Senescencia de linfocitos T inducida por tumores : un nuevo mecanismo de evasión de la respuesta inmune

Abstract

Los tumores sólidos son extensamente infiltrados por células del sistema inmune (SI). Dentro del microambiente tumoral, una dinámica interacción entre las células infiltrantes y las células neoplásicas, como asimismo entre las células infiltrantes entre sí, resulta en el establecimiento de una respuesta inmune in situ, que generalmente favorece la progresión tumoral12. Esto se debe a que las células tumorales emplean diversos mecanismos que actúan en concierto para evadir la respuesta inmune. En este sentido, se ha demostrado que líneas tumorales de diversos orígenes inducen senescencia en Linfocitos 1 (LiT) humanos de donantes sanos34. En concordancia con estos resultados, se ha reportado que LiT con características de senescencia se encuentran incrementados en sangre periférica e infiltrando tumores primarios y metástasis en pacientes con cáncer56. Asimismo, se ha reportado que LiT senescentes son capaces de suprimir respuestas linfoproliferativas35, sugiriendo que su presencia en el nicho tumoral podría favorecer la progresión tumoral. Basándonos en reportes previos y en resultados de nuestro grupo de trabajo, construimos la hipótesis que forma parte de esta Tesis Doctoral. El microambiente tumoral conforma una red muy compleja en la cual las células interaccionan entre sí, ya sea por medio de factores solubles o moléculas de superficie. Así, postulamos que las células cancerosas pueden llevar a los LiT CD4+ y CD8+ a un estado disfuncional y a adquirir un fenotipo que se correlaciona con la senescencia. Estos LiT senescentes que están arrestados en el ciclo celular y que además son capaces de suprimir una respuesta linfoproliferativa de células T, podrían modular tanto en sangre periférica como en el tumor la respuesta mediada por otras células del SI, tanto innato como adaptativo favoreciendo el desarrollo tumoral. De esta manera, la inducción de senescencia en los LiT podría plantearse como un nuevo mecanismo de evasión de la respuesta inmune. Utilizando como modelo experimental un sistema de inducción de senescencia in vitro desarrollado en nuestro laboratorio, se planteó como objetivo general evaluar si LII CD4+ y CD8+ senescentes inducidos por tumores (LiT SIT) eran capaces de modular la respuesta de otras células del SI impactando de esta manera en la respuesta inmune frente a tumores. En consecuencia, en primer lugar se propuso estudiar características fenotípicas y funcionales de la población de LiT SIT que puedan impactar en la Resumen modulación de otras poblaciones celulares. En segundo lugar, dado que macrófagos y LiT son células claves en la progresión tumoral, se propuso evaluar si LiT SIT eran capaces de modular rnnocitos/crófagos (Mo/Ma) humanos. La evaluación fenotípica y funcional de LiT SIT reveló que estas células constituyen una población disfuncional per se, ya que son incapaces de producir citoquinas como IL- 2, IFN-y, TNF, IL-6 e IL-10. Además, LiT CD8+ SIT presentan una capacidad de degranulación disminuída, sugiriendo que su capacidad citotóxica está afectada. En concordancia con su fenotipo de senescencia, que incluye pérdida de la expresión de las moléculas co-estimulatorias CD27 y CD28, y acortamiento de sus telómeros, dichas células expresan altos niveles de los receptores inhibitorios Tim-3 y KLRG-1, pero no de PD-1. Además, exhiben niveles reducidos de la cadena 1 del complejo de señalización del TCR. Por otro lado, factores de transcripción involucrados en la diferenciación y función efectora de LiT se encuentran disminuidos o ausentes en LiT SIT. Confirmando resultados previos35, se observó que los LiT SIT suprimen la proliferación de LiT autólogos. lnteresantemente, el estudio cinético de supresión de la linfoproliferación realizado reveló que la supresión mediada por LiT SIT es un evento que ocurre tempranamente, sugiriendo que los LiT SIT constituyen, además, una población regulatoria per se. De hecho, se demostró que un gran porcentaje de los LiT SIT, aún en ausencia de estímulo, expresan en superficie moléculas inmuno-moduladoras como PDLi (ligando de PD-i) y Galectina-9 (ligando de Tim-3) que han sido implicadas en el control de respuestas linfoproliferativas. Por otra parte, se demostró que LiT CD4+ y CD8+ SIT son capaces de modular la activación de Mo/Ma autólogos hacia un perfil pro-inflamatorio y pro-angiogénico. Así, luego del co-cultivo con los LiT SIT, los Mo/Ma expresaron mayores niveles de la molécula CD16 (marcador de macrófagos Mi, pro-inflamatorios) y menores de la molécula CD206 (marcador de macrófagos M2, anti-inflamatorios). Sin embargo, no mostraron cambios en su capacidad fagocítica ni en la expresión de moléculas coestimulatorias o del complejo mayor de histocompatibilidad. En concordancia con su fenotipo de activación clásica (Mi), un mayor porcentaje de los Mo/Ma modulados por los LiT SIT produjeron especies reactivas de oxígeno y nitrógeno. Además, secretaron mayores niveles de citoquinas pro-inflamatorias tales como TNF, IL-6 e lL-1p y menores cantidades de la citoquina anti-inflamatoria IL-10. En relación con su activación hacia un Resumen perfil inflamatorio, Mo/Ma modulados por los LiT SIT exhibieron una mayor activación de la vía canónica de NF-KB. De acuerdo con reportes que demuestran una estrecha relación entre la producción de citoquinas pro-inflamatorias, la activación de la vía de NF-KB y la producción de factores angiogénicos, se encontró que los Mo/Ma incrementaron la producción de IL-8, VEGF-A y MMP-9 luego del cultivo con los LiT SIT e interesantemente, mostraron cantidades reducidas del factor angiostático IP-10. De acuerdo con el rol bien establecido de estos factores en la progresión tumoral, se observó que mediador/es presente/s en los sobrenadantes de co-cultivos de los Mo/Ma con LIT SIT promueve/n la sobrevida de células tumorales y la formación de túbulos por parte de células endoteliales humanas en ensayos in vitro. En concordancia con la incapacidad de los LiT SIT para producir citoquinas, se demostró que la modulación de los Mo/Ma por dichas células requiere el contacto Mo/Ma-LiT SIT. Aunque los LiT CD4+ SIT muestran un comportamiento diferente al de los LiT CD8+ SIT, el bloqueo de la interacción entre dichas células con anticuerpos monoclonales dirigidos contra las moléculas Tim-3 y CD40L, diferencialmente expresadas en los LiT SIT, redujo significativamente la producción de citoquinas pro-inflamatorias y factores angiogénicos en la mayoría de los donantes evaluados. Aunque no es posible descartar vías adicionales, estos resultados indican que las vías Tim-3/Gal-9 y CD40L/CD40 están implicadas en la modulación de los Mo/Ma inducida por los LiT SIT. Los resultados obtenidos en esta tesis doctoral permiten demostrar que los LiT SIT son jugadores relevantes en la compleja interacción entre células tumorales y células del SI infiltrantes que potencialmente favorece la progresión tumoral. Por ello, estas interacciones deberían ser consideradas con el fin de adaptar mejor la inmunoterapia contra el cáncer.