Визуализация контакта PD-L1-положительных и PD-1-положительных иммунных клеток в микроокружении рака молочной железы

Функционирование иммунной контрольной точки PD-1/PD-L1 в микроокружении рака молочной железы (РМЖ) может приводить к ускользанию опухоли от иммунного ответа. Однако неизвестно, как часто в ткани опухоли наблюдается контакт PD-L1 с PD-1, какие PD-L1-позитивные клетки преимущественно участвуют во взаимодействии и какую прогностическую значимость, в том числе у пациентов с иммунотерапией, оно имеет. Цель исследования – оценить частоту встречаемости ко-локализации PD-1-положительных и PD-L1-положительных клеток в микроокружении РМЖ вне проведения иммунотерапии, а также определить популяционную принадлежность данных клеток. Материал и методы. В исследование включено 25 пациентов с инвазивной карциномой молочной железы. С использованием мультиплексной TSA (tyramide signal amplifcation)-модифицированной иммуногистохимии в опухолевом микроокружении были визуализированы контакты иммунных клеток, одна из которых несет PD-1, а другая – PD-L1. Было оценено участие в таких взаимодействиях М1 макрофагов, М2 макрофагов, лимфоцитов и других иммунных клеток. Результаты. У половины больных РМЖ, включенных в исследование, в микроокружении обнаружены взаимодействия иммунных клеток, одна из которых несет PD-1, а другая – PD-L1. Наличие контактов клеток, несущих PD-1 и PD-L1, связано с уровнем TILs и соотношением количества PD-1+ и PD-L1+ клеток в микроокружении опухоли. Взаимодействие PD-1/PD-L1 было характерно в равной степени для пациенток как с положительным, так и с отрицательным PD-L1-статусом. В рассмотренных клеточных контактах в роли PD-L1+ клеток в подавляющем большинстве случаев выступали макрофаги. Лимфоциты скорее являлись PD-1-положительными клетками при контакте, чем клетками, несущими PD-L1. Кроме того, обнаружено, что безметастатическая выживаемость не сопряжена с наличием или отсутствием в опухолевом микроокружении ко-локализованных клеток, несущих PD-1 и PD-L1. Заключение. Ко-локализация иммунных клеток, несущих PD-1 и PD-L1, характерна для микроокружения РМЖ, и в таких взаимодействиях участвуют М1 и М2 макрофаги, CD3+ лимфоциты и другие иммунные клетки. Дальнейшие исследования требуются для установления прогностической значимости таких контактов.

1. Okazaki T., Honjo T. The PD-1-PD-L pathway in immunological tolerance. Trends Immunol. 2006; 27(4): 195–201. doi: 10.1016/j.it.2006.02.001.

2. Han Y., Liu D., Li L. PD-1/PD-L1 pathway: current researches in cancer. Am J Cancer Res. 2020; 10(3): 727–42.

3. Lu D., Ni Z., Liu X., Feng S., Dong X., Shi X., Zhai J., Mai S., Jiang J., Wang Z., Wu H., Cai K. Beyond T Cells: Understanding the Role of PD-1/PD-L1 in Tumor-Associated Macrophages. J Immunol Res. 2019. doi: 10.1155/2019/1919082.

4. Singhal S., Stadanlick J., Annunziata M.J., Rao A.S., Bhojnagarwala P.S., O’Brien S., Moon E.K., Cantu E., Danet-Desnoyers G., Ra H.J., Litzky L., Akimova T., Beier U.H., Hancock W.W., Albelda S.M., Eruslanov E.B. Human tumor-associated monocytes/macrophages and their regulation of T cell responses in early-stage lung cancer. Sci Transl Med. 2019; 11(479). doi: 10.1126/scitranslmed.aat1500.

5. Zhu Z., Zhang H., Chen B., Liu X., Zhang S., Zong Z., Gao M. PD-L1-Mediated Immunosuppression in Glioblastoma Is Associated With the Infiltration and M2-Polarization of Tumor-Associated Macrophages. Front Immunol. 2020; 11. doi: 10.3389/fimmu.2020.588552.

6. Horn L., Spigel D.R., Vokes E.E., Holgado E., Ready N., Steins M., PoddubskayaE.,BorghaeiH.,FelipE.,Paz-AresL.,PluzanskiA.,ReckampK.L., Burgio M.A., Kohlhäeufl M., Waterhouse D., Barlesi F., Antonia S., Arrieta O., Fayette J., Crinò L., Rizvi N., Reck M., Hellmann M.D., Geese W.J., Li A., Blackwood-Chirchir A., Healey D., Brahmer J., Eberhardt W.E.E. Nivolumab Versus Docetaxel in Previously Treated Patients With Advanced Non-Small-Cell Lung Cancer: Two-Year Outcomes From Two Randomized, Open-Label, Phase III Trials (CheckMate 017 and CheckMate 057). J Clin Oncol. 2017; 35(35): 3924–33. doi: 10.1200/JCO.2017.74.3062.

7. Schmid P., Adams S., Rugo H.S., Schneeweiss A., Barrios C.H., Iwata H., Diéras V., Hegg R., Im S.A., Shaw Wright G., Henschel V., Molinero L., Chui S.Y., Funke R., Husain A., Winer E.P., Loi S., Emens L.A.; IMpassion130 Trial Investigators. Atezolizumab and Nab-Paclitaxel in Advanced Triple-Negative Breast Cancer. N Engl J Med. 2018; 379(22): 2108–21. doi: 10.1056/NEJMoa1809615.

8. Kang Y.K., Boku N., Satoh T., Ryu M.H., Chao Y., Kato K., Chung H.C., Chen J.S., Muro K., Kang W.K., Yeh K.H., Yoshikawa T., Oh S.C., Bai L.Y., Tamura T., Lee K.W., Hamamoto Y., Kim J.G., Chin K., Oh D.Y., Minashi K., Cho J.Y., Tsuda M., Chen L.T. Nivolumab in patients with advanced gastric or gastro-oesophageal junction cancer refractory to, or intolerant of, at least two previous chemotherapy regimens (ONO-4538-12, ATTRACTION-2): a randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 3 trial. Lancet. 2017; 390(10111): 2461–71. doi: 10.1016/S0140-6736(17)31827-5.

9. Keenan T.E., Tolaney S.M. Role of Immunotherapy in Triple-Negative Breast Cancer. J Natl Compr Canc Netw. 2020; 18(4): 479–89. doi: 10.6004/jnccn.2020.7554.

10. Kamakura D., Asano R., Kawai H., Yasunaga M. Mechanism of action of a T cell-dependent bispecific antibody as a breakthrough immunotherapy against refractory colorectal cancer with an oncogenic mutation. Cancer Immunol Immunother. 2021; 70(1): 177–88. doi: 10.1007/s00262-020-02667-9.

11. Yamaguchi K., Tsuchihashi K., Tsuji K., Kito Y., Tanoue K., Ohmura H., Ito M., Isobe T., Ariyama H., Kusaba H., Akashi K., Baba E. Prominent PD-L1-positive M2 macrophage infiltration in gastric cancer with hyper-progression after anti-PD-1 therapy: A case report. Medicine (Baltimore). 2021; 100(19). doi: 10.1097/MD.0000000000025773.

12. Salgado R., Denkert C., Demaria S., Sirtaine N., Klauschen F., Pruneri G., Wienert S., Van den Eynden G., Baehner F.L., Penault-Llorca F., Perez E.A., Thompson E.A., Symmans W.F., Richardson A.L., Brock J., Criscitiello C., Bailey H., Ignatiadis M., Floris G., Sparano J., Kos Z., Nielsen T., Rimm D.L., Allison K.H., Reis-Filho J.S., Loibl S., Sotiriou C., Viale G., Badve S., Adams S., Willard-Gallo K., Loi S.; International TILs Working Group 2014. The evaluation of tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) in breast cancer: recommendations by an International TILs Working Group 2014. Ann Oncol. 2015; 26(2): 259–71. doi: 10.1093/annonc/mdu450.

13. Larijani B., Miles J., Ward S.G., Parker P.J. Quantification of biomarker functionality predicts patient outcomes. Br J Cancer. 2021; 124(10): 1618–20. doi: 10.1038/s41416-021-01291-3.

14. Sánchez-Magraner L., Miles J., Baker C.L., Applebee C.J., Lee D.J., Elsheikh S., Lashin S., Withers K., Watts A.G., Parry R., Edmead C., Lopez J.I., Mehta R., Italiano A., Ward S.G., Parker P.J., Larijani B. High PD-1/PD-L1 Checkpoint Interaction Infers Tumor Selection and Therapeutic Sensitivity to Anti-PD-1/PD-L1 Treatment. Cancer Res. 2020; 80(19): 4244–57. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-20-1117.

15. Cirqueira M.B., Mendonça C.R., Noll M., Soares L.R., de Paula Carneiro Cysneiros M.A., Paulinelli R.R., Moreira M.A.R., Freitas-Junior R. Prognostic Role of PD-L1 Expression in Invasive Breast Cancer: A Systematic Review and Meta-Analysis. Cancers (Basel). 2021; 13(23): 6090. doi: 10.3390/cancers13236090.

16. Huang W., Ran R., Shao B., Li H. Prognostic and clinicopathological value of PD-L1 expression in primary breast cancer: a meta-analysis. Breast Cancer Res Treat. 2019; 178(1): 17–33. doi: 10.1007/s10549-019-05371-0.

17. Yunna C., Mengru H., Lei W., Weidong C. Macrophage M1/M2 polarization. Eur J Pharmacol. 2020; 877. doi: 10.1016/j.ejphar.2020.173090.

18. Peranzoni E., Lemoine J., Vimeux L., Feuillet V., Barrin S., Kantari-Mimoun C., Bercovici N., Guérin M., Biton J., Ouakrim H., Régnier F., Lupo A., Alifano M., Damotte D., Donnadieu E. Macrophages impede CD8 T cells from reaching tumor cells and limit the efficacy of anti-PD-1 treatment. Proc Natl Acad Sci U S A. 2018; 115(17): 4041–50. doi: 10.1073/pnas.1720948115.

19. Hartley G.P., Chow L., Ammons D.T., Wheat W.H., Dow S.W. Programmed Cell Death Ligand 1 (PD-L1) Signaling Regulates Macrophage Proliferation and Activation. Cancer Immunol Res. 2018; 6(10): 1260–73. doi: 10.1158/2326-6066.CIR-17-0537.

20. Sánchez-Magraner L., Gumuzio J., Miles J., Quimi N., Martínez Del Prado P., Abad-Villar M.T., Pikabea F., Ortega L., Etxezarraga C., Martín-Algarra S., Lozano M.D., Saiz-Camin M., Egurrola-Izquierdo M., Barredo-Santamaría I., Saiz-López A., Gomez-Mediavilla J., Segues-Merino N., Juaristi-Abaunz M.A., Urruticoechea A., Geraedts E.J., van Elst K., Claessens N.J.M., Italiano A., Applebee C.J., Del Castillo S., Evans C., Aguirre F., Parker P.J., Calleja V. Functional Engagement of the PD-1/ PD-L1 Complex But Not PD-L1 Expression Is Highly Predictive of Patient Response to Immunotherapy in Non-Small-Cell Lung Cancer. J Clin Oncol. 2023. doi: 10.1200/JCO.22.01748.