1. Emerging Treatments of BCG-unresponsive NMIBC (건양의대 김형준)

1. MMC 분자량 334 g/mol, Gemci. 분자량 263, thiotepa 189
-> Gemcitabine을 비롯하여 다른 drug에서는 drug delivery 높이려는 시도는 없는지요?
Gemcitabine은 분자량이 299 D로 일반적으로 방광내 항암요법에 사용되는 MMC (389D)나 Doxorubicin (589D)보다 낮다. 이러한 이유로 Gemcitabine은 기존 약제들에 비해 요로상피 침투력이 더 높다. 하지만 동시에 분자량이 너무 낮지도 않아 손상이 없는 방광에서 systemic absorption의 확률도 적다. Gemcitabine은 pharmacokinetic 특성에 있어 local therapy에 적합하다.

방광내 약물요법에 사용되는 약물의 Drug delivery를 높이기 위한 방법으로 열 (chemohyperthemia; CHT) 또는 전류 (electromotive drug administration; EMDA)를 이용하여 요로상피로의 약물 침투를 개선시키는 방법이 연구되었다. Synergo system은 radiofrequency-induced thermochemotherapy로 microwave applicator가 연결된 catheter의 tip을 방광 내에 위치시킨 후 41-44°C로 방광내 온도를 상승시킨다. Arends 등의 연구에서는 intermediate 또는 high risk NMIBC 환자를 대상으로 MMC 또는 epirubicin을 이용하여 CHT를 시행한 결과 두 약제 모두에서 2년 무재발생존률이 50% 정도로 보고되었다. Van Valenber 등의 연구에서는 BCG unresponsive환자에서 CHT후 6개월째 46%에서 완전관해 소견을 보였다. Conductive system인 Combat BRS를 이용한 Shen등의 연구에서도 무재발생존률이 12개월째 55%. 무진행생존률이 48%으로 유의미한 개선효과를 보였다. 또한 상피내암이 존재하는 환자에서 6개월째 완전관해율이 57%로 보고되었다.

그 외 mucoadhesive 효과를 볼 수 있는 nanoparticle를 이용하는 방법 또한 drug delivery를 높일 수 있다. 요로상피의 albumin receptor mediated transport를 통해 tumor cell내로 drug delivery를 용이하게 하는 albumin-bound paclitaxel은 aqueous 환경에서 docetaxel에 비해 5배 높은 용해도를 보인다. BCG유도요법을 시행 받고 재발한 28명의 고위험 NMIBC환자를 대상으로 한 McKiernan 등의 연구에서 6개월 째 완전관해율은 35%, 1년째 무재발생존율는 35%이 보고되었다. 이처럼 drug delivery를 높이기 위한 다양한 방법들이 적용되고 있다.

2. Intravesical CTx에서 drug delivery가 가장 중요하다고 알려져 있다. 그런 측면에서 molecular weight를 가장 중요시했었는데, 최근 polarity에 관한 연구들이 활발해지는 것으로 보여지는데, 이에 대한 의견을 구합니다.
Polarity를 이용하여 drug delivery를 높이는 대표적인 방법이 Q1에서 언급한 EMDA를 이용한 것이다. 이는 전류를 이용하여 ionized drug을 조직 방향으로 빠르게 이동할 수 있게 함으로써 국소치료의 효율성을 높일 수 있다. Iontophoresis, electroosmosis/electrophoresis와 electroporation같은 약물의 흡수율을 높일 수 있는 다양한 electromolecular interaction이 활용된다. 주로 EMDA-MMC에 이용한 연구들이 진행되었고, MMC 단독에 비해 추가적인 부작용 없이 재발까지의 기간을 낮출 수 있다는 긍정적인 결과를 보고하고 있으나 실제 임상에 활발히 적용되기 위해서는 추가적인 대규모 연구를 통한 근거 확보가 필요하다.

Q1에서 언급한 nanoparticle을 이용한 방법도 polarity를 활용한 drug delivery라고도 볼 수 있다.

3. Vicinium: epcam 발현과 효과의 관계는 어떤지요? Vicinium은 Oportuzumab monatox (OM)로 anti-epithelial cell adhesion molecule (EpCAM) humanized single-chain antibody fragment과 Pseudomonas exotoxin (ETA252–608)의 recombinant fusion protein이다. 이 물질은 EpCAM (+) 암세포 표면에 부착되어 internalization되고 cell내에서 apoptosis를 유발할 수 있는 exotoxin을 분비하는 기전으로 효과를 발휘하므로 EPCNA의 발현과 밀접한 관련이 있다. EpCAM은 high grade non-muscle invasive bladder cancer cell의 98% 이상에서 과발현되며, 정상 방광세포에서는 발현이 미미하다.

4. ADC의 일종인데 payload로 기존 gemcitabine, MMC는 쓰지 못하는지, Pseudomonas exotoxin을 쓴 것이 특이한데, Pseudomonas exotoxin과 BCa에 대한 알면 좋을 연구결과들이 있는지? 최적의 ADC는 antigens, antibodies, linkers, payloads, and the payload-linker linkage가 잘 조화를 이루어야 한다. 암세포 내의 payload의 최종 농도에 있어 적합한 payload의 선택과 함께 drug-antigen ration (DAR)가 적절하도록 디자인하는 것이 중요하다. 초기 ADC의 경우, 허가되어 임상에서 사용되고 있는 vinblastine이나 doxorubicin 등이 사용되었으나 해당약제들의 low clinical activity로 suboptimal 한 효과를 나타냈다. 최근 연구에서는, 암세포를 죽이기 위한 세포내에 payload의 농도가 picomolar 범위이어야 한다. 또한 payload는 linker와 반응할 수 있는 부위가 존재해야 하며 적절한 solubility를 갖춰야 한다. 이러한 조건들 때문에 payload는 제한적일 수밖에 없다. 현재 대부분의 payload는 microtubule inhibitor family의 derivative이며, auristatins과 maytansine 등이 있다. 하지만 이러한 payload는 hydrophobic하고 cell proliferation activity에만 영향을 미치는 관계로 한계가 있다. 최근 payload는 기존 payload의 구조적 변형을 통해 hydrophilicity를 향상시키는 등의 방향으로 개발되고 있다.
Vicinium의 payload (toxin moiety)로 사용되는 Pseudomonas exotoxin(PE)은 Immunotoxin에 해당한다. Immunotoxin은 기존에서 항암제에 비해 높은 특이도와 뛰어난 효과, 그리고 약물 내성이 없다는 장점을 가진다. Protein toxin은 ricin과 같은 식물성 toxin(그 외 gelonin, saporin)과 Pseudomonas exotoxin A 로 대표되는 세균성 toxin으로 구분된다. PE와 더불어 diphteria toxin이 immunotoxin 제작에 가장 많이 활용된다. BCG -unresponsive NMIBC환자를 대상으로 한 VISTA 3상연구 (NCT 02449239) 결과 CIS가 동받된 환자군에서 42%가 완전관해 소견을 보였으며, 유두상방광암이 존재하는 경우에는 완전관해율이 68%에 달하여 고무적인 결과를 보여주었다.


5. NMIBC에서 CTx는 drug deliver가 가장 중요할 수 있는데, vicinium은 epcam을 target으로 하니 drug delivery 높이려는 노력이 필요없는지?
고전적인 heterogeneous conjugation method를 이용한 ADC의 경우, drug/antibody ratio (DAR)와 payload 결합이 확률적 분포(stochastic distribution)되므로 drug delivery 측면에서 효율성이 떨어질 수 있다. Drug delivery를 높이기 위한 목적으로 다양한 chemical site-specific conjugation 전략들이 연구되고 있다. 이에는 residue-selective labelling for generating ADC, disulfide re-bridging, affinity peptide mediated chemical site-specific conjugation technology등의 활용되고 있다. (표 참고) 그 외 toxic payload를 불활성화된 prodrug형태로 modify하는 전략을 사용하기도 한다. 이는 tumor내 환경에서 intrinsic activity를 나타낼 수 있도록 prodrug를 prodrug 형태로 변형시키는 방법이다.


6. Post TUR MMC는 perforation이 의심되는 경우 쓰지 못하나, gemcitabine은 설령 perforation으로 약물이 새더라도 큰 문제가 안된다고 알려져 있다. 그렇다면 efficacy만 MMC보다 열등하지 않기만 하면 매우 매력적인 약제인데, 이에 관한 data가 있는지 문의 드립니다. NMIBC에서 MMC 와 Gemcitabine Intravesical CTx를 비교한 5개의 RCT를 토대한 진행된 메타분석연구 결과, Gemcitabine 군에서 MMC 군에 비해 재발율이 유의하게 낮았다. (OR = 0.44 95% CI [0.24, 0.78]. 또한 Gemcitabine 군이 화학적 방광염 (OR = 0.23 95% CI [0.12, 0.44])은 MMC에 비해 현저하게 낮았다. 혈뇨 (OR = 0.46 95% CI [0.16, 1.31]), 피부반응 (OR = 0.49 95% CI [0.14, 1.70]) 과 간/신 독성 (OR = 0.51 95% CI [0.09, 2.85])의 부작용에 있어서는 두 군 간에 차이를 보이지 않는다.
방광 자극 증상을 막기 위해 Gemcitabine solution의 pH는 5.5–7.0로 맞춰져 있다. 결과적으로 약물의 비이온성 형태의 증가로 방광 점막을 통한 확산을 촉진했을 수 있다. TURB 시 방광천공이 발생한 경우에도 수시간 이내에 방광내 Gemcitabine 주입요법을 시행한 환자분들에서 별다른 부작용이 확인되지 않는 것으로 보고된다. 하지만 Perforation시 혈중 약물농도가 증가되는 보고가 있어 주의를 요할 필요가 있다. 개인적으로 Enbloc TURB후 Gemcitabine Intravesicle chemotherapy를 시행한 환자에서, 1주일 뒤 Chemoagent가 원인일 개연성이 높은 탈모 진행된 환자가 있어 이후 perforation이 생기지 않도록 각별히 신경을 쓰고 있다.

Reference

1. Li R, Li Y, Song J, Gao K, Chen K, Yang X, et al. Intravesical gemcitabine versus mitomycin for non-muscle invasive bladder cancer: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trial. BMC Urol. 2020;20(1):97.
2. Sanadgol N, Wackerlig J. Developments of Smart Drug-Delivery Systems Based on Magnetic Molecularly Imprinted Polymers for Targeted Cancer Therapy: A Short Review. Pharmaceutics. 2020;12(9).
3. Sarfaty M, Rosenberg JE. Antibody-Drug Conjugates in Urothelial Carcinomas. Curr Oncol Rep. 2020;22(2):13.
4. Tang H, Liu Y, Yu Z, Sun M, Lin L, Liu W, et al. The Analysis of Key Factors Related to ADCs Structural Design. Front Pharmacol. 2019;10:373.
5. Yamada K, Ito Y. Recent Chemical Approaches for Site-Specific Conjugation of Native Antibodies: Technologies toward Next-Generation Antibody-Drug Conjugates. Chembiochem. 2019;20(21):2729-37.

2. Clinical developments of FGFR inhibitors for the treatment of bladder cancer (성균관의대 혈액종양내과 박세훈)

1. IO가 나오면서 combi, maintenance, sequence 등 CTx와의 여러 치료전략이 test되었고 test중인데 FGFRi (or ADC)도 유사할 것으로 예상한다. 그렇게 된다면 FGFRi (or ADC)는 여러 치료 단계상 위치는 어느정도 될 것으로 전망하시는지? (combi, maintenance, sequence, ADC, FGFRi 모두 포함하여)
-> FGFR 억제제는 일단 FGFR+ 환자에게만 사용의 기회가 주어지기 때문에 혜택을 받을 환자는 소수일 것입니다. 지금은 이전 치료에 실패한 경우에 salvage treatment로만 허가받았고, 연구되고 있지만 향후 first-line에서, 그리고 IO 제제와의 병용요법으로 연구가 진행될 것입니다.

2. 현재 data상 언제, 어떤 환자에게 가장 benefit이 클지, 앞으로는 어떻게 예상하는지, biomarker로 유망한 것은 있는지?
-> 아직 밝혀진 것은 없습니다.

3. Biomarker는 아니지만 그런 측면에서 FGFR2,3 alteration과 PDL1 expression 을 유사한 측면으로 생각할 수 있을 지에 대한 의견
-> FGFR 유전자변이가 IO 제제의 resistance와 관련있다는 보고가 한동안 나왔었습니다.

4. platinum eligible mBC에서는 CTx - IO combi 와 CTx - IO switch maintenance 중 maintenance가 낫다는 결과가 나왔다. CTx는 immunosuppressive, 면역반응에 내성을 촉진할 수 있다고 알려져 있고, CTx가 어떤 subset (bulky..)에 더 효과적이다, antigen presentation, PDL1 expression에 영향을 주고 증가시킨다고 알려져 있습니다. 이 결과를 immune 측면에서 어떻게 해석하는 것이 지금 상황에서 가장 rationale가 있을까요?
-> 그보다는 cytotoxic chemotherapy가 T cell priming을 촉진하고, immunosuppressive cell을 억제하는 효과가 있다는 연구가 더 많기 때문에 IO 제제의 maintenance therapy의 근거가 됩니다.

5. TMB, PDL1등을 보면 BC는 RCC보다 IO-IO combi (PDL1/PD1 inhibitor + CTLA4 inhibitor)에 더 낫고, IPI3 + Nivo 1 보다 Nivo 3 + IPI 1이 더 나을 것 같은데 실제 결과는 반대이다. 왜 그럴까요?
-> RCC와 반대의 결과라고 보기에는 대상 환자군이 다르기 때문에 직접적으로 비교할 수는 없다고 봅니다. 특히 지금도 nivo/ipi +/-chemotherapy, durvalumab/tremelimumab combo 등이 UC에서 활발히 연구되고 있고, 긍정적인 결과가 예상되는 만큼 UC에서 면역치료제의 영역은 더욱 넓어질 가능성이 있습니다.

6. Erdafitinib은 FGFR 1-4 모두 inhibit한다. Infigratinib는 FGFR 1-3까지만 하는데, BC에서는 FGFR 2-3정도만 inhibit 하는 약제가 toxicity 측면에서 benefi이 있을 것 같은데 없는 것은 왜 그런지요?
-> 이 질문은 특정 표적을 억제하는 약제를 개발하는 어려움을 반영합니다. Monoclonal antibodiy의 경우는 FGFR2, FGFR3 하나만을 겨냥한 개발이 가능하지만 small molecule tki는 개발과정 자체가 일종의 trial-and-error의 과정을 거쳐 원하는 표적을 억제하는 compound를 찾아내는 것이기 때문에 하나의 표적만을 억제하는 pure한 약물은 개발이 어렵습니다.

3. Novel antibody drug conjugates in bladder cancer (중앙의대 장인호)

장인호입니다. 질문을 준비하시느라 고생하셨습니다. 교수님의 열정에 감사하며 이렇게 많은 준비를 하셨는데 답변을 잘 해야겠다는 생각이 드네요.

질문에 대한 답변을 드리겠습니다.

1. 현 NCCN에서 ADC는 erdafitinib과 3차 이상부터 추천되는데 FGFR 2,3 alteration이 있을 경우만 쓰라 하는데 nectin 4는 그런 말이 없다. 왜 그럴까요?
 Nectin의 경우에는 방광암의 대다수에서 발현이 되기 떄문으로 생각이 됩니다.

이 그래프를 보시면 대부분 발현이 됨을 할 수 있습니다.

2. ADC는 chemo의 toxicity를 줄이면서 efficac를 극대화 하려는 약제로 보인다. 그렇다면 현재 MVAC, GC 같은 역할을 할 수 있는지 궁금해 지는데 그런 trials가 진행되고 있는지와 견해는?
 아직은 개발단계이므로 기존의 약제를 대채할 수 있다는 것은 아닙니다. 다만 앞으로의 개발방향이 이렇다까지는 제시할 수 있을 것 같습니다.

3. Nectin 4가 정상조직에서도 발현되면 toxicity 가 심각할 것 같다. Nectin4는 정상조직에는 발현이 적은지, 인종별, 성별, aging에 대한 차이는 없는지? Nectin4 발현과 치료효과는 비례하는지 문의 드립니다.
 Nectin은 정상조직에서는 발현이 적은 것으로 알려져 있으나 피부에 발현이 많이 되는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 부작용으로 피부병변이 많습니다. 아직 nectin과 aging 그리고 발현의 정도와 효과에 대한 것은 보고된 것은 없습니다. 아마도 데이터가 쌓이면 보고가 될 것으로 생각이 됩니다.

4. ADC의 치료 mechanism을 적용하면, 물론 여러 난관이 있어 MMAE를 payload에 장착했을 것으로 예상하지만 GC, MVAC을 장착할 수 있으면 효과를 극대화하고 독성을 최소화 할 수 있지 않을까요?
 Payload의 조건에도 여러가지 제약이 많이 GC 혹은 MVAC은 아직 연구가 안된 것 같습니다. 특히 Gemcitabine등은 수용성 약물이고 구조가 특이하여서 더 어려운 것으로 알고 있습니다. 따라서 이에 대하여서는 MMAE가 최적화 된 것 같습니다.

5. CLEAVABLE, non-cleavable의 차이, ideal linker의 조건에 대해 궁궁합니다.
 Linker경우 enzyme에 의하여 분리가 되는 경우를 cleavable, 안되는 경우를 non cleavable로 분류할 수 있습니다. 최적의 조건은 protease cleavable로 생각이 됩니다.


6. IO가 나오면서 combi, sequence 등 CTx와의 여러 치료전략이 test되었고 test중인데 ADC도 유사할 것으로 예상한다. 그렇게 된다면 ADC는 여러 치료 단계상 위치는 어느정도 될 것으로 전망하시는지 문의드립니다.
 ADC는 아마도 기존의 약제와 같이 사용될 가능성이 높으며 이 약의 범용성은 항원에 따라서 다양하게 개발될 수 있으며 부작용이 적어 아마도 좀더 폭 넓게 사용될 가능성이 높다고 생각을 합니다.