Abstract 4607: Zielgerichtete Nanopartikel-Verabreichung von Irinotecan und Ewing-Sarkom-spezifischer siRNA ist eine wirksame Kombinationstherapie für das Ewing-Sarkom

Abstract Hintergrund: Das Ewing-Sarkom (ES) ist ein aggressiver Knochen- und Weichteiltumor, der Kinder und Jugendliche betrifft, mit einer Gesamtüberlebensrate von 50 %. Irinotecan (IR) ist ein wirksames Chemotherapeutikum, ist jedoch mit erheblicher Toxizität verbunden. Unter Verwendung eines gegen CD99 gerichteten hybrid-polymerisierten Lipid-Nanopartikels, der IR enthält (NV103), wurde in einem präklinischen Maus-Xenograft-Modell der Erkrankung eine Tumorablation bei 2 mg/kg IR im Vergleich zu 50 mg/kg bei freiem IR erreicht. Alle ES weisen eine chromosomale Translokation auf, die zur Expression eines EWS-FLI1-Fusionsproteins oder eines Äquivalents führt. Dieses chimäre Gen ist ein Transkriptionsregulator, der die Gene FEZF1 und FEZF1-AS1 hochreguliert. Sowohl das EWS-FLI1- als auch das FEZF1-AS1-Gen sind spezifisch für das ES und werden in normalem adulten Gewebe nicht exprimiert. EWS-FLI1 fördert das Zellwachstum, während der FEZF1-AS1-Komplex die Tumormetastasierung fördert, ein Kennzeichen des ES. Ein In-vitro-RNAi-Targeting von EF und FEZF1-AS1 führt zum Tumorzelltod. Wir stellten die Hypothese auf, dass die Kombination einer gegen EWS-FLI1 und/oder FEZF1-AS1 gerichteten RNAi-Therapie mit einer zytotoxischen NV103-Therapie wirksamer wäre als jede Einzelmodalitätstherapie. Methoden: NV103 wurde von NanoValent Pharmaceuticals bereitgestellt. siRNA-haltige Lipid-Nanopartikel (LNP-siRNA) wurden mit dem PreciGenome NanoGenerator hergestellt. siRNA wurde mittels RiboGreen-Assay quantifiziert. Nanopartikel wurden mittels NanoSight auf Größe und Partikelzahl analysiert. siRNA wurde verwendet, um die folgenden Gene zu targetieren: EWS-FLI1, FEZF1, FEZF1-AS1 oder GFP. Für diese In-vitro-Studie wurden A673-Zellen verwendet, die GFP exprimieren. Verschiedene Dosen von IR und siRNA wurden in Kombination eingesetzt, und das Zellwachstum/-sterben wurde live mittels Incucyte abgebildet. Ein ATP-Assay wurde verwendet, um lebende Zellen zu bestätigen und die minimale wirksame Dosis (MED) über 72 Stunden Behandlung zu bestimmen. Ergebnisse: LNP-siRNA mit einem mittleren Durchmesser von 70 nm und einem PDI von 0,2 verkapselte 90 % der siRNA in Lösung. LNP sind bei 4 °C für mindestens 4 Wochen mit minimalem bis keinem Aktivitätsverlust stabil. NV103 wies eine MED von 1 µM auf. Die MED verschiedener siRNA lag bei 30 bis 50 nM. Die Kombination von NV103 und LNP-siRNA reduzierte die MED von IR auf 250 nM. Eine Behandlungsdosis von LNP-siRNA, gefolgt von einer NV103-Behandlung drei Tage später, hielt über 10 Tage nach Behandlungsbeginn einen signifikanten Zelltod aufrecht. Kontrollzellen waren zu 97 % konfluenter als mit NV103/EWS-FLI1-siRNA behandelte Zellen, zu 85 % mehr als NV103/FEZF1-siRNA-Zellen und zu 92 % mehr als mit NV103/FEZF1-AS1 behandelte Zellen. siRNA-Kombinationen von EWS-FLI1 und FEZF1 oder FEZF1-AS1 zusammen mit NV103 brachten keinen weiteren Zusatznutzen. Schlussfolgerung: Eine kombinierte Nanopartikeltherapie aus IR und ES-spezifischer siRNA reduziert die IR-MED um das Vierfache. Die LNP-Verabreichung von siRNA ermöglicht ein tumorspezifisches Gen-Targeting. Für die meisten existiert keine verfügbare niedermolekulare Therapie (Small Molecule). Das Targeting von ES-Zellen sowohl mit einer niedrigen Dosis (250 nM) IR als auch mit 30–50 nM siRNA gegen einzigartige Tumor-Biomarker führt zu einem verstärkten Zelltod ohne IR-Toxizität. Weitere Tierstudien sind erforderlich, um die Wirksamkeit einer solchen Therapie in vivo zu bestimmen. Citation Format: Sheetal A. Mitra, Jean-Hugues Parmentier, Hyung-Gyoo Kang, Timothy J. Triche. Targeted nanoparticle delivery of irinotecan and Ewing sarcoma-specific siRNA is an effective combination therapy for Ewing sarcoma abstract. In: Proceedings of the American Association for Cancer Research Annual Meeting 2024; Part 1 (Regular Abstracts) ; 2024 Apr 5-10; San Diego, CA. Philadelphia (PA): AACR; Cancer Res 2024;84 (6Suppl): Abstract nr 4607.