Combining CD3 density and PD-L1 expression into one prognostic factor identifies patients with an exceptional prognosis

Introduction: T cell infiltrates have previously been associated with a good prognosis. For PD-L1 expression aside of treatment targeting the PD1/PD-L1 axis data are controversial. In this analysis, we combined both markers in a cohort of patients treated with surgery and risk-adapted adjuvant therapy.

Material / Methods: A tissue microarray with 343 primary tumors in triplicate was stained immunohistochemically for CD3 and PD-L1 (E1L3N). CD3 densities (cells/mm2) were assessed using digital image analysis (QuPath) and PD-L1 expression was scored in tumor and immune cells analogue to CPS (<1; 1). Overall Survival (OS) and recurrence-free survival in months were calculated using the Kaplan-Meier method and were compared by log-rank tests.

Results: CD3 densities differed significantly by primary tumor site. The respective median CD3 density was used for binarization (CD3high/low). CD3high was associated with longer OS (p<0.001; not reached vs. 52.0 Mo) and RFS (p<0.001; 111,3 vs. 43.3 Mo) compared to CD3low. PD-L1 expression CPS1 was associated with longer OS (p=0,002; 111,3 vs. 49,3 Mo) and RFS (p=0.006; 98,3 vs. 41.0 Mo) compared to CPS<1. Combining CD3 and PD-L1, OS and PFS were significantly longer for CD3high/CPS1 compared to all other combinations (p<0.001). CD3low/CPS<1, CD3low/CPS and CD3high/CPS<1 did not differ significantly for OS or RFS.

Conclusion: The combination of CD3-density and PD-L1 expression performed superiorly in comparison to CD3 or PD-L1 alone. CD3-density combined with PD-L1 expression may identify patients who could benefit most from immunotherapy.

Einleitung: T-Zell-Infiltrate sind mit einer besseren Prognose assoziiert. Für den prognostischen Einfluss der PD-L1 Expression, abseits einer gegen die PD1/PD-L1 Achse gerichteten Therapie, gibt es für HNSCC widersprüchliche Daten. In dieser Analyse werden beide Marker gemeinsam im Kontext kurativer primär chirurgischer Therapie beleuchtet.

Material / Methoden: Ein Tissue Microarray mit 343 Primär-Tumorproben (Triplikate) wurde für CD3 und PD-L1 (E1L3N) immunhistochemisch gefärbt. Die Auswertung der CD3 Infiltrate (Zellen/mm2) erfolgte mittels digitaler Bildanalyse (QuPath) und die PD-L1 Expression in Tumor- und Immunzellen analog zum CPS (gruppiert in <1; 1-19; 20). Gesamt- (OS) und Rezidiv-freies Überleben (RFS) in Monaten (Mo) wurden mittels Kaplan-Meier Methode und Log-Rank Test verglichen.

Ergebnisse: Die CD3-Dichte unterschied sich signifikant nach HNSCC Primärtumorregion. Der jeweilige Median der CD3-Dichte je Tumorregion wurde zur Binarisierung (CD3high/low) verwendet. CD3high war im Vergleich mit CD3low mit verlängertem OS (p<0,001; nicht erreicht vs. 52,0 Mo) und RFS assoziiert (p<0.001; 111,3 vs. 43.3 Mo). PD-L1 Expression CPS1 war im Vergleich zu CPS<1 mit längerem OS (p=0,002; 111,3 vs. 49,3 Mo) und RFS assoziiert (p=0,006; 98,3 vs. 41,0 Mo). Kombiniert waren OS und PFS nur für CD3high/CPS im Vergleich zu allen anderen Kombinationen signifikant verlängert (jeweils p<0,001). CD3low/CPS<1, CD3low/CPS und CD3high/CPS<1 unterschieden sich bezüglich OS und RFS nicht signifikant voneinander.

Schlussfolgerung: Die Kombination aus CD3-Dichte und PD-L1 Expression übertrifft die Einzelfaktoren in der Prognosevorhersage. CD3-Dichte kombiniert mit PD-L1-Expression könnte Patienten identifizieren, die auch von einer Immuntherapie profitieren könnten.

Advisory Boards: Merck Sharp & Dohme

Honoraria: Merck Sharp & Dohme, Bristol Myers Squibb

Patents: Peptides and combinations of peptides for use in immunotherapy against oropharyngeal

squamous cell carcinoma (OPSCC) and other cancers (5402P650EP)