Caracterização transcricional de infiltrados imunológicos e sua relação com a sobrevida de pacientes com glioblastoma

Abstract

Introdução: A complexidade das populações de células do sistema imunológico infiltrando tumores humanos com seus efeitos sinérgicos ou antagônicos pode influenciar os tumores de forma diferente. Embora as células do sistema imunológico sejam encontradas dentro do sítio tumoral, a razão para incapacidade do sistema imunológico em eliminar o tumor foram pouco elucidadas. Objetivo: Avaliar a importância das diferentes populações de células no sistema imunológico presentes no microambiente tumoral de glioblastoma e seus efeitos sobre as demais células em relação ao prognóstico dos pacientes. Metodologia: Foram utilizados dados de transcriptoma e dados clínicos gerados pelo The Cancer Genome Atlas (TCGA) e meta-assinaturas representando diferentes células do sistema imunológico previamente descritas. A relação entre as meta-assinaturas foi avaliada através de análises de mapa de calor e correlação de Pearson. As análises de sobrevida foram realizadas através de gráficos de Kaplan-Meier das meta-assinaturas individualmente, com dois e três elementos. Resultados e Discussão: Assinaturas transcricionais de diversas populações do sistema imunológico com papel imunossupressor foram encontradas infiltrando tumores de pacientes com glioblastoma, tais como macrófagos, células NK e NK T, MDSCs e Tregs e correlacionaram com um pior prognóstico dos pacientes. As meta-assinaturas T CD8+ e CD4+ não foram capazes de predizer o prognóstico dos pacientes sozinhas. No entanto, na ausência de elementos de imunossupressão, os pacientes com alta expressão da meta-assinatura de células T CD8+ mostraram melhor sobrevida em relação aos demais. Observamos uma divisão das meta-assinaturas em 4 conjuntos distintos, sendo um deles formado por Macrófagos, MDSCs e Tregs demonstrando pior prognóstico e outro cluster contendo CD4 e CD8 conferindo um melhor prognóstico, ambos quando altamente expressos. Esses resultados não se repetiram para gliomas de grau II e III. Conclusão: Se considerarmos as assinaturas transcricionais dos diferentes aspectos da resposta imunológica de forma integrada, teremos um impacto preditivo sobre a sobrevivência com papel positivo para a meta-assinatura referente a linfócitos CD8 e negativos para as meta-assinaturas de macrófagos, MDSC, Tregs, NK e NK T em pacientes com glioblastoma pacientes. A compreensão acerca desses diversos fatores reguladores e estimuladores do sistema imunológico no paciente, bem como no microambiente tumoral, é essencial para delinear uma estratégia eficaz com o objetivo de aumentar a resposta imune antitumoral e gerar benefícios clínicos reais.

Introduction: The complexity of immune cell populations infiltrating human tumors with their synergistic or antagonistic effects may influence tumors differently. Although immune cells are found within the tumor site, the reason for the incapacity of the immune system in eliminating the tumor has hardly been elucidated. Objective: To evaluate the importance of different immune cell populations present in the glioblastoma tumor microenvironment and its effects on the other immune cells. Methodology: Transcriptome and clinical data were generated by The Cancer Genome Atlas (TCGA) and meta-signatures representing different cells of the immune system previously described were used. The relationship between meta-signatures was evaluated through heat-map analysis and Pearson's correlation. Survival analysis were performed through Kaplan-Meier plots of meta-signatures individually, with two and with three elements. Results and discussion: Infiltrating immune cells with immunosuppressive role were found in patients with glioblastoma, such as macrophages, NK and NK T cells, MDSCs and Tregs, and were correlated with poorer prognosis of patients. The CD8 + and CD4 + T meta-signatures were not able to predict patients’ prognosis alone. However, in the absence of immunosuppressive elements, patients with higher levels of CD8 + T-cell meta-signatures showed better survival than the opposite expression profile. We observed a division of meta-signatures into four clusters. The cluster consisting of macrophages, MDSCs and Tregs demonstrated the worst prognosis and the cluster containing CD4 and CD8 conferred the best prognosis, when both meta-signatures were highly expressed. These results were not reproduced for grade II and III gliomas. Conclusion: If we consider the transcriptional signatures of the different response immunological aspects in an integrated way, they will have a predictive impact on survival with positive role for CD8 and negative roles for macrophages, MDSC, Tregs, NK and NK T meta-signatures in glioblastoma patients. Understanding these regulatory factors and stimulators of the patients' immune system, as well as the tumor microenvironment, is essential to delineate an effective strategy to increase the anti-tumor immune response and generate real clinical benefits.