Intérêt pronostique de l’expression de PD-1/PD-L1 dans les tumeurs de la voie excrétrice urinaire supérieure

25 décembre 2018

Auteurs : L. Campedel, T. Seisen, O. Cussenot, E. Comperat, J. Varinot, M. Rouprêt, G. Cancel-Tassin
Référence : Prog Urol, 2018, 16, 28, 900-905

Les inhibiteurs de checkpoint immunitaire anti-PD-1 et anti-PD-L1 ont montré leur efficacité dans le traitement des carcinomes urothéliaux. Si le rôle pronostique de l’expression des protéines PD-1 et PD-L1 a été bien étudié dans les tumeurs urothéliales de vessie, les études concernant le carcinome urothélial des voies excrétrices supérieures sont moins nombreuses. De plus, les données disponibles, portant sur l’expression de PD-1 et/ou PD-L1 dans la tumeur et/ou le microenvironnement pour cette localisation tumorale, montrent des résultats hétérogènes voire parfois contradictoires. Dans cet article, nous avons comparé les méthodologies des différentes études disponibles afin de mettre en évidence les facteurs pouvant expliquer ces résultats discordants.




 




Introduction


La protéine programmed death-1 (PD-1) est une molécule de costimulation présentée à la surface des lymphocytes T activés. Elle a un rôle de régulateur négatif. Ainsi, lorsqu'elle se lie à son ligand programmed death-ligand 1 (PD-L1), elle inhibe l'activité cytotoxique des lymphocytes T [1]. PD-L1 peut être exprimé par les cellules du stroma à l'état physiologique mais, également, par les cellules tumorales afin d'échapper à la surveillance immunitaire. Une des cibles thérapeutiques potentielles en cancérologie est donc le blocage de ce checkpoint pour restaurer l'activité immunitaire. Ainsi, de nombreux inhibiteurs de PD-1 (nivolumab, pembrolizumab) ou PD-L1 (atezolizumab, durvalumab, avelumab) sont actuellement disponibles ou en cours de développement. Les deux principales indications dans le carcinome urothélial de vessie métastatique de ces molécules sont la seconde ligne de traitement ou au-delà (après échec d'une chimiothérapie contenant du cisplatine), et la première ligne de traitement pour les patients non éligibles à un traitement par cisplatine, sur la base des résultats d'études de phase II/III [2].


Rôle pronostique de l'expression de PD-1 et PD-L1 dans les tumeurs de vessie


En parallèle, plusieurs études ont porté sur le rôle pronostique de l'expression de PD-1 et PD-L1 dans le carcinome urothélial de vessie [3, 4]. Si certaines de ces études n'ont pas retrouvé de valeur pronostique à l'expression positive de la protéine PD-L1 dans les cellules tumorales [5, 4], d'autres ont rapporté un impact pronostique péjoratif de cette expression sur la survie globale, en particulier, dans les tumeurs localisées (stade≤T2 et N0/x) [3, 6] (Tableau 1). De plus, aucune valeur pronostique d'une expression positive de PD-1 quantifiée aussi bien dans les cellules tumorales que dans les lymphocytes T infiltrant la tumeur (TIL ou Tumor-infiltrating lymphocytes ) n'a été observée dans les mêmes études [6, 7] (Tableau 1).


Méthodologie des études évaluant l'impact pronostique du statut PD-1 et PD-L1 dans les tumeurs de la voie excrétrice urinaire supérieure


Au vu de ces résultats, plusieurs auteurs se sont interrogés sur la valeur pronostique du statut PD-1/PD-L1 dans le cas particulier des tumeurs de la voie excrétrice urinaire supérieure (TVEUS), qui représentent 5 % des carcinomes urothéliaux, mais dont l'incidence est actuellement en augmentation [8]. Cependant, ces études de cohorte rétrospectives variaient largement sur le plan de la méthodologie et ont conduit à des résultats hétérogènes [9, 10] (Tableau 1). En effet, les clones des deux anticorps (E1L3N [9, 11] et 5H1 [12] pour PD-L1 ; NAT105 [9] et AF1086 [10] pour PD-1), et/ou le matériel tissulaire (coupes tissulaires [10, 11] ou tissue microarrays [9]) utilisés étaient différents selon les études (Tableau 2). De plus, le marquage de PD-1 ou PD-L1 était quantifié en analysant différentes cellules : les TIL, les cellules mononuclées infiltrant la tumeur (TIMC ou tumor-infiltrating mononuclear cells ) ou les cellules tumorales. Les seuils de positivité (nombre de cellules marquées/nombre de cellules totales) utilisés étaient également différents selon les études [9, 10] (Tableau 2). L'importance de ce seuil a d'ailleurs été démontrée par Skala et al. qui ont retrouvé une association significative entre le marquage positif de PD-L1 sur les cellules tumorales et l'augmentation de la survie spécifique liée au cancer en prenant un seuil de 50 %, corrélation qui n'existait pas avec leur seuil initial de 5 % [12]. Enfin, les données cliniques et anatomopathologiques intégrées dans les analyses multivariées variaient selon les études. En plus de différences méthodologiques, ces résultats discordants pourraient résulter de l'importante variabilité des critères d'inclusion des patients selon les études, avec notamment, l'absence de patient présentant des tumeurs de bas grade dans l'étude de Krabbe et al. [9], une exposition aux herbes chinoises et la présence de cancer de vessie antérieur ou synchrone dans celle de Zhang et al. (15,4 % et 13 % des cas, respectivement) [11], ou une chimiothérapie néoadjuvante dans celle de Skala et al. (12,1 % des cas) [12]. Ces paramètres peuvent en effet avoir un retentissement sur l'expression de PD-1 et/ou PD-L1.


Corrélation du statut PD1/PD-L1 avec les caractéristiques anatomopathologiques dans les tumeurs de la voie excrétrice urinaire supérieure


Ces différences méthodologiques pourraient également expliquer en partie les résultats contradictoires qui ont été retrouvés pour la corrélation entre le marquage PD-L1 et les données anatomopathologiques. Un marquage positif de PD-L1 dans les cellules tumorales était associé avec un stade avancé pour Skala et al. [12], en accord avec les résultats obtenus pour le carcinome urothélial de vessie [3, 7] (Tableau 1, Tableau 2). Au contraire, une association entre une expression positive de ce marqueur et un stade non infiltrant était rapportée par Krabbe et al. [9] (Tableau 2).


Corrélation du statut PD-1/PD-L1 avec les données de survie dans les tumeurs de la voie excrétrice urinaire supérieure


Des résultats discordants, voire contradictoires, sont également retrouvés concernant la corrélation entre l'expression de PD-1 ou PD-L1 et les données de survie. Dans l'étude de Krabbe et al., en analyse multivariée restreinte aux tumeurs localisées (stade≤T2 et N0/X), le marquage positif de PD-L1 sur les cellules tumorales était un facteur pronostique favorable de la survie sans récidive ou globale, mais pas de la survie spécifique [9] (Tableau 2). Les auteurs ont proposé comme hypothèse pour expliquer ces résultats que l'expression positive de PD-L1 dans les cellules tumorales des cancers localisés était le signe d'une réponse immunitaire efficace qui limiterait la progression des tumeurs vers un stade invasif. Cependant, selon ce modèle, les lymphocytes T activés devraient exprimer PD-1 à leur surface de manière synchrone pour limiter l'hyperactivation de la réponse immune [1], or l'expression positive de PD-1 était un facteur de mauvais pronostic dans la même étude [9] (Tableau 2). Les résultats obtenus par Krabbe et al. sont, par ailleurs, opposés à ceux obtenus pour les carcinomes urothéliaux de vessie qui ont montré une association entre l'expression positive de PD-L1 sur les cellules tumorales et un moins bon pronostic en terme de survie sans récidive, spécifique ou globale, principalement dans les formes localisées [3, 6] (Tableau 1). Ils sont également discordants avec ceux des autres études qui ont spécifiquement porté sur les TVEUS et montrent soit que l'expression positive de PD-L1 sur les cellules tumorales était un facteur pronostique défavorable indépendant de la survie spécifique liée au cancer [11], soit l'absence d'association entre ce marqueur et la survie spécifique pour les tumeurs localisées comme avancées [12] (Tableau 2).


Conclusion et perspectives


Ainsi, au vu des résultats disponibles dans la littérature, la réelle valeur pronostique de l'expression de PD-1/PD-L1 pour les TVEUS est difficile à déterminer. Ce type de carcinome urothélial semble bien présenter une particularité du point de vue immunologique par rapport à celui de la vessie, notamment en ce qui concerne la valeur pronostique de l'expression de PD-1 et PD-L1 dans le microenvironnement tumoral [9, 10, 11]. Cette spécificité immunologique concorde avec les résultats des analyses moléculaires des TVEUS, qui montrent une plus grande instabilité des microsatellites ou une hyperméthylation des promoteurs dans cette localisation en comparaison aux tumeurs de la vessie [13]. De même, si la classification moléculaire des TVEUS, établie par Moss et al. [14] à partir des données de séquençage de nouvelle génération, montre des similarités avec celle des cancers de vessie, elle met à jour également des spécificités en terme de fréquence des mutations caractéristiques des 4 clusters identifiés. De manière intéressante, le quatrième cluster de cette classification, associé à un haut grade, un stade invasif et à une moins bonne survie, se caractérisait par une fréquence plus importante d'échantillons avec une plus forte expression de PD-1 et PD-L1. Si ces résultats suggèrent un intérêt de l'immunothérapie par inhibiteurs de PD-1 et PD-L1 pour les TVEUS, une nouvelle étude immunohistochimique pour analyser la valeur pronostique de l'expression de ces marqueurs, à la fois, dans les cellules tumorales et les TIL des TVEUS, semble nécessaire. Cette étude pourrait utiliser un score d'immunomarquage qui combine la positivité et l'intensité du marquage de PD-L1 et de PD-1, comme celui établi par Darb-Esfahani et al., dans leur étude portant sur la valeur pronostique de ces marqueurs dans les carcinomes séreux de l'ovaire de haut grade [15]. Enfin, l'ensemble des études disponibles ont été menées en Asie et aux États-Unis ; une large étude portant sur des échantillons d'une cohorte française est nécessaire pour établir la valeur pronostique indépendante des marqueurs PD-1 et PD-L1 et son intérêt en pratique clinique.


Déclaration de liens d'intérêts


Les auteurs déclarent ne pas avoir de liens d'intérêts.




Tableau 1 - Caractéristiques et résultats des études évaluant la valeur pronostique de l'expression de PD-1 et PD-L1 dans les carcinomes urothéliaux de vessie.
Étude  Nombre de cas  G1+G2 (%)  TVNIM (%)  Traitements antérieurs  Matériel utilisé  Anticorps utilisé 
Seuil de positivité 
Association à la survie
HR (IC 95 %), p  
            PD-1  PD-L1  PD-1  PD-L1  PD-1  PD-L1 
Nakanishi et al. [5 65 dont 15 (23 %) de TVEUS   52,3  55,4  ND  Coupes tissulaires  ND  MIH4  ND  12,2 % pour CT  ND  ↓ SGa 
Boorjnan et al. [6 318  9,7  31,0  Instillations BCG : 17,9 %
CNA : 6 % 
Coupes tissulaires  R&D system  5H1  ≥1 pour TILS (échelle qualitative de 1 à 3)  5 % pour CT  NS  ↓ SG pour tumeurs localisées (≤T2/N0/X)a
HR 2,18 (1,26-3,77)
p =0,005  
Xylinas et al. [7 302  19,9  11,6  Instillations (BCG ou Mitomycine C) : 19,9 %
CNA : 0 % 
TMA  R&D system  5H1  10 % pour CT+TA  5 % pour CT  NS  ↓ SG pour tumeurs localisées
(≤T2/N0/X)b
HR 1,93 (1,09-3,43)
p =0,02  
Faraj et al. [8 56  ND  19,6  CNA : 9,1 %
Instillations : 50 % 
TMA  ND  5H1  5 %  ND  ND  NS 
Erlmeier et al. [9 64  ND  18,8  CNA : 34,3 %
Instillations : ND 
Coupes tissulaires  ND  #1368  10 %  ND  NS  NS 



Légende :
TVNIM : Tumeur de vessie n'infiltrant pas le muscle; PD-1 : programmed death-1 ; PD-L1 : programmed death ligand-1 ; TMA : Tissue Microarray ; TILS : tumor-infiltrating immune cells ; TVEUS : tumeurs de la voie excrétrice supérieure ; CT : cellules tumorales ; TA : tissu adjacent ; CNA : chimiothérapie néoadjuvante ; ND : donnée non disponible ; SG : survie globale ; HR : hazard ratio ; IC : intervalle de confiance ; NS : non significatif. Les hazard ratio et les p sont exprimés en italique.

[a] 
Analyse multivariée.
[b] 
Analyse univariée.


Tableau 2 - Caractéristiques et résultats des études évaluant la valeur pronostique de l'expression de PD-1 et PD-L1 dans les tumeurs de la voie excrétrice urinaire supérieure.
Étude  Nombre de cas  Bas grade (%)  <T2  Matériel utilisé  Anticorps utilisé 
Seuil de positivité 
Nombre de tumeurs positives (%) 
Association données anatomopathologiques 
Association à la survie
HR (IC 95 %), p a 
          PD-1  PD-L1  PD-1  PD-L1  PD-1  PD-L1  PD-1 +  PD-L1 PD-1 PD-L1
Krabbe et al. [11 423  40,4  TMA  NAT105  E1L3N  1 % pour TILS  1 % pour CT  151 (37,2) dont 53 < T2 (32,1) et 98 ≥ T2 (40,7)   111 (26,2) dont 54 < T2 (31,6) et 57 ≥ T2 (22,6)   ↑ N+, ILV  Stade non infiltrant  ↓ SSC
HR 2,6 (1,16-5,65)
p =0,021 ;
↓ SG HR 1,74 (1,0-2,99)
p =0,048  
↑ SSR
HR 0,2 (0,06-0,98)
p =0,046 ;
↑ SGbHR 0,3
(0,11-0,63) ,
p =0,003  
Zhang et al. [12 162  24,7  80,2 (incluant T2)  Coupes tissulaires  ND  E1L3N  ND  5 % pour CT Intensité≥2 TIMC  ND  20 (12,3) pour CT dont 14 < T3 (10,8) et 6 ≥ T3 (18,8) ; 35 (21,6) pour TIMC dont 29 < T3 (22,3) et 6 ≥ T3 (18,8)   ND  NS  ND  ↓ SSC
(CT)
HR 2,572 (1,233-5,364)
p =0,012 ;
↑ SSC (TIMC)
HR 0,324
(0,114-0,921)
p =0,034  
Skala et al. [13 149  18,8  53,7  Coupes tissulaires  ND  5H1  ND  5 % pour CT  ND  35 (23,5) dont 10 (12,5) et 25 ≥ T2 (36,2)   ND  ↑ grade, stade, ILV  ND  NS 
Hayakawa et al. [14 181  28,7  43,1  Coupes tissulaires  AF1086  ND  ≥8 cellules positives pour CT ;≥10 cellules positives pour TA  ND  44 (24,3) pour CT dont 11 < T2 (14,1) et 33 ≥ T2 (32,0) ; 103 (57,0) pour TA dont 31 < T2 (39,7) et 72 ≥ T2 (70,0)   ND  ↑ stade, grade (LT)
↑ stade, grade, ILV (TA)  
ND  ↓ SSR (CT)
HR 3,07 (1,74-5,44)
p < 0,001 ;
↓ SSC (CT)
HR 2,44
(1,22-4,88)
p =0,011  
ND 



Légende :
PD-1 : programmed death-1 ; PD-L1 : programmed death ligand-1 ; TMA : tissue microarray ; TILS : tumor-infiltrating immune cells ; TIMC : tumor-infiltrating mononuclear cells ; CT : cellules tumorales ; LT : lit tumoral ; TA : tissu adjacent ; N+ : ganglions envahis ; ND : non disponible ; ILV : infiltration lymphovasculaire ; NS : non significatif ; SSR : Survie sans rechute ; SSC : Survie spécifique liée au cancer ; SG : Survie globale. Les hazard ratio, p et les sous-groupes de tumeurs infiltrant le muscle (≥T2) sont exprimés en italique.

[a] 
Analyses multivariées.
[b] 
Uniquement pour les tumeurs localisées t N0/NX.


Références



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