etude de phase i-ii évaluant la combinaison d’un inhibiteur de mek et d’un anti-pdl1 chez des patients pédiatriques et adultes atteints de sarcomes des tissus mous localement avancés ou métastatiques avec statut d’activation de la voie mapk et charge mutationnelle connues

les sarcomes des tissus mous (stm) constituent un groupe de tumeurs rares d'origine mésenchymateuse, qui représentent 1 % de tous les cancers chez l'adulte et jusqu'à 10 % des cas de cancers chez l'enfant. malgré la chirurgie initiale associée à la radiothérapie et, ou chimiothérapie, des métastases se développent chez 25 à 50 % des patients. la chimiothérapie n’a qu’une efficacité limitée en phase métastatique avec une médiane de survie de 12 à 18 mois (blay j-y, eur j cancer - van glabbeke m., j clin oncol. 1999- judson i., lancet oncol. 2014). il existe donc un besoin urgent de thérapies plus efficaces pour ces patients. rationnel pour cibler la voie ras, raf, mek, erk dans les stm la voie de signalisation des « mitogen-activated protein kinases » (mapk) joue un rôle essentiel dans la prolifération et la survie cellulaire en réponse à de nombreux signaux extracellulaires (roberts et der 2007). l’activation constitutive de cette voie de signalisation est fréquente dans différents types de cancer. plusieurs données précliniques et cliniques supportent l’évaluation clinique d’inhibiteur de mek chez des patients atteints de stm : - des analyses génomiques à grande échelle par whole exome sequencing (wes) ont mis en évidence des mutations activatrices de la voie ras (fgfr4, ras, nf1, and pik3ca) de l’ordre de 45 % (shern et al. 2014) chez des patients atteints de rhabdomyosarcome, notamment les rhabdomyosarcome embryonnaire (erms) - - in vivo, sur des modèles de xénogreffes de rhabdomyosarcome embryonnaire, porteur d’une mutation activatrice de nras, un inhibiteur spécifique de mek (u0126) génère une réduction de la croissance tumorale d’environ 50 %. cet inhibiteur de mek induit également un arrêt de profération et une abrogation de la phosphorylation d’erk in vitro sur une lignée cellulaire de rhabdomyosarcome embryonnaire (lignée te671, marampon et al. 2009) - - l'activation de la voie mapk est également fréquemment rapportée (42 %) dans les tumeurs malignes de la gaine du nerf périphérique (mpnst-brohl, al. 2017). in vivo, le ciblage de la voie ras, raf, mek, erk par un inhibiteur de mek, le pd0325901, réduit la croissance tumorale et permet une augmentation de la survie sur un modèle de xénogreffes dérivées de patients atteints de tumeur maligne de la gaine nerveuse périphérique (mpnst) (jessen et al. 2013). - in vitro et in vivo, le sélumétinib induit la suppression de la croissance cellulaire, l'induction de l'apoptose et la diminution du cycle cellulaire dans des lignées de cellules tumorales de tumeur tératoïde rhabdoïde atypique (weingart et al. 2015, kolb et al.). rationnel pour l’immunothérapie dans les stm le système immunitaire joue un rôle majeur dans le contrôle et la progression des tumeurs. le récent succès des inhibiteurs de points de contrôle du système immunitaire a inauguré un changement de paradigme en oncologie où les médicaments ciblent dorénavant le système immunitaire, et non la cellule tumorale, afin de stimuler une réponse immunitaire anti-tumorale. cependant, tous les patients ne répondent pas à ces molécules immunomodulatrices. par conséquent, des recherches sont encore nécessaires afin d’améliorer l’utilisation de ces nouvelles thérapies en augmentant leur efficacité. a ce jour, aucune immunothérapie n’est approuvée pour le traitement des patients atteints de stm. cependant, plusieurs éléments suggèrent l’intérêt de l’immunothérapie chez ces patients atteints de stm : - la présence de « tumor-infiltrating lymphocytes » (tils) a été mise en évidence dans différents sous-type de stm (liposarcome pléomorphe, léiomyosarcome, tumeurs malignes des gaines des nerfs périphériques) avec la présence de cellules t cd8+ cytotoxiques exprimant la granzyme b (indicateur de leur fonction cytotoxique) - - l’expression de pd1 (au niveau des lymphocytes infiltrés) et de pd-l1 (au niveau des cellules tumorales) varie de 10 à 100 % en fonction des sous-types de stm et est décrite en tant que biomarqueur pronostique corrélé à la survie globale et la survie sans maladie sur une cohorte de 105 cas de stm - - les protéines de fusion spécifiques des stm (par exemple la protéine de fusion ny-eso-1 exprimée par 80 % des synovialosarcomes et 90 % des lyposarcomes myxoïdes) représentent potentiellement des antigènes tumoraux spécifiques capables d’être reconnus par le système immunitaire et à l’origine d’une réponse immune antitumorale - - les données cliniques des différentes immunothérapies chez des patients atteints de stm restent rares avec des résultats limités et hétérogènes en termes d’efficacité : i) l’étude de phase ii sarc028 (n=86) a mis en évidence des taux de réponse objective de 18 % sous pembrolizumab avec 4, 10 réponses objective pour les ups et aucune réponse objective pour les lms (0, 10), ii) l’essai de phase ii pembrosarc (toulmonde m. et al. 2018, n = 57 patients atteints de stm) a mis en évidence un taux de réponse partielle de 10 % sous pembrolizumab, principalement dans les gist, ups et ddlps, iii) d’angelo et al. ont récemment rapporté l'activité de l'ipilimumab et du nivolumab dans le cadre d'une étude randomisée de phase ii, avec une médiane de pfs de 4,5 mois et un taux de réponse de 16 % dans les gist, les ups et les myxofibrosarcomes. ces données préliminaires suggèrent que les recherches doivent être poursuivies avec notamment des études de combinaison thérapeutique associant l’immunothérapie à d’autres modalités thérapeutiques. hypothèse de la combinaison proposée la combinaison des immunothérapies avec d’autres thérapies telles que la radiothérapie, la chimiothérapie, des thérapies ciblées ou d’autres agents immunomodulateurs, a permis d’améliorer l’efficacité des immunothérapies dans certains types histologiques. l’hypothèse de la combinaison proposée est la suivante : le cobimétinib via l’inhibition de mek1, 2 pourrait modifier le microenvironnement tumoral et améliorer la réponse des cellules t contre les cellules tumorales. par conséquent, l'ajout de cobimétinib à l’atézolizumab pourrait améliorer la reconnaissance immunitaire et se traduire par une meilleure activité antitumorale. l'association cobimétinib et atézolizumab a montré une activité clinique dans un essai de phase i mené sur des patients atteints de cancer colorectal métastatique (atézolizumab 840 mg toutes les 2 semaines et cobimétinib 60 mg, j) avec un taux de contrôle de la maladie de 31 % (j.c. bendell, j. clin oncol. 2018 - 36 (suppl. 4s - abstr. 560). l’atézolizumab et le cobimétinib sont actuellement testés dans l’essai clinique imatrix sans problème majeur de tolérance à ce jour. objectif principal safety run in confirmer la tolérance du cobimétinib en combinaison avec l’atézolizumab chez des patients pédiatriques ( 6 mois à < 12 ans) atteints de stms den phase avancée, métastatique. phase ii evaluer l’activité clinque du cobimétinib en association avec l’atézolizumab chez des patients atteints de stm en phase avancé, métastatique dans 4 cohortes histologiques : 1) rhabdomyosarcomes (rms), 2) tumeurs malignes de la gaine du nerf périphérique (mpnst), 3) sarcomes à génomique complexe, 4) sarcomes à génomique simple. objectifs secondaires - définir le profil de tolérance de la combinaison thérapeutique évaluée. - documenter l‘activité clinique de la combinaison thérapeutique évaluée. critère de jugement principal safety run in. incidence des toxicités sévères au cours du 1er cycle de traitement. phase ii taux de non progression après 16 semaines de traitement (pfr16w). critères de jugement secondaires - nature, fréquence et grade des évènements indésirables (ei) gradés selon ctcae v5.0. - taux de réponse objective après 8 et 16 semaines de traitement selon les critères recist 1.1 et irecist - durée de la réponse - survie sans progression - survie globale

rational and context sarcomas are a rare group of malignant tumors of mesenchymal origin that comprise 1% of all adult cancers but up to 10% of pediatric cases. despite initial surgery, distant metastatic disease will develop in 25% to 50% of patients, and standard chemotherapy has limited durable efficacy. there is a dire need for more effective and less toxic therapies for the treatment of refractory or recurrent sarcomas. ras, raf, mek, erk pathway and sarcomas the mapk signaling cascade transduces multiple proliferative and differentiating signals within tumor cells. the erk, mapk pathway, one of four major mammalian mapk pathway modules, plays a major role in the mediation of cell growth and differentiation in response to numerous extracellular signals (roberts and der, 2007). an advantage of targeting mek is that the ras, raf, mek, erk pathway is a convergence point where a number of upstream signaling pathways can be blocked with the inhibition of mek. • rhabdomyosarcomas (rms): whole exome sequencing of rms samples demonstrated frequent occurrence of tumors with a mutation leading to ras, raf, mek, erk pathway activation, typically in embryonal rhabdomyosarcoma (erms) without presence of pax fusion genes (shern et al. 2014). xenografts of embryonal rhabdomyosarcoma cell line rd, which carries an activating q61h nras mutation, demonstrated approximately 50% reduction in growth rate compared to control when treated with u0126, a specific mek inhibitor, with demonstrable reduction of downstream erk phosphorylation. growth arrest and abrogation of erk phosphorylation were similarly observed in vitro in erms cell line te671 (marampon et al., 2009). in vitro synergistic effect of selumetinib on human cell line viability was also observed when given in combination with a pi3k inhibitor (renshaw et al., 2013). • non-rhabdomyosarcoma soft tissue sarcomas (nrsts): adult patient myxofibrosarcoma and pleomorphic liposarcoma (lps) samples demonstrate a ras activating nf1 deletion in approximately 10% of cases (barretina et al., 2010). mpnst is an aggressive subtype of sarcoma accounting for 5% of sts (third nrsts in pediatric population), and 50% of cases are associated with nf1 disease. targeting the ras, raf, mek, erk pathway with mek inhibition effectively treats in vivo models of nf1-associated disease. in addition to inhibiting cell growth via decreased erk phosphorylation in vitro, pd0325901 also diminished tumor growth and prolonged survival of mice xenografted with patient-derived mpnst cells (jessen et al., 2013). beyond nf1 deletion, mapk pathway activation is frequently reported (42%) in mpnst (brohl at al. 2017). data are limited regarding ras, raf, mek, erk pathway in other pediatric soft tissue sarcomas. murine soft tissue sarcomas induced by targeted nf1 deletion experience delay in tumor growth with targeted mek inhibition (dodd et al., 2013), suggesting that mek inhibitors are candidate agents for other pediatric soft tissue sarcomas. • rhabdoid tumors, atypical teratoid rhabdoid tumors (atrt) are rare poorly differentiated tumors induced by biallelic inactivating mutations of ini1 (smarcb1), a chromatin regulator. high levels of kras expression in atrts have been observed irrespective of pathway mutation status, with intermediate -or high- level downstream expression of perk observed in approximately one-third of atrts. this observation led to in vitro experiments demonstrating blockade of erk activation, suppression of cell growth, induction of apoptosis, and decreased cell cycle progression in vitro in perkexpressing atrt tumor cell lines treated with selumetinib (weingart et al., 2015). mice xenografted with the rhabdoid tumor cell line bt-29 demonstrated nearly doubled (p < 0.001) event free survival when treated with selumetinib relative to control (kolb et al., 2010). pdl1 inhibition and sarcomas the immune system plays a major role in cancer control and progression. there have been tremendous breakthroughs in other malignancies by manipulating the immune system with checkpoint inhibitors. these agents, either alone or in combination with other approaches such as radiation, chemotherapy, targeted agents, or immunotherapeutics, have generally led to improved efficacy in selected malignancies thus far. although promising, these drugs can cause specific immune-related adverse events that require prompt recognition and treatment. in addition, characterizing response and progression radiographically has become somewhat more challenging. identifying predictive biomarkers of benefit will be essential. there remains optimism and hope that the strides made in other cancers will be emulated in sarcoma. in a model adjusted for sarcoma histologic subtypes, t cell infiltration and clonality were highly correlated with pd-1 and pd-l1 expression, consistent with the emerging view of tumor immunity that highly inflamed tumors acquire inhibitory ligands to evade tumor-specific t cells. undifferentiated pleomorphic sarcoma (ups), which is a more highly mutated sts subtype, provokes a strong immune response evidenced by multiple inflammatory features suggesting that it may be well-suited to checkpoint inhibitor based approaches. ss and lps subsets are less highly mutated but do express immunogenic self-antigens therefore strategies to improve antigen presentation and t cell infiltration may be valuable for allowing immunotherapeutic success in these tumor types (pollack et al., 2017). mutational load has gained considerable attention as surrogate marker for neoantigens that stimulate the immune system, and several tumor types with particularly high mutational burden have been identified (chabanon et al., 2016). several clinical studies showed that assessment of mutational load can be used to predict response to immunotherapies in a variety of solid tumors, but little is known about sarcomas while there are significant differences in mutational load among sts subtypes (budczies j et al., 2017). clinical evidence of the role of immune landscape in sarcoma has been historically reported. response rate with modern immunotherapies remain however disappointing low, with anecdotal responses of short duration observed in sarcomas, in uterine sarcoma (ben-ami e. et al., 2017), in unselected populations (tawbi et al. 2017, toulmonde m et al. 2018), even with combinations of pd1 and ctla4 ab (d’angelo et al., 2017). pembrosarc (toulmonde m. et al., 2018) and sarc028 (tawbi ha et al. 2017) phase ii trials included 57 patients with sts and 86 patients with sts and bone sarcoma, respectively, treated with anti-pd1 therapy with pembrolizumab. they reported 10% partial response rate, mostly in gist, ups and ddlps. d’angelo et al. reported recently on the activity of ipilimumab and nivolumab in a randomized phase ii study, with median pfs of 4.5 months and 16% response rate in gist, ups, myxofibrosarcomas. recently, responses have been reported in a large proportion of asps, in 2 small series, and also in two chordoma (migliorini d. et al., 2017), both sarcomas with limited immune cell infiltrations and pdl1 expression levels whose mechanisms remain poorly understood. to counteract primary resistance to immune therapy in sarcoma, combination with targeted therapy seems promising. in parallel to clinical trial, the search for predictive biomarkers is essential taking into account the heterogeneity of sarcomas. in this context, our proposal is to investigate cobimetinib in association with atezolizumab in sarcomas patients relapsing after failure of anthracycline containing first line. the proposed study is a two-step trial with 1) a phase i dose escalation of cobimetinib + atezolizumab in pediatric patients (> 6 months to < 12 years-old) and 2) a phase ii part in adult and pediatric patient with known mapk pathway status and tumor mutation burden (foundationone test). four cohorts will be defined according to these biological characteristics to define predictive biomarkers of the combination’ efficacy. objectives phase i – dose escalation part (patients > 6 months to < 12 years) to define the maximum tolerated dose (mtd) and the recommended phase 2 doses (rp2d) of cobimetinib when administered in combination with a fixed dose of atezolizumab in sarcomas patients aged between 6 months to 12 years. phase ii to assess the clinical activity of cobimetinib combined with atezolizumab in sarcomas patients in terms of objective response rate after 12 weeks of treatment (orr12w) in 4 independent and parallel cohorts (20 patients each) based on their molecular characteristics: • cohort a: mapk activation and low tmb • cohort b: mapk activation and high tmb • cohort c: no mapk activation and low tmb • cohort d: no mapk activation and high tmb.