Cetuximab en el tratamiento del CCECC

El cetuximab es un AcM quimérico de inmunoglobulina G1 (IgG1), específicamente dirigido al EGFR¹⁶. El EGFR también conocido como ErbB-1 o HER1, es un miembro de la familia de receptores ErbB. Es una glicoproteína transmembranal con un peso molecular de 170 kDa, que pertenece a una familia de receptores con actividad tirosina quinasa, que inician una cascada de señalización intracelular a partir de la unión de los factores de crecimiento, que incluye las vías RAS/RAF/MAPK, PI3K/AKT/mTOR y de JAK/STAT. Esto se relaciona con un aumento de la proliferación celular, diferenciación, angiogénesis, metástasis, así como con disminución de la apoptosis. El EGFR se encuentra sobreexpresado en el 90 % o más de los casos de CCC y está asociado con un mal pronóstico y resistencia a los tratamientos oncológicos convencionales como la RT y QT. En base a esto, esta molécula se propuso como una buena diana para el tratamiento del cáncer^17-20.

El cetuximab se une con alta especificidad al dominio extracelular del EGFR y bloquea competitivamente la unión de los dos principales ligandos endógenos: el factor de crecimiento epidérmico (EGF) y el factor transformante de crecimiento alfa (TGFa). Su unión al EGFR impide la estimulación del receptor y como resultado de ello, se inhibe la cascada de reacciones en la vía molecular correspondiente, cuya consecuencia es la inhibición de la proliferación celular, el incremento de la apoptosis, así como una reducción de la angiogénesis, la invasividad y metástasis. La unión del cetuximab al EGFR también promueve la internalización y posterior degradación del receptor en los compartimentos endosomales, esto a su vez incrementa la velocidad de degradación de esta molécula y disminuye el número de receptores disponibles en la superficie para señalizar^14,21-23.

Además, el cetuximab es un potente inductor de la citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (CCDA) y algunos estudios han demostrado que el AcM produce una marcada sinergia en combinación con la QT en una variedad de tipos y modelos de células tumorales y también mejora la sensibilidad a la RT^21-23.

El cetuximab es el primer AcM antagonista del EGFR aprobado por la Agencia Reguladora de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA, siglas en inglés) para su aplicación en pacientes y se considera el AcM anti-EGFR de referencia^24,25.

Desde el año 1994, se han ejecutado múltiples ensayos clínicos (EC) con el cetuximab, en los que se han tratado miles de pacientes con tumores de origen epitelial. Este AcM ha sido utilizado tanto en monoterapia como en combinación con RT o QT²⁵.

Bonner y col. realizaron y publicaron un ensayo de fase III. En el estudio, 424 pacientes con CCC locorregional avanzado, fueron asignados aleatoriamente a un tratamiento con elevadas dosis de RT o a elevadas dosis de RT más cetuximab semanal. El grupo experimental mejoró significativamente el CLR y la mediana de supervivencia: 24,4 meses frente a 14,9 (p= 0,005) y 49,0 frente a 29,3 meses (p = 0,03) respectivamente, en comparación con la RT sola²⁶.

En un estudio de fase III conducido por Eastern Cooperative Oncology Group, en el cual se inscribieron 117 pacientes con CCECC recurrente o metastásico y que fueron asignados aleatoriamente para recibir cisplatino cada 4 semanas, con cetuximab semanal (grupo A) o placebo (grupo B). Se observó una tendencia al incremento tanto en la supervivencia libre de progresión (SLP) 4,2 meses frente a 2,7 meses, como en la SG, 9,2 meses frente a 8,0 meses, en el grupo A en comparación con el grupo B²⁷.

Merlano y col. evaluaron la terapia combinada de cetuximab con cisplatino, 5-fluorouracilo (5-FU) y RT en 45 pacientes, de ellos 38 presentaban enfermedad en estadio IV y 40 con afectación ganglionar. El criterio de valoración principal del estudio fue la tasa de respuesta completa (RC). La RC ocurrió en 32 pacientes (71 %)²⁸.

El cetuximab está aprobado por la FDA desde el 2006 para el tratamiento de pacientes con CCECC localmente avanzado, de forma concomitante con RT y desde el 2011 en pacientes con enfermedad recurrente y/o metastásica en combinación con QT basada en compuestos de platino teniendo en cuenta los resultados positivos de los EC y este esquema es considerado hasta la actualidad como el “estándar de oro” en el tratamiento de primera línea de estos pacientes^29,30,31.

Sin embargo, a pesar de los prometedores resultados expuestos anteriormente, también se ha constatado que sólo una minoría de los pacientes tratados se beneficia de la terapia con cetuximab y que el CCECC exhibe resistencia al tratamiento con este AcM, aspecto que plantea un desafío para su manejo clínico eficaz^32-34.

La literatura refiere que la eficacia del tratamiento con cetuximab es baja, con una tasa de respuesta objetiva de un 13 % en monoterapia y un 36 % en combinación con QT. El tiempo hasta el fracaso del tratamiento, oscila alrededor de cinco meses en pacientes tratados con el régimen EXTREME (cetuximab/cisplatino/5-FU) aunque se mantenga la terapia con cetuximab³².

Estos datos sugieren que el mecanismo de resistencia intrínseca y adquirida ha limitado considerablemente el beneficio clínico del cetuximab en el CCECC, por tal razón, la comprensión de los mecanismos moleculares de resistencia reviste enorme interés clínico en la actualidad y representa uno de los mayores desafíos en el tratamiento de esta enfermedad. Su conocimiento puede proporcionar indicaciones valiosas para la identificación de biomarcadores que pueden utilizarse en la práctica clínica para predecir la respuesta a estas terapias y de este modo seleccionar adecuadamente a los pacientes con mayor probabilidad de beneficiarse con los AcM anti-EGFR, así como establecer nuevas opciones de tratamiento para reducir la resistencia^32,33.

Mecanismos moleculares de resistencia al cetuximab en pacientes con CCECC

Braig y col. refieren un mecanismo específico de resistencia basado en la presencia de un polimorfismo de nucleótido simple (SNP) codificado como EGFR-K₅₂₁ o alelo K, que tiene un cambio de un aminoácido (arginina por lisina), en la posición 521 del dominio extracelular del receptor. Este polimorfismo es expresado en más del 40 % de los casos de CCECC y previamente había sido reportada su asociación con la respuesta reducida al cetuximab en una pequeña serie clínica de CCECC. En el estudio, los investigadores confirmaron este dato clínico en una cohorte de 59 pacientes VPH negativo con CCECC, en tratamiento paliativo con cetuximab en combinación con QT o RT, de los cuales, el 55,9 % fueron homo o heterocigotos para el alelo K y mostraron una SLP más reducida (mediana 4,93 meses; 95 % CI, 3,52-6,34) en comparación con los pacientes que no expresaron el alelo K (mediana 8,25 meses; 95 % CI, 3,25-13,26; P = 0,049)³².

Además, se realizaron estudios en 12 líneas celulares de CCECC y detectaron que el cetuximab no inhibió significativamente la formación de colonias en las líneas celulares con una alta frecuencia de alelo K, lo que sugiere insensibilidad al cetuximab bajo condiciones in vitro, la cual fue también confirmada in vivo utilizando ratones con xenoinjertos de CCECC con expresión de EGFR-K₅₂₁. Los investigadores proponen que el polimorfismo EGFR-K₅₂₁ puede ser un potencial biomarcador predictivo de respuesta en el CCECC, pero que precisa de validación en estudios clínicos prospectivos³².

Otro polimorfismo del cual se ha estudiado su posible asociación con la respuesta reducida al cetuximab en el CCECC es el AURKA (aurora quinasa A) Phe31-Ile. La AURKA es una proteína oncogénica y su función es participar en la división celular en los mamíferos. Este SNP implica la sustitución de timina por adenina en el codón 91 del gen STK15, lo que causa a su vez el cambio del aminoácido fenilalanina por isoleucina. Se ha demostrado que la variante 31Ile se amplifica preferentemente y está asociada con el grado de aneuploidía en tumores humanos³⁵.

Pickhard y col. desarrollaron un estudio donde comprobaron que las líneas celulares de CCECC homocigotas de tipo silvestre (Phe/Phe) respondieron al tratamiento en monoterapia con cetuximab, al mostrar una disminución significativa de la supervivencia clonogénica cuando eran tratadas con el AcM, mientras que las líneas celulares heterocigotas (Phe/Ile) no respondieron al tratamiento y demostraron ser resistentes al mismo. Los investigadores consideran que el estudio proporciona una evidencia in vitro del valor predictivo del polimorfismo AURKA Phe31-Ile en la eficacia del tratamiento con cetuximab³⁵.

Leblanc y col. realizaron una investigación en la cual fueron analizados 115 pacientes con CCECC tratados con cetuximab. De ellos, 77 con enfermedad recurrente y/o metastásica, tratados con cetuximab en primera línea (grupo 1) y 38 con tumores localmente avanzados, tratados con cetuximab y RT (grupo 2). La media de seguimiento fue de 54,1 meses (rango: 3,2-92,5 meses). En el grupo 1 la activación de puntos calientes de mutación en PIK3CA y KRAS/HRAS se correlacionó con una pobre SLP [mutaciones de PIK3CA (P=0,04), mutaciones en los genes RAS (P < 0,001), y todas las mutaciones juntas (PIK3CA o KRAS o HRAS; P = 0,002)]. En el grupo 2, se identificó que la pérdida de expresión de la proteína homóloga de fosfatasa y tensina (PTEN) tendía a tener un impacto negativo en el pronóstico de los pacientes. Los investigadores también proponen que estos resultados deben ser validados adicionalmente en cohortes independientes teniendo en cuenta los regímenes de tratamiento³³.

Nair y col. encontraron que las mutaciones en el dominio extracelular del EGFR pueden causar señalización independiente del EGF, que conduce a una señalización sostenida de la proteína quinasa B (AKT) y resistencia al cetuximab³⁶. Por otro lado, Yonesaka y col. realizaron un estudio donde se examinó que la heregulina, ligando del receptor del factor de crecimiento epidémico 3 (HER3) de la misma familia que EGFR, estaba regulada en ascenso en las células con CCECC con resistencia adquirida al cetuximab, confiriéndoles supervivencia celular a través de la vía de señalización de AKT. Además, comprobaron que la eliminación de la heregulina en las células resistentes inhibía la fosforilación de HER3 y AKT y recuperaba la eficacia anticancerosa del cetuximab³⁷.

Wang y col. encontraron que el cetuximab indujo la activación de HER3 y la dimerización de HER2/HER3 en líneas celulares de CCECC y que el tratamiento combinado con cetuximab y MM-121 (seribantumab) bloqueaba las actividades de EGFR y HER3 e inhibía las vías de señalización de PI3K/AKT y ERK y el crecimiento celular de manera más eficaz que cuando se empleaba cada anticuerpo de manera individual³⁸.

Daly y col. demostraron que las proteínas de fusión FGFR3-TACC3 promueven la resistencia adquirida cuando se combinan bloqueadores de EGFR y HER3, por activación de la vía RAS/RAF/MEK/ERK en células de CCECC³⁹. En otro estudio se demostró que las mutaciones de HRAS son bastante comunes en CCECC (9,44 %) y se asocian con una menor respuesta a la terapia con cetuximab⁴⁰.

Novoplansky y col. estudiaron un caso clínico de una paciente de 72 años con CCECC tratada con cetuximab en monoterapia, que desarrolló una respuesta inicial casi completa, seguida del desarrollo de resistencia adquirida. Los investigadores encontraron una amplificación y sobreexpresión sustancial de una proteína tirosina quinasa receptora, denominada MET y de su ligando, el factor de crecimiento de hepatocitos (HGF) en las células resistentes al cetuximab. También comprobaron que la estimulación de MET en líneas celulares de CCECC fue suficiente para reactivar la vía de la proteína quinasa activada por mitógenos (MAPK) y conferir resistencia al cetuximab tanto in vitro como in vivo y que además la activación de la vía MET/MAPK elimina la regulación positiva de HER2/HER3 inducida por cetuximab⁴¹.

Brand y col. encontraron que AXL, un receptor tirosina quinasa, media la resistencia adquirida al cetuximab en CCECC a través de la señalización de MAPK y la activación posterior del EGFR y el factor de transcripción c-Jun⁴². McDaniel y col. encontraron que la tirosina 821 de AXL media la resistencia al cetuximab mediante la activación de la proteína quinasa c-ABL en el CCECC y que la inhibición de la señalización de c-ABL resensibilizó a las células tumorales al AcM⁴³.

Boeckx y col. observaron que las células resistentes al cetuximab regulan positivamente varios genes, incluidos los de la interleucina-8 (IL-8), HB-EGF (factor de crecimiento similar a EGF de unión a heparina) y la metaloproteinasa ADAM19. Comprobaron además que estas células mostraron rasgos de transición epitelial a mesenquimal (EMT), al presentar mayor capacidad migratoria e invasiva, aumento de la expresión de la proteína mesenquimatosa, vimentina; así como la expresión de genes involucrados en la EMT⁴⁴. Hsu y col. corrobaron el papel de la EMT en la resistencia adquirida al cetuximab y encontraron que esta era inducida por la proteína SNAIL, un marcador mesenquimal³⁴.

Sen y col. identificaron una mayor activación del transductor de señal y activador de la transcripción 3 (STAT3) en los tumores que reaparecieron después del tratamiento con cetuximab, en comparación con los que no recibieron tratamiento y que la inhibición de STAT3 disminuye el crecimiento de las líneas celulares con resistencia intrínseca o adquirida a la terapia anti-EGFR⁴⁵. En otro estudio, Wheeler y col. encontraron que EGFRvIII, una forma mutante de EGFR que confiere resistencia al cetuximab al presentar un dominio de unión al ligando truncado, indujo la migración e invasión de células de CCECC junto con un aumento de la activación de STAT3⁴⁶.

Nimotuzumab: el AcM anti-EGFR desarrollado en Cuba para el tratamiento del CCECC

En Cuba se emplea el nimotuzumab para el tratamiento del CCECC en estadios avanzados, en combinación con QRT o RT sola ⁴⁷. El nimotuzumab es un AcM humanizado, inmunoglobulina de isotipo IgG1, desarrollado por el Centro de Inmunología Molecular de Cuba. Reconoce el EGFR con una afinidad intermedia al presentar una constante de disociación (KD) de 2,1 × 10 ^-8 mol / L^47,48,49.

El nimotuzumab, al igual que el cetuximab, se une al dominio extracelular del EGFR y bloquea la interacción de sus dos principales ligandos endógenos. De esta forma inhibe la actividad tirosina quinasa del receptor y se detiene el ciclo celular en la fase G1-S, con un marcado efecto anti-proliferativo. Además, ejerce un efecto antiangiogénico y proapoptótico en aquellos tumores que sobreexpresan el EGFR y reduce el número de células CD133+: células madre tumorales, responsables de la radiorresistencia⁴⁸. En estudios recientes se ha demostrado que el nimotuzumab activa las células asesinas naturales (NK), estimula la maduración de las células dendríticas e induce células T citotóxicas específicas contra EGFR. También, el AcM restaura la expresión del complejo principal de histocompatibilidad I (CMH-I) en las células tumorales, lo que dificulta una de las vías de escape inmunológico del EGFR^11,49.

Desde 1998, se han concluido más de 50 EC en todo el mundo con nimotuzumab¹¹. El primer ensayo controlado inscribió a 106 pacientes con CCECC locorregionalmente avanzado, no aptos para recibir QRT concurrente. Los pacientes fueron aleatorizados para recibir RT más nimotuzumab o placebo. El criterio de valoración del ensayo fue la evaluación de la tasa de respuesta en ambos grupos. La tasa de RC fue de 59,5 % en la cohorte de nimotuzumab más RT frente al ٣٤,٢ % en el grupo control, diferencias estadísticamente significativas. La mediana de SG fue de 12,50 frente a 9,47 meses en el grupo experimental y control, respectivamente⁵⁰.

En un estudio controlado realizado en la India, 92 pacientes en estadio III/IVA fueron asignados aleatoriamente a dos grupos: grupo A (RT frente a RT + nimotuzumab) y grupo B (QRT frente a QRT + nimotuzumab). Los sujetos recibieron 60-66 Gy en combinación con seis dosis de nimotuzumab semanales. La QT consistió en cisplatino, 50 mg /semanales durante seis semanas. En el grupo A, la respuesta antitumoral objetiva fue del 76 % en los sujetos que recibieron RT y nimotuzumab frente al 37 %, en los pacientes que solo recibieron RT. En el grupo B, la tasa de CLR fue del 100 % en los pacientes que recibieron nimotuzumab más QRT frente al ٧٠ % en los pacientes tratados con QRT⁵¹.

Después de un seguimiento a largo plazo, la tasa de supervivencia a cinco años fue del 39 % con RT + nimotuzumab frente al 26 % con RT sola (p>0,05). La tasa de supervivencia fue del 57 % para el grupo de QRT+ nimotuzumab frente al 26 % para QRT sola (p = 0,03). El riesgo de muerte fue un 24 % menor si los pacientes recibieron RT + nimotuzumab en comparación con la RT sola, mientras que el riesgo de muerte fue 64 % menor con QRT + nimotuzumab en comparación con QRT⁵².

Un estudio de fase III fue realizado en Mumbai (India), para evaluar el impacto de nimotuzumab más cisplatino/RT en la SLP, CLR, supervivencia libre de enfermedad (SLE) y SG. Fueron incluidos ٥٣٦ sujetos, con confirmación de CCE de la cavidad oral, orofaringe, hipofaringe o laringe, estadio III-IV y sin metástasis a distancia. Los pacientes fueron asignados a QT (cisplatino semanal ٣٠ mg/m٢, ٧ semanas) + RT (dosis total de ٦.٦٠٠-٧.٠٠٠ cGy) o al mismo tratamiento más nimotuzumab semanal (200 mg / dosis) para completar 7 dosis. En los sujetos que recibieron nimotuzumab + cisplatino/RT se apreció una SLP de 60,3 meses frente a 21 meses (grupo control) (HR 0,69; p = 0,004). La tasa de SLP a los 2 años fue de 61,8 % (grupo de nimotuzumab) frente a 50,1 % (grupo control). La SLE a dos años fue de 60,2 % (grupo de nimotuzumab) frente a 48,5 % (grupo control) (HR 0,71; p =0,008). El CLR a dos años fue del 67,5 % (grupo de nimotuzumab) frente a 57,6 % (grupo control) (HR 0,67; p = 0,006). La SG a dos años fue de 63,8 % (grupo de nimotuzumab) frente a 57,7 % (grupo control)⁵³.

Los datos de los EC presentados anteriormente demuestran los resultados positivos obtenidos con el nimotuzumab en el tratamiento de los pacientes con CCECC, sin embargo, también evidencian que hay un grupo de pacientes que no responden a esta terapia y por consiguiente no reciben sus beneficios clínicos, razón por la cual, resulta imprescindible investigar por qué algunos pacientes responden bien a la terapia con nimotuzumab y en otros la tasa de respuesta no es la esperada y si este comportamiento puede estar relacionado con la existencia de mecanismos moleculares de resistencia a la terapia con este AcM.

Roca y col. publicaron un estudio en el cual se incluyeron 36 pacientes con CCECC en estadios avanzados inscritos en un EC fase IV. De estos, 14 recibieron tratamiento con nimotuzumab y RT, 14 fueron tratados con nimotuzumab combinado con RT y QT y a ocho se les aplicó el nimotuzumab solo. Al finalizar el estudio (tres años), el 100 % de los pacientes tratados con nimotuzumab en monoterapia o con nimotuzumab combinado con RT y QT estaban vivos, mientras que en el grupo de nimotuzumab con RT, de los 14 pacientes iniciales, solamente sobrevivieron cuatro. Los investigadores observaron que tanto la media de los parámetros hematológicos y de función hepática como la de otras variables del metabolismo se encontraron en el rango de referencia para cada una de las determinaciones antes del tratamiento y durante este y que, por tanto, no existieron diferencias significativas para los parámetros de laboratorio⁵⁴. Los resultados antes expuestos animan a plantear la siguiente interrogante: ¿Por qué los pacientes tratados con la combinación de nimotuzumab y RT tuvieron una menor supervivencia en comparación con el resto de los pacientes incluidos en el estudio que recibieron otros esquemas de tratamiento?

En este sentido la literatura refiere que las evidencias apuntan hacia la asociación entre la sobreexpresión del EGFR en células tumorales y el beneficio clínico de nimotuzumab en pacientes tratados, pues los estudios clínicos han demostrado que existe una correlación directa entre la elevada expresión del EGFR y la SG^11,47.

Se ha planteado que los AcM con afinidades intermedias como el nimotuzumab pueden acumularse preferentemente en los tumores que muestran mayor expresión del EGFR, mientras que los anticuerpos con alta afinidad como es el caso del cetuximab reconocen tumores con menor expresión de la diana, pero también tejidos normales¹¹. Akashi y col. demostraron que la unión del nimotuzumab y la posterior inhibición de la fosforilación del EGFR solamente se detectaron en líneas de células tumorales con media o alta expresión del EGFR (10⁴ receptores por célula o más)⁵⁵, por otro lado, Garrido y col. observaron que la unión de los fragmentos Fab del nimotuzumab únicamente se detectó en la línea celular A431 (10⁶ receptores por célula), mientras que los fragmentos Fab del cetuximab también fueron identificados en las células tumorales con bajos niveles del EGFR⁵⁶.

En el EC de fase II realizado en pacientes con CCECC considerados no aptos para recibir QRT, la eficacia de nimotuzumab combinado con RT se comparó con RT más placebo. En un subconjunto de pacientes, la expresión del EGFR se evaluó mediante inmunohistoquímica. Los pacientes con tumores que expresaron altos niveles del EGFR y que recibieron nimotuzumab tuvieron una mejoría significativa en el tiempo medio de supervivencia en comparación con los pacientes del grupo placebo (16,5 frente a 7,2 meses, p = 0,0038) mientras que en aquellos pacientes cuyos tumores eran EGFR negativo no se observó una ventaja significativa del tratamiento con el AcM en comparación con el grupo placebo⁵⁰. Se observaron hallazgos similares en un EC de fase IIB en pacientes con CCECC sin tratamiento previo, que recibieron terapia estándar con o sin nimotuzumab. La expresión del EGFR tuvo una correlación significativa con la supervivencia en pacientes tratados con nimotuzumab y QRT (p = 0,02)⁵⁷.

Teniendo en cuenta estos resultados, se ha considerado que para el nimotuzumab los pacientes con alta expresión del EGFR pueden obtener un mayor beneficio clínico y que esta característica puede ser un posible biomarcador predictivo de eficacia, pero que precisa de validación en EC prospectivos^11,47. Paradójicamente para el cetuximab, que tiene la capacidad de conservar su eficacia incluso en aquellos tumores con baja expresión del EGFR¹¹, los niveles de expresión del receptor no parecen influir en la respuesta clínica diferencial mostrada por los pacientes, es por ello que la sobreexpresión tumoral del EGFR, al parecer, no es un biomarcador predictivo clínicamente útil en el CCECC. Los análisis realizados en grandes ensayos aleatorizados han revelado que no hay asociación entre el estado del EGFR determinado por inmunohistoquímica y el beneficio del cetuximab en estos tumores⁵⁸. Estas observaciones parecen indicar que, además de los niveles de expresión del EGFR, los resultados clínicos con la terapia anti-EGFR en el CCECC, pueden involucrar otros mecanismos moleculares y genéticos de extraordinaria complejidad y heterogeneidad que precisan ser investigados para el nimotuzumab.