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# La biologia# Biologia del cancro

Interazioni immunitarie nel cancro ovarico sieroso ad alto grado

Uno studio rivela un paesaggio immunitario complesso nell'HGSOC e le implicazioni per il trattamento.

Donagh Egan, K. Glennon, A. Treacy, A. Fabre, J. McCormack, S. Hill, R. Morrison, D. Liebler, W. kolch, D. Brennan

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Il cancro ovarico sieroso ad alto grado (HGSOC) è un tipo di cancro che di solito compare in stadi avanzati e spesso si diffonde ad altre parti del corpo. Un aspetto cruciale di questa malattia è come il cancro interagisce con il sistema immunitario. Queste interazioni possono variare ampiamente e portare a risultati diversi per i pazienti. Comprendere come queste relazioni si evolvono dal tumore originale ai siti metastatici è fondamentale per migliorare le strategie di trattamento.

L'importanza dei linfociti infiltranti del tumore

I linfociti infiltranti del tumore (TILs) sono una parte significativa della risposta immunitaria contro i tumori come l'HGSOC. I TILs possono indicare quanto bene il sistema immunitario sta combattendo il cancro, rendendoli importanti indicatori per la prognosi. Quando le cellule T invadono il tumore, possono aiutare a combattere la malattia o, involontariamente, aiutare la crescita del cancro.

Per studiare meglio i TILs, i ricercatori usano un metodo chiamato immunoistochimica (IHC). Questo metodo permette agli scienziati di vedere dove si trovano diversi tipi di cellule immunitarie, in particolare le cellule T all'interno del tumore. Classificano i tumori in tre tipi principali in base a dove si trovano questi TILs:

  1. Fenotipo infiltrato: I TILs sono presenti all'interno delle cellule tumorali.
  2. Fenotipo escluso dal sistema immunitario: I TILs si trovano principalmente nel tessuto circostante ma non all'interno del tumore stesso.
  3. Fenotipo immunitario deserto: Ci sono pochissimi o nessun TIL.

Capire questi profili immunitari aiuta i ricercatori a capire come il sistema immunitario agisce nell'HGSOC. Tuttavia, la maggior parte degli studi ha esaminato singoli siti tumorali piuttosto che analizzare come i TILs cambiano nei diversi luoghi tumorali nello stesso paziente.

Sfide nello studio della progressione metastatica

Studiare i cambiamenti nella risposta immunitaria nel tempo nell'HGSOC è complicato. Molti pazienti hanno tumori in varie posizioni, il che rende difficile tracciare la progressione della malattia. I ricercatori hanno sviluppato una tecnica chiamata analisi del pseudotempo, che aiuta a stimare come i tumori evolvono nel tempo organizzando i dati in un modo che mostra la progressione relativa.

In questo studio, i ricercatori hanno esaminato campioni di tumore da pazienti con HGSOC per capire meglio come i TILs interagiscono con le cellule tumorali nelle varie fasi della malattia. Usando campioni di 23 pazienti, hanno eseguito un'analisi approfondita di 80 campioni tumorali per vedere come i TILs sono distribuiti e come la loro interazione con i tumori cambia nel tempo.

Risultati dalla Profilazione proteomica

I ricercatori hanno identificato un numero significativo di proteine nei campioni tumorali, il che ha aiutato a mappare i cambiamenti che avvengono man mano che il cancro si diffonde dal sito primario. Hanno scoperto che lo stato di metastasi e il sito specifico del tumore erano più influenti del singolo paziente per quanto riguarda le variazioni nell'espressione proteica.

Utilizzando l'analisi del pseudotempo, hanno dimostrato che man mano che il cancro si sviluppava, la relazione tra il tumore e i TILs cambiava notevolmente, con schemi che si allineavano con le osservazioni cliniche attese. Ad esempio, i tumori primari mostravano un profilo immunitario diverso rispetto ai siti metastatici.

Il ruolo delle Cellule T regolatorie nella metastasi

Una scoperta chiave in questa ricerca è stata il ruolo delle cellule T regolatorie (Tregs) nella progressione del cancro. Le Tregs sono un tipo di cellula immunitaria che può sopprimere la risposta immunitaria, permettendo potenzialmente al cancro di crescere senza controllo. Con l'avanzare dei tumori a uno stadio Metastatico, la presenza di Tregs nei siti tumorali aumentava. Questo era particolarmente evidente nella relazione tra Tregs e altri tipi di cellule T, come le cellule T CD4+ e le cellule T gamma delta (γδ).

È interessante notare che lo studio ha rivelato una differenza significativa nel modo in cui le Tregs e altri tipi di cellule T interagivano con l'ambiente tumorale nelle fasi iniziali e tardive del cancro. Nelle fasi iniziali, le Tregs si basavano sulla presentazione dell'antigene per accumularsi, mentre nelle fasi metastatiche, il loro reclutamento dipendeva di più da vie di segnalazione relative allo sviluppo dei vasi sanguigni.

Esaminare la distribuzione delle cellule T

I ricercatori hanno scoperto che i TILs, in particolare le cellule T CD4+ e CD8+, mostravano distinzioni nelle distribuzioni spaziali nei tumori. Le cellule T CD4+ apparivano più escluse dalle cellule tumorali, in particolare nei tessuti metastatici. Lo studio ha indagato come queste cellule erano distribuite all'interno delle diverse regioni del tumore e ha trovato una forte relazione tra le densità di TIL sia nel tumore che nelle aree circostanti.

Utilizzando un approccio a coordinate polari, hanno calcolato la densità complessiva dei TILs e la loro distribuzione rispetto al tumore. Hanno scoperto che mentre la presenza complessiva delle cellule T CD8+ era correlata alla progressione del tumore, l'esclusione delle cellule T CD4+ dalle cellule tumorali era più fortemente legata all'avanzamento della malattia.

Eterogeneità intratumorale e sue implicazioni

Una delle sfide nel trattare l'HGSOC è l'eterogeneità intratumorale dei TILs, il che significa che all'interno dello stesso tumore, la risposta immunitaria può essere altamente variabile. I ricercatori hanno esaminato questo analizzando in dettaglio diverse regioni dei tumori. Hanno trovato che alcune aree erano piene di TILs, mentre altre erano quasi prive di essi.

Usando l'indice di diversità di Shannon, hanno misurato la variabilità dei profili immunitari all'interno dei tumori. Hanno osservato che le cellule T CD8+ mostravano una diversità inferiore rispetto alle cellule T CD4+, indicando una risposta più uniforme tra le cellule T CD8+. Questo suggerisce che le cellule T CD8+ si stavano esaurendo o non funzionando correttamente in risposta al tumore.

Soppressione immunitaria e espansione clonale delle cellule T

I ricercatori hanno analizzato come la presenza di certe proteine influenzasse la risposta immunitaria. Hanno scoperto che le proteine cheratiniche erano più abbondanti nei tumori in cui erano presenti i TILs. È stato anche notato che l'espressione di queste proteine cheratiniche era collegata alla presenza di Tregs, che potrebbero sopprimere altre attività delle cellule T.

Nei tumori infiltrati, c'era una maggiore presenza di proteine cheratiniche, che sembrava favorire l'infiltrazione delle cellule T ma allo stesso tempo limitava la loro espansione clonale. Questo significa che mentre i TILs potevano entrare nel tumore, c'erano meccanismi in atto che limitavano la loro capacità di crescere e proliferare in modo efficace.

Inoltre, è stato trovato che le proteine associate alle vie di risposta immunitaria erano arricchite nei tumori infiltrati, mentre le vie associate alla soppressione immunitaria erano prevalenti nei tumori non infiltrati.

Conclusioni sui meccanismi di evasione immunitaria nell'HGSOC

Questa ricerca ha messo in luce diversi meccanismi chiave di evasione immunitaria che permettono all'HGSOC di progredire da una malattia localizzata a forme metastatiche più disseminate. Le Tregs giocano un ruolo cruciale durante la progressione della malattia, specialmente nella soppressione di altri tipi di cellule T che altrimenti potrebbero attaccare il tumore.

Lo studio ha notato che i tumori nelle fasi iniziali dipendevano fortemente dalla presentazione degli antigeni tumorali per reclutare le Tregs, mentre i tumori nelle fasi più avanzate utilizzavano vie di segnalazione diverse per ottenere lo stesso risultato. Questo cambiamento potrebbe essere dovuto alla perdita di alcune caratteristiche di riconoscimento immunitario nelle cellule tumorali mentre si evolvono e si diffondono.

Proteine chiave come SNX8 sono state identificate come giocanti un ruolo nel reclutamento delle Tregs, indicando che le terapie con checkpoint immunitari potrebbero rafforzare involontariamente questa soppressione immunitaria piuttosto che invertirla. I risultati suggeriscono la necessità di approcci innovativi per mirare specificamente alle Tregs al fine di migliorare i risultati terapeutici per i pazienti con HGSOC.

In generale, questa ricerca sottolinea l'interazione complessa tra l'HGSOC e il sistema immunitario e mette in evidenza l'importanza di una comprensione più profonda di queste interazioni per sviluppare terapie più efficaci per i pazienti che affrontano questa malattia impegnativa.

Fonte originale

Titolo: A TEMPORAL MODEL OF TUMOR-IMMUNE DYNAMICS IN HIGH GRADE SEROUS OVARIAN CANCER

Estratto: Patients with high-grade serous ovarian cancer (HGSOC) typically present with widespread metastasis, obscuring a temporal understanding of tumor-immune dynamics. We performed multi-site global proteomics and matched immunohistochemistry (IHC) of CD4+ and CD8+ tumor infiltrating lymphocytes (TILs) in patient samples. The protein expression profiles were ordered by pseudotime, recapitulating metastatic progression observed in the clinic, and providing a framework to explore tumor-immune dynamics from localized to metastatic disease. Metastatic progression correlated with immune cell infiltration and the recruitment of Tregs to counterbalance the effect of {gamma}{delta} and CD4+ T cells. Whilst later-stage metastases recruited Tregs via chemokines induced by SNX8, early-stage tumors relied more on antigen presentation. The exclusion of CD4+ TILs from the epithelium was correlated with metastatic progression, whereas CD8+ TILs were not, likely due to a predominance of exhausted CD8+ T cells. In early-stage tumors, keratin-expressing cancer cells recruited Tregs via MHC class II, resulting in an inflammatory phenotype characterized by limited IFN{gamma} production and non-clonally expanded T cells. Additionally, IFI44L expression on macrophages caused immune exclusion by downregulating CD53 on T cells. Our findings reveal novel mechanisms of immune escape associated with localized disease and metastatic progression in HGSOC, highlighting potential targets to improve the efficacy of immunotherapy.

Autori: Donagh Egan, K. Glennon, A. Treacy, A. Fabre, J. McCormack, S. Hill, R. Morrison, D. Liebler, W. kolch, D. Brennan

Ultimo aggiornamento: 2024-10-24 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.21.619446

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.21.619446.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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