Estudio del impacto de la expresión de CD39 en la progresión tumoral y su potencial como blanco terapéutico - Abrate, Carolina Paola Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas ([s. n.], 2024)
En el presente trabajo de tesis doctoral estudiamos el rol de la ectoenzima CD39 en la modulación la respuesta anti-tumoral, haciendo hincapié en el efecto sobre la población de LiT CD8+ con características de agotamiento. Para lograr un entendimiento más profundo realizamos el análisis en 3 modelos murinos de cáncer de origen histológico e inmunogenicidad diferentes. Demostramos que, la molécula PD-1 permite identificar a LiT CD8+ infiltrantes de tumor con diferentes estadios de agotamiento. En este sentido, observamos que una mayor expresión de PD-1 se correlaciona positivamente con una mayor co-expresión de receptores inhibitorios en superficie, la expresión del factor de transcripción inequívoco de agotamiento TOX, una reducida capacidad de producir citoquinas como TNF e IFN-γ y un elevado potencial citotóxico, evaluado por la expresión del marcador de degranulación CD107 y las moléculas citotóxicas perforina y granzima B. Nuestros resultados demuestran que las poblaciones de LiT CD8+ con niveles intermedios de expresión de PD-1 se corresponden con poblaciones con estadios más tempranos de agotamiento, mientras que elevados niveles de expresión de PD-1 corresponden a estadios terminales de agotamiento. Al centrarnos en el estudio del rol de CD39 en la respuesta antitumoral, encontramos que en el modelo de carcinoma de colon (MC38), la ausencia de CD39 conlleva a un mejor control de la progresión tumoral, y que dicho control está acompañado por un mayor infiltrado de leucocitos CD45+ y un mayor porcentaje de LiT CD8+ terminalmente exhaustos con gran potencial citotóxico. En el modelo de melanoma (B16F10), el cual se caracteriza por su bajo infiltrado de LiT CD8+, encontramos que la ausencia de CD39 favorece el control de la progresión tumoral. Dicho control posiblemente se deba a la contribución de otras poblaciones celulares, ya que la ausencia de la ectoenzima no incrementó el infiltrado de LiT CD8+ y al ahondar en la caracterización de dicha población, encontramos que la misma presenta un escaso porcentaje de células con fenotipo efector. Notoriamente, en el modelo de melanoma B16F10-OVA la ausencia de CD39 no favorece un mejor control de la progresión tumoral. Sin embargo, encontramos un mayor infiltrado de LiT CD8+ con fenotipo efector específicos para el antígeno OVA. Además, los tumores de animales CD39KO inyectados con la línea tumoral B16F10-OVA presentan un mayor infiltrado de LIT CD8+ pre-exhaustos. A continuación, evaluamos el impacto de tratamientos que potencian la función efectora de LiT CD8+ como es el complejo IL-2/α-IL-2 (IL-2cx) en combinación con la ausencia o la inhibición farmacológica (POM-1) de CD39. Encontramos que, la ausencia de CD39 no potenció el efecto sobre el control tumoral mediado por IL-2cx. Por otro lado, el tratamiento con POM-1 cuando el tumor es palpable, juntamente con IL-2cx, favorece el control de la progresión tumoral comparado con la monoterapia con IL-2cx o la ausencia de tratamiento. Además, conlleva un aumento de LiT CD8+ pre-exhaustos que expresan marcadores de LIT CD8+ terminalmente exhaustos como el factor de transcripción TOX y perforinas indicando un mayor potencial citotóxico. Estos resultados resaltan la importancia de considerar a CD39 como un potencial blanco terapéutico que mejore la respuesta anti-tumoral en diferentes tipos de cáncer, tanto en pacientes con tumores fríos que son considerados aquellos con peor pronóstico, como en pacientes que son pobres respondedores a las terapias convencionales. Evaluamos, además, mediante la estimulación in-vitro de LiT CD8+ naive, la participación de señales presentes en el MAT en la inducción de CD39 y otras características de agotamiento sobre dicha población. Nuestros resultados revelan que la estimulación a través del TCR es necesaria para la inducción de CD39 y que la presencia de citoquinas tales como IL-6 e IL-27 en conjunto con la señalización a través del TCR favorecen dicha expresión. Demostramos también que, estas señales inducen otras características de agotamiento sobre la población de LiT CD8+CD39+ como la co-expresión de receptores inhibitorios y factores de transcripción asociados a agotamiento. Sin embargo, las condiciones de estímulo utilizadas no fueron suficientes para llevar a los LiT CD8+ CD39+ a un estadio de agotamiento avanzado ya que los mismos no mostraron un compromiso en la producción de citoquinas efectoras como TNF. Finalmente, en el presente trabajo de tesis doctoral, realizamos un estudio de los diferentes estadios de agotamiento de los LiT CD8+ presentes en tumor, juxtatumor y ganglios drenantes invadidos y no invadidos de pacientes con carcinoma ductal o lobulillar invasor de mama que normalmente no son considerados como candidatos a inmunoterapia. Al igual que lo observado en los modelos murinos de tumor, encontramos que los diferentes grados de expresión de PD-1 son un excelente marcador para identificar a LiT CD8+ en diferentes estadios de agotamiento. LiT CD8+ con alta expresión de PD-1 infiltrantes de tumor de pacientes con cáncer de mama representan a la población con mayor expresión de moléculas asociadas a agotamiento terminal como CD39, receptores inhibitorios, KI-67, el factor de transcripción TOX y moléculas citotóxicas como CD107, GrzB y perforinas y disminuida capacidad de producir citoquinas tales como TNF e IFN-γ. De manera interesante, esta población PD-1HIGH no es la más abundante dentro del tumor, si no que, las poblaciones más abundantes son las poblaciones PD-1NEG y PD-1-1INT las cuales presentan conservada capacidad de producir citoquinas. Este hallazgo plantea la consideración de pacientes con cáncer de mama como potenciales respondedores a terapias inmunes dirigidas a expandir y potenciar la funcionalidad de LiT CD8+. Por otro lado, realizamos un análisis de RNAseq de tumores obtenidos de bases de datos públicas (TCGA), los cuales arrojaron que, aquellos pacientes con cáncer de mama cuyos tumores presentan mayor expresión de genes como TOX, PD-1, perforinas y granzimas presentan una mejor probabilidad de supervivencia. Lo que nos lleva a postular la potencialidad de la población de LiT CD8+ PD-1HIGH TOX+ como marcador pronóstico en pacientes con cáncer de mama. La presencia de poblaciones PD-1INT pre-exhaustas tanto en tumor como en tejidos adyacentes y los resultados obtenidos en el análisis transcripcional, nos lleva a postular que estos pacientes presentan un gran potencial como candidatos a inmunoterapias que tengan como blanco a dicha población y que la misma contribuya a un mejor control de la patología.