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Entendendo o Impacto do H. pylori no Câncer Gástrico

Este estudo explora como a infecção por H. pylori afeta as respostas ao tratamento do câncer gástrico.

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O Papel do H. pylori noO Papel do H. pylori noCâncer Gástricosobre câncer gástrico e resposta imune.Estudo revela descobertas importantes
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Câncer gástrico (CG) é um problema sério de saúde, sendo o quinto câncer mais diagnosticado e a terceira principal causa de morte por câncer no mundo. É caracterizado por uma variedade de tipos celulares diferentes e um ambiente complexo ao redor do tumor, o que dificulta o tratamento personalizado. O desenvolvimento do câncer gástrico está frequentemente ligado a uma combinação de fatores, incluindo escolhas de estilo de vida, influências ambientais, fatores genéticos e infecções. Um jogador significativo nesse cenário é a bactéria Helicobacter pylori (H. Pylori), que está presente em quase 90% dos casos de câncer gástrico não cardíaco globalmente e contribui com cerca de 5% dos casos de câncer no mundo.

H. pylori está ligado não só ao desenvolvimento do câncer, mas também afeta a resposta do corpo à imunoterapia, um tipo de tratamento que ajuda o sistema imunológico a atacar células cancerosas. Diferentes testes, incluindo exames histológicos e análises de DNA, podem identificar se uma pessoa atualmente tem ou já teve uma infecção por H. pylori. Estudos mostraram que o status da infecção está associado a diferentes características nas células tumorais.

Imunoterapia para Câncer Gástrico

A imunoterapia, especialmente usando inibidores de checkpoints imunológicos (ICIs), surgiu como um tratamento promissor para vários tipos de câncer. Essas terapias têm produzido bons resultados em vários cânceres, mas sua eficácia no tratamento do câncer gástrico ainda é debatida. Estudos clínicos mostraram resultados mistos ao comparar inibidores de PD-1/PD-L1 com quimioterapia convencional em pacientes com câncer gástrico. Em um estudo, a combinação de nivolumab, um ICI, com quimioterapia mostrou resultados positivos para pacientes com adenocarcinoma gastroesofágico avançado.

Curiosamente, pesquisas indicam que pacientes na Ásia, especialmente os da China, podem responder melhor à imunoterapia. Isso pode ser devido às características moleculares únicas ligadas ao câncer gástrico nesses pacientes, incluindo a influência da infecção por H. pylori. Embora a imunoterapia possa oferecer benefícios, pode ser menos eficaz em pacientes com infecções por H. pylori devido a vários fatores, como supressão imunológica pela infecção e mudanças nas bactérias intestinais, que podem dificultar a resposta positiva esperada ao tratamento.

O Papel da Sequência de RNA de Célula Única

Os avanços recentes na tecnologia de sequenciamento de RNA de célula única (scRNA-seq) permitem que cientistas analisem as características de células individuais dentro de um tumor. Essa técnica fornece uma visão detalhada dos tipos específicos de células presentes e suas funções no ambiente do tumor. Estudos anteriores usaram scRNA-seq para investigar diferentes tipos de tecidos gástricos, descobrindo como as células mudam durante a progressão do câncer gástrico. Essa tecnologia também foi usada para analisar o Microambiente Tumoral (TME), lançando luz sobre as diversas células imunológicas dentro do tumor.

Embora o scRNA-seq tenha revelado muito sobre o TME, não houve muito foco em como a infecção por H. pylori afeta a resposta imunológica ao nível das células individuais. Essa lacuna no conhecimento apresenta uma oportunidade para exploração adicional.

Objetivos do Estudo

O objetivo deste estudo foi examinar as diferenças no TME do câncer gástrico associadas à infecção por H. pylori. Especificamente, a pesquisa buscou identificar os principais tipos celulares, caminhos e programas que se relacionam sobre como os tumores respondem à imunoterapia. Os pesquisadores utilizaram scRNA-seq para perfilar tecidos gástricos de voluntários saudáveis e pacientes com vários status de infecção por H. pylori.

No total, 83.637 células de alta qualidade foram analisadas para entender melhor a paisagem transcriptômica associada à infecção por H. pylori. O estudo também se concentrou em avaliar as interações entre diferentes tipos de células imunológicas e como essas interações impactaram o prognóstico e as respostas à imunoterapia.

Características Celulares do Câncer Gástrico

Os pesquisadores classificaram os tecidos gástricos em função do status da infecção por H. pylori. Eles incluíram amostras de controles saudáveis, pacientes com câncer gástrico, mas sem infecção por H. pylori, aqueles infectados por H. pylori e aqueles com histórico de infecção por H. pylori. Células viáveis foram cuidadosamente coletadas dos tecidos gástricos para análise.

Usando scRNA-seq, os pesquisadores identificaram e rotularam vários tipos de células com base em expressões gênicas específicas. Entre esses tipos celulares estavam células epiteliais malignas e não malignas, células imunológicas e fibroblastos. Ao examinar a composição celular dos tumores, descobriram diferenças significativas entre os tecidos saudáveis e os cancerosos. Por exemplo, as amostras cancerosas tinham uma proporção maior de células imunológicas, enquanto os tecidos saudáveis tinham mais células não malignas.

Efeitos da Infecção por H. pylori na Composição Celular

O estudo tinha como objetivo descobrir como a infecção por H. pylori influencia as mudanças celulares no TME. Os achados indicaram que os tecidos gástricos associados à infecção por H. pylori apresentaram mudanças notáveis nos tipos e funções de várias células imunológicas e não imunológicas.

Os pesquisadores descobriram que a presença da infecção por H. pylori estava ligada a um aumento em respostas inflamatórias específicas dentro do microambiente tumoral. Esse estado inflamatório pode desempenhar um papel na transformação de células gástricas normais em malignas, destacando os riscos potenciais associados à infecção crônica por H. pylori.

Análise de Subclusterização de Células Malignas

Para investigar as células malignas em mais detalhes, os pesquisadores focaram em análises de subclusterização dessas células e identificaram seis subpopulações distintas. Eles observaram diferenças nos perfis de expressão gênica entre esses grupos. Notavelmente, as células malignas de pacientes com infecção por H. pylori mostraram expressões mais altas de genes relacionados à inflamação em comparação com aquelas sem a infecção.

Esses achados sugerem que a infecção por H. pylori pode impulsionar mudanças que levam a características cancerosas mais agressivas. Além disso, o estudo observou que as características moleculares dessas células malignas poderiam servir como biomarcadores potenciais para distinguir diferentes tipos de câncer gástrico, especialmente aqueles associados à infecção por H. pylori.

Caracterização de Células Não Malignas no Câncer Gástrico

Os pesquisadores também analisaram as células epiteliais não malignas na mucosa gástrica para entender como a infecção por H. pylori altera seu comportamento. Eles identificaram vários tipos celulares, incluindo células principais, células do colo e vários tipos de células metaplásticas.

A análise revelou que a infecção por H. pylori resultou em reduções significativas nas proporções de células principais e células do colo. Em contraste, a proporção de células metaplásticas aumentou, indicando uma mudança em direção a um fenótipo mais associado à doença. Essa transformação é essencial notar, pois indica que a infecção crônica pode levar a mudanças na mucosa gástrica que podem predispor indivíduos ao câncer gástrico.

Análise de Células Imunes no Ambiente Tumoral

Linfócitos infiltrantes do tumor (TILs) representam um grupo diversificado de células imunológicas que podem influenciar os resultados do câncer. O estudo incluiu uma análise detalhada dos TILs dentro do microambiente gástrico. Os pesquisadores identificaram vários subtipos de células T e células NK, observando diferenças em sua abundância e características funcionais com base no status da infecção por H. pylori.

Os achados mostraram que a supressão imunológica era mais pronunciada em pacientes com infecção por H. pylori, como evidenciado pela maior presença de células T regulatórias (Tregs) e células T CD8+ exauridas. Essas mudanças refletem uma interação complexa entre o tumor e o sistema imunológico, limitando a resposta imunológica contra o tumor.

Caracterização de Células Mieloides no Câncer Gástrico

Além dos linfócitos, as células mieloides são componentes cruciais da resposta imunológica no câncer. O estudo caracterizou vários tipos de células mieloides presentes no microambiente do câncer gástrico, incluindo macrófagos e mastócitos.

A análise indicou que certas populações de células mieloides, como macrófagos associados a tumores (TAMs), estavam enriquecidas em tecidos gástricos associados a H. pylori. Essas células exibiram características ligadas à inflamação e angiogênese, potencialmente promovendo a progressão e metástase do tumor.

Interações no Microambiente Tumoral

A comunicação intercelular desempenha um papel vital na formação do microambiente tumoral. Os pesquisadores empregaram várias estratégias analíticas para avaliar as interações entre diferentes tipos celulares dentro do microambiente do câncer gástrico. Eles descobriram várias vias de sinalização que foram ativadas, impactando o comportamento das células tumorais e imunológicas.

Os achados dessa análise sugeriram uma rede intrincada de interações que poderiam levar à evasão imunológica e resistência ao tratamento. Por exemplo, certas interações entre ligantes e receptores foram identificadas como críticas na mediação da comunicação entre células imunológicas supressoras e células tumorais.

O Impacto de H. pylori na Resposta à Imunoterapia

O estudo buscou entender como a infecção por H. pylori influencia a resposta à imunoterapia no câncer gástrico. Integrando dados transcriptômicos de múltiplas fontes, os pesquisadores identificaram potenciais biomarcadores que indicam quão bem os pacientes podem responder aos tratamentos de imunoterapia.

Os achados sugeriram que uma alta abundância de células imunes supressoras estava associada a respostas ruins à imunoterapia, enquanto a presença de células T citotóxicas ativas indicava uma melhor probabilidade de resultados positivos do tratamento. Isso destaca a importância de avaliar a composição do TME antes de decidir sobre estratégias de tratamento para pacientes com câncer gástrico.

Direções Futuras e Implicações

Essa pesquisa ressalta a complexidade do câncer gástrico, especialmente em relação à infecção por H. pylori. Entender a paisagem celular e molecular do microambiente tumoral pode beneficiar significativamente as abordagens de tratamento personalizadas.

Estudos futuros devem se concentrar em validar os achados em coortes de pacientes maiores para determinar as melhores estratégias terapêuticas. Além disso, estudos funcionais são necessários para confirmar os papéis de tipos celulares específicos e vias moleculares na progressão e tratamento do câncer gástrico.

Conclusão

O câncer gástrico continua sendo uma doença desafiadora devido à sua composição celular diversificada e ao papel da infecção por H. pylori no desenvolvimento do tumor e na resposta imunológica. Este estudo lança luz sobre as interações intrincadas dentro do microambiente tumoral e destaca o potencial para terapias direcionadas que poderiam melhorar os resultados dos pacientes. Com mais pesquisas e validação, pode ser possível desenvolver estratégias mais eficazes para combater o câncer gástrico, especialmente no contexto da infecção por H. pylori.

Fonte original

Título: Single-cell dissection of prognostic architecture and immunotherapy response in Helicobacter pylori infection associated gastric cancer

Resumo: Most of the gastric cancer (GC) worldwide are ascribed to Helicobacter pylori (H. pylori) infections, which have a detrimental effect on the immunotherapys efficacy. Comprehensively dissecting the key cell players and molecular pathways associated with cancer immunotherapies is critical for developing novel therapeutic strategies against H. pylori infection associated GC. We performed a comprehensive single-cell transcriptome analysis of nine GC with current H. pylori infection (HpGC), three GC with previous H. pylori infection (ex-HpGC), six GC without H. pylori infection (non-HpGC), and six healthy controls (HC). We also investigated key cell players and molecular pathways associated with GC immunotherapy outcomes. We revealed the molecular heterogeneity of different cell components in GC including epithelium, immune cells, and cancer-associated fibroblasts (CAFs) at the single-cell level. The malignant epithelium of HpGC exhibited high expression level of inflammatory and epithelial-mesenchymal transition (EMT) signature, HpGC and ex-HpGC were enriched with VEGFA+ angiogenic tumor-associated macrophages (Angio-TAM) and IL11+ inflammatory CAF (iCAF), characterized by high expression levels of NECTIN2 and VEGFA/B. Additionally, we found significant correlations between the abundance of iCAF with Angio-TAM and TIGIT+ suppressive T cells, and iCAF interacted with Angio-TAM through the VEGF and ANGPTL angiogenic pathways. We also developed an immune signature and angiogenic signature and demonstrated that the iCAF abundance and angiogenic signature could predict poor immunotherapy outcomes in GC.We revealed the transcriptome characteristics and heterogeneity of various cellular constituents of HpGC and demonstrated that a synergistic combination of immunotherapy and anti-angiogenic targeted therapy may be an effective therapeutic modality for HpGC.

Autores: Min Zhang, S. Sang, Y. Fei, X. Cao, W. Song, F. Liu, J. Che, H. Tao, H. Wang, Y. Guan, S. Rong, L. Pei, S. Yao, Y. Wang, C. Liu

Última atualização: 2024-05-31 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.31.596846

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.31.596846.full.pdf

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

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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