[Operability and Pathological Response of Non-Small Cell Lung Cancer (NSCLC) after Neoadjuvant Therapy with Immune Checkpoint Inhibition]

Pneumologie. 2020 Nov;74(11):766-772. doi: 10.1055/a-1199-2029. Epub 2020 Aug 20.
[Article in German]

Abstract

Background: The blockade of immune escape mechanisms (e. g. PD1 /PD-L1) using immune checkpoint inhibition (ICI) can significantly prolong survival and induce remission in patients with advanced non-small cell lung cancer (NSCLC). Less is known about neoadjuvant ICI in patients with resectable (UICC stage III) or oligometastatic (UICC stage IVa) NSCLC.

Methods: Tissue biopsies from patients with advanced or oligometastatic NSCLC were screened for PD-L1 expression. In case of PD-L1-expression > 50 %, ECOG status of 0 or 1 and expected operability, patients received ICI. After about four weeks, patients underwent thoracic surgical resection. In all patients, a complete staging, including PET-CT, cMRI, and endobronchial ultrasound, was performed. The tolerability, the radiological and the histopathological tumor response as well as the surgical and oncological outcomes were analyzed.

Findings: Four patients (2 male, 2 female, age 56 - 78 years, n = 3 adenocarcinoma, n = 1 squamous cell carcinoma) with local advanced tumors received ICI before surgical resection. In three cases the mediastinal lymph nodes were positive. One patient had a single cerebral metastasis which was treated with radiotherapy. All four patients underwent therapy with two to six cycles of ICI (3 × pembrolizumab, 1 × atezolizumab) without any complication, and ICI did not delay the time of surgical resection. According to iRECIST, three patients showed partial response (PR), one patient had stable disease (SD). All tumors were completely resected. The thoracic surgical procedures proved to be technically unproblematic despite inflammatory changes. There were neither treatment-related deaths nor perioperative complications. In the resectates, complete pathological response (CPR, regression grade III ) and regression grade IIb were detected twice. The average time of follow-up was 12 (1 - 24) months. Patients with PPR developed distant metastasis after six months or a local recurrence after four months. The CPR patient is relapse free to date.

Conclusion: In selected patients, neoadjuvant therapy with ICI is well tolerated and can induce a complete remission of the tumor. Treatment with ICI has no negative impact on the surgical procedure. Prognosis seems to be promising in CPR and limited in PPR.

Hintergrund: Eine Blockade von Immun-Escape-Mechanismen (z. B. PD1 /PD-L1) mit Immun-Checkpoint-Inhibition (ICI) kann das Überleben von Patienten mit fortgeschrittenem NSCLC wesentlich verlängern und ausgeprägte Remissionen induzieren. Eine neoadjuvante ICI bei Patienten mit resektablem (UICC-Stadium III) oder oligometastasiertem (UICC-Stadium IVA) NSCLC wurde bisher kaum untersucht.

Patienten/methoden: Es wurden Biopsien von Patienten mit lokal fortgeschrittenem oder oligometastasiertem NSCLC untersucht. Es erfolgte bei einer PD-L1-Expression > 50 %, gutem ECOG-Status und zu erwartender Operabilität die ICI-Applikation und nach ca. 4 Wochen die thoraxchirurgische OP. Alle Patienten erhielten ein komplettes Staging einschließlich PET-CT, cMRT und endobronchialem Ultraschall. Es wurden die Verträglichkeit, das radiologische und histologische Tumoransprechen und das chirurgische Outcome analysiert.

Ergebnisse: 4 Patienten (2 männlich, 2 weiblich, Alter 56 – 78 Jahre, n = 3 Adenokarzinom, n = 1 Plattenepithelkarzinom) erhielten präoperativ einen ICI. Alle Patienten hatten lokal fortgeschrittene Tumore, und die mediastinalen Lymphknoten waren in 3 Fällen positiv. Bei einem Patienten lag eine isolierte Hirnmetastase vor, welche stereotaktisch radiotherapiert wurde. Alle Patienten erhielten präoperativ komplikationslos 2 – 6 Zyklen eines ICI (3 × Pembrolizumab; 1 × Atezolizumab). Dies führte nicht zu einer Verzögerung der OP. Nach iRECIST zeigten 3 Tumore eine partielle response (PR), und ein Patient wies ein stable disease (SD) auf. Alle Tumore wurden komplett reseziert, und die OP erwies sich trotz inflammatorischer Veränderungen als technisch unproblematisch. Es gab keine behandlungsbezogene Morbidität oder Mortalität und keine perioperativen Komplikationen. In den Resektaten waren jeweils 2-mal ein komplettes pathologisches Ansprechen (CPR), Regressionsgrad III nach Junker, und 2-mal ein Regressionsgrad IIa nach Junker nachweisbar. Das mittlere Follow-up betrug 12 (1 – 24) Monate. Die PPR-Patienten entwickelten entweder Fernmetastasen nach 6 Monaten oder ein Lokalrezidiv nach 4 Monaten. Die CPR-Patienten sind bisher rezidivfrei.

Schlussfolgerungen: Eine neoadjuvante Therapie mit ICI ist gut verträglich und kann bei ausgewählten Patienten eine komplette Tumorremission induzieren. Die Behandlung hat keinen negativen Einfluss auf den chirurgischen Eingriff. Die Prognose ist vielversprechend bei CPR und eingeschränkt bei PPR.

MeSH terms

  • Antineoplastic Agents, Immunological / adverse effects*
  • Antineoplastic Agents, Immunological / therapeutic use
  • Carcinoma, Non-Small-Cell Lung / drug therapy
  • Carcinoma, Non-Small-Cell Lung / immunology
  • Carcinoma, Non-Small-Cell Lung / pathology*
  • Carcinoma, Non-Small-Cell Lung / surgery*
  • Female
  • Humans
  • Immune Checkpoint Inhibitors / therapeutic use*
  • Immunotherapy / adverse effects*
  • Lung Neoplasms / drug therapy
  • Lung Neoplasms / immunology
  • Lung Neoplasms / pathology*
  • Lung Neoplasms / surgery*
  • Male
  • Neoadjuvant Therapy
  • Neoplasm Staging
  • Positron Emission Tomography Computed Tomography
  • Treatment Outcome

Substances

  • Antineoplastic Agents, Immunological
  • Immune Checkpoint Inhibitors