann P, Schnell R, Fuss I, Manzke O, Davis T, Lewis L, Wickenhauser C, Schiller P, Diehl V, Engert A (2002). A phase I trial of the novel bispecific molecule H22xKi-4 in patients with refractory Hodgkin lymphoma. Blood 100(9): 3101-7 ! "#! 8 ANHANG Tabelle I: Klinische Stadieneinteilung der Hodgkin Lymphome nach der Ann-Arbor-Klassifikation Klinische Stadieneinteilung nach der Ann-Arbor-Klassifikation Stadium Beschreibung I Befall einer einzigen Lymphknotenregion (I,N) oder Befall einer einzigen Lymphknotenregion mit Übergriff auf benachbartes extralymphatisches Gewebe oder einzelner, lokalisierter Herd in einem extralymphatischen Organ (I,E), (exklusive Leberbefall: immer Stadium IV). II Befall von 2 oder mehr Lymphknotenregionen auf der gleichen Seite des Zwerchfells (II,N) oder lokalisierter Befall eines extralymphatischen Gewebes und einer oder mehrerer Lymphknotenregionen auf der gleichen Seite des Zwerchfells (II,E). III Befall von Lymphknotenregionen beidseits des Zwerchfells plus/minus Milzbefall oder Befall von Lymphknotenregionen beidseits des Zwerchfells plus/minus Milzbefall zusätzlich zu lokalisiertem Befall extralymphatischen Gewebes. IV Nichtlokalisierter, diffuser oder disseminierter Befall eines oder mehrerer extralymphatischer Organe oder Gewebe, mit oder ohne Befall des lymphatischen Systems N=nodal (Lymphknoten, Milz, Thymus, Waldeyer-Rachenring, Appendix und Peyer-Plaques) E=extranodal Allgemeinsymptome treten in etwa einem Drittel der Fälle auf. Fehlen sie, so erhalten die Stadien I bis IV den Zusatz A, wenn mindestens eines der folgenden Allgemeinsymptome vorliegt den Zusatz B: B-Symptome: 1. Fieber (über 38 Grad Celsius, undulierend oder persistierend, nicht anderweitiig erklärbar) ! "#! 2. Nachtschweiß (mit Wechsel der Nachtwäsche, nicht anderweitig erklärbar); 3. Gewichtsverlust (von mehr als 10% des Körpergewichtes innerhalb der letzten 6 Monaten, nicht anderweitig erklärbar). Quelle: Lister TA, Crowther D, Sutcliffe SB, Glatstein E, Canellos GP, Young RC, Rosenberg SA, Coltman CA, Tubiana M (1989). Report of a committee convened to discuss the evaluation and staging of patients with Hodgkin's disease: Cotswolds meeting. J Clin Oncol 7(11): 1630-6 Tabelle II: Karnofsky-Status 100 % Keine Beschwerden, keine Zeichen der Krankheit. 90 % Fähig zu normaler Aktivität, kaum oder geringe Symptome. 80 % Normale Aktivität mit Anstrengung möglich. Deutliche Symptome. 70 % Selbstversorgung. Normale Aktivität oder Arbeit nicht möglich. 60 % Einige Hilfestellung nötig, selbständig in den meisten Bereichen. 50 % Hilfe und medizinische Versorgung wird oft in Anspruch genommen. 40 % Behindert. Qualifizierte Hilfe benötigt. 30 % Schwerbehindert. Hospitalisation erforderlich. 20 % Schwerkrank. Intensive medizinische Maßnahmen erforderlich. 10 % Moribund. Unaufhaltsamer körperlicher Verfall. 0% Tod. ! "#! Tabelle III : Definition der Nebenwirkungen aus der Grade of Toxicity NCI Scale ! "#! ! "#! http://www.ucdmc.ucdavis.edu/clinicaltrials/StudyTools/Documents/NCI_Toxici ty_Table.pdf (09.07.2007) Ausführliche 35-seitige Fassung unter: Cancer Therapy Evaluation Program 1 Revised March 23, 1998 ,Common Toxicity Criteria, Version 2.0 , DCTD, NCI, NIH, DHHS March 1998 http://www.eortc.be/services/doc/ctc/ctcv20_4-30-992.pdf ! ""!