Checkpoint-Inhibitoren bei Plattenepithelkarzinomen - Im Fokus: HNO-, Zervix- und Analkarzinome

Unter dem Begriff Immun-Checkpoints werden Rezeptoren und zugehörige Liganden verstanden, die die Immunreaktion von T-Zellen, aber auch von anderen immunkompetenten Zellen modulieren können. Immun-Checkpoints sind maßgeblich daran beteiligt, im gesunden Organismus T-Zell-basierte Immunantworten herunterzuregulieren, um Schädigungen von körpereigenem Gewebe durch überschießende Immunreaktionen zu verhindern. Tumoren nutzen die körpereigenen Schutzmechanismen und setzen die Checkpoints ihrerseits dazu ein, um sich vor T-Zell-assoziierten Immunangriffen zu schützen. Immun-Checkpoints, die von den Tumorzellen als Escape-Mechanismen genutzt werden, wurden deshalb als Ansatzpunkte für eine therapeutische Intervention identifiziert [1]. Unter der Vielzahl der mittlerweile identifizierten Checkpoints (Auswahl in Abb. 1) werden derzeit CTLA-4- und PD-1 therapeutisch angewendet. 

Der PD-1-Rezeptor (pro-
grammed cell death protein 1) ist ein Transmembranprotein, das von T-Zellen und Pro-B-Zellen exprimiert wird. CTLA-4 (Cytotoxic T-Lymphocyte Antigen 4) ist wie PD-1 ein Mitglied der erweiterten CD28/CTLA-4-Familie und wird beim Menschen durch das CTLA-4-Gen auf Chromosom 2 kodiert. Es wird auf der Oberfläche von aktivierten CD4+ T-Hel-ferzellen, von zytotoxischen T-Zellen, aber auch von regulatorischen T-Zellen exprimiert. Die Forschungen zum CTLA-4- und PD-1-Signalweg, die zur Entwicklung therapeutisch nutzbarer Checkpoint-Inhibitoren führte, haben die Tumortherapie revolutioniert: Der US-Amerikaner James Allison und der Japaner Tasuku Honjo wurden 2018 für diese wichtigen Forschungsarbeiten mit dem Medizin-Nobelpreis ausgezeichnet.
Immunonkologische Therapien mit Checkpoint-Inhibitoren haben sich neben Chirurgie, Chemotherapie und Radiatio als vierte Säule onkologischer Behandlungsstrategien etabliert. Nachdem sie zunächst die Behandlung des fortgeschrittenen oder metastasierten malignen Melanoms und des nicht-kleinzelligen Lungenkarzinoms revolutioniert haben und einem Teil der Patienten in einer ursprünglich palliativen Situation die Chance auf ein Langzeitüberleben eröffneten, fanden und finden sie Eingang in immer neue Tumorentitäten und Therapielinien. Dieser Beitrag fokussiert auf Indikationen, in denen Checkpoint-Inhibitoren seit Kurzem erfolgreich eingesetzt werden (HNO-Tumoren) oder – auf der Basis erfolgversprechender früher Studiendaten – derzeit klinisch geprüft werden (Zervix-, Analkarzinom) und gibt eine Übersicht über die aktuelle Studienlage bei diesen Karzinomen.

Immuntherapie bei HNO-Plattenepithelkarzinomen

Erstlinientherapie des r/mHNSCC

In der Erstlinientherapie des rezidivierten, metastasierten oder nicht-resezierbaren Plattenepithelkarzinoms im Kopf-Hals-Bereich (r/mHNSCC) war die  Behandlung nach dem EXTREME-Schema (Cetuximab, 5-Fluorouracil (5-FU), Cisplatin) der bisherige Therapiestandard. Aktuelle Daten belegen die Wirksamkeit einer Therapie mit Checkpoint-Inhibitoren bei r/mHNSCC im Bereich der Lippen, Mundhöhle, Oropharynx, Hypopharynx, Glottis, Supraglottis, Sinus ethmoidalis, und Sinus maxillaris.
Die KEYNOTE-048-Studie wurde als Phase-III-Studie in der Erstlinientherapie von Patienten mit r/mHNSCC durchgeführt. Dabei wurde das Studienkollektiv nach dem PD-L1-CPS (Combined Positive Score) klassifiziert und analysiert. Dieser Score beschreibt die Anzahl aller PD-L1-positiven Zellen, wobei Tumorzellen ebenso erfasst werden wie das Mikroenvironment (Lymphozyten, Makrophagen). Unabhängig vom PD-L1-Status zeigte die KEYNOTE-048-Studie eine Überlegenheit der Kombination von Pembrolizumab mit Cisplatin plus 5-FU  im Vergleich zum EXTREME-Protokoll in Bezug auf das Gesamtüberleben (OS) und die Dauer des Ansprechens bei vergleichbarem Sicherheitsprofil [3].
Auch eine Erstlinienbehandlung mit einer Pembrolizumab-Monotherapie erwies sich im Vergleich zum EXTREME-Protokoll bei einem CPS ≥ 20 (PD-L1-Hochexprimierer) und CPS ≥ 1 (PD-L1-Exprimierer) hinsichtlich des OS als überlegen. In der Gesamtpopulation der Patienten zeigte die Pembrolizumab-Monotherapie ungeachtet des PD-L1-Expressionsstatus eine Nichtunterlegenheit im OS gegenüber EXTREME
(Abb. 2). 

Die Ansprechdauer unter der Pembrolizumab-Monotherapie war in allen Untergruppen länger und das Sicherheitsprofil günstiger als unter einer Behandlung mit dem EXTREME-Protokoll. Weder Pembrolizumab allein noch die Kombination mit Chemotherapie verbesserten das progressionsfreie Überleben (PFS) oder die Responserate (ORR) im Vergleich zu EXTREME [3] (Tab. 1).

Zusammenfassend zeigen die aktuellen Daten, dass die Immuntherapie mit Checkpoint-Inhibitoren in der Erstlinientherapie von r/mHNSCC-Patienten angekommen ist. Bei einem CPS-Score ≥ 1 kann eine Pembrolizumab-Monotherapie zum Einsatz kommen; dagegen kann die Kombination aus Pembrolizumab plus Chemotherapie unabhängig vom CPS-Score verwendet werden [4].

Zweitlinientherapie des r/mHNSCC

Als Zweitlinientherapie unabhängig vom PD-L1-Status ist die Immuntherapie bei Nicht-Nasopharynxkarzinomen etabliert. Die Studien der Phase III KEYNOTE-040 und Checkmate-141 ergaben bei Patienten mit Platin-Refraktärität ein verlängertes OS durch Immuntherapie mit den PD-1-Inhibitoren Pembrolizumab bzw. Nivolumab im Vergleich zum Therapiestandard, einer Monotherapie mit entweder Methotrexat, Docetaxel oder Cetuximab [5, 6]. Entsprechend erteilte die Europäische Arzneimittel-Agentur EMA die Zulassung von Nivolumab im rezidivierten/refraktären Setting nach platinbasierter Therapie unabhängig vom PD-L1-Status. Dagegen wurde die Zulassung von Pembrolizumab auf HNSCC-Tumoren mit einem TPS (Tumor Proportion Score; gibt ausschließlich die PD-L1-Expression auf Tumorzellen an) von ≥ 50 % beschränkt.
Atezolizumab als Checkpoint-Inhibitor, der gegen den Liganden PD-L1 gerichtet ist, führte zu einem verlängerten Überleben in einer Phase-I-Studie mit 32 Patienten [7]. Ein weiterer PD-L1-Inhibitor, Durvalumab, erreichte in einer Phase-I/II-Studie (HAWK) im selektierten Patientengut mit einer Tumor-PD-L1-Expression ≥ 25 % bei 111 Patienten eine ORR von 16,2 % (95-%-KI 9,9–24,4) sowie 29,4 % (95-%-KI 15,1–47,5) für HPV-positive Patienten. Das OS lag bei 7,1 Monaten (95-%-KI 4,9–9,9) [8].
Zu beachten sind die Daten der Phase-II-Studie CONDOR mit 267 Patienten, in der die Autoren die Sicherheit und Wirksamkeit von Durvalumab und Tremelimumab als Kombinationsblockade von PD-L1 und CTLA-4 im Vergleich zur Einzelsubstanzgabe überprüften. Die Ansprechrate der Kombinationstherapie lag bei 7,8 % im Vergleich zu den Monotherapien Durvalumab (9,2 %) und Tremilimumab (1,6 %), erbrachte also keine Verbesserung, auch nicht beim OS [9].
Zur Frage nach prognostischen Biomarkern kann man die Daten der Subgruppenanalyse der KEYNOTE-040-Studie heranziehen. Dabei zeigte sich bei einem PD-L1-TPS von ≥ 50 % ein verlängertes OS von 11,6 Monaten bei einer Hazard Ratio (HR) von 0,53 (95-%-KI 0,35–0,81; p = 0,0014). Auch seltene Komplettremissionen waren häufiger bei Patienten mit hohem PD-L1-TPS (≥ 50 %) [6]. Nach den Konsensus-Leitlinien der Society for Immunotherapy of Cancer besteht der größte Nutzen von Biomarkern aus der Analyse des CPS für Patienten mit Nicht-Nasopharynxkarzinomen [10].
Ungefähr 25 % der HNO-Karzinome sind HPV-positiv [11], wobei oropharyngeale Karzinome die höchste Assoziation zeigen [12]. HPV-positive HNO-Karzinome verhalten sich biologisch distinkt zu Tumoren ohne virale Genese. Sie haben eine bessere Prognose und zeigen eine erhöhte Infiltration des Tumors mit Tumor-infiltrierenden Lymphozyten (TILs) sowie eine höhere PD-L1-Expression [12]. Daraus ließe sich theoretisch eine erhöhte Ansprechrate für HPV-positive Karzinome auf eine Immuntherapie ableiten. Die Literatur ergibt jedoch nur einen statistisch nicht weiter spezifizierten Vorteil hinsichtlich des Ansprechens auf eine Immuntherapie bei HPV-Positivität [10, 13], auch aus Ermangelung einer konsequenten Analyse in bisherigen Studien. Da sowohl HPV-negative als auch -positive Patienten von einer Immuntherapie profitieren, sollte die Analyse des HPV-Status, erhoben als p16-Überexpression, nicht die Therapieentscheidung beeinflussen, jedoch aufgrund prognostischer Validität bestimmt werden [10]. Als weitere nützliche Biomarker für die Ansprechrate, nicht aber für das OS, sind das GEP (Immune gene expression profile: Scores durch Analyse von extrahierter RNA, die den T-Zell-Aktivierungsstatus darstellen sollen) und die Tumormutationslast (Tumor mutational burden, TMB) zu nennen [10].

Immuntherapie beim Zervixkarzinom

70–85 % der Zervixkarzinome sind histologisch Plattenepithelkarzinome, ca. 10–25 % Adenokarzinome [14, 15]. Der Auslöser für das Entstehen von Zervixkarzinomen sind HPV-Viren. Plattenepithelkarzinome sind zu 95–100 % HPV-positiv – vor allem für HPV 16 –, Adenokarzinome sind zu 80–92 % HPV-positiv, in diesem Fall überwiegend für HPV 18.
Die Studienlage zur Immuntherapie beim metastasierten Zervixkarzinom ist überschaubar. Die beiden Studien KEYNOTE-028 [16] und KEYNOTE-158 zeigten ermutigende Ansprechraten, die dazu führten, dass Pembrolizumab in der zweiten Behandlungslinie nach Progress während oder nach Chemotherapie bei PD-L1-positiven Zervixkarzinomen von den NCCN-Guidelines empfohlen wird [17] (Tab. 2).

Eine diesbezügliche EU-Zulassung gibt es allerdings noch nicht. In der KEYNOTE-158-Studie waren von 98 untersuchten Patientinnen 83,7 % PD-L1-positiv. Einschlusskriterien waren fortgeschrittene Tumorbefunde, Progress während der Behandlung oder Intoleranz gegenüber mindestens einer Standardtherapie. 12 Responder auf Pembrolizumab waren PD-L1-positiv und die ORR war mit 14,6 % (95-%-KI 7,8–24,2) etwas höher als die des Gesamtkollektivs (13,3 %). 9 von 13 Fällen positiven Ansprechens waren auch nach einer Follow-up-Zeit von 9 Monaten noch nachweisbar [18].
Einen interessanten entitätenübergreifenden Ansatz stellt die Phase-I/II-Studie CheckMate-358 dar. Darin werden Virus-assoziierte Tumoren eingeschlossen und mit Nivolumab behandelt. Die Wirksamkeit konnte bei 19 Patientinnen mit Zervixkarzinom  bei einer Ansprechrate von 26,3 % gezeigt werden [19]
(Tab. 2). Die Ergebnisse der Phase-III-Studie EMPOWER-Cervical 1, die den PD-1-Inhibitor Cemiplimab zusammen mit Chemotherapie bei rezidiviertem, persistierendem oder metastasiertem Zervixkarzinom vergleicht, stehen aus.
Ein weiterer immuntherapeutischer Ansatz jenseits der Checkpoint-Inhibition ist der adoptive T-Zell-Transfer. Ex vivo werden dabei TILs aus Tumorproben isoliert. Nachdem die Lymphozytendepletion durch Chemotherapie und genetische Modifikation der T-Zellen erfolgt ist, wird die autologe Reinfusion durchgeführt. Als spezifische Antigen-Zielstrukturen für HPV-positive Zellen dienen die HPV-Proteine E6 und E7. Eine klinische Studie mit 9 Patienten mit refraktärem metastasiertem Zervixkarzinom erreichte durch HPV-E6/E7-TIL-Infusion langanhaltende Remissionen bei zwei der Patienten [20]. Bei den Respondern kam es zu einer kurzfristigen Erhöhung des Zytokin-Levels. Weder gab es ein Zytokin-Releasing-Syndrom noch Autoimmunphänomene oder akute toxische Infusionsreaktionen.

Immuntherapie beim Analkarzinom (SCCA)

SCCA sind in über 80 % mit einer HPV-Infektion assoziiert [21]. Die HPV-Proteine E7 und E6 fungieren dabei als Auslöser für die maligne Transformation von physiologischen Plattenepithel- in invasive Tumorzellen. Anschließend werden diese von Antigen-präsentierenden Zellen erkannt und lösen eine antitumorale Immunantwort in Form einer TIL-Rekrutierung aus.
Um der Immunantwort zu entgehen, exprimieren Tumorzellen verstärkt PD-L1, welches an den PD-1-Rezeptor zytotoxischer T-Zellen bindet und zu deren Inhibierung führt.
Im Februar 2017 wurden zwei Studien der Phase II publiziert, die die Basis für die Aufnahme der Immuntherapie in die NCCN-Guidelines zur Zweitlinientherapie des metastasierten Analkarzinoms abbilden [22] (Tab. 3). 

Morris et al. untersuchten die Wirksamkeit und Sicherheit von Nivolumab in einer multizentrischen Phase-II-Studie bei Patienten mit refraktärem metastasiertem Analkarzinom. Zwei von 37 behandelten Patienten erreichten eine komplette Remission (CR) der Erkrankung, sieben eine partielle Remission und 17 eine stabile Krankheitsaktivität (95-%-KI 30–63 %). Die mediane Ansprechrate lag bei 24 % (95-%-KI 15–33 %). Die mediane Ansprechdauer betrug 5,8 Monate, das mediane PFS 4,1 Monate (95-%-KI 3,0–7,9) und das mediane OS 11,5 Monate (95-%-KI 7,1–nicht erreicht). In den Tumorproben von 13 Patienten, in denen die PD-L1 Expression evaluiert wurde, zeigten sich bei den vier Respondern im Vergleich zu den Non-Respondern eine höhere PD-L1 Expression und Baseline-CD8+ T-Zellzahl sowie eine stärkere Granzyme-B-Expression [23].
Die Phase-Ib-Studie KEYNOTE-028 untersuchte die Wirksamkeit und Sicherheit von Pembrolizumab bei 24 Patienten mit PD-L1+ metastasiertem Analkarzinom. Es wurden vier partielle Remissionen erreicht (Ansprechrate 17 %; 95-%-KI 5–37 %). Zehn Patienten zeigten eine Krankheitsstabilisierung (42 %, 95-%-KI 22–63 %). Das mediane PFS betrug 3 Monate (95-%-KI 1,7–7,3) und  das mediane OS 9,3 Monate (95-%-KI 5,9–nicht erreicht) [24]. Die in beiden Studien aufgetretenen Toxizitäten entsprachen den erwartbaren Immuntherapie-assoziierten Nebenwirkungen. Es gab unter 20 % Grad-3-Toxizitäten und keine kausal mit der Behandlung assoziierten Todesfälle.
Auf dem ASCO-Kongress 2019 wurden die vorläufigen Ergebnisse der Phase-II-Studie KEYNOTE-158 mit einer Studienpopulation von 112 Patienten vorgestellt, wobei keine Selektion nach PD-L1-Expression erfolgte. 67 % waren PD-L1-positiv,  81,3 % waren Frauen [25]. Die ORR betrug 10,7 %, das mediane PFS 2 Monate (95-%-KI 2,0–2,1) und das mediane OS 12 Monate (95-%-KI 9,1–15,4). Grad-3/4-Toxizitäten gab es bei 20 % der Patienten [26]. Die Autoren schlussfolgerten, dass die Immuntherapie in diesem Setting antitumoral wirksam ist und ein günstiges Nebenwirkungsprofil aufweist.
Insgesamt belegen diese Ergebnisse zwar eine Wirksamkeit von Pembrolizumab bei metastasiertem Analkarzinom, dürfen aber nicht darüber hinwegtäuschen, dass eine vielversprechende Progressionsverzögerung der Erkrankung nicht erreicht werden konnte. In Deutschland ist Pembrolizumab zur Behandlung des metastasierten Analkarzinoms noch nicht zugelassen. Wenn die ORR unter dem Aspekt der PD-L1 Expression bewertet wurde, sprachen 14,7 % der PD-L1-positiven Patienten (CPS ≥ 1)auf die Immuntherapie an vs. 3,3 % der PD-L1-negativen Patienten.
Für die weitere Behandlung mit einer Immuntherapie wird die Selektion der Patienten, die Aussicht auf ein Ansprechen haben, von großer Bedeutung sein [27]. Zur klinischen Nutzung von validen Biomarkern für das Ansprechen auf die Immuntherapie sind weitere Analysen vonnöten.

Fazit und Ausblick

Aktuell ist die Immuntherapie mit Checkpoint-Inhibitoren in der EU unter den in diesem Beitrag behandelten Karzinomtypen nur im Bereich HNO zugelassen, ausreichend belegt und etabliert. Von großer Bedeutung ist die Analyse von PD-L1, TPS und besonders CPS als Selektionskriterium für Patienten, die auch längerfristig von einer Checkpoint-Inhibition profitieren können. Als weiterer Biomarker kann der HPV-Status des Tumorgewebes bestimmt werden, wenngleich dieser bis jetzt nur prognostische Bedeutung hat. Um Patientinnen und Patienten mit Zervix- oder Analkarzinom auszuwählen, die von der Immuntherapie profitieren, kommt der Forschung zur weiteren Selektion von Biomarkern ein hoher Stellenwert zu, um  Nutzen und Risiken von Immunthe-
rapien auch im Hinblick auf potentielle immunassoziierte Nebenwirkungen besser abschätzen zu können – auch aus  dem Blickwinkel der Versorgungsforschung. Zukünftig wird es entscheidend darauf ankommen, die immunvermittelten Wirkungen besser zu verstehen und Strategien gegen Resistenzen gegenüber einer Immuntherapie zu entwickeln. Dies bedingt die enge Verzahnung von präklinischer Forschung und der täglichen Behandlung am Krankenbett. Darüber hinaus sollten zukünftige strukturierte und Zentren-übergreifende Studien eine mögliche synergistische Abfolge verschiedener therapeutischer Modalitäten wie Chirurgie, Strahlen-, Chemo- und Immuntherapie adressieren.

Summary

More than 80 % of all anal carcinomas, about 25 % of HNSCC and 95 % of cervical carcinomas are associated with HPV infection. HPV proteins can act as triggers for the malignant transformation of physiological squamous epithelia into invasive tumor cells. The tumorigenic mechanism leads to an enhanced im-mune response. To escape the immune response, tumor cells express PD-L1, which binds to the PD-1 receptor of cytotoxic T cells and leads to their inhibition. With that in mind, immunotherapy, for example in the form of checkpoint inhibition, represents a promising therapeutic option for squamous cell carcinoma. Checkpoint inhibition is currently only approved and established for metastatic or unresectable, recurrent HNSCC. The PD-L1 combined positive score (CPS) has been identified as an important selection criterion for patients who can benefit from checkpoint inhibition. HPV-positiv-ity is of high prognostic significance, however, a clear correlation to the efficacy of immunotherapy has not yet been estab-lished because of the lack of prospective analyses. The selection of the benefiting patient population by reliable biomarkers is indispensable regarding two aspects. Firstly, due to the assessment of benefit and risk with regard to potential immunogenic side effects. Secondly, taking into account a health services research perspective. For a better understanding of the immune-mediated effects and of the resistance to immunotherapy, a close interaction between preclinical research and clinical scientists is essential. More-over, the synergistic sequence of the different therapeutic modalities of surgery, radiotherapy, chemotherapy and immunotherapy, as well as the deeper analysis of the cellular processes following checkpoint inhibition in the tumor should be part of future research questions.