Avaliação de potenciais biomarcadores prognósticos e imunomoduladores em leucemia linfocítica aguda do tipo B (LLA-B)

Abstract

A estratificação de risco da leucemia linfocítica aguda B (LLA-B) comum infantil é baseada em fatores clínicos e biológicos e embora essa estratificação melhore o resultado clínico dos pacientes, a recidiva ocorre em um número significativo de casos. Sabe-se que a LLA-B apresenta heterogeneidade clínica e biológica e 50% dos pacientes não têm marcadores prognósticos definidos. Nesse sentido, a identificação de novos alvos terapêuticos, bem como de biomarcadores prognósticos e diagnósticos pode melhorar os resultados clínicos dos pacientes com LLA-B. A sinalização purinérgica é uma importante via na progressão do câncer. No entanto, a expressão de ectonucleotidases e seu impacto nas células imunes na LLA-B carece de exploração. Considerando diferentes coortes de pacientes com LLA-B comum infantil, a expressão gênica (DPP4/CD38/ENTPD1/NT5E) e proteica (CD38/CD39/CD73) de ectonucleotidases foram analisadas in silico e ex vivo e a associação com o prognóstico foi estabelecida (Capítulo 1); ainda, analisamos a expressão de ectonucleotidases em subpopulações linfocitárias de pacientes com LLA-B (Capítulo 2). Em análises univariadas, a expressão de NT5E foi significativamente associada a pior sobrevida livre de progressão (SLP) em amostras de medula óssea. Em análises multivariadas, análise de Kaplan-Meier e teste de log-rank, maior expressão de NT5E previu SLP desfavorável em amostras de medula óssea. Considerando a doença residual mínima (DRM), maior celularidade foi associada à alta expressão de NT5E no dia 8 da terapia de indução. Além disso, observamos que os leucócitos totais de pacientes com LLA-B infantil tinham mais CD38 em comparação com a mesma população celular de sujeitos saudáveis. De fato, pacientes LLA-B com DRM>0,1% apresentaram maior expressão de CD38 em leucócitos totais em comparação com sujeitos saudáveis. Observamos maior expressão de CD38 em leucócitos totais do que em blastos em pacientes LLA-B com DRM>0,1%; também comparamos pacientes LLA-B com sujeitos saudáveis e observamos um aumento de células T CD4+ e CD8+. Ainda, observamos uma diminuição na expressão de CD38 nas subpopulações de células B e Treg e um aumento na frequência de CD39+CD73+ em células Breg e T CD8+. Analisando citocinas e nucleosídeos/nucleotídeos de adenina, encontramos uma diminuição nas concentrações de TNF, IL-1β e ADO, juntamente com um aumento de AMP no plasma de pacientes com LLA-B. Sugerimos que a expressão do gene NT5E e da proteína CD38, da família das ectonucleotidases, podem fornecer biomarcadores prognósticos interessantes para a LLA-B comum infantil; ainda, como imunomoduladores, a expressão das ectonucleotidases pode estar associada a estados de ativação, bem como à abundância de diferentes subconjuntos celulares. Observamos um perfil de expressão de imunidade pró-tumoral em pacientes com LLA-B no momento do diagnóstico, podendo estar associado à exaustão celular e evasão imune.

The risk stratification of common childhood B-acute lymphocytic leukemia (B-ALL) is based on clinical and biological factors. Although this stratification improves the clinical outcome of patients, relapse occurs in many cases. It is known that B-ALL has significant biological and clinical heterogeneity, and 50% of B-ALL patients do not have defined prognostic markers. In this sense, identifying new therapeutic targets and prognostic and diagnostic biomarkers can improve B-ALL patients’ clinical outcomes. Purinergic signaling is an essential pathway in cancer progression; however, the expression of ectonucleotidases and their impact on immune cells in B-ALL lacks exploration. Considering different cohorts of common childhood B-ALL patients, gene (DPP4/CD38/ENTPD1/NT5E) and protein (CD38/CD39/CD73) expression of ectonucleotidases were analyzed in silico and ex vivo, and the association with prognosis was established (Chapter 1); furthermore, we analyzed the expression of ectonucleotidases in B-ALL patients’ lymphocyte subpopulations (Chapter 2). In univariate analyses, expression of NT5E was significantly associated with worse progression-free survival (PFS) in bone marrow samples. In multivariate analyses, Kaplan-Meier analysis, and log-rank test, higher NT5E expression predicted unfavorable PFS in bone marrow samples. Considering minimal residual disease (MRD), higher levels of cellularity were associated with the high NT5E expression at day 8 of induction therapy. Furthermore, we observed that total leukocytes of common childhood B-ALL patients had more CD38 compared to the same cell population of healthy donors. B-ALL patients with MRD>0.1% had higher CD38 protein expression on total leukocytes in comparison to healthy donors. We observed higher CD38 expression on total leukocytes than blasts in B-ALL patients with MRD>0.1%; we also compared B-ALL patients to healthy donors and observed an increase of CD4+ and CD8+ T-cells. Furthermore, we observed a decrease in CD38 expression in B and Treg subpopulations and an increase in CD39+CD73+frequency in Breg and CD8+ T-cells. Analyzing cytokines and adenine nucleosides/nucleotides, we found a decrease in TNF, IL-1β, and ADO concentrations, and an increase in AMP in B-ALL patients’ plasma. We suggest that NT5E gene and CD38 protein expression, of the ectonucleotidases family, could provide interesting prognostic biomarkers for common childhood B-ALL; as immunomodulators, the expression of ectonucleotidases might be associated with activation states, as well as the abundance of different cellular subsets. We observed a pro-tumor immunity expression profile in B-ALL patients at diagnosis might be associated with cell exhaustion and immune evasion in B-ALL.