AportacionesdesdelaAnatomíaPatológicaalaInmuno-Oncología.
Dr.JoseAntúnezLópezServiciodeAnatomíaPatológica
Cáncer y Sistema Inmune
1. Alteración de los mecanismos de presentación antigénica.
2. Secreción de factores inmunosupresores en el microambiente tumoral (citoquinas, TGF-beta, IL10).
3. Reclutamiento de células inhibidoras de la respuesta inmune (células T reguladoras, células mieloides supresoras y células dendríticas plasmocitoides).
4. Supresión de la actividad de las células NK.
5. Inhibición de la respuesta de células T por modulación de las rutas de control de respuesta (checkpoints).
CreeIAetal.Histopathology 69:177-186.2016
Roleofprogramed death receptor1(PDL1)incancer immunology
WhatisPD-1orPD-L1blockingimmunotherapy?
Immunotherapies aredrugsthathelpthenaturalimmuneresponsetorecognizeandfightcancer.
PD-1,programmeddeathprotein-1PD-1istypicallyexpressedonactivatedTcellsandotherimmunecells
thatfightcancerandotherthreatstothebody.1 PD-1interactswithtwoligands,PD-L1andPD-L2.1
PD-L1,programmeddeathproteinligand-1PD-L1istypicallyexpressedonimmunecellsandtumorcells.
PreclinicalresearchshowsthatblockingPD-1orPD-L1causesactiveT-cellstoinfiltratethetumor,andalsoleadstoinhibitedtumorgrowth.
What is the normal function of PD-1 and PD-L1?
T cell inactivation is important during infection and inflammation, as it limits immune response damage to normal tissue, and prevents autoimmunity.1
Binding of PD-L1 on immune cells with PD-1 on T cells inactivates the T cell.2
The inactivated T cell is exhausted, less cytotoxic, does not proliferate as much, and may eventually die by programmed cell death, apoptosis.3
1.Merelli Betal.Crit RevOncol Hemat.2014;89:140-165.2.Disis ML.Immuneregulationofcancer.JClinOncol2010;28(29):4531-8. 3.Wherry EJ.Tcellexhaustion.NatImmunol 2011;12(6):492-499.
ImmunecellInactivated
Tcell
PD-L1 PD-1
Thetumorescapesdetectionbypullingthebrake
When a tumor cell PD-L1 binds to a T cell PD-1, the tumor sends an inhibitory signal that turns of the T cell and weakens the immune response.1
The tumor brakes the immune response, and avoids detection and killing by immune cells.
When an immunotherapy blocks PD-1 or PD-L1, the T cell does not receive the inhibitory signal from the tumor.1
The immunotherapy removes the brake, and immune cells detect and fight the tumor.
1.MerelliBetal.CritRevOncolHemat. 2014;89:140-165.
TumorcellInactivated
Tcell TumorcellActiveTcell
PD-L1 PD-1PD-L1 PD-1
immunotherapy
Inhibidores de “immune checkpoints” en cáncer de pulmón
HerzbergB.TheOncologist2016
Positive outlook on PD-1 and PD-L1 blocking immunotherapy
• Melanoma• Non-small cell lung cancer• Renal cell cancer• Colorectal cancer• Prostate cancer• Myeloma, lymphoma, leukemia• Head and neck squamous cell cancer• Urothelial cancer, bladder cancer• Pancreas cancer• Cervical cancer• Glioblastoma• Hepatocellular carcinoma
ClinicalTrials.gov
Inhibidores Anti- PD-1: Nivolumab
BrahmerJ.NEnglJMed.2015Jul9;373(2):123-35
BorghaeiH.NEnglJMed.2015Oct22;373(17):1627-39
•FFPE muestras (archivadas o obtenidas previamente al tratamiento).
•Anticuerpo anti-PD-L1 monoclonal (clon 28-8, Dako). Las muestras se consideraron positivas cuando la tinción de membrana de las células tumorales (con cualquier intensidad) se observó en unos niveles de expresión establecidos previamente del 1%, 5% y 10% en una sección que debe incluir al menos 100 células tumorales que pueden ser evaluadas.
Conclusiones: •La eficacia del nivolumab fue observada independientemente de los niveles de expresión de PD-L1 en el tumor.
•No se observó una eficacia ni pronóstica ni predictiva en la población de pacientes con NSCLC escamoso.
Conclusiones: •Los pacientes tratados con nivolumab tenían una media de vida mayor (12.2 meses) que los tratados con quimioterapia (9.4).
•Los pacientes con expresión de PD-L1 mostraron una mejor respuesta que los que tenían una baja expresión o carecían de ella.
PD-L1 IHC 28-8 pharmDx (Dako)
Garon EB. N Engl J Med. 2015 May 21;372(21):2018-28
• FFPE biopsias fresca.
• Anticuerpo anti-PD-L1 monoclonal (clon 22C3, Dako). Una muestra se considera positiva cuando ≥ 50% de células tumorales muestras tinción de membrana con cualquier intensidad.
Inhibidores Anti- PD-1: Pembrolizumab
Conclusiones:• Se trata del primer estudio prospectivo donde la expresión de PD-L1 se usa como biomarcador.
• Dos grupos de pacientes, uno con nivel de expresión de 1-49% y otro ≥ 50%.
• Se observa eficacia del pembrolizumab tanto en NSCLC escamoso como no escamoso con un nivel de expresión ≥1%.
HerbstRS.Lancet.2016Apr9;387(10027):1540-50
Conclusiones:• El pembrolizumab es un tratamiento válido para pacientes con NSCLC que han recibido o no un tratamiento previo.
• El estudio retrospectivo de expresión de PD-L1 permite identificar pacientes con una mayor probabilidad de obtener beneficios del tratamiento con pembrolizumab.
PS <1% PS 1-49% PS≥ 50%
5x
40x
PD-L1 IHC 22C3 pharmDx (Dako)
Garon EB. N Engl J Med. 2015
PD-L1 IHC 22C3 pharmDx (Dako)
Artefactos
Fijación inadecuadaNecrosis
Fondo inadecuado Artefacto de borde Artefacto de aplastamiento
Macrófagos alveolares
Expresión de PD-L1 como biomarcador predictivo
Ø Tipos de muestras.
Ø Heterogenidad temporal y espacial.
Ø Diferentes anticuerpos y plataformas.
Ø Expresión en células tumorales y/o las células inmunes.
Ø Varias definiciones de positividad para PD-L1.
IlieM.VirchowsArch.2016May;468(5):511-25
Extirpado durante la cirugía
Biopsia broncoscópica
(lesiones centrales)Biopsia core
(lesiones perifericas)
EBUS/PAAF(Ganglios mediastínicos)
Bloque celular
Limitaciones de la determinación de la expresión de PD-L1:Tipo de Muestra
Limitaciones de la determinación de la expresión de PD-L1:Tipo de Muestra
La determinación se realiza mayoritariamente en biopsias.
FALSOS NEGATIVOS
Heterogeneidad intratumoral para la expresión de PD-L1
LlieMetal.VirchowsArch2016.PhillipsTetal.ApplImmunohistochemMolMorphol2015MansfieldASetal.ClinCancerRes2015
IlieMetal.AnnOncol2016
Limitaciones de la determinación de la expresión de PD-L1:Tipo de Muestra
Tasa de discordancia del 48%
Heterogeneidad temporal
Limitaciones de la determinación de la expresión de PD-L1:Tipo de Muestra
q La expresión de PD-L1 es un biomarcador dinámico ya que la activación de su expresión depende de factores como INF- ɣ liberado.
q Una biopsia nos ofrecerá información sobre microambiente tumoral en un determinado momento del proceso y de un determinado lugar del tumor. La elevada variabilidad temporal hace que la información que obtenemos sea incompleta.
q El grado de expresión de PD-L1 depende del momento del desarrollo de la lesión en que se realice la biopsia.
PROCESO COMPLEJO DE SELECCIÓN DE
PACIENTES PARA INMUNOTERAPIA
¿Cuál es el número mínimo (o tamaño) de
biopsias necesario para dar una información
robusta sobre la expresión de PD-L1?
¿Qué se debe hacer cuando la cantidad de
tejido es limitada?
¿Se necesita un porcentaje determinado de células
tumorales/células inmunes para dar un resultado
fiable?
¿Cuándo la expresión de PD-L1 debe ser
considerada para aplicar el tratamiento?
¿Se debe analizar la expresión de PD-L1 solo
antes de comenzar el tratamiento con
inmunoterapia o también en distintas etapas del mismo?
¿Se debe evaluar la expresión de PD-l1 después de
comenzar un tratamiento con quimioterapia y/o radioterapia
o terapias dirigidas?
¿Se debe analizar la expresión de PD-L1 antes y después de
aplicar cualquier tratamiento?
Limitaciones de la determinación de la expresión de PD-L1
Limitaciones de la determinación de la expresión de PD-L1:Análisis de células tumorales/células inmunes
§ No se estudia por separado la expresión en las distintas poblaciones de células inmunes.
§ Sólo se excluyen los macrófagos alveolares en el análisis.
Células tumorales
Análisis expresión PD-L1
Células inmunes
¿Estudio topológico de las células inmunes PD-L1 positivas?
1.Diferenciar entre células inmunes que infiltran el tumor de aquellas que están en contacto directo con las células tumorales.
2.Diferenciar las células inmunes presentes en el borde de las células tumorales invasoras o en la periferia de la masa tumoral.
3.Diferenciar las células inmunes situadas a distancia de la masa tumoral en agregados linfoides intraparenquimatosos.
ShollLMetal.ArchPatholLabMed2016
Limitaciones de la determinación de la expresión de PD-L1:Anticuerpos y plataformas
Diferentes anticuerpos yplataformas
Varias definiciones de positividad para PD-L1
Limitaciones de la determinación de la expresión de PD-L1:Anticuerpos y plataformas
Diferentes anticuerpos yplataformas
Variacionesenlasensibilidaddelosanticuerpos(diferentesclonesdelanticuerpopuedendardistintosresultadosenunmismotejido)
ScheelAH.ModernPathology2016
Limitaciones de la determinación de la expresión de PD-L1:Variables pre-analíticas
vLa técnica IHQ es sensible a los parámetros pre-analíticos → alteración en la reproducibilidad y exactitud de los resultados.
ü Tiempo de procesado.ü Tipo de fijación (muy importante).
IlieM.VirchowsArch.2016May;468(5):511-25
Expresión de PD-L1 como biomarcador predictivoDesafíos claves
IlieM.VirchowsArch.2016
Perspectivas de futuro
• Estandarización del protocolo inmunohistoquímico mediante estudios multicéntricos.
• Realización del análisis inmunohistoquímico para PD-L1 en laboratorios acreditados.
• Tipo de muestra: primario/metástasis, pieza/biopsia/¿muestra citológica?.
• ¿Evaluación de la tinción de las células tumorales e inmunes?
The roleofPD1-PDL1pathway incancer
Cáncer vs Sistema Inmune
Detiene el crecimiento tumoral al eliminar células cancerígenas
Promueve el crecimiento tumoral mediante la selección de las células que pueden evadir el
control del sistema inmune
Sistema Inmune Progresión del cáncer
The drug market for anti-PD-1 and anti-PD-L1 is about to get crowded
Developer Drug Target
Bristol-MyersSquibb Opdivo(nivolumab) PD-1
MerckSharp&Dohme/Merck&Co KEYTRUDA(pembrolizumab) PD-1
CureTech/Teva pidilizumab PD-1
MedImmune/AstraZeneca MEDI0680 PD-1
GlaxoSmithKline AMP-224 PD-1
Bristol-MyersSquibb BMS936559 PD-L1
MedImmune/AstraZeneca MEDI4736 PD-L1
Roche/Genentech MPDL3280A PD-L1
MerckSerono/EMD Serono MSB0010718C PD-L1
ClinicalTrials.gov
Limitaciones de la determinación de la expresión de PD-L1:Estandarización de la determinación IHQ de PD-L1
PROYECTO BLUEPRINT
ENSAYO RING
ü Hacer un test diferente para cada tratamiento no es práctico.
§Cantidad limitada de tejido tumoral.§Tiempo de respuesta.
ü Uso de uno de estos test para todos los tratamientos tampoco es útil.
§Cada uno de ellos usa una plataforma distinta.§Cada uno posee un protocolo distinto para su realización.§El score y la interpretación son distintos.§Cada tratamiento podría tener una respuesta clínica diferente según las diferencias existentes en su biología, química y mecanismo de acción.
•FFPEmuestras(archivadasoobtenidaspreviamentealtratamiento).
•Anticuerpoanti-B7-H1monoclonal(clon5H1).Puntodecortedepositividaddel5%.
•42pacientes(melanoma,NSCLC,cáncerdecélulasrenalesypróstata)análisisretrospectivodeexpresióndePD-L1.
Inhibidores Anti- PD-1: Nivolumab
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