Peripheral immune status of trabectedin versus anthracycline-based chemotherapy in Soft Tissue Sarcoma

Abstract

The assessment of the immunological status of cancer patients has been the focus of several studies. Yet, its prognostic value in soft tissue sarcomas (STS) remains unclear. In addition, most studies focused only on the analysis of the tumor microenvironment (TME) and did not consider patient therapy. The present study analyzed peripheral blood from patients with STS in order to compare the effects of trabectedin with anthracycline-based therapy on the immunological status. To better understand the immunomodulatory role of trabectedin-based therapies, we assessed the immunological status considering the duration of therapy (>20 cycles versus ≤20 cycles). In addition, the predictive role of the peripheral immune elements, considering the patient therapy, was also evaluated.We analyzed the repertoire and frequency of immune cells using flow cytometry, the expression of immune-related genes was performed by real-time PCR, and the quantification of soluble immune-related factors by Multiplex Analyte Profiling (xMAP®) tecnology.The results showed differences in the immunological status of STS patients when the therapies and the number of trabectedin cycles were compared. The levels of double-negative T cells activated CD4 T cells, memory regulatory T cells, PD-1 Natural Killer cells, and the expression of IL1B, FCGR3A, and SELL were found increased in the group of patients who had undergone trabectedin-based therapy, when compared to anthracycline-based therapy. On the contrary, the levels of naïve CD4 T cells, early myeloid-derived suppressor cells (e-MDSC), and the expression of CCL3 and CCL4 were found decreased. When we analyzed the patients on long-term trabectedin therapy (>20 cycles), the frequencies of CD56dim Natural Killer (NK) cells and double-positive T cells, the levels of soluble programmed death-ligand 2 (PD-L2) and B7-H2, and the expression of CXCL1 were found increased when compared with ≤20 cycles of trabectedin. Contrary, plasmacytoid dendritic cells, activated CD3brigh Natural Killer T-like cells, and the expression of FGF2 were decreased. Concerning the prognostic value of the immune-related factors statistically altered, we found that higher levels of the soluble immune checkpoints PD-L2 and B7-H2 were correlated with longer overall survival. In conclusion, these results suggest an impact of trabectedin-based therapy on the immunological status of STS patients. Moreover, the levels of PD-L2 and B7-H2 in plasma could be used as good predictive biomarkers for STS patients undergoing long-term trabectedin therapy. Further studies with a larger number of patients will be necessary to confirm the preliminary data of the present study.

A avaliação do status imunológico de doentes com cancro tem sido o foco de vários estudos. No entanto, o seu valor de prognóstico ainda não é claro em doentes com sarcomas de tecidos moles (STS). Além disso, a maioria dos estudos tem como foco a análise imunológica apenas no microambiente tumoral e não considera o efeito da terapia. O presente estudo teve como objetivo comparar o efeito de terapias baseadas em trabectedina versus antraciclinas no status imunológico no sangue periférico de doentes com STS. Foi também objetivo avaliar os efeitos do tratamento de longa duração com trabectedina (>20 ciclos), de modo a compreender melhor o seu efeito imunomodulador. Por último, a capacidade preditiva da sobrevida global dos elementos do status imunológico foi avaliada.A análise da frequência e do reportório de células imunes foi realizada por citometria de fluxo, a expressão de genes relacionados com a resposta imunitária foi quantificada por PCR em tempo real e, para a quantificação dos níveis de fatores imunes solúveis, foi utilizada a tecnologia Multiplex Analyte Profiling (xMAP®). Os resultados mostraram diferenças no status imunológico dos doentes com STS quando as terapias e o número de ciclos de trabectedina foram comparados. Nos doentes submetidos a terapias baseadas em trabectedina, os níveis de células T duplas negativas, células T CD4 ativadas, células T reguladoras de memória, células Natural Killer expressando PD-1 e a expressão dos genes IL1B, FCGR3A e SELL foram encontrados aumentados quando comparados com os doentes submetidos a terapias baseadas em antraciclinas. Pelo contrário, os níveis das células T CD4 naïve, early myeloid-derived supressor cells (e-MDSC) e os níveis de expressão dos genes CCL3 e CCL4 foram encontrados diminuídos. Quando analisámos o efeito do tratamento de longa duração (>20 ciclos) com trabectedina, os níveis das células CD56dim Natural Killer, das células T duplas positivas, os níveis solúveis de programmed death-ligand 2 (PD-L2) e B7-H2, e os níveis de expressão de CXCL1 foram encontrados aumentados quando comparados com os pacientes submetidos a ≤20 ciclos de trabectedina. Pelo contrário, as células dendríticas plasmacitóides, as células CD3brigh NKT-like ativadas e a expressão de FGF2 foram encontradas diminuídas. Considerando o valor prognóstico dos fatores com diferenças estatisticamente significativas, encontrámos os níveis solúveis elevados de PD-L2 e B7-H2 associados a uma sobrevida global mais longa. Em suma, estes resultados demonstraram o impacto da trabectedina no status imunológico dos doentes com STS. Os resultados sugerem ainda que os níveis de PD-L2 e o B7-H2 no plasma podem vir a ser usados como biomarcadores preditivos de bom prognóstico em doentes com STS submetidos a terapias de trabectedina de longa duração. Estudos posteriores com maior número de doentes serão necessários para confirmar os dados preliminares do presente trabalho.