Aportaciones desde la Anatomía Patológica a la Inmuno-Oncología. Dr. Jose Antúnez López Servicio de Anatomía Patológica

Transcripción

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2 Aportaciones desde la Anatomía Patológica a la Inmuno-Oncología. Dr. Jose Antúnez López Servicio de Anatomía Patológica

3 Cáncer y Sistema Inmune 1. Alteración de los mecanismos de presentación antigénica. 2. Secreción de factores inmunosupresores en el microambiente tumoral (citoquinas, TGFbeta, 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).

4 Role of programed death receptor 1 (PDL1) in cancer immunology Cree IA et al. Histopathology 69:

5 What is PD-1 or PD-L1 blocking immunotherapy? Immunotherapies are drugs that help the natural immune response to recognize and fight cancer. PD-1, programmed death protein-1 PD-1 is typically expressed on activated T cells and other immune cells that fight cancer and other threats to the body. 1 PD-1 interacts with two ligands, PD-L1 and PD-L2. 1 PD-L1, programmed death protein ligand-1 PD-L1 is typically expressed on immune cells and tumor cells. Preclinical research shows that blocking PD-1 or PD-L1 causes active T- cells to infiltrate the tumor, and also leads to inhibited tumor growth.

6 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 Immune cell PD-L1 PD-1 Inactivated T cell 1. Merelli B et al. Crit Rev Oncol Hemat. 2014;89: Disis ML. Immune regulation of cancer. J Clin Oncol 2010;28(29): Wherry EJ. T cell exhaustion. Nat Immunol 2011;12(6):

7 The tumor escapes detection by pulling the brake 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. Tumor cell PD-L1 PD-1 Inactivated T cell Tumor cell PD-L1 PD-1 Active T cell immunotherapy 1. Merelli B et al. Crit Rev Oncol Hemat. 2014;89:

8 Inhibidores de immune checkpoints en cáncer de pulmón Herzberg B.The Oncologist 2016

9 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

10 Inhibidores Anti- PD-1: Nivolumab 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. Brahmer J.N Engl J Med Jul 9;373(2): Borghaei H. N Engl J Med Oct 22;373(17): 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.

11 PD-L1 IHC 28-8 pharmdx (Dako)

12 Inhibidores Anti- PD-1: Pembrolizumab 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. Herbst RS. Lancet Apr 9;387(10027): Garon EB. N Engl J Med May 21;372(21): 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. 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%.

13 PD-L1 IHC 22C3 pharmdx (Dako) PS <1% PS 1-49% PS 50% 5x 40x Garon EB. N Engl J Med. 2015

14 PD-L1 IHC 22C3 pharmdx (Dako) Artefactos Fondo inadecuado Artefacto de borde Artefacto de aplastamiento Macrófagos alveolares Necrosis Fijación inadecuada

15 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. Ilie M. Virchows Arch May;468(5):511-25

16 Limitaciones de la determinación de la expresión de PD-L1: Tipo de Muestra Extirpado durante la cirugía Biopsia broncoscópica (lesiones centrales) Biopsia core (lesiones perifericas) EBUS/PAAF (Ganglios mediastínicos) Bloque celular

17 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 Llie M et al. Virchows Arch Phillips T et al. Appl Immunohistochem Mol Morphol 2015 Mansfield AS et al. Clin Cancer Res 2015

18 Limitaciones de la determinación de la expresión de PD-L1: Tipo de Muestra Tasa de discordancia del 48% Ilie M et al. Ann Oncol 2016

19 Limitaciones de la determinación de la expresión de PD-L1: Tipo de Muestra Heterogeneidad temporal 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.

20 Limitaciones de la determinación de la expresión de PD-L1 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? Qué se debe hacer cuando la cantidad de tejido es limitada? Se debe evaluar la expresión de PD-l1 después de comenzar un tratamiento con quimioterapia y/o radioterapia o terapias dirigidas? Cuál es el número mínimo (o tamaño) de biopsias necesario para dar una información robusta sobre la expresión de PD-L1? PROCESO COMPLEJO DE SELECCIÓN DE PACIENTES PARA INMUNOTERAPIA Se debe analizar la expresión de PD-L1 antes y después de aplicar cualquier tratamiento?

21 Limitaciones de la determinación de la expresión de PD-L1: Análisis de células tumorales/células inmunes Células tumorales Análisis expresión PD-L1 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. 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.

22 Limitaciones de la determinación de la expresión de PD-L1: Anticuerpos y plataformas Diferentes anticuerpos y plataformas Varias definiciones de positividad para PD-L1 Sholl LM et al. Arch Pathol Lab Med 2016

23 Limitaciones de la determinación de la expresión de PD-L1: Anticuerpos y plataformas Diferentes anticuerpos y plataformas Variaciones en la sensibilidad de los anticuerpos (diferentes clones del anticuerpo pueden dar distintos resultados en un mismo tejido) Scheel AH. Modern Pathology 2016

24 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). Ilie M. Virchows Arch May;468(5):511-25

25 Expresión de PD-L1 como biomarcador predictivo Desafíos claves Ilie M. Virchows Arch. 2016

26 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?

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28 The role of PD1-PDL1 pathway in cancer

29 Cáncer vs Sistema Inmune Detiene el crecimiento tumoral al eliminar células cancerígenas Sistema Inmune Progresión del cáncer Promueve el crecimiento tumoral mediante la selección de las células que pueden evadir el control del sistema inmune

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31 The drug market for anti-pd-1 and anti-pd-l1 is about to get crowded Developer Drug Target Bristol-Myers Squibb Opdivo (nivolumab) PD-1 Merck Sharp & Dohme / Merck & Co KEYTRUDA (pembrolizumab) PD-1 CureTech / Teva pidilizumab PD-1 MedImmune / AstraZeneca MEDI0680 PD-1 GlaxoSmithKline AMP-224 PD-1 Bristol-Myers Squibb BMS PD-L1 MedImmune / AstraZeneca MEDI4736 PD-L1 Roche / Genentech MPDL3280A PD-L1 Merck Serono / EMD Serono MSB C PD-L1 ClinicalTrials.gov

32 Limitaciones de la determinación de la expresión de PD-L1: Estandarización de la determinación IHQ de PD-L1 PROYECTO BLUEPRINT 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. ENSAYO RING

33 Inhibidores Anti- PD-1: Nivolumab FFPE muestras (archivadas o obtenidas previamente al tratamiento). Anticuerpo anti-b7-h1 monoclonal (clon 5H1). Punto de corte de positividad del 5%. 42 pacientes (melanoma, NSCLC, cáncer de células renales y próstata) análisis retrospectivo de expresión de PD-L1.