Programmed death-ligand 1 (PD-L1) may be induced by oncogenic signals or can be upregulated via interferon gamma (IFN-γ). We have explored whether the expression of IFNG, the gene encoding IFN-γ, is associated with clinical response to the immune checkpoint blockade in non-small cell lung cancer (NSCLC) and melanoma patients. The role of inflammation-associated transcription factors STAT3, IKBKE, STAT1 and other associated genes has also been examined.Total RNA from 17 NSCLC and 21 melanoma patients was analyzed by quantitative reverse transcription PCR. STAT3 and Rantes, YAP1 and CXCL5, DNMT1, RIG1 and TET1, EOMES, IFNG, PD-L1 and CTLA4, IKBKE and NFATC1 mRNA were examined. PD-L1 protein expression in tumor and immune cells and stromal infiltration of CD8+ T-cells were also evaluated. Progression-free survival and overall survival were estimated.A total of 17 NSCLC patients received nivolumab and 21 melanoma patients received pembrolizumab. Progression-free survival with nivolumab was significantly longer in NSCLC patients with high versus low IFNG expression (5.1 months versus 2 months, p = 0.0124). Progression-free survival with pembrolizumab was significantly longer in melanoma patients with high versus low IFNG expression (5.0 months versus 1.9 months, p = 0.0099). Significantly longer overall survival was observed for melanoma patients with high versus low IFNG expression (not reached versus 10.2 months p = 0.0183). There was a trend for longer overall survival for NSCLC patients with high versus low IFNG expression.IFN-γ is an important marker for prediction of response to immune checkpoint blockade. Further research is warranted in order to validate whether IFNG is more accurate than PD-L1.

The efficacy of epidermal growth factor receptor (EGFR) tyrosine kinase inhibitors (TKIs) in EGFR-mutant non–small cell lung cancer (NSCLC) is limited by adaptive activation of cell survival signals. We hypothesized that both signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) and Src-YES-associated protein 1 (YAP1) signaling are dually activated during EGFR TKI treatment to limit therapeutic response. We used MTT and clonogenic assays, immunoblotting, and quantitative polymerase chain reaction to evaluate the efficacy of EGFR TKI alone and in combination with STAT3 and Src inhibition in three EGFR-mutant NSCLC cell lines. The Chou-Talalay method was used for the quantitative determination of drug interaction. We examined tumor growth inhibition in one EGFR-mutant NSCLC xenograft model (n = 4 mice per group). STAT3 and YAP1 expression was evaluated in tumors from 119 EGFR-mutant NSCLC patients (64 in an initial cohort and 55 in a validation cohort) by quantitative polymerase chain reaction. Kaplan-Meier and Cox regression analyses were used to assess the correlation between survival and gene expression. All statistical tests were two-sided. We discovered that lung cancer cells survive initial EGFR inhibitor treatment through activation of not only STAT3 but also Src-YAP1 signaling. Cotargeting EGFR, STAT3, and Src was synergistic in two EGFR-mutant NSCLC cell lines with a combination index of 0.59 (95% confidence interval [CI] = 0.54 to 0.63) for the PC-9 and 0.59 (95% CI = 0.54 to 0.63) for the H1975 cell line. High expression of STAT3 or YAP1 predicted worse progression-free survival (hazard ratio [HR] = 3.02, 95% CI = 1.54 to 5.93, P = .001, and HR = 2.57, 95% CI = 1.30 to 5.09, P = .007, respectively) in an initial cohort of 64 EGFR-mutant NSCLC patients treated with firstline EGFR TKIs. Similar results were observed in a validation cohort. Our study uncovers a coordinated signaling network centered on both STAT3 and Src-YAP signaling that limits targeted therapy response in lung cancer and identifies an unforeseen rational upfront polytherapy strategy to minimize residual disease and enhance clinical outcomes.

// R. Jonas A. Nilsson 1,2,3,* , Niki Karachaliou 4,* , Jordi Berenguer 1 , Ana Gimenez-Capitan 5 , Pepijn Schellen 1,3 , Cristina Teixido 5 , Jihane Tannous 6 , Justine L. Kuiper 7 , Esther Drees 1 , Magda Grabowska 1 , Marte van Keulen 6 , Danielle A. M. Heideman 8 , Erik Thunnissen 8 , Anne-Marie C. Dingemans 9 , Santiago Viteri 4 , Bakhos A. Tannous 6 , Ana Drozdowskyj 10 , Rafael Rosell 4,5,11,12,** , Egbert F. Smit 7,** and Thomas Wurdinger 1,3,6,** 1 Cancer Center Amsterdam, Department of Neurosurgery, VU University Medical Center, Amsterdam, The Netherlands 2 Department of Radiation Sciences, Oncology, Umeå University, Umeå, Sweden 3 ThromboDx B.V., Amsterdam, The Netherlands 4 Translational Research Unit, Dr, Rosell Oncology Institute, Quirón Dexeus University Hospital, Barcelona, Spain 5 Pangaea Biotech SL, Barcelona, Spain 6 Department of Neurology, Massachusetts General Hospital and Neuroscience Program, Harvard Medical School, Boston, MA, USA 7 Cancer Center Amsterdam, Department of Pulmonary Diseases, VU University Medical Center, Amsterdam, The Netherlands 8 Cancer Center Amsterdam, Department of Pathology, VU University Medical Center, Amsterdam, The Netherlands 9 Department of Pulmonary Diseases, Maastricht University Medical Center, Maastricht, The Netherlands 10 Pivotal, Madrid, Spain 11 Catalan Institute of Oncology, Hospital Germans Trias i Pujol, Barcelona, Spain 12 Molecular Oncology Research (MORe) Foundation, Barcelona, Spain * These two authors are co-first authors of the manuscript ** These three authors are co-senior authors of the manuscript Correspondence to: Thomas Wurdinger, email: // Keywords : diagnostics, NSCLC, liquid biopsies, platelets, EML4-ALK Received : August 23, 2015 Accepted : October 06, 2015 Published : November 02, 2015 Abstract Purpose: Non-small-cell lung cancers harboring EML4-ALK rearrangements are sensitive to crizotinib. However, despite initial response, most patients will eventually relapse, and monitoring EML4-ALK rearrangements over the course of treatment may help identify these patients. However, challenges associated with serial tumor biopsies have highlighted the need for blood-based assays for the monitoring of biomarkers. Platelets can sequester RNA released by tumor cells and are thus an attractive source for the non-invasive assessment of biomarkers. Methods: EML4-ALK rearrangements were analyzed by RT-PCR in platelets and plasma isolated from blood obtained from 77 patients with non-small-cell lung cancer, 38 of whom had EML4-ALK-rearranged tumors. In a subset of 29 patients with EML4-ALK-rearranged tumors who were treated with crizotinib, EML4-ALK rearrangements in platelets were correlated with progression-free and overall survival. Results: RT-PCR demonstrated 65% sensitivity and 100% specificity for the detection of EML4-ALK rearrangements in platelets. In the subset of 29 patients treated with crizotinib, progression-free survival was 3.7 months for patients with EML4-ALK+ platelets and 16 months for those with EML4-ALK− platelets (hazard ratio, 3.5; P = 0.02). Monitoring of EML4-ALK rearrangements in the platelets of one patient over a period of 30 months revealed crizotinib resistance two months prior to radiographic disease progression. Conclusions: Platelets are a valuable source for the non-invasive detection of EML4-ALK rearrangements and may prove useful for predicting and monitoring outcome to crizotinib, thereby improving clinical decisions based on radiographic imaging alone.