Dynamics of Tumor-infiltrating Lymphocytes During Neo-Adjuvant Chemotherapy in Ovarian Cancer

Abstract

난소암은 모든 부인암 중 가장 치사율이 높다. 조기 발견할 수 있는 방법이 없으며 75% 이상은 진행된 상태에서 진단되어 예후가 나쁘다. 대부분의 진행된 병기에서는 선행항암화학요법 후 종양감축술을 시행한다. 항암화학요법은 골수억제를 통해 면역억제효과를 보이는 것으로 생각되었으나 최근 연구결과에 의하면 종양미세환경을 변화시키는 것으로 밝혀졌다. 본 연구는 선행항암화학요법에 의한 종양 침윤 림프구의 변화가 있는지, 있다면 어떤 변화가 있는지 보기 위해 시행되었다. 선행항암화학요법 시행 전후로 수집된 15쌍의 샘플 및 쌍을 이루지 않은 샘플들을 선택하였다. 쌍을 이루지 않은 샘플은 14개의 항암요법을 받지 않은 샘플과 11개의 항암요법을 받은 샘플이었다. 샘플을 녹인 후 나누어 일부는 세포 내 사이토카인 자극 후 에, 일부는 자극을 주지 않고 염색하여 유세포분석을 시행하였다. 자극을 주지 않은 종양 침윤 림프구에서 TCF1는 선행항암화학요법 후 증가하였다. TOX는 선행항암화학요법 후 감소하였다. 세포 내 사이토카인 자극 후 염색하여 분석한 경우 선행항암화학요법 전후로 유의한 차이를 보이지 않았다. T세포 탈진은 점진적인 T세포의 기능상실과 반응하는 세포의 물리적 소멸을 동반한다. TCF1과 TOX는 T세포 탈진의 중요한 표지자이다. 증가하는 TCF1과 감소하는 TOX는 종양 침윤 림프구가 선행항암화학요법 이후 덜 탈진된다는 것을 보여준다. 선행항암화학요법 전후로 IFN-γ, TNFα 등의 사이토카인 분비능은 차이가 유의하지는 않으나 증가하는 추세를 보였다. 결론적으로, 선행항암화학요법은 T세포 탈진을 감소시키고 사이토카인분비능을 증가시켜 면역항암화학요법에 대한 반응을 증가시킬 것으로 예상된다.

Ovarian cancer has the highest fatality-to-case ratio of all the gynecologic malignancies. There is no effective way of early detection and 75% are diagnosed in advanced cases. Prognosis is poor. In most advanced cases, neoadjuvant chemotherapy is done before optimal surgery. Owing to bone marrow toxicity, chemotherapy was expected be generally immunosuppressive. But studies found that chemotherapy change tumor microenvironment. Recently, the immunotherapy utilizing PD-L1 and PD-1 blockades have become the most promising treatment modality for numerous types of cancer. This study aims to identify whether and how TILs change after neoadjuvant chemotherapy and what consequence it might bring. Among samples, we chose 15 pair of samples which were collected both before and after neoadjuvant chemotherapy. We also chose unpaired samples- 14 samples not treated with chemotherapy, and 11 samples after the neoadjuvant therapy. Each sample was divided to perform 1. staining without stimulation and 2. Staining after intracellular cytokine stimulation. As a result, CD8+ TILs increased after NAC, whereas CD4+ TILS and Treg decreased after NAC. CD8/Treg ratio and conventional CD4+/Treg ratio increased after NAC. Suppressive effector Treg cells were decreased after NAC. Expression of 4-1BB were decreased, but other immune checkpoints were not changed in CD8 TILs and CD4 TILs after NAC. Proliferative Ki-67+ TILs were decreased after NAC. TCF1 was increased after NAC. TOX was decreased after NAC. Staining after intracellular cytokine stimulation, samples in pair did not show significant change associated with NAC. T-cell exhaustion is characterized by the stepwise and progressive loss of T-cell functions and can culminate in the physical deletion of the responding cells. TCF-1 and TOX are important markers of T-cell exhaustion. Increasing TCF-1 and decreasing TOX shows TILs become less exhausted after neoadjuvant chemotherapy. Cytokines in T cells generally increased after NAC but was not statistically significant. In conclusion, neoadjuvant chemotherapy makes T cell less exhausted and restores cytokine secreting capacity, leading to better tumor microenvironments.