Purpose Merkel cell carcinoma (MCC) is a polyomavirus-associated skin cancer that is frequently lethal and lacks established prognostic biomarkers. This study sought to identify biomarkers that improve prognostic accuracy and provide insight into MCC biology. Patients and Methods Gene expression profiles of 35 MCC tumors were clustered based on prognosis. The cluster of genes overexpressed in good-prognosis tumors was tested for biologic process enrichment. Relevant mRNA expression differences were confirmed by quantitative polymerase chain reaction and immunohistochemistry. An independent set of 146 nonoverlapping MCC tumors (median follow-up, 25 months among 116 living patients) was employed for biomarker validation. Univariate and multivariate Cox regression analyses were performed. Results Immune response gene signatures were prominent in patients with good prognoses. In particular, genes associated with cytotoxic CD8+ lymphocytes were overexpressed in tumors from patients with favorable prognoses. In the independent validation set, cases with robust intratumoral CD8+ lymphocyte infiltration had improved outcomes (100% MCC-specific survival, n = 26) compared with instances characterized by sparse infiltration (60% survival, n = 120). Only stage and intratumoral CD8 infiltration (but not age, sex, or CD8+ lymphocytes localized to the tumor-stroma interface) were significant in both univariate and multivariate Cox regression analyses. Notably, traditional histologic identification of tumor-infiltrating lymphocytes was not a significant independent predictor of survival. Conclusion Intratumoral CD8+ lymphocyte infiltration can be readily assessed on paraffin-embedded tissue, is independently associated with improved MCC-specific survival, and therefore, may provide prognostic information that enhances established MCC staging protocols.

Understanding mechanisms of late/acquired cancer immunotherapy resistance is critical to improve outcomes; cellular immunotherapy trials offer a means to probe complex tumor-immune interfaces through defined T cell/antigen interactions. We treated two patients with metastatic Merkel cell carcinoma with autologous Merkel cell polyomavirus specific CD8+ T cells and immune-checkpoint inhibitors. In both cases, dramatic remissions were associated with dense infiltration of activated CD8+s into the regressing tumors. However, late relapses developed at 22 and 18 months, respectively. Here we report single cell RNA sequencing identified dynamic transcriptional suppression of the specific HLA genes presenting the targeted viral epitope in the resistant tumor as a consequence of intense CD8-mediated immunologic pressure; this is distinguished from genetic HLA-loss by its reversibility with drugs. Transcriptional suppression of Class I loci may underlie resistance to other immunotherapies, including checkpoint inhibitors, and have implications for the design of improved immunotherapy treatments.

Cytotoxic chemotherapy is commonly used to treat advanced Merkel cell carcinoma (MCC). However, its efficacy in distant metastatic MCC patients is unclear, in part because most prior reports aggregated these patients with those receiving adjuvant chemotherapy and combined chemoradiation for whom prognosis and outcomes may differ. In this retrospective study, we analyzed detailed records from 62 patients with distant metastatic MCC treated with cytotoxic chemotherapy. Efficacy outcomes including response rate (RR), durability of response (DOR), progression-free survival (PFS), and overall survival (OS) were evaluated. In this cohort, platinum plus etoposide was the most commonly used first-line regimen (69%). RR to first-line chemotherapy was 55% (34/62) with complete responses (CR) in 13% (8/62) and partial responses (PR) in 42% (26/62) while 6% (4/62) had stable disease and 39% (24/62) had progressive disease. Median PFS was 94 days and median OS was 9.5 months from start of chemotherapy. Among responding patients (n = 34), median PFS was 168 days and median DOR was 85 days. Among 30 of the 62 patients who received second-line chemotherapy, RR was 23% (7/30; 1 CR, 6 PR), median PFS was 61 days, and median DOR was 101 days. In summary, first-line chemotherapy is associated with a high RR in metastatic MCC, but responses are typically not durable, and the median PFS is only 3 months. These results suggest rapid emergence of chemoresistance in MCC tumors, and may serve as a useful comparator for immunotherapies currently being explored for metastatic MCC.

Background: Merkel cell carcinoma (MCC) has a high risk of recurrence after initial surgical therapy. Adjuvant radiation therapy (RT) and chemotherapy may be used to reduce the risk of locoregional and systemic recurrence, respectively, but there are conflicting data regarding their impact on survival. We performed a retrospective analysis of MCC cases from the National Cancer Data Base (NCDB) to assess whether adjuvant therapy was associated with differences in survival. Methods: Six thousand nine hundred and eight MCC patients with staging, treatment, and survival data were included. Multivariable analyses were conducted for overall survival (OS) with various treatment modalities while adjusting for prognostic variables including age, sex, comorbidities (Charlson/Deyo score), margin status, primary tumor site and size, and lymph node status. All statistical tests were two-sided. Results: For localized MCC (stage I: n = 3369, stage II: n = 1474 ), surgery plus adjuvant RT was associated with statistically significantly better OS than with surgery alone in multivariable analyses (stage I: hazard ratio [HR] = 0.71, 95% confidence interval [CI] = 0.64 to 0.80, P < .001; stage II: HR = 0.77, 95% CI = 0.66 to 0.89, P < .001). In patients with regional nodal metastases (stage III: n = 2065 ), neither adjuvant RT nor chemotherapy was associated with statistically significantly improved or worsened OS. Conclusions: In this study of the largest MCC cohort reported to date, adjuvant RT was associated with improved OS in stages I-II MCC. Neither adjuvant RT nor chemotherapy was associated with improved OS in stage III MCC. These results, with the limitations of retrospective analyses, are consistent with earlier studies suggesting benefit with adjuvant RT but do not support the routine use of adjuvant chemotherapy in MCC.