Prognostic and clinical significance of PD-L1, EGFR and androgen receptor (AR) expression in triple-negative breast cancer (TBNC) patients

Abstract

Breast cancer is the most commonly occurring malignancy and the leading cause of cancer-related death in women. Triple-negative breast cancer (TNBC) is the most aggressive breast cancer subtype and is associated with high recurrence rates, high incidence of distant metastases and poor overall survival. The aim of this study was to investigate the role PD-L1 (Programmed Death-Ligand 1), EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor) and Androgen Receptor (AR) expression in TNBC promotion, progression and response to therapy, This is a retrospective analysis of 125 patients with triple-negative breast cancer operated at the Institute of Oncology and Radiology of Serbia in the period 2009 to 2014. The expression of PD-L1, EGFR and AR wеre observed using the immunohistochemical staining method. PD-L1 expression was determined using the combined positive score (CPS), EGFR expression was determined using the Allred scoring system with cut-off values: ≤4 and >4 (low/high expression) while determining the expression status of AR involved a quantitative method based on the percentage of nuclear expression of malignant cells of any intensity (cut-off value for positive expression was ≥10%). Elevated expression of PD-L1 significantly correlated with higher tumor grade (p=0.0002), nuclear grade (p=0.0007) and loco-regional recurrence (p=0.0146). Alone, it did not show any significant influence on survival (DFI or OS). Contrary to this, the expression of AR showed an impact on DFI (Disease Free Interval, p=0.0171). In addition, elevated AR expression significantly correlated with higher tumor grade. Interestingly, the expression of PD-L1 and AR significantly correlated (Spearman r -0.2747; 95% confidence interval -0.4339 to -0.09895: P (two-tailed) 0.0019) and we were able to make two groups of patients, those who had high simultaneous expression of both genes and those who had low expression. Our results revealed that simultaneous high expression of PD-L1 and AR significantly correlates with tumor grade (p=0.05), nuclear grade (p=o.0242) and metastases (p=0.0497) and has significant impact on DFI (p=0.0191) and OS (overall survival) (p=0.0471). Notably, the expression of Ki67 absolutely correlates with the expression of PD-L1 and AR, has the same pattern of expression. Moreover, reduced expression of EGFR contributes to metastases (p=0.0249) and worse OS (p=0.0127). In conclusion, we believe that concurrent examination of PD-L1, AR, EGFR and Ki67 protein expression may be more useful in predicting TNBC clinical course than the analysis of single protein expression. Specifically, our results showed that simultaneous high expression of PD-L1 and AR, followed by Ki67 expression constitutes a ‘high risk’ profile of TNBC. Combining these results with our previous findings on PTEN-reduced/PI3K-high/mTOR-high expression could be the promising formula.

Рак дојке је најчешћи тип малигнитета и водећи узрок смрти од карцинома код жена. Троструко негативни карцином дојке (ТНБЦ) је најагресивнији његов подтип који се одликује високом стопом рецидива, учесталом појавом удаљених метастаза, као и лошим утицајем на укупно преживљавање. Циљ ове студије је био одређивање експресије PD-L1 (Programmed Death-Ligand 1), EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor) и андроген рецептора (АР) код пацијенткиња оболелих од ТНКД као и да се утврди да ли њихова измењена експресија корелира са клиничким током болести, прогресијом болести и/или одговором на примењену терапију. Овом ретроспективном студијом обухваћено је 125 пацијенткиња оболелох од троструко негативних карцинома дојке које су у периоду 2009. до 2014. године оперисане у Институту за онкологију и радиологију Србије. Експресија PD-L1, EGFR и AR је одређена имунохистохемијском методом бојења. Статус експресије PD-L1 је одређен коришћењем комбинованог позитивног скора (ЦПС), експресија EGFR је одређена коришћењем Allred scoring система са граничним вредностима: ≤4 и >4 (ниска/висока експресија), док је одређивање статуса експресије AR подразумевало квантитативну методу базирану на проценту нуклеарне експресије малигних ћелија било ког интезитета (гранична вредност за позитивну експресију била је ≥10%). Ова студија је показала да је повећана експресија PD-L1 у значајној корелерацији са вишим хистолошким градусом тумора (p=0,0002), нуклеарним градусом (p=0,0007) и са чешћом појавом локо-регионалних рецидива (p=0,0146). Повећана експресија PD-L1 протеина нема значањијег утицаја на дужину интервала без болести и на укупно преживљавање (DFI и ОS). Супротно овоме, експресија АR је у асоцијацији са DFI (p=0,0171), и у корелацији је са вишим градусом тумора. Утврђено је такође да постоји значајна повезаност у симултаној експресији ова два протеина , PD-L1 и АR (Spearman р -0,2747; 95% интервал поверења -0,4339 до -0,09895: P (двострано) 0,0019). Истовремено јасно су дефинисане две групе пацијенткиња-са повишеном експресијом PD-L1 и АR и са смањеном експресијом ова два протеина и утврђено је да симултана експресија корелира са градусом тумора (п=0,05), нуклеарним градусом (p=0.0242) и учесталошћу појаве метастаза (p=0,0497). Истовремено, симултана експресија утиче на DFI (p=0,0191) и OS (p=0,0471). Запажено је да експресија Ki67 значајно корелира са експресијом PD-L1 и AR, као и да има исти образац експресије, док смањена експресија EGFR доприноси чешћој појави метастаза (p=0,0249) и краћем интервалу укупног преживљавања (p=0,0127). Добијени резултати сугеришу да би истовремено испитивање експресије протеина PD-L1, АR, ЕGFR и Ki67 могло бити корисније у предвиђању клиничког тока ТНКД од појединачних анализа. Наши резултати су показали да би група ТНКД ”високог ризика“ могла бити она са симултаном високом експресијом PD-L1 и АR, праћена високом експресијом Ki67.