Avaliação de marcadores imunológicos e purinérgicos em leucemia linfocítica aguda do tipo B

Abstract

A Leucemia Linfocítica Aguda (LLA) é uma neoplasia maligna resultante da proliferação clonal de células associadas aos estágios precoces de maturação linfoide. O sistema purinérgico está envolvido na imunomodulação, porém não se sabe se a expressão e função das enzimas purinérgicas estão alteradas na LLA-B. Além disso, parece que os linfócitos regulatórios (Bregs e Tregs) estão envolvidos com a produção de nucleotídeos extracelulares do sistema purinérgico; esses fatores podem ser responsáveis pela criação de microambientes imunossupressores nos pacientes com LLA-B. O objetivo do trabalho foi correlacionar a expressão dos genes purinérgicos com a sobrevida e caracterizar o sistema imune com ênfase no sistema purinérgico em pacientes com LLA-B. Dessa forma, para as análises in silico, utilizamos dados transcriptômicos. Pacientes LLA foram separados em: LLA recorrente e LLA nãorecorrente; e, após, separados em sangue periférico (SP) ou medula óssea (MO). E para as análises in vivo, amostras foram marcadas com CD3, CD4, CD8, CD19, CD20, CD25, CD45, CD38, CD39 e CD73, sendo as populações celulares analisadas por citometria de fluxo. Observamos que o aumento da expressão do gene CD38 em amostras de MO LLA recorrente/LLA não-recorrente têm impacto negativo na probabilidade de sobrevida global dos pacientes, aumentando o risco de morte. Em amostras de sangue periférico, observamos uma menor quantidade de células CD73+, no grupo LLA, em subpopulações de células T CD4+ e Bregs. Ainda, cada célula T CD8+ expressa mais CD38 em sua membrana celular, ao passo que está menos expressa na membrana das células B e Bregs. Além disso, vimos uma correlação positiva entre CD38 e CD39 na subpopulação de Tregs no grupo LLA, quando avaliada pela frequência. Em amostras de medula óssea, observamos uma maior porcentagem de células CD38+ em subpopulações de células T CD4+ e CD8+, e de células CD39+ na população de Tregs e células CD73+ em subpopulações de células B e Bregs e uma correlação positiva entre CD38 e CD73 na população de células T CD4+ e entre CD38 e CD39 na população de células Bregs no grupo LLA, quando avaliado pelo MFI. No grupo risco padrão (baixo), observamos que cada célula T CD8+ expressa mais CD38 em sua membrana celular no grupo LLA, ao passo que expressa menos nas células B e Bregs. Ainda no grupo risco baixo, as células Treg expressam menos CD39 em sua membrana celular no grupo LLA. No grupo risco alto, há menos células T CD4+CD73+, porém verificamos uma maior expressão de CD73 nas células Bregs, bem como CD39 nas células T CD8+. Ainda, cada célula TCD8+ expressa mais CD38 em sua membrana celular no grupo LLA, e menos na das células B e Bregs. Vimos uma correlação negativa entre CD38 e CD39 na população de Tregs no grupo LLA, quando avaliado pela frequência. CD38 pode estar envolvido no desenvolvimento e progressão da LLA-B. Podemos sugerir que o perfil da frequência de linfócitos pode influenciar o resultado do tratamento em nichos e grupos de risco diferentes, bem como o perfil de expressão e correlação das ectonucleotidases. Faz-se necessário mais pesquisas a respeito das ectonucleotidases, principalmente da CD38, na LLA-B. O entendimento do sistema imune no contexto purinérgico abre perspectivas interessantes como ferramenta para prognóstico e terapia para pacientes com LLA-B.

Acute Lymphocytic Leukemia (ALL) is a malignant neoplasm resulting from the clonal proliferation of cells associated with the early stages of lymphoid maturation. The purinergic system is involved in immunomodulation, but it is not yet known whether the expression and function of enzymes in the purine pathway are altered in ALL-B. In addition it appears that regulatory lymphocytes (Breg and Treg) are involved in production of extracellular nucleotides in the purinergic system; the factors may be responsible for the creation of immunosuppressive profile in patients with ALL-B. The objective of the work was to correlate the expression of purinergic genes with survival and to characterize the immune system with an emphasis on the purinergic system in patients with ALL-B. Thus, for in silico analyses, we use transcriptomic data. ALL patients were separated as following: recurrent ALL and non-recurrent ALL; and, afterwards, separated into peripheral blood (PB) or bone marrow (BM). For in vivo analyses, samples were stained with CD3, CD4, CD8, CD19, CD20, CD25, CD45, CD38, CD39 and CD73, with cell populations analyzed by flow cytometry. We observed that the increased expression of the CD38 gene in BM recurrent ALL/nonrecurrent ALL samples has a negative impact on the patients overall survival probability, increasing the risk of death. In peripheral blood samples, we observed a smaller amount of CD73+ cells, in the ALL group, in subpopulations of CD4+ T cells and Bregs. In addition, each CD8+ T cell expresses more CD38 in its cell membrane, whereas is less expressed in B and Breg cells membrane. In addition, we observed a positive correlation between CD38 and CD39 in the Treg subpopulation in the ALL group, when assessed by frequency. In bone marrow samples, we observed greater frequency of CD38+ cells in subpopulations of CD4+ and CD8+ T cells, and greater frequency of CD39+ cell in the Treg subset as well as greater frequency of CD73+ cells in B and Breg cells. We also observed a positive correlation between CD38 and CD73 in the population of CD4+ T cells and between CD38 and CD39 in the population of Breg cells in the ALL group, when assessed by MFI. In the standard (low) risk group, we observed that each CD8+ cell expresses more CD38 on cells membrane in the ALL group, whereas expresses less in B and Breg cells. Tregs cells express less CD39 on their cell membrane in the ALL group. In the high risk group, there are fewer CD4+ CD73+ T cells, but we found a greater expression of CD73 in Bregs cells, as well as CD39 in CD8+ T cells. In addition, each CD8+ T cell expresses more CD38 on cells membrane in the ALL group, and less in B and Breg cells. We also observed a negative correlation between CD38 and CD39 in the Treg population in the ALL group, when assessed by cells frequency. CD38 may be involved in the development and progression of ALL-B. We can suggest that the lymphocyte frequency profile may influence the outcome of treatment in different niches and risk groups, as well as the expression and correlation profile of ectonucleotidases. More research is needed regarding ectonucleotidases, especially CD38, in ALL-B. Understanding the immune system in the purinergic context opens interesting perspectives as a tool for prognosis and therapy for patients with ALL-B.