The phenomenon of pseudoprogression in cancer immunotherapy: is everything so unambiguous?

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

When evaluating the effect of therapy for malignant neoplasms with inhibitors of CTLA-4, PD-1 and PD-L1, the phenomenon of pseudoprogression may occur. Pseudoprogression is an increase in the volume of tumor tissue due to immunocompetent cells (lymphocytes, macrophages) mobilized into the tumor focus under the action of immunotherapy. As the antitumor effect of lymphocytes and macrophages is realized, the tumor decreases or disappears over time. Pseudoprogression occurs with varying frequency in various types of cancer. It may also matter which immune checkpoint inhibitors is used to treat a solid tumor or lymphoproliferative disease. Currently, several immune-related response-evaluation criteria have been developed, which can help diagnose the phenomenon of pseudoprogression. But, unfortunately, none of these criteria clearly distinguish pseudoprogression from true tumor progression. In the case of an erroneous judgment about the effect of treatment, immunotherapy ends, and the patient may not get a chance for long-term remission. Using two clinical examples (immunotherapy for metastatic kidney cancer and recurrent Hodgkin lymphoma), the authors discuss the pitfalls of evaluating the effectiveness of treatment with checkpoint inhibitors.

About the authors

Vladislav O. Sarzhevskiy

Pirogov National Medical and Surgical Center

Author for correspondence.
Email: vladsar100@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7164-6595

D. Sci. (Med.), Prof.

Russian Federation, Moscow

Vladimir Ia. Melnichenko

Pirogov National Medical and Surgical Center

Email: vladsar100@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6728-6264

D. Sci. (Med.), Prof.

Russian Federation, Moscow

Irina V. Panshina

Pirogov National Medical and Surgical Center

Email: vladsar100@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7529-0047

Department Head

Russian Federation, Moscow

Nikita E. Mochkin

Pirogov National Medical and Surgical Center

Email: vladsar100@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5622-0828

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Vladimir S. Bogatyrov

Pirogov National Medical and Surgical Center

Email: vladsar100@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-6061-9428

hematologist

Russian Federation, Moscow

Maria M. Borshevetskaya

Pirogov National Medical and Surgical Center

Email: vladsar100@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5376-6497

oncologist

Russian Federation, Moscow

Elena G. Smirnova

Pirogov National Medical and Surgical Center

Email: vladsar100@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1114-2592

hematologist

Russian Federation, Moscow

Anna E. Bannikova

Pirogov National Medical and Surgical Center

Email: vladsar100@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3697-6876

hematologist

Russian Federation, Moscow

Anastasia A. Samoylova

Pirogov National Medical and Surgical Center

Email: vladsar100@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3876-3869

hematologist

Russian Federation, Moscow

Aysel A. Mamedova

Pirogov National Medical and Surgical Center

Email: vladsar100@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-7296-9190

hematologist

Russian Federation, Moscow

Anatolij A. Rukavitsin

Pirogov National Medical and Surgical Center

Email: vladsar100@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5027-6932

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Sergei S. Vasilev

Pirogov National Medical and Surgical Center

Email: vladsar100@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0118-7383

oncologist

Russian Federation, Moscow

Oleg Iu. Bronov

Pirogov National Medical and Surgical Center

Email: vladsar100@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2784-302X

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

References

  1. Di Giacomo AM, Danielli R, Guidoboni M, et al. Therapeutic efficacy of ipilimumab, an anti-CTLA-4 monoclonal antibody, in patients with metastatic melanoma unresponsive to prior systemic treatments: clinical and immunological evidence from three patient cases. Cancer Immunol Immunother. 2009;58(8):1297-306.
  2. Chiou VL, Burotto M. Pseudoprogression and immune-related response in solid tumors. J Clin Oncol Off J Am Soc Clin Oncol. 2015;33(31):3541-3.
  3. Dercle L, Seban RD, Lazarovici J, et al. 18F-FDG PET and CT scans detect new imaging patterns of response and progression in patients with hodgkin lymphoma treated by anti-programmed death 1 immune checkpoint inhibitor. J Nucl Med Off Publ Soc Nucl Med. 2018;59(1):15-24.
  4. Wolchok JD, Hoos A, O’Day S, et al. Guidelines for the evaluation of immune therapy activity in solid tumors: immune-related response criteria. Clin Cancer Res. 2009;15(23):7412-20.
  5. Hodi FS, Hwu WJ, Kefford R, et al. Evaluation of immune-related response criteria and RECIST v1.1 in patients with advanced melanoma treated with pembrolizumab. J Clin Oncol. 2016;34(13):1510-7.
  6. Queirolo P, Spagnolo F. Atypical responses in patients with advanced melanoma, lung cancer, renal-cell carcinoma and other solid tumors treated with anti-PD-1 drugs: A systematic review. Cancer Treat Rev. 2017;59):71-8.
  7. Mokrane FZ, Chen A, Schwartz LH, et al. Performance of CT Compared with 18F-FDG PET in Predicting the Efficacy of Nivolumab in Relapsed or Refractory Hodgkin Lymphoma. Radiology. 2020;295(3):651-61.
  8. Sarzhevskii VO, Demina EA, Mochkin NE, et al. Checkpoint inhibitors and classical Hodgkin’s lymphoma: efficacy and safety of pembrolizumab in relapsed/refractory tumor (experience at the NI Pirogov Russian National Medical Center of Surgery). Clin Oncohematology. 2021;14(1):53-62.
  9. Pignon JC, Jegede O, Shukla SA, et al. irRECIST for the evaluation of candidate biomarkers of response to nivolumab in metastatic clear cell renal cell carcinoma: analysis of a phase II prospective clinical trial. Clin Cancer Res. 2019;25(7):2174-84.
  10. Seymour L, Bogaerts J, Perrone A, et al. iRECIST: guidelines for response criteria for use in trials testing immunotherapeutics. Lancet Oncol. 2017;18(3):e143-52.
  11. Younes A, Hilden P, Coiffier B, et al. International Working Group consensus response evaluation criteria in lymphoma (RECIL 2017). Ann Oncol. 2017;28(7):1436-47.
  12. Cheson BD, Byrd JC, Rai KR, et al. Refinement of the Lugano Classification lymphoma response criteria in the era of immunomodulatory therapy. Blood. 2016;128(21):2489-96.
  13. Ma Y, Wang Q, Dong Q, et al. How to differentiate pseudoprogression from true progression in cancer patients treated with immunotherapy. Am J Cancer Res. 2019;9(8):1546-53.
  14. Guibert N, Mazieres J, Delaunay M, et al. Monitoring of KRAS-mutated ctDNA to discriminate pseudo-progression from true progression during anti-PD-1 treatment of lung adenocarcinoma. Oncotarget. 2017;8(23):38056-60.
  15. Lee JH, Long GV, Menzies AM, et al. Association between circulating tumor DNA and pseudoprogression in patients with metastatic melanoma treated with anti-programmed cell death 1 antibodies. JAMA Oncol. 2018;4(5):717-21.
  16. Sanmamed MF, Perez-Gracia JL, Schalper KA, et al. Changes in serum interleukin-8 (IL-8) levels reflect and predict response to anti-PD-1 treatment in melanoma and non-small-cell lung cancer patients. Ann Oncol. 2017;28(8):1988-95.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1: a, b – an increase in target liver lesions (a – before the beginning of immunotherapy; b – 2 months after the initiation of immunotherapy); c, d – an increase in target lesions in the projection of the right adrenal gland and in the projection of the resection region (c – before the beginning of immunotherapy; d – 2 months after the initiation of immunotherapy).

Download (221KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2: a, b – an increase in target liver lesions (a – before the beginning of immunotherapy; b – 4 months after the initiation of immunotherapy); c, d – an increase in target lesions in the projection of the right adrenal gland and in the projection of the resection region (c – before the beginning of immunotherapy; d – 4 months after the initiation of immunotherapy).

Download (221KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3: a, b – the significant reduction of the target lesion in the projection of the right adrenal gland and the disappearance of the tumor in the projection of the resection area (a – 4 months after the initiation of immunotherapy; b – 6 months after the initiation of immunotherapy); c, d – tumor volume reduction in the left maxillary sinus (c – 4 months after the initiation of immunotherapy; d – 6 months after the initiation of immunotherapy).

Download (181KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. The extension of the large soft tissue component of the tumor was detected from ThIV to ThVI vertebrae: a – the sagittal projection; b – the frontal projection.

Download (242KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Dynamics of changes in tumor tissue according to the data of positron emission tomography combined with computed tomography: a – before the beginning of immunotherapy; b – in the period of pseudoprogression and the deterioration in the condition of patient (the development of neurological symptoms); c – after the regression of neurological manifestation.

Download (151KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2021 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».