IXTH CONGRESS LUNG CANCER SIXTH CONGRESS LUNG CANCER. EGFR Inhibitors. José L. González-Larriba. Hospital Clínico San Carlos, Madrid, Spain

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1 José L. González-Larriba Hospital Clínico San Carlos, Madrid, Spain IXTH CGRESS SIXTH CGRESS EGFR Inhibitors

2 SIXTH CGRESS Recientemente hemos conocido la existencia de nuevas dianas terapéuticas en el tratamiento de los distintos tumores sólidos que poco a poco van formando parte de los esquemas habituales de tratamiento de dichas enfermedades. Concretamente, el Receptor del Factor de Crecimiento Epidérmico (EGFR) ha surgido en los últimos años como una diana terapéutica atractiva para el tratamiento del CPCNP (1). El EGFR es una glicoproteína transmembrana de 170 KiloDaltons de peso molecular con un dominio extracelular capaz de unirse a un ligando, una porción transmembrana y un componente intracelular. Estos receptores se encuentran en la membrana celular como monómeros inactivos. Cuando se produce la unión del ligando con el componente extracelular del EGFR se produce una dimerización con otro EGFR (homodimerización) o bien una dimerización con otro miembro de la familia ErbB (heterodimerización) (2). Gran cantidad de ligandos endógenos pueden activar el EGFR tales como el propio EGF, el transforming growth factor alfa (TGF-α), el heparin-binding EGF (HB-EGF), la betacelulina y la epirregulina (3,4). La dimerización del EGFR produce una fosforilación cruzada del carbono-terminal del residuo de tirosina por la tirosina kinasa que se encuentra en el dominio intracelular. Esta fosforilación origina una cascada de señales de transducción intracelulares que incluyen las vías de la proteín-kinasa ras/mitogen-activated (MAPK) y la vía de la fosfatidilinositolkinasa (PI3-K)/Akt 5. Esta serie de reacciones intracelulares se traducen en un incremento de la proliferación celular, movilidad celular, adhesión celular, invasión de la célula a otros tejidos, bloqueo de la apoptosis y resistencia a la quimioterapia (4,6,7) (Figura 1). Se estima que aproximadamente el 50% de los CPCNP presentan sobreexpresión del EGFR (8-10). Varios estudios retrospectivos han relacionado la expresión de EGFR con peor pronóstico de la enfermedad (11,12) (Tabla 1). Existen dos tipos de agentes anti-egfr: Anticuerpos monoclonales (MAbs) dirigidos contra el dominio extracelular del receptor, como es el caso del cetuximab. Pequeñas moléculas inhibidoras competitivas del receptor de tirosina kinasa intracelular que interfieren con la autofosforilación del adenosintrifosfato (ATP). FIGURA 1. Actividad del EGFR 66

3 EGFR Inhibitors José L. González-Larriba TABLA 1. Expresión de EGFR y significado clínico Tipo tumoral Porcentaje de tumores que expresan EGFR Pronóstico Supervivencia Cáncer colorrectal avanzado 75% Pobre Cáncer de Cabeza y Cuello % Pobre Descenso de supervivencia global y de supervivencia libre de enfermedad Páncreas 30-95% Pobre Descenso de supervivencia global NSCLC 40-80% Pobre Descenso de supervivencia global Carcinoma de células renales 50-90% No evaluado Mama 14-91% Pobre Ovario 35-70% No evaluado Gliomas 40-63% No evaluado Vejiga 31-48% Pobre TABLA 2. Estudios Fase 2 con cetuximab en CPCNP metastático Referencia Línea de tratamiento Esquema de tratamiento Pacientes Tasa de respuestas Mediana de Supervivencia Libre de progresión (meses) Mediana de Supervivencia Global (meses) Kim et al ª línea Cetuximab + docetaxel 75 mg/m 2 c/21d 47 28% 3,2 No disponible Robert et al ª línea Cetuximab + carboplatino AUC 5 día 1 + gemcitabina 1000 mg/m 2 días 1 y 8 c/21d 35 29% 5,9 9,9 Kelly et al ª línea Cetuximab + paclitaxel 225 mg/m 2 día 1 + carboplatino AUC 6 día 1 c/21d 31 29% 4,5 15,7 Rosell et al ª línea Cetuximab + cisplatin 80 mg/m 2 día 1 + vinorelbina 25 mg/m 2 días 1 y 8 c/21d 41 32% 4,7 No disponible 67

4 SIXTH CGRESS ANTICUERPOS MOCLALES (MAbs) DIRIGIDOS CTRA EL DOMINIO EXTRACELULAR DEL EGFR 1. CETUXIMAB El cetuximab es un anticuerpo monoclonal derivado del ratón MAb 225 (13) que interfiere con la heterodimerización del EGFR impidiendo que se desencadene la cascada de señales intracelulares que conducen a la proliferación celular. Se ha demostrado su actividad en distintos tumores sólidos como el cáncer colorrectal, carcinoma epidermoide de cabeza y cuello, carcinoma renal de células claras y en el CPCNP. En la tabla 2 se exponen los estudios fase II realizados con cetuximab en el tratamiento del CPCNP. INHIBIDORES DE TIROSINA KINASA DEL EGFR EN EL TRATAMIENTO DEL CPCNP 1. GEFITINIB El empleo en monoterapia de gefitinib se fundamenta en dos estudios fase II publicados en el 2000 y en el 2003 respectivamente. El segundo fue el Iressa Dose Evaluation in Advanced Lung Cancer-2 (IDEAL-2) (18) que se llevó a cabo en 30 centros de los Estados Unidos de América. En dicho estudio, los pacientes con CPCNP metastásico debían haber progresado al menos a una línea de quimioterapia previa en la que se hubiese administrado una combinación con platino. Un total de 221 pacientes se randomizaron a recibir gefitinib a dosis de 250 ó de 500 mg vía oral al día. La selección de las dos dosis de gefitinib se realizó en función de los estudios previos en fase I y de la máxima dosis tolerada cuando el fármaco se administraba de manera continua. Para medir la mejoría sintomática se empleó la escala FACT-L (Functional Assessment of Cancer Therapy-Lung). Un total de 126 pacientes (58%) habían recibido tres o más regímenes de quimioterapia previos. El 65% de los pacientes randomizados presentó histología positiva para adenocarcinoma. Los síntomas relacionados con CPCNP mejoraron en el 43% de los pacientes que recibieron la dosis de 250 mg/día mientras que sólo lo hizo en el 35% de los que recibieron la dosis de 500 mg/día. No se evidenció diferencia estadísticamente significativa ni en la tasa de respuestas ni en la supervivencia global entre las dos dosis de gefitinib (la tasa de respuestas en ambas fue en torno al 10%). Se evidenció una buena correlación entre la respuesta clínica y la mejoría sintomática de manera que la tasa de mejoría sintomática alcanzó prácticamente al 100% de los pacientes que presentaron respuesta radiológica y al 60% de los pacientes que presentaron estabilización de su enfermedad. Ello significa que el beneficio clínico que se obtiene con gefitinib va más allá de la respuesta radiológica. Sin embargo, la dosis de 500 mg de gefitinib fue más tóxica induciendo más rash cutáneo tipo acné (p=0,04) y más diarrea (p=0,006) que la dosis de 250 mg. La diarrea se objetivó en el 57% de los pacientes que recibieron 250 mg frente al 75% de los pacientes que recibieron la dosis de 500 mg. La toxicidad cutánea (rash, acné, sequedad cutánea, prurito, etc.) se observó en el 62 y en el 75% de los pacientes respectivamente. Las toxicidades grado 3/4 fueron poco comunes, pero más frecuentes en la rama de 500 mg (p=0,02), al igual que la tasa de reducción de dosis debida a toxicidad (p=0,009). La conclusión que se extrajo del estudio IDEAL-2 fue que la dosis de 250 mg/día de gefitinib fue bien tolerada y que presentaba una actividad antitumoral del 11,4% en pacientes pretratados con poliquimioterapia previa, algo que apenas se conseguía con regímenes de quimioterapia clásicos o se alcanzaba con una alta tasa de efectos secundarios (11). El estudio IDEAL-1 (19) se llevó a cabo en Europa y Japón principalmente. Se randomizaron 209 pacientes, que previamente presentaron progresión a una o dos líneas de quimioterapia que incluyese un platino, a recibir 250 ó 500 mg/día de gefitinib vía oral. La tasa de respuestas alcanzó el 18,4% y fue similar en ambos brazos. La mejoría de los síntomas alcanzó el 40% y fue mayor la mejoría de síntomas en los pacientes que presentaron respuesta radiológica objetiva. Al igual que ocurrió en el estudio IDEAL-2, los efectos secundarios fueron bien tolerados aunque más severos en el brazo de 500 mg. Los efectos secundarios que se encontraron fueron superponibles a los hallados en el estudio IDEAL- 2. Un análisis de subgrupos de los resultados mostró que la raza jugaba un papel a la hora de la respuesta al fármaco, de manera que los pacientes japoneses obtuvieron mejores tasas de respuesta (27,5%) frente a los pacientes no japoneses (10,4%) que alcanzaba una diferencia estadísticamente significativa (p=0,0023). Sin embargo, en el análisis multivariable se perdía dicha significación y se ponía de manifiesto que las mujeres, los pacientes con histología de adenocarcinoma y aquellos pacientes que previamente habían recibido una terapia hormonal o inmunológica presentaban mayor probabilidad de responder al tratamiento. Existen dos estudios fase III publicados en los que se añade gefitinib a un tratamiento quimioterápico estándar. Ambos trabajos recibieron el nombre de INTACT (The Iressa NSCLC Trial Assesing Combination Treatment) y en ellos se randomizaron los pacientes a recibir un régimen de quimioterapia determinado junto a gefitinib (a dosis de 250 ó 500 mg/día) o placebo. Las dosis empleadas de gefitinib se eligieron atendiendo al estudio realizado por Giaccone y cols. (20) en el que se observó seguridad a la hora de combinación con quimioterapia sin existir grandes interacciones farmacológicas entre los distintos fármacos. En el estudio INTACT-1 (21) se utilizó la combinación de cisplatino y gemcitabina (CDDP 80 mg/m 2 día 1 y gemcitabina mg/m 2 días 1 y 8 c/21 68

5 EGFR Inhibitors José L. González-Larriba días) mientras que en el INTACT-2 (22) se utilizó la combinación de carboplatino y paclitaxel (carboplatino administrado a dosis de área bajo la curva de 6 y paclitaxel 225 mg/m 2 c/21 días). La quimioterapia, en ambos casos, se administraba durante 6 ciclos y el placebo o el gefitinib se mantenían hasta que se demostrase progresión de la enfermedad. Entre los dos estudios se lograron reclutar pacientes en menos de un año. A pesar de lo que cabría esperar, ambos estudios fracasaron a la hora de demostrar un aumento significativo de la supervivencia en la rama del tratamiento con gefitinib respecto a la rama de control con placebo. De manera general, el tratamiento de poliquimioterapia en combinación con gefitinib fue bien tolerado (diarrea y rash cutáneo fueron los efectos secundarios relacionados con gefitinib más frecuentes) y no se superponía con los efectos secundarios de la quimioterapia. La rama que contaba con gefitinib a dosis de 500 mg presentó mayor tasa de efectos secundarios, mayor tasa de abandonos del tratamiento y mayor necesidad de reducción de dosis sin evidenciarse mejoría en la supervivencia respecto a las otras dos ramas del estudio. Recientemente se han comunicado los resultados del estudio ISEL (Iressa Survival Evaluation in Lung Cancer) en el que se comparaba gefitinib 250 mg/día frente a placebo en pacientes en recaída tras un régimen de quimioterapia (AstraZeneca press release, London, United Kingdom, December 17, 2004). En este estudio se randomizaron a pacientes. No se objetivaron diferencias estadísticamente significativas entre la rama de gefitinib frente a la de placebo en términos de aumento de supervivencia (5,6 vs. 5,1 meses; p=0,11), ni entre los pacientes con histología de adenocarcinoma (6,3 vs 5,4 meses; p=0,07). 2. ERLOTINIB El primer estudio fase II publicado con erlotinib en el tratamiento del CPCNP metastático fue llevado a cabo por Pérez-Soler y cols. (23) en 57 pacientes que previamente habían recibido al menos un régimen de quimioterapia. Se obtuvo una tasa de respuestas del 12,3%, sin evidenciarse correlación entre la presencia de respuesta y la expresión de EGFR. Recientemente se han publicado los resultados del estudio BR.21 (24) en el que 731 pacientes con CPCNP diseminado que previamente habían progresado a uno o dos regímenes de quimioterapia se randomizaban 2:1 a recibir erlotinib a dosis de 150 mg/día o placebo. Las características de los pacientes se encontraron bien balanceadas. Aproximadamente la mitad de los pacientes habían recibido una única línea de tratamiento previa. El 93% de los pacientes había recibido tratamiento con un derivado de platino. Se demostró aumento de la supervivencia global en el brazo de erlotinib frente al de placebo de manera estadísticamente significativa (6,7 vs. 4,7 meses; p=0,001) al igual que una mayor supervivencia libre de progresión (2,2 vs. 1,8 meses; p<0,001). La tasa de respuestas con erlotinib alcanzó el 8,9% (95% IC, 6,6 a 12%; p<0,001). La toxicidad fue la esperada y aceptable (toxicidad cutánea y diarrea). Así mismo, también se evidenció una mayor mejoría de los síntomas de la enfermedad (tos, disnea y dolor) en la rama del erlotinib frente a la del placebo. En la tabla 3 se comparan los resultados de los estudios en segunda línea con gefitinb y erlotinib. TABLA 3. Comparación de los estudios BR.21 e ISEL BR. 21 ISEL Al igual que con gefitinib, se han realizado estudios con erlotinib junto a poliquimioterapia obteniéndose resultados similares. Existen datos de dos grandes estudios randomizados en los que se compara erlotinib a dosis de 150 mg /día frente a placebo en combinación con poliquimioterapia basada en platino. En ambos estudios se fracasa a la hora de demostrar una mayor supervivencia global en la rama de erlotinib. El estudio TALENT (25) (Tarceva Lung Cancer Investigation) reclutó pacientes a los cuales se les administró tratamiento con cisplatino y gemcitabina a las mismas dosis que en el estudio INTACT-1 junto a placebo o erlotinib. El segundo estudio se denominó TRIBUTE (26) (Tarceva Responses in Conjunction with Paclitaxel and Carboplatin) y en él se randomizaron pacientes de la misma forma que en el estudio previo pero el régimen de quimioterapia empleado fue el de carboplatino y paclitaxel a las dosis del estudio INTACT-2. En ambos estudios, la medicación oral (erlotinib o placebo) se continuó hasta la progresión de la enfermedad. En los cuatro estudios disponibles con combinación de poliquimioterapia e inhibidores de tirosin kinasa (INTACT 1 y 2, TALENT y TRIBUTE) las curvas del tiempo a la progresión y de supervivencia global sugieren que el tratamiento de mantenimiento con inhibidores de EGFR complementa a la quimioterapia y mejora sus resultados (11,22) (tabla 4). 3. CI-1033 Supervivencia Global (meses) Quimioterapia + gefitinib/erlotinb 6,7 5,6 Quimioterapia + placebo Un estudio fase II se encuentra en análisis de resultados en estos momentos. El CI-1033 (canertinib) es un paninhibidor de HER oral que impide la transducción de la señal de los 4 miembros de la familia de receptores HER. Debido a este mecanismo de acción, 4,7 5,1 p 0,001 0,11 69

6 SIXTH CGRESS TABLA 4. Estudios randomizados con Inhibidores de tirosina kinasa en combinación con quimioterapia en primera línea de tratamiento de NSCLC avanzado Estudio Régimen Nº pacientes Tasa de respuestas (%) Tiempo medio a la progresión (meses) Mediana de Supervivencia supervivencia a 1 año (%) (meses) CDDP-gemcitabina-placebo ,0 10,9 44 INTACT-1 CDDP-gemcitabina-gefitinib(250mg) ,8 9,9 41 CDDP-gemcitabina-gefitinib(500mg) ,5 9,9 43 Carboplatino-paclitaxel-placebo ,0 9,9 42 INTACT-2 Carboplat-paclitaxel-gefitinib(250mg) ,3 9,8 41 Carboplat-paclitaxel-gefitinib(500mg) ,6 8,7 37 TALENT CDDP-gemcitabina-placebo CDDP-gemcitabina-erlotinib ,6 5,4 10,1 9, TRIBUTE Carboplatino-paclitaxel-placebo Carboplatino-paclitaxel-erlotinib ,9 5,1 10,5 10,6 43,8 46,9 el CI-1033 bloquea la vía tumorigénica de ErbB1, EGFRvIII e inhibe así mismo la señal intracelular de la vía de la Ras/MAP kinasa y la vía de la PI-3 kinasa/akt. Por otro lado, el CI-1033 es un inhibidor irreversible de la tirosina kinasa, por lo que proporciona una prolongada supresión de la señal mediada por cualquiera de los receptores ErbB. Como principal toxicidad se ha detectado rash cutáneo, diarrea, trombopenia y reacciones alérgicas (27). 4. LAPATINIB Un estudio fase II randomizado con lapatinib acaba de finalizar su reclutamiento. El lapatinib (GW572016) es un inhibidor dual de HER-1 (EGFR) y HER-2. El estudio randomiza a los pacientes con CPCNP metastásico no tratado previamente a recibir dos dosis distintas de lapatinib. Sin embargo, el estudio presentó una enmienda posterior por la que sólo se incluyeron pacientes no fumadores con histología de adenocarcinoma y permitía tratamiento previo de quimioterapia11. Los estudios fase I demuestran buena tolerancia al fármaco, siendo el rash cutáneo y los trastornos gastrointestinales las toxicidades más comunes que limitan su administración. No obstante, las toxicidades presentadas suelen ser moderadas y manejables. El lapatinib se está desarrollando focalizado principalmente hacia el cáncer de mama en donde existen varios estudios fase II y III en marcha en los que se administra el fármaco en monoterapia o en combinación con quimioterápicos tales como capecitabina, taxanos o tratamiento hormonal (28). 5. ZD6474 El ZD6474 es un inhibidor oral de tirosina kinasa que actúa a través del bloqueo de dos vías de crecimiento tumoral; por un lado impide la angiogénesis mediante la inhibición del receptor de crecimiento vascular (VEGFR) (29,30) y por otro impide la proliferación y la supervivencia de las células tumorales inhibiendo el EGFR (31,32). La actividad anti-egfr de ZD6474 reduce los niveles de VEGF y de otros factores de crecimiento liberados por las células tumorales (33). La administración oral diaria de ZD6474 se ha mostrado eficaz en la disminución del crecimiento tumoral en relación dosis dependiente en varios modelos tumorales humanos que incluyeron el cáncer de pulmón (30). En estudios preclínicos se ha demostrado que combinando ZD 6474 con paclitaxel (34,35) o radioterapia (36) se produce una mayor inhibición del crecimiento tumoral que cuando se emplea como agente único. Un estudio fase II se encuentra en marcha en el momento actual en el que se compara la eficacia de ZD6474 versus placebo en pacientes con CPCNP que han respondido a un tratamiento quimioterápico previo. La seguridad y tolerancia de ZD6474 ha sido evaluada en dos estudios fase I abiertos sobre población japonesa y occidental en pacientes con tumores refractarios al tratamiento (37,38). La administración oral única diaria de 300 mg fue generalmente bien tolerada. Los efectos 70

7 EGFR Inhibitors José L. González-Larriba adversos encontrados fueron diarrea, rash cutáneo y prolongación del intervalo Q-T y todos se controlaron fácilmente con reducción de dosis o interrupción de la medicación. Aproximadamente el 40% de los pacientes occidentales presentaron estabilización de la enfermedad durante más de 8 semanas, mientras que 4 de 9 pacientes japoneses con CPCNP refractario al tratamiento presentaron respuesta parcial de la enfermedad. Actualmente, el ZD6474 se está investigando en 3 estudios fase II randomizados y doble ciego en CPCNP, en los cuales se compara la eficacia de este fármaco con la de gefitinib, en combinación con un agente citotóxico como docetaxel frente a docetaxel en monoterapia o en combinación con el régimen de carboplatino-paclitaxel. MUTACIES EN EL GEN QUE CODIFICA EL RECEPTOR DEL FACTOR DE CRECIMIENTO EPIDÉRMICO Recientemente se ha descrito que la existencia de unas determinadas mutaciones en el gen codificante del dominio de unión del ATP en el EGFR confieren una mayor sensibilidad a la acción del gefitinib y del erlotinib (39-41). Ninguna mutación se ha descrito en los pacientes que no responden al tratamiento con inhibidores de tirosina kinasa. Así mismo, no en todos los pacientes que responden al tratamiento se consigue detectar una mutación, lo cual implica que se debe continuar investigando en este campo para alcanzar en el futuro tratamientos que se ajusten más a cada paciente. Las mutaciones en el EGFR se han encontrado en mayor número de mujeres, no fumadoras, con histología de adenocarcinoma y de origen asiático (39). Recientemente se ha visto que una gran proporción de los pacientes asiáticos presentan largas cadenas de polimorfismos repetidos de CA en las regiones intrón del gen del EGFR (42). Esta diferencia en la secuencia de nucleótidos puede explicar la mayor toxicidad y probablemente se encuentra relacionada con una mayor actividad de los inhibidores de la tirosina kinasa (43). La tasa de respuestas ajustada según estas características se puede observar en la tabla 5. TABLA 5. Comparación de la tasa de respuestas a gefitinib en subgrupos de pacientes Tasa de Respuestas Grupo p (%) Mujeres / hombres 19 vs 3 0,001 Japoneses / Otros 27,5 vs 10,4 0,0023 Adenocarcinoma / Otros No fumadores / fumadores Se han descrito tres tipos de mutaciones en el EGFR; dentro de ellas se incluyen las que conllevan cambio de sentido de la secuencia (missense) en las cuales se cambia un aminoácido por cambio en los exones 18 y 21, delecciones en el exón 19 que producen varios solapamientos e inserciones de pequeñas secuencias en el exón 20. (Figura 2). La más frecuente es la que ocurre a consecuencia de una delección en el exón 19 (E746/A750). CCLUSIES 13 vs 4 0, vs 8 <0,001 En los últimos años se han producido grandes avances en el tratamiento del CPCNP. Una de las principales aportaciones en este campo ha sido la introducción de los inhibidores de tirosina kinasa del dominio interno del receptor del factor de crecimiento epidérmico. Aunque no se ha alcanzado la expectativa inicial de actividad de este tipo de fármacos, se han podido identificar subgrupos de pacientes en los que el tratamiento es altamente eficaz. El descubrimiento de mutaciones en el dominio de tirosina kinasa del EGFR ha abierto una nueva vía para la selección de pacientes y para el diseño de nuevas estrategias terapéuticas. Aunque la identificación de éstos mediante el estudio de las mutaciones del EGFR por sí sola no sea suficiente, sí que estimula a un uso más racional de estos agentes en el futuro. FIGURA 2. Principales mutaciones del gen del EGFR 71

8 SIXTH CGRESS References 1. Janne PA, Engelman JA, Johnson BE. Epidermal growth factor receptor mutations in non-small cell lung cancer: implications for treatment and tumor biology. J Clin Oncol. 2005;23: Burgess AW, Hyum-Soo C, Eigenbrot C, et al. An open-andshut case? Recent insigths into the activation of EGF/Erb Receptors. Molecular Cell.2003;12: Grunwald V, Hidalgo M. Developing inhibitors of the epidermal growth factor receptor for cancer treatment. J Natl Cancer Inst.2003;95: Kim ES, Mauer AM, Tran HT, et al. A phase II study of cetuximab, an epidermal growth factor receptor (EGFR) blocking antibody, in combination with docetaxel in chemotherapy refractory/resistant patients with advanced non small cell lung cancer: Final report. Proc Am Soc Clin Oncol. 2003;22:Abstract Robert F, Blumenschein G, Dicke K, et al. Phase Ib/IIa study of anti-epidermal growth factor receptor (EGFR) antibody, cetuximab, in combination with gemcitabine/carboplatin in patients with advanced non-small cell lung cancer (NSCLC). Proc Am Soc Clin Oncol. 2003;22:Abstract Salomon DS, Brandt R, Ciardiello F, et al. Epidermal growthfactor-related peptides and their receptors in human malignancies. Crit Rev Oncol Hematol.1995;19: Yarden Y, Sliwkowski MX. Untangling the ErbB signalling network. Nat Rev Mol Cell Biol.2001;2: Woodburn JR. The epidermal growth factor receptor and its inhibition in cancer therapy. Pharmacol Ther.1999;82: Mendelsohn J, Baselga J. The EGF receptor family as targets for cancer therapy. Oncogene.2000;19: Fujino S, Enokibori T, Tezuka S, et al. A comparison of epidermal growth factor receptor levels and other prognostic parameters in non-small cell lung cancer. Eur J Cancer.1996;32: Kelly K, Hanna N, Rosemberg A, et al. A multi-centered Phase I/II study of cetuximab in combination with paclitaxel and carboplatin in untreated patients with stage IV non-small cell lung cancer. Proc Am Soc Clin Oncol. 2003;22:Abstract Rosell R, Daniel C, Ramlau R, et al. Randomized phase II study of cetuximab in combination with cisplatin (C) and vinorelbine (V) vs. CV alone in the first line treatment of patients (pts) with epidermal growth factor receptor (EGFR)- expressing advanced non-small cell lung cancer (NSCLC). Proc Am Assoc Cancer Res. 2004;23:Abstract Kris MG, Natale RB, Herbst RS, et al. Efficacy of gefitinib, an inhibitor of the epidermal growth factor receptor tyrosine kinase, in symptomatic patients with advanced non small cell lung cancer: A randomized trial. JAMA. 2003;290: Rusch V, Klimstra D, Venkatraman E, et al. Overexpression of the epidermal growth factor receptor and its ligand transforming growth factor alpha is frequent in resectable non-small cell lung cancer but does not predict tumor progresión. Clin Cancer Res.1997;3: Fontanini G, De Laurentiis M, Vignati S, et al. Evaluation of epidermal growth factor related growth factors and receptors and of neoangiogenesis in completely resected atage I-III non small-cell lung cancer:amphiregulin and microvessel count are independent prognostic indicators of survival. Clin Cancer Res.1998;4: Giaccone G. Epidermal growth factor receptor inhibitors in the treatment of non small-cell lung cancer. J Clin Oncol.2005;23: Mendelsohn J, Baselga J. Status of epidermal growth factor receptor antagonists in the biology and treatment of cancer. J Clin Oncol. 2003;39: Fukuoka M, Yano S, Giaccone G, et al. Multi-institutional randomized phase II trial of gefitinib for previously treated patients with advanced non-small cell lung cancer. J Clin Oncol. 2003;21: Giaccone G, González-Larriba JL, Van Oosterom AT, et al. Combination therapy with gefitinib, an epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor, gemcitabine and cisplatin in patients with advanced solid tumors. Ann Oncol. 2004;15: Giaccone G, Herbst RS, Manegold C, et al. Gefitinib in combination with gemcitabine and cisplatin in advanced non-small cell lung cancer: A phase III trial-intact 1. J Clin Oncol. 2004;22: Herbsts RS, Giaccone G, Schiller JH, et al. Gefitinib in combination with paclitaxel and carboplatin in advanced non-small cell lung cancer: A phase III trial-intact 2. J Clin Oncol. 2004;22: Baselga J, Arteaga CL. Critical update and emerging trends in epidermal growth factor receptor targeting in cancer. J Clin Oncol. 2005;23:

9 EGFR Inhibitors José L. González-Larriba References 23. Perez-Soler R, Chachoua A, Hammond LA, et al. Determinants of tumor response and survival with erlotinib in patients with non-small cell lung cancer. J Clin Oncol. 2004;22: Shepherd FA, Pereira J, Ciuleanu TE, et al. A randomized placebo-controlled trial of erlotinib in patients with advanced non-small cell lung cancer (NSCLC) following failure on 1st line or 2nd line chemotherapy. A National Cancer Institute of Canada Clinical Trials Group (NCIC CTG) trial. J Clin Oncol. 2004;22: Gatzemeier U, Pluzanska A, Szczesna A, et al. Results of a phase III trial or erlotinib (OSI-774) combined with cisplatin and gemcitabine (GC) chemotherapy in advanced nonsmall cell lung cancer (NSCLC). J Clin Oncol. 2004;22:619(abstract 7010) 26. Herbst RS, Prager D, Hermann R, et al. TRIBUTE-A phase III trial of erlotinib HCI (OSI-774) combined with carboplatin and paclitaxel (CP) chemotherapy in advanced non-small cell lung cancer (NSCLC). J Clin Oncol. 2004;22:619 (abstract 7011) 27. Calvo E, Tolcher AW, Hammond LA, et al. Administration of CI-1033, an irreversible pan-erbb tyrosine kinase inhibitor, is feasible on a 7-day on, 7-day off schedule: A phase I pharmacokinetic and food effect study. Clin Cancer Res. 2004;10: Burris HA. Dual kinase inhibition in the treatment of breast cancer: initial experience with the EGFR/ErbB-2 inhibitor lapatinib. Oncologist. 2004;9: Hennequin LF, Stokes ES, Thomas AP, et al. Novel 4- anilinoquinazolines with C-7 basic side chains: design and structure activity relationship of a series of potent, orally active, VEGF receptor tyrosine kinase inhibitors. J Med Chem. 2002;45: Herbst RS, Onn A, Sandler A. Angiogenesis and lung cancer: prognostic and therapeutics implications. J Clin Oncol. 2005;23: Wu W, Isobe T, Itasaka S, et al. ZD6474, a small molecule targeting VEGF and EGF receptor signaling, inhibits lung angiogenesis and metastasis and improves survival in an orthotopic model of non-small cell lung cancer. Proc Am Assoc Cancer Res. 2004;9: Ciardiello F, Caputo R, Damiano V, et al. Antitumor effects of ZD6474, a small molecule vascular endotelial growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor, with additional activity against epidermal growth factor receptor tyrosine kinase. Clin cancer Res. 2003;9: Williams KJ, Telfer BA, Stradtford DJ, et al. Scheduledependent effects of ZD6474, a potent inhibitor of VEGF signaling, combined with radiotherapy in a lung tumor xenograft model. Clin Cancer Res. 2003;9: Hurwitz H, Holden SN, Eckhardt SG, et al. Clinical evaluation of ZD6474, an orally active inhibitor of VEGF signaling, in patients with solid tumors. Proc Am Soc Clin Oncol. 2002;21:82 (Abstract 325) 38. Minami H, Ebi H, Tahara M, et al. A phase I study of an oral VEGF receptor tyrosine kinase inhibitor ZD6474, in Japanese patients with solid tumors. Proc Am Soc clin Oncol. 2003;22:194 (Abstract 778) 39. Paez JG, Janne PA, Lee JC, et al. EGFR mutations in lung cancer: correlation with clinical response to gefitinib therapy. Science. 2004;304: Lynch TJ, Bell DW, Sordella R, et al. Activating mutations in the epidermal growth factor receptor underlying responsiveness on non-small cell lung cancer to gefitinib. N Engl J Med. 2004;350: Wedge SR, Ogilvie DJ, Dukes M, et al. ZD6474 inhibits vascular endothelial growth factor signaling, angiogenesis, and tumor growth following oral administration. Cancer Res. 2002;62: Pao W, Miller V, Zakowski M, et al. EFG receptor gene mutations are common in lung cancer from "never smokers" and are associated with sensitivity of tumors to gefitinib and erlotinib. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004;101: Goldman CK, Kim J, Wong WL, et al. Epidermal growth factor stimulates vascular endotelial growth factor production by human malignant glioma cells: A model of glioblastoma multiforme pathophysiology. Mol Biol Cell. 1993;4: Gille J, Swerlick RA, Caughman SW, et al. Transforming growth factor alfa induced transcriptional activation of the vascular permeability factor (VPF/VEGF) gene requires AP- 2-dependent DNA binding and transactivation. EMBO J. 1997;16: Liu W, Innocenti F, Chen P, et al. Interethnic difference in the allelic distribution of human epidermal growth factor receptor intron 1 polymorphism. Clin Cancer Res. 2003;9: Amador Ml, Oppenheimer D, Perea S, et al. An epidermal growth factor receptor intron 1 polymorphism mediates response to epidermal growth factor receptor inhibitors. Cancer Res. 2004;64:

10 SIXTH CGRESS Notes 74

11 Mª Rosario García-Campelo Hospital Juan Canalejo, La Coruña, Spain IXTH CGRESS SIXTH CGRESS Targeted Therapies for Non-Small Cell Lung Cancer

12 SIXTH CGRESS Rosario Garcia Campelo, Miquel Taron, Jose Luis Ramirez, Maria Fernanda Salazar, Itziar de Aguirre, Clara Mayo, Cristina Queralt, Pedro Mendez, Jalaj Gupta, Noemi Reguart, Fabiana Cecere, Bartomeu Massuti, Carlos Camps, Ramon de las Peñas, Guillermo Lopez-Vivanco, Manuel Cobo, Dolores Isla, Guillermo Alonso Curbera, Rafael Rosell The field of non-small-cell lung cancer (NSCLC) is evolving towards targeted therapy through the discovery of different selective signaling pathways that can identify sub-groups of patients in whom tumor growth, progression and resistance to treatment are based on specific perturbations. In addition, many of the abnormal signaling pathways are intertwined. Through the collaboration of research groups from the Winship Cancer Institute and the Spanish Lung Cancer Group (SLCG), new mechanisms of cancer and potential targeted therapies have been discovered. A cooperative project in the NATCH study is underway. Functional studies have demonstrated that σ is involved in cell-cycle control and prevents the accumulation of chromosomal damage. After DNA damage, p53 binds to the promoter and induces transcription of the σ gene. BRCA1 acts as a co-activator in the induction of σ transcription by p53. The nuclear translocation of cyclin B/CDC2 complexes required for the initiation of mitosis is inhibited by σ. In addition, the BH3- domain protein BAD phosphorylated by Akt associates with σ and loses its ability to antagonize the function of the anti-apoptotic Bcl2-like proteins. Downregulation of ζ increases radiosensitivity of A549 lung cancer cells. Furthermore, the apopotosis signal-regulating kinase 1 (ASK1) is induced by cisplatin and paclitaxel but is antagonized by proteins and suppressed by thioredoxin. (Fig 1). DNA methylation was observed in one-third of the patients, with a significant increase in survival in the univariate and multivariate models. Of 22 responders with methylated σ, 64% were still alive at 18 months, while the median survival for 29 responders without methylation was 11 months. These landmark findings by the SLCG indicate that σ is a perfect predictive marker. For patients without methylation, novel therapies with FOBISIN (Fourteen-three-three Binding Small molecule INhibitors) could improve survival (Fu, personal communication). (Fig. 2). FIGURE 2. FIGURE 1. In colorectal cancer, significantly shorter survival has been observed in patients expressing σ σ overexpression has been detected in drug-resistant MCF7 breast cancer cells, with knockdown of σ increasing drug sensitivity (Fu, personal communication). In the SLCG gemcitabine-cisplatin trial, σ serum These antagonists may sensitize lung cancer cells to anticancer therapies, such as taxanes and TOR inhibitors. CHFR (checkpoint with FHA and RING domains) regulates early mitotic events, and docetaxelinduced apoptosis in gastric cancer cells with CHFR methylation, while etoposide had no effect, indicating that CHFR confers selective activity to taxanes. In addition, CHFR controls the expression of Aurora A and Aurora B. Overexpression of Aurora has been related to taxanes resistance. Novel dual inhibitors of Aurora are being tested in phase I trials. In the SLCG, we have examined two Aurora polymorphisms (at amino acids 31 and 57) in more than 300 docetaxel/cisplatin-treated patients. No association with methylation status was found. However, a second landmark finding by the SLCG indicates that methylation of CHFR, observed in one-third of the patients, is an important predictor of survival in 76

13 Targeted Therapies for Non-Small Cell Lung Cancer Mª Rosario García-Campelo docetaxel/cisplatin-treated patients. Patients without CHFR methylation can most benefit from Aurora inhibitors or other inhibitors of CHFR. Figure 3 shows survival in patients >66 years according to CHFR methylation status. FIGURE 3. lonafarnib enhances the effect of paclitaxel, inducing tubulin acetylation (Marcus et al. Cancer Res 2005). In the NATCH tumor samples treated with neoadjuvant paclitaxel/carboplatin, acquired β-tubulin mutations have been found. Preliminary experimental evidence indicates that these taxane-resistant β-tubulin-mutated tumors could be especially sensitive to the effect of farnesyl transferase inhibitors. Figure 5 summarizes the lines of research that are being conducted in the NATCH tumor samples. FIGURE 5. The human LKB1 gene encodes a serine/threonine protein kinase that is defective in patients with Peutz- Jeghers syndrome. One-third of lung adenocarcinomas contain LKB1 mutations. Alteration of LKB1 function leads to resistance to paclitaxel and vincristine but not to DNA-damaging agents 5-fluorouracil and doxorubicin. LKB1 functions as a master upstream protein kinase regulating AMPK-related kinases. BRSK2 has been found methylated in NSCLC (de Aguirre, personal communication). (Fig. 4). FIGURE 4. At present, the SLCG is actively involved in the assessment of EGFR mutations in NSCLC. Since April, more than 500 patients have been analyzed and Figure 6 shows the preliminary findings on response to first-line erlotinib. For the first time, complete responses have been attained. FIGURE 6. The inhibition of mtor by rapamycin triggers the activation of Akt and eif4e, which can be suppressed by the PI3K inhibitor LY This finding provides the basis for enhancing mtor-targeted cancer therapy by combining an mtor inhibitor with a PI3K or Akt inhibitor (Sun et al. Cancer Res 2005). It has also been demonstrated that the farnesyl transferase inhibitor The SLCG is tracking new signaling pathways in order to identify sub-groups of patients that can benefit from specific targeted therapies. For example, the activation of the Notch pathway downregulates the Wnt pathway, which is activated in a significant proportion of NSCLC patients. Crucial crosstalk between these different pathways has been reported in the literature, and we are now identifying the different sub-groups of patients with predominant abnormalities in one or more of these pathways. In fact, LKB1 mutants fail to activate GSK-3beta, leading to the activation of the Wnt/beta- 77

14 SIXTH CGRESS FIGURE 7. catenin pathway. Along the same lines, beta-catenin activates the EGFR pathway. (Fig. 7). In conclusion, the SLCG has made important achievements with σ and CHFR methylation as important predictive markers for novel targeted therapies and the implementation of EGFR mutations on a broad basis. 78

15 Notes 79

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17 Cesare Gridelli S. G. Moscati Hospital, Avellino, Italy IXTH CGRESS SIXTH CGRESS New Chemotherapy Agents in Non-Small Cell Lung Cancer

18 SIXTH CGRESS Among new chemotherapy agents recently developed, oral vinorelbine, pemetrexed, vinflunine, satraplatin and xyotax (CT 2103) showed interesting activity in advanced NSCLC. Oral vinorelbine showed a good toxicity profile and same activity as compared to i.v. formulation. The drug can be used as single agent particularly in special patient population such as elderly or performance status (PS) 2 patients. Furthermore, the drug can be useful for recycling day 8 of cisplatin plus vinorelbine combination after i.v. induction. Pemetrexed, a multitargeted antifolate, combined with cisplatin is the new standard treatment in malignant mesothelioma and as single agent in second-line setting for NSCLC. Pemetrexed in second line showed superimposable efficacy and better toxicity profile as compared to docetaxel. The drug is under investigation as first-line chemotherapy in advanced disease in a registrative trial comparing cisplatin + pemetrexed vs cisplatin + gemcitabine. Using vitamin supplementation, the drug is characterized by a favorable toxicity profile that allows its use in the elderly and PS 2 patients. Recently we performed an international phase II randomized trial of single agent pemetrexed or single agent pemetrexed alternating to single agent gemcitabine in advanced NSCLC patients over 70 years. We confirmed that pemetrexed is active and well tolerated in this special patient population. Vinflunine is a new vinca alkaloid that showed activity as second-line treatment of advanced NSCLC. The drug as second-line setting is in phase III development in a registrative trial comparing vinflunine vs docetaxel. Phase II studies of vinflunine combined to platinum compounds are ongoing. Satraplatin is a third generation platinum analogue. It is available as oral formulation and is under investigation in phase II trials. Xyotax (CT 2103) is a novel taxane characterized by a more favorable toxicity profile as compared to paclitaxel, mainly in term of neurotoxicity. The drug showed activity in advanced NSCLC and is well tolerated even in patients with poor performance status. Xyotax has been investigated in two phase III randomized trials specifically designed for advanced NSCLC patients with PS 2. The STELLAR 3 trial showed similar efficacy of carboplatin + xyotax and carboplatin + taxol with better toxicity profile for the xyotax arm. The STELLAR 4 study showed superimposable efficacy of xyotax, gemcitabine and vinorelbine. 82

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