Circulating NK and T cell subpopulations correlate with response to immune checkpoint blockade in sarcoma patients

Abstract

육종암은 그간 고전적인 치료가 시도되었음에도 불구하고 생존 기간의 중간 값이 12개월 밖에 되지 않는 희귀 암종이다. 최근 PD-1/PD-L1 저해제가 가능성이 있는 새로운 치료제로 떠오르고 있다. 그러나 치료 효과가 항상 만족스럽지만은 않기 때문에 치료 전 어떤 환자가 임상적으로 좋은 결과를 얻을 수 있을지 선별하는 것이 중요하다. 이 연구에서는 면역관문 억제제인 니볼루맙과 더발루맙을 투약하기 전, 육종암 환자의 말초혈액 단핵구 세포를 분리하여 면역세포 프로파일링을 실시하였다. PD 환자군에 비하여 PR과 SD 환자군에서는 CD3-CD56+NK세포 비율이 상당히 높은 것으로 관찰되었고, CD4+T세포에서의 PD-1발현 또한 약제에 대한 반응성이 좋은 환자군에서 증가되어 있는 것으로 나타났다. 하지만 CD8+세포에서의 PD-1발현은 치료 결과와 연관성을 보이지 않았다. 이러한 결과는 치료 전 환자의 말초혈액에서 높은 NK세포의 비율과, CD4+세포에서의 증가된 PD-1발현이 더 좋은 치료 결과와 연관성이 있음을 보여주며, 이는 육종암 환자에서 효과적인 예측 바이오마커가 될 수 있음을 시사한다.

Sarcomas are rare types of malignancies, and their median survival is 12 months despite classical treatment. Recently, PD-1/PD-L1 inhibitors have been proposed as a new potential therapy. However, due to their unsatisfactory clinical response, screening patients who may have a clinical benefit is essential. In this study, we performed immune cell profiling in sarcoma patient’s PBMCs before treatment with the immune checkpoint inhibitors nivolumab and durvalumab (n=17). A significantly higher percentage of CD3-CD56+NK cells was observed in PR compared to SD and PD at baseline. In addition, an increased proportion of PD-1 expressing CD4+T cells was associated with positive drug response. However, PD-1 expression in CD8+T cells did not seem to be associated with clinical outcome. Our results demonstrate that high proportions of NK cells and PD-1 expressing CD4+T cells observed at baseline are associated with better clinical outcomes, and can therefore represent predictive effectiveness in sarcoma patients.