Vol. 123, No. 1 (Supplement) 2018
Supplement abstract

Role of anti-PD-1 antibody-Fc/FcR interaction on macrophages in inducing hyperprogressive disease in non-small cell lung cancer

Michele Sommariva
Università degli Studi di Milano, Dipartimento di Scienze Biomediche per la Salute, Milano, Italia
Giuseppe Lo Russo
Fondazione IRCCS – Istituto Nazionale dei Tumori, Dipartimento di Oncologia Medica I, Milano, Italia
Massimo Moro
Fondazione IRCCS – Istituto Nazionale dei Tumori, Dipartimento di Ricerca, Milano, Italia
Valeria Cancila
Università degli Studi di Paermo, Scienze per la Promozione della Salute e Materno Infantile “G.D’Alessandro”, Palermo, Italia
Mattia Boeri
Fondazione IRCCS – Istituto Nazionale dei Tumori, Dipartimento di Ricerca, Milano, Italia
Monica Ganzinelli
Fondazione IRCCS – Istituto Nazionale dei Tumori, Dipartimento di Oncologia Medica I, Milano, Italia
Claudia Proto
Fondazione IRCCS – Istituto Nazionale dei Tumori, Dipartimento di Oncologia Medica I, Milano, Italia
Diego Signorelli
Fondazione IRCCS – Istituto Nazionale dei Tumori, Dipartimento di Oncologia Medica I, Milano, Italia
Sabina Sangaletti
Fondazione IRCCS – Istituto Nazionale dei Tumori, Dipartimento di Ricerca, Milano, Italia
Chiara Storti
Università degli Studi di Milano, Dipartimento di Scienze Biomediche per la Salute, Milano, Italia
Lucia Sfondrini
Università degli Studi di Milano, Dipartimento di Scienze Biomediche per la Salute, Milano, Italia
Alberto Bardelli
Università degli Studi di Torino, Dipartimento di Oncologia, Torino, Italia
Silvia Marsoni
IFOM - The FIRC Institute of Molecular Oncology, Precision Oncology, Milano, Italia
Andrea Anichini
Fondazione IRCCS – Istituto Nazionale dei Tumori, Dipartimento di Ricerca, Milano, Italia
Licia Rivoltini
Fondazione IRCCS – Istituto Nazionale dei Tumori, Dipartimento di Ricerca, Milano, Italia
Claudio Tripodo
Università degli Studi di Paermo, Scienze per la Promozione della Salute e Materno Infantile “G.D’Alessandro”, Palermo, Italia
Mario Paolo Colombo
Fondazione IRCCS – Istituto Nazionale dei Tumori, Dipartimento di Ricerca, Milano, Italia
Andrea Balsari
Università degli Studi di Milano, Dipartimento di Scienze Biomediche per la Salute, Milano, Italia
Gabriella Sozzi
Fondazione IRCCS – Istituto Nazionale dei Tumori, Dipartimento di Ricerca, Milano, Italia
Marina Chiara Garassino
Fondazione IRCCS – Istituto Nazionale dei Tumori, Dipartimento di Oncologia Medica I, Milano, Italia

Published 2018-12-30

Keywords

  • Hyperprogression,
  • PD-1,
  • lung cancer,
  • macrophages

How to Cite

Sommariva, M., Lo Russo, G., Moro, M., Cancila, V., Boeri, M., Ganzinelli, M., Proto, C., Signorelli, D., Sangaletti, S., Storti, C., Sfondrini, L., Bardelli, A., Marsoni, S., Anichini, A., Rivoltini, L., Tripodo, C., Colombo, M. P., Balsari, A., Sozzi, G., & Garassino, M. C. (2018). Role of anti-PD-1 antibody-Fc/FcR interaction on macrophages in inducing hyperprogressive disease in non-small cell lung cancer. Italian Journal of Anatomy and Embryology, 123(1), 207. https://doi.org/10.13128/ijae-11533

Abstract

Immune checkpoint inhibitors (ICI) targeting PD-1/PD-L1 axis have made a breakthrough in the treatment of non-small cell lung cancer (NSCLC) [1]. However, a paradoxical boost in tumor growth was reported in a fraction of NSCLC patients after ICI administration; a novel pattern of cancer pro- gression defined “hyperprogression” (HP) [2]. Because the mechanism of HP onset is still unknown, aim of this study was to investigate this phenomenon. Among a cohort of NSCLC patients treated with ICI at Istituto Nazionale dei Tumori in Milan, cases with HP were identified according to clini- cal and radiological criteria. Among patients evaluable for clinical response (152/187), we identified 4 categories: Responders (21%), Stable Disease (27.7%), Progressors (25.7%) and HP (25.7%). Pre-treat- ment histological samples were evaluated by immunohistochemistry (IHC) for immune cell infiltrate. Tissue samples from all patients with HP showed tumor-infiltration by M2-like CD163+CD33+PD- L1+ clustered epithelioid macrophages. To validate these findings in preclinical models, we utilizedimmunocompromised mice that, lacking T-cells that may cloud the results, represent a suitable model to evaluate the role of macrophages in determining HP. Immunodeficient mice were injected with human NSCLC cells and patient-derived xenografts (PDXs), treated with anti-PD-1 antibody and tumor growth was assessed. Anti-PD-1 treated NSCLC-bearing mice showed HP-like tumor growth with dissemination to lung and iliac lymph node metastases, as well as an increase in tumor-associat- ed macrophages (TAMs) aggregating in fibrotic-like areas. Interestingly, in these in vivo models, HP- like growth, triggered by anti-PD-1 treatment, was abrogated by using anti-PD-1 F(ab)2-fragments. These results suggest that FcR engagement by ICI on TAMs may determine a functional reprogram- ming of these immune cells toward a more aggressive and pro-tumorigenic phenotype, eventually inducing HP.

This work was supported by AIRC and Ricerca Strategica Istituzionale (Istituto Nazionale dei Tumori di Milano)

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