41
2020 IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA ACUTĂ MIELOBLASTICĂ -REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT- Coordonator științific Prof. Univ. Dr. Petru CIANGA Doctorand, Ion ANTOHE

IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

2020

IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI

IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA ACUTĂ

MIELOBLASTICĂ

-REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT-

Coordonator științific

Prof. Univ. Dr. Petru CIANGA

Doctorand,

Ion ANTOHE

Page 2: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28
Page 3: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie,

molecule B7, PD-1, ICOS

Teza de doctorat conține:

• Partea teoretică organizată în 4 capitole (40 de pagini)

• Partea personală organizată în 5 capitole (88 de pagini)

• 25 de tabele și 28 de figuri

• Referințe bibliografice (277 de titluri)

Notă: acest rezumat conține referințe bibliografice, imagini și

tabele, respectând numerotarea și conținutul tezei de doctorat.

Page 4: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28
Page 5: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

ii

CUPRINS ABREVIERI………………………………………………...……..ix

MULȚUMIRI...................................................................................xv

STADIUL ACTUAL AL CUNOAȘTERII.......................................1

Introducere.........................................................................................1

CAPITOLUL 1. Leucemia acută mieloblastică: principii

etiopatogenice și terapeutice..............................................................3

1.1 Generalități.............................................................................3

1.2 Etiopatogenie....................................................................3

1.3 Patogeneză........................................................................4

1.3.1 Originea celulară......................................................4

1.3.1.1 Celula stem hematopoietică.............................4

1.3.1.2 Celula stem leucemică.....................................4

1.3.2 Nișa celulei stem hematopoietice.............................5

1.3.3 Nișa celulei stem leucemice.....................................6

1.3.4 Modelul bistadial al leucemogenezei.......................7

1.3.5 Evenimente genetice în leucemie acută

mieloblastică.....................................................................9

1.3.6 Anomalii moleculare în leucemia acută

mieloblastică...................................................................10

1.4 Clasificarea leucemiei acute mieloblastice.....................11

1.5 Prognosticul leucemiei acute mieloblastice....................12

1.6 Principii terapeutice........................................................14

CAPITOLUL 2. Noțiuni generale de imunitate antitumorală..........15

2.1 Imunitatea antitumorală: generalități....................................15

2.2 Teoria imunosupravegherii...................................................15

2.2.1 Imunosupravegherea în modele experimentale...........15

2.2.2 Observații clinice.........................................................16

2.3 Teoria imunoeditării.............................................................16

2.4 Mecanisme de evadare imună..............................................16

2.5 Ciclul cancer-imunitate antitumorală și set-point-ul imunității

antitumorale................................................................................17

2.6 Profilurile imune în cancer...................................................18

CAPITOLUL 3. Imunoeditare și imunosupraveghere în leucemia

acută mieloblastică...........................................................................19

3.1 Peisajul antigenic al leucemiei acute mieloblastice..............19

3.2 Teoria imunosupravegherii în leucemia acută

mieloblastică...............................................................................21

Page 6: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

iii

3.2.1 Efectorii sistemului imun în leucemia acută

mieloblastică.........................................................................21

3.2.2 Observații clinice.........................................................22

3.3 Imunoeditarea și răspunsul imun antileucemic T-mediat în

leucemia acută mieloblastică......................................................23

3.3.1 Observaţii experimentale ce susţin teoria imunoeditării

în leucemia acută mieloblastică............................................23

3.3.2 Observații clinice ce susțin teoria imunoeditării..........23

3.3.2.1 Anomalii ale imunității antitumorale T-mediate la

diagnostic........................................................................23

3.3.2.2 Anomalii ale imunității antitumorale T-mediate la

recădere...........................................................................24

3.3.2.3 Anomalii ale imunității antitumorale T-mediate în

leucemia acută mieloblastică secundară..........................24

3.4 Principii de procesare şi prezentare a antigenului................25

3.4.1 Calea citosolică............................................................25

3.4.2 Calea endocitică...........................................................25

3.4.3 Căi non-clasice de prezentare a antigenului................26

3.4.3.1 Cross-prezentarea................................................26

3.4.3.2 Prezentarea MHC II – mediată a antigenelor

intracelulare.....................................................................26

3.4.4 Co-stimularea...............................................................26

3.4.4.1 Familia moleculelor B7 și roluri în imunitatea

antitumorală....................................................................26

3.5 Procesarea şi prezentarea antigenului în leucemia acută

mieloblastică...............................................................................29

3.5.1 Celule prezentatoare de antigen în leucemia acută

mieloblastică: celulele dendritice..........................................29

3.5.2 Celule prezentatoare de antigen în leucemia acută

mieloblastică: mieloblaştii maligni.......................................30

3.5.3 Relevanţa teoretică şi prognostică a integrităţii şi

funcţionalităţii căii MHC II dependente de prezentare a Ag

de proveniență intracelulară în leucemia acută

mieloblastică.........................................................................30

3.5.3.1 Expresia CIITA...................................................30

3.5.3.2 Expresia CD74....................................................31

3.5.3.3 Expresia HLA-DM, HLA-DO, raportul

DM/DO...........................................................................31

3.5.3.4 Expresia CLIP.....................................................32

Page 7: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

iv

3.5.3.5 Autofagia în leucemia acută mieloblastică.........33

3.6 Co-stimularea în leucemia acută mieloblastică....................33

3.6.1 Relevanţa teoretică şi prognostică a expresiei

moleculelor B7 şi a altor molecule co-stimulatorii în

leucemia acută mieloblastică................................................33

3.7 Limfocitele T în leucemia acută mieloblastică.....................35

3.7.1 Conditii esențiale ale priming-ului limfocitelor T CD4+

şi CD8+.................................................................................35

3.7.2 Subseturile funcţionale de limfocite Th.......................35

3.7.3 Subseturile maturative de limfocite Th........................36

3.7.4 Relevanţa prognostică a subtipurilor maturative şi

funcţionale T în leucemia acută mieloblastică......................37

3.7.5 Relevanţa prognostică a expresiei de receptori pentru

molecule co-stimulatorii/co-inhibitorii pe limfocitele

T............................................................................................38

3.7.5.1 Expresia ICOS.....................................................38

3.7.5.2 Expresia PD-1, CTLA-4, TIM-3, LAG3 și

CD200.............................................................................39

CAPITOLUL 4. Perspective în imunoterapia leucemiei acute

mieloblastice....................................................................................41

4.1 Anticorpii monoclonali.........................................................41

4.2 Inhibitorii punctelor de control

imun............................................................................................41

4.3 Activatorii bispecifici ai limfocitelor T................................41

4.4 Limfocitele T cu receptori chimerici pentru antigen............42

4.5 Vaccinuri anti-leucemice......................................................42

4.6 Profilurile imune în leucemia acută mieloblastică și

personalizarea imunoterapiei......................................................42

CONTRIBUȚII PERSONALE........................................................45

CAPITOLUL 5. Material și metode................................................45

5.1 Obiective..............................................................................45

5.2 Design-ul studiului...............................................................45

5.3 Criterii de includere..............................................................45

5.4 Criterii de excludere.............................................................45

5.5 Protocol de evaluare generală a pacienţilor..........................46

5.5.1 Investigaţii standard la diagnostic................................46

5.5.2 Tratament standard de inducție....................................46

5.5.3 Clasificare şi încadrare prognostică.............................47

Page 8: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

v

5.6 Protocol de evaluare a capacităţii de celulă prezentatoare de

antigen a mieloblaştilor tumorali şi a disfuncţiei limfocitare

T..................................................................................................47

5.6.1 Investigaţii destinate profilului de celulă prezentatoare

de antigen al mieloblastului tumoral.....................................47

5.6.2 Investigaţii destinate disfuncţiei imune asociate

leucemiei acute mieloblastice...............................................47

5.7 Citometria de flux multiparametrică: principiul metodei.....48

5.8 Considerente teoretice şi tehnice referitoare la design-ul

panelurilor de anticorpi monoclonali fluorocromaţi...................48

5.9 Structura panel-urilor de anticorpi monoclonali

fluorocromaţi..............................................................................49

5.10 Optimizarea tehnicii...........................................................49

5.10.1 Configurarea citometrului: stabilirea voltajelor pentru

detectorii de fluorescenţă......................................................49

5.10.1.1 Configurarea parametrilor FSC/SSC................49

5.10.1.2 Configurarea voltajelor pentru detectorii de

fluorescenţă.....................................................................50

5.10.2 Titrarea anticorpilor monoclonali..............................50

5.10.2.1 Principiu............................................................50

5.10.2.2 Protocol de lucru...............................................50

5.10.3 Corectarea suprapunerii spectrale între detectori.......51

5.10.3.1 Principiu............................................................51

5.10.3.2 Protocol de lucru...............................................51

5.10.4 Controlul intern al strategiei de gating......................51

5.10.4.1 Principiu............................................................51

5.10.4.2 Protocol marcaj de suprafață.............................52

5.10.4.3 Protocol marcaj intracelular..............................52

5.11 Condiții pre-analitice..........................................................53

5.12 Infrastructură necesară........................................................53

5.13 Protocol de lucru................................................................53

5.13.1 Protocol pentru marcaj de suprafață..........................53

5.13.2 Protocol pentru marcaj intracelular............................54

5.14 Strategia de gating și analiză a datelor...............................54

5.14.1 Tub 1 T1-MO.............................................................54

5.14.2 Tub 2 T2-MO.............................................................54

5.14.3 Tub 3 T3- MO............................................................55

5.14.4 Tub 4 T4-SP...............................................................55

5.14.5 Tub 5 T5-SP...............................................................55

Page 9: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

vi

5.14.6 Tub 6 M1...................................................................55

5.14.7 Tub 7 M2...................................................................55

5.14.8 Tub 8 M3...................................................................56

5.15 Evaluarea citogenetică și moleculară a pacienților............56

5.16 Analiza statistică a datelor.................................................56

CAPITOLUL 6. Rezultate...............................................................57

6.1 Analiza flow-citometrică a măduvei osoase normale...........57

6.1.1 Obiectivele etapei de studiu.........................................57

6.1.2 Rezultate .....................................................................57

6.1.2.1 Expresia elementelor sistemului MHC II

dependent de prezentare al antigenului în măduva osoasă

normală............................................................................57

6.1.2.1.1 Expresia CD74...........................................58

6.1.2.1.2 Expresia HLA-DM.....................................58

6.1.2.1.3 Expresia CLIP............................................58

6.1.2.2 Expresia moleculelor B7 pe precursorii

CD34+/CD117+/HLA-DR+ din măduva osoasă

normală............................................................................58

6.1.2.2.1 Expresia B7.1.............................................59

6.1.2.2.2 Expresia B7.2.............................................59

6.1.2.2.3 Expresia ICOS-L.......................................59

6.1.2.2.4 Expresia PD-L1.........................................59

6.1.2.2.5 Expresia PD-L2.........................................60

6.1.2.2.6 Expresia B7-H3.........................................60

6.1.2.2.7 Expresia B7-H4.........................................60

6.1.2.3 Populațiile limfocitare T în sângele periferic și

măduva osoasă normală...................................................60

6.1.2.3.1 Subseturile maturative de limfocite T CD4+

în măduva osoasă normală........................................61

6.1.2.3.2 Polarizarea funcțională a subseturilor

maturative de limfocite T CD4+ din măduva osoasă

normală.....................................................................61

6.1.2.3.3 Expresia CTLA-4, ICOS și PD-1 pe

subseturile maturative de limfocite T CD4+ din

măduva osoasă normală............................................62

6.1.2.3.4 Expresia CTLA-4, ICOS și PD-1 pe

subseturile maturative de limfocite T CD4 negative

din măduva osoasă normală......................................62

Page 10: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

vii

6.1.2.3.5 Subseturile maturative de limfocite T CD4+

în sângele periferic....................................................63

6.1.2.3.6 Polarizarea funcțională a subseturilor

maturative de limfocite T CD4+ din sângele

periferic.....................................................................63

6.2 Evaluarea clinică, biologică, imunofenotipică, citogenetică

și moleculară a pacienților, încadrarea în clase de risc și

impactul asupra supraviețuirii...................................................64

6.2.1 Evaluarea clinico-biologică........................................64

6.2.2 Evaluarea imunofenotipică.........................................65

6.2.3 Caractere citogenetice și moleculare..........................66

6.2.4 Încadrarea în clasa de risc European Leukemia

Net.......................................................................................67

6.2.5 Evoluția pacienților din lotul de studiu......................68

6.3 Evaluarea status-ului de celulă prezentatoare de antigen a

mieloblaștilor leucemici............................................................69

6.3.1 Obiectivele etapei de studiu........................................69

6.3.2 Expresia elementelor sistemului MHC II dependent de

prezentare a antigenului.......................................................70

6.3.2.1 Expresia HLA-DR...............................................70

6.3.2.2 Expresia CD74.....................................................70

6.3.2.3 Expresia HLA-DM...............................................71

6.3.2.4 Expresia CLIP......................................................71

6.3.2.5 Definirea unor pattern-uri de prezentare deficientă

a antigenului.....................................................................72

6.3.2.5.1 Pattern-ul 1 (HLA-DR+, CLIP+, CD74+,

HLA-DM+low).........................................................73

6.3.2.5.2 Pattern-ul 2 (HLA-DR+, CLIP-, CD74+,

HLA-DM+low) ........................................................74

6.3.2.5.3 Pattern-ul 3 (HLA-DR+, CLIP-,

CD74+low, HLA-DM+low).....................................75

6.3.5.2.4 Pattern-ul 4 (HLA-DR+, CLIP+, CD74+,

HLA-DM+)...............................................................76

6.3.3 Expresia moleculelor B7 în leucemia acută

mieloblastică........................................................................76

6.3.3.1 Expresia B7.1.......................................................77

6.3.3.2 Expresia B7.2.......................................................77

6.3.3.3 Expresia ICOS-L..................................................79

6.3.3.4 Expresia PD-L1....................................................79

Page 11: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

viii

6.3.3.5 Expresia PD-L2....................................................80

6.3.3.6 Expresia B7-H3....................................................81

6.3.3.7 Expresia B7-H4....................................................82

6.3.3.8 Definirea semnăturilor moleculare B7.................82

6.3.3.8.1 Co-expresia B7.2/ICOS-L/PD-L1...............86

6.3.3.8.2 Co-expresia B7.2/ICOS-L/PD-L1/B7-H4...86

6.3.3.8.3 Co-expresia B7.2/PD-L2/PD-L1.................88

6.3.3.8.4 Co-expresia B7.2/PD-L1/B7-H3.................88

6.3.3.8.5 Co-expresia B7.2/PD-L2/B7-H3.................88

6.3.3.8.6 Co-expresia PD-L1/B7-H3..........................88

6.3.3.8.7 Co-expresia B7.2/PD-L2/PD-L1/B7-H4.....89

6.3.3.8.8 Co-expresia PD-L2/PD-L1/B7-H4..............90

6.4 Evaluarea disfuncției limfocitare T la diagnostic...............90

6.4.1 Obiectivele etapei de studiu........................................90

6.4.2 Evaluarea globală a limfocitelor T în leucemia acută

mieloblastică........................................................................90

6.4.3 Frecvența subseturilor maturative T helper și citotoxic

în măduva osoasă a pacienților............................................90

6.4.4 Polarizarea funcțională a subseturilor maturative de

limfocite T CD4+ din măduva osoasă a pacienților............91

6.4.5 Expresia CTLA-4, ICOS și PD-1 pe subseturile

maturative de limfocite T CD4+ din măduva osoasă a

pacienților............................................................................91

6.4.6 Expresia CTLA-4, ICOS și PD-1 pe subseturile

maturative de limfocite T CD4 negative din măduva osoasă

a pacienților.........................................................................93

6.4.7 Frecvența subseturilor maturative T helper în sângele

periferic al pacienților.........................................................94

6.4.8 Polarizarea funcțională a subseturilor maturative de

limfocite T CD4+ din sângele periferic al pacienților.........94

6.4.9 Corelarea elementelor disfuncţiei limfocitare T cu

factorii standard de prognostic din leucemia acută

mieloblastică........................................................................95

6.4.9.1 Corelarea elementelor disfuncţiei limfocitare T cu

tipurile OMS de LAM, evaluarea citogenetică și

moleculară și riscul ELN.................................................95

6.4.9.2 Corelarea elementelor disfuncţiei limfocitare T cu

răspunsul la tratament și supraviețuirea...........................97

Page 12: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

ix

6.4.10 Corelarea elementelor disfuncţiei limfocitare T cu

pattern-urile de prezentare a antigenului.............................98

6.4.11 Corelarea elementelor disfuncţiei limfocitare T cu

expresia moleculelor B7 și cu semnăturile moleculare

B7........................................................................................98

CAPITOLUL 7. Discuții................................................................101

7.1 Expresia elementelor căii MHC II dependente de prezentare

a antigenului și a moleculelor B7 la nivelul precursorilor

mieloizi și populațiile limfocitare T la indivizii sănătoși........101

7.2 Expresia elementelor căii MHC II dependente de prezentare

a antigenului în leucemia acută mieloblastică........................102

7.2.1 Expresia HLA-DR....................................................104

7.2.2 Expresia CD74..........................................................104

7.2.3 Expresia HLA-DM...................................................105

7.2.4 Expresia CLIP..........................................................105

7.2.5 Pattern-urile de prezentare a antigenului.................106

7.3 Expresia moleculelor B7 la pacienții cu leucemie acută

mieloblastică...........................................................................109

7.4 Semnăturile moleculare B7 în leucemia acută

mieloblastică...........................................................................115

7.5 Polarizarea maturativă a limfocitelor T și pattern-uri de

expresie a receptorilor punctelor de control imun..................119

7.6 Profiluri imune în leucemia acută mieloblastică...............120

CAPITOLUL 8. Elemente de originalitate și perspective pe care le

deschide cercetarea doctorală.........................................................128

CAPITOLUL 9. Concluzii finale...................................................129

BIBLIOGRAFIE............................................................................130

Anexa I. Pattern-uri de expresie ale liganzilor B7, ale receptorilor

punctelor de control imun și a populațiilor de limfocite T helper și

citotoxice în funcție de tipurile OMS de LAM și de riscul

citogenetic ELN..................................................................................I

Anexa II. Consimțământ informat pentru participarea la studiu......III

Anexa III. Avizul comisiei de etică a cercetării............................V

Page 13: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

1

Introducere

Deși au trecut mai bine de 40 de ani de la introducerea în practica

curentă a regimului standard de inducție „3+7” în leucemia acută

mieloblastică (LAM), managementul acesteia rămâne problematic

întrucât aproximativ jumătate dintre pacienți prezintă recăderi după

această terapie sau nu prezintă răspuns terapeutic. Din ce în ce mai

multe alternative noi de tratament sunt puse la îndemâna

clinicienilor, incluzând noi strategii de transplant (transplant

haploidentic), terapii moleculare țintite, agenți medicamentoși care

manipulează micromediul tumoral și imunoterapia, reprezentată de

anticorpi monoclonali, inhibitori ai punctelor de control imun,

vaccinuri cu peptide tumorale, celule dendritice sau transfer adoptiv

celular. În pofida acestui fapt, multe alte studii clinice vor fi

necesare pentru a stabili exact indicațiile noilor terapii și

subgrupurile de pacienți care ar beneficia de pe urma lor. Această

întreprindere este una extrem de dificilă, întrucât ne adresăm unei

boli de o complexitate remarcabilă, care nu este surprinsă pe deplin

de actuala clasificare a Organizației Mondiale a Sănătății (OMS).

Aceasta stabilește existența unor subtipuri de LAM cu anomalii

genetice recurente, cu patogenie și prognostic aparte, care nu

reprezintă însă decât o mică parte din totalul pacienților cu LAM.

Aproximativ jumătate dintre pacienți sunt clasificați în subgrupul

LAM- nespecificat prin prisma absenței criteriilor de apartenență la

celelalte categorii OMS. Acest subgrup însumează o serie de entități

heterogene, dintre care o parte sunt încă necunoscute. Complexitatea

inter-pacienţi a bolii este dublată de o complexitate intra-pacient,

fiecare caz de LAM prezentând de fapt multiple subclone tumorale

cu evoluție naturală și postterapeutică diferită. Luând în considerare

de asemenea contribuția micromediului și polimorfismele naturale

ale celulelor implicate în imunitatea antitumorală, putem considera

că fiecare pacient prezintă un subtip propriu de LAM, cu o

disfuncție imună aparte. Astfel, aplicând o strategie similară de

tratament acestor pacienți cu boli foarte diferite, obținerea de

rezultate terapeutice la fel de heterogene este un fapt previzibil, care

justifică astfel necesitatea actualelor clasificări prognostice în

încercarea de a prevedea răspunsul la terapie.

Page 14: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

2

Ne aflăm în prezent în momentul în care înțelegerea imunobiologiei

LAM a rămas în urma trialurilor clinice numeroase cu noi molecule

și asocieri între acestea și chimioterapia standard, care tentează

identificarea relativ empirică a medicamentelor care funcționează

cel mai bine la anumite categorii de bolnavi. Pentru design-ul

rațional de trialuri clinice dar și de noi stragetii terapeutice este

astfel indispensabilă o mai bună înțelegere a imunobiologiei LAM.

Imunoterapia în cancer a prezentat progrese remarcabile în ultimii

10 ani: blocada punctelor de control imun a modificat principiile de

tratament ale unor tumori solide, dar și cancere hematologice,

precum limfomul Hodgkin. Mai mult, imunoterapia dirijată anti-

CD19 (prin activatori bi-specifici ai celulelor T- BiTE sau limfocite

T cu receptor chimeric pentru antigen) a produs rezultate

spectaculoase în leucemia acută limfoblastică și limfomul difuz cu

celule mari B, deschizând drumul imunoterapiei în hemopatiile

maligne. În același timp, analiza profilurilor de expresie genică din

micromediul tumoral a revoluționat înțelegerea interacțiunii dintre

cancer și imunitate, permițând identificarea unor profiluri

imunologice pan-cancer care ar putea servi drept biomarkeri pentru

a personaliza imunoterapia și pentru a prezice răspunsul pacienților

la aceasta. Pe scurt, tumorile cu micromediile inflamatorii, bogate în

interferoni de tip I și II, ar putea fi abordate prin blocada punctelor

de control imun, în vreme ce cancerele cu micromedii non-

inflamatorii pot fi abordate terapeutic prin strategii precum

vaccinurile cu peptide tumorale sau transferul celular adoptiv.

Dezvoltarea imunoterapiei în LAM a fost însă încetinită de

remarcabila diversitate genetică, clonală și antigenică a bolii, de

riscul toxicității hematologice semnificative, dar și de lipsa

biomarkerilor de ghidare a imunoterapiei. Cercetări recente au

evidențiat faptul că profilurile imune descrise mai sus pot fi

identificate și în LAM și că acestea prezintă atât relevanță

terapeutică, cât și prognostică. Deși răspunsul imun antitumoral din

LAM împărtășește o serie de trăsături comune cu cancerele solide și

oferă o serie de oportunități pentru imunoterapie, LAM este privită

ca o malignitate cu un fenotip imun deșertic, non-inflamator, în care

imunoeditarea este un fenomen fie absent, fie tardiv. Acest fapt este

datorat originii acestei boli în sanctuarul imunologic al măduvei

osoase, situs bogat în limfocite Treg, încărcăturii mutaționale și

imunogenicității reduse, cu diseminare hematogenă fulminantă.

Page 15: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

3

Contrar acestor date, micromediile unor LAM prezintă caracteristici

ce indică existența unui răspuns imun anti-leucemic, inhibat prin

mecanisme de evadare imună precum expresia CTLA-4 (Cytotoxic T

lymphocyte associated protein-4) sau PD-1 (Programmed death-1).

Moleculele B7 sunt structuri cheie care modulează activarea

limfocitelor T. Multiple studii au evidențiat faptul că expresia

moleculelor B7 pe mieloblaștii din LAM este indusă de interferonul

γ (IFN-γ) (1–3), indicator al unui profil imun inflamator. Aceste

puncte de control imun sunt utilizate de celulele leucemice în

procesul de evadare imună (4).

Expresia genelor responsive la IFNγ în micromediul medular a fost

corelată cu LAM primar refractar și a prezis răspunsul terapeutic la

blocada punctelor de control imun sau la flotetuzumab (activator bi-

specific al celulelor T de tip DART® anti-CD3/CD123),

demonstrând faptul că polaritatea imună a micromediului poate fi un

biomarker de predicție a răspunsului la imunoterapie (5,6).

Cercetarea noastră se aliniază acestei direcții de ultimă oră, aducând

câteva idei de absolută noutate în abordul cercetării interrelației

mieloblaști tumorali- limfocite T helper și citotoxice. În paralel cu

recunoașterea facturii heterogene a bolii, studiul nostru se adresează

simultan, conform unor principii solide derivate din imunologia

fundamentală, capacității celulelor tumorale de a-și prezenta

propriile antigene, capacității acestora de co-semnalizare și

capacității limfocitelor T de a reacționa la aceste semnale.

Modalitatea de investigare a co-semnalizării şi de interpretare a

datelor constituie un element de absolută noutate a acestui studiu.

Până la ora actuală, expresia moleculelor co-stimulatorii sau

inhibitorii din familia B7 nu a fost investigată decât individual și nu

a fost corelată cu expresia receptorilor moleculelor B7 pe limfocitele

T sau cu subseturile funcționale și maturative de limfocite T.

Prezentul studiu își propune să îndeplinească toate aceste scopuri și

să depășească stadiul investigării semnificației izolate a moleculelor

B7 pe mieloblaști sau limfocite T. Astfel, ne propunem să

identificăm constelațiile recurente de molecule B7 exprimate de

celulele tumorale din LAM și să le sistematizăm în „semnături”

moleculare B7. Ulterior, vom identifica receptorii B7 de pe

limfocitele T corespondente acestor semnături moleculare și vom

tenta definirea unor axe de semnalizare co-activatorii sau co-

inhibitorii. În cele din urmă, cunoscând și subseturile maturative și

Page 16: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

4

funcționale de limfocite T care participă la formarea acestor axe,

vom încerca să integrăm aceste date în contextul profilurilor

imunologice de răspuns imun antitumoral descrise recent în

literatura de specialitate și să apreciem, indirect, eficiența imunității

antitumorale T-mediate la pacienții din lotul de studiu. Vom corela

toate aceste date cu factorii standard de prognostic și cu evoluția

pacienților cu LAM. Vom încerca de asemenea să ilustrăm faptul că

fiecare subtip de LAM prezintă o imunopatogenie aparte.

Considerăm că toate aceste noi date vor reprezenta o contribuție

valoroasă la cunoștințele actuale privitoare la procesul de

imunosupraveghere și imunoeditare în LAM, întrucât stabilirea

tipului de disfuncţie imună pe care îl prezintă un anumit caz de

LAM reprezintă un prim pas logic în definirea unei strategii de

imunoterapie personalizată.

Page 17: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

5

CONTRIBUȚII PERSONALE

5 CAPITOLUL 5. Material și metode

Acest studiu reprezintă o cercetare de tip prospectiv adresată

pacienţilor nou diagnosticati cu LAM în Clinica de Hematologie a

Insitutului Regional de Oncologie din Iaşi. Un număr de 30 de

pacienţi au fost incluși în studiu după semnarea consimţământului

informat. Probele de aspirat medular și sânge periferic au fost

recoltate la diagnostic. Diagnosticul de LAM a fost stabilit pe baza

criteriilor Organizației Mondiale a Sănătății (OMS) iar pacienții au

fost clasificați conform sistemului European Leukemia Net (ELN)

2011 revizuit în 2017. Am analizat probele de aspirat medular și

sânge periferic ale unui lot de control compus din patru indivizi

sănătoși, după obținerea consimțîmântului informat.

Mieloblaștii din LAM și limfocitele T au fost analizate prin

citometrie de flux multiparametrică pe probe proaspete de aspirat

medular și sânge periferic, după liza eritrocitelor. Analiza flow-

citometrică a prezentat mai multe etape: 1) confirmarea

diagnosticului de LAM cu ajutorul panelurilor EuroFlow, 2) Analiza

expresiei de suprafață a B7-1, B7-2, PD-L1, B7-H2, PD-L2, B7-H3,

B7-H4, CLIP, și a expresiei intracelulare a HLA-DM și CD74 la

nivelul celulelor blastice din LAM, 3) Analiza procentelor de

limfocite T reg și a subseturilor maturative de limfocite T helper și

citotoxice, 4) Analiza expresiei Programmed Death-1 (PD-1),

Inducible T cell Co-Stimulator (ICOS) și Cytotoxic T lymphocyte

Antigen 4 (CTLA-4) pe aceste subseturi. Moleculele B7 au fost

considerate ca fiind pozitive pe o populație celulară dacă pragul de

expresie a depășit 10%. Achiziția datelor a fost realizată pe un

citometru de flux BD FACS ARIA III iar datele au fost interpretate

cu ajutorul softului FACS DIVA v6.1.3. Un protocol identic de

investigare a fost aplicat indivizilor sănătoși.

Gating-ul blaștilor din LAM a fost realizat pe evenimentele

CD45+/CD34+/CD117+/HLA-DR+. Ulterior, a fost apreciat nivelul

de expresie a fiecărei molecule B7 mai sus menționate. Gating-ul

limfocitelor T a fost realizat pe celulele CD3+/CD4+ și

CD3+/CD8+. În funcție de expresia CD28, CD27 șiCD45RA am

definit următoarele subseturi maturative: naiv, memorie centrală

Page 18: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

6

(CM), memroei efector intermediar (iEM), efector memorie tardiv

(late EM). Celulele T reg au fost definite ca fiind

CD3+/CD4+/CD25+/CD127-. O populație limfocitară T a fost

interpretată ca fiind predominantă dacă le depășea pe celelalte din

punct de vedere procentual. În final, procentul expresiei ICOS, PD-1

și CTLA-4 a fost evaluat pe limfocitele T CD4+ și CD8+ totale,

precum și pe fiecare subset maturativ în parte. Datele au fost

corelate cu factorii standard de prognostic din LAM.

Analiza statistică a fost realizată cu ajutorul soft-ului IBM® SPSS

Statistics 21.0. Testele Chi square, Fischer’s Exact Test, Mann

Whitney test, și Student’s t-test au fost utilizate pentru a identifica

asocierile dintre diferite variabile. Coeficientul de corelație Pearson

a fost calculat pentru a analiza relația dintre variabilele numerice.

Testul ANOVA a fost utilizat pentru a analzia diferențele dintre

variabile multiple. O valoare a p sub 0,05 a fost considerată statistic

semnificativă.

6 CAPITOLUL 6. Rezultate

Principalele date clinico-biologice ale pacienților sunt prezentate în

Anexa 1. Mediana vârstei pacienților a fost de 59 de ani (interval

27-83 ani). 23.3% din pacienți au prezentat risc citogenetic ELN

favorabil, în vreme ce 46,7% ,i 30% au prezentat risc intermediar și,

respectiv, advers. Doi pacienți au prezentat mutația FLT3-ITD iar

trei pacienți mutația NPM1. Mutațiile LFT3-ITD și NPM1 nu au co-

existat în lotul de studiu.

6.3 Evaluarea status-ului de celula prezentatoare de antigen a

mieloblaștilor leucemici

Această etapă a studiului are trei obiective principale: 1) evaluarea

expresiei elementelor sistemului MHC II-dependent de prezentare a

antigenului şi a expresiei moleculelor de co-semnalizare din familia

B7 pe celulele leucemice din LAM; 2) sistematizarea variaţiilor de

expresie ale acestora sub forma unor pattern-uri de prezentare

deficientă a antigenului şi, respectiv, sub forma semnăturilor

moleculare B7; 3) corelarea pattern-urilor de prezentare a

antigenului şi a semnăturilor moleculare B7 cu factorii standard de

pronostic din LAM. Evaluarea integrității căii MHC II dependente

de prezentare a antigenului a fost realizată prin investigarea

expresiei a patru componente principale ale acesteia: HLA-DR,

Page 19: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

7

CD74, CLIP și HLA-DM. Moleculele de co-semnalizare investigate

au fost B7.1, B7.2, ICOS-L, PD-L1, PD-L2, B7-H3, B7-H4. Inițial

a fost investigată expresia individuală a acestor molecule pe celulele

leucemice. Ulterior, în cazul în care a fost identificată expresia mai

multor molecule pe clona tumorală, respectiva combinație de

markeri a fost considerată ca făcând parte dintr-un sistem mai

complex de co-semnalizare pentru limfocitele T, denumit semnătură

moleculară B7.

6.3.2 Expresia elementelor sistemului MHC-II dependent de

prezentare a antigenului

6.3.2.1 Expresia HLA-DR

Am identificat 7 pacienți (23,3%) cu expresia low a HLA-DR la

nivelul celulelor tumorale CD45+/CD34+/CD117+. Expresia low a

HLA-DR nu a fost identificată la nivelul progenitorilor mieloizi din

măduva osoasă normală. Pe baza nivelului de expresie al HLA-DR

am definit două categorii de pacienți cu LAM: HLA-DR low (n=7)

și cu expresie normală de HLA-DR (n=23), similară cu nivelul de

expresie al monocitelor mature din măduva osoasă a pacienților. Nu

am obiectivat diferențe semnificative statistic referitoare la

distribuția tipurilor OMS de LAM și a claselor de risc ELN la cele

două grupuri de pacienți. În pofida absenței unei asocieri statistic

semnificative, procentul cazurilor cu risc ELN advers a fost mai

redus la pacienții cu HLA-DR normal în comparative cu cazurile

HLA-DR low (21,8% față de 42,9%).

6.3.2.2 Expresia HLA-DM

Expresia HLA-DM a fost investigata comparativ la pacienții cu

LAM HLA-DR normal (n=23), HLA-DR low (n=7) și indivizii

sănătoși (n=4). Nu au fost identificate diferențe semnificative

statistic între grupele de pacienți, însă am obiectivat un nivel al

expresiei HLA-DM de patru ori mai ridicat în LAM decât la

indivizii sănătoși.

6.3.2.3 Expresia CD74

Am investigat expresia intracelulară a CD74 pe celulele

CD45+/CD34+/CD117+ din măduva osoasă. 80,5% din pacienții cu

LAM au exprimat niveluri ale CD74 mai ridicate decât la indivizii

Page 20: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

8

sănătoși (p=0,001, Mann Whitney U Test), în pofida nivelurilor

constant crescute ale CD74 la toți subiecții investigați. Nivelurile

CD74 au prezentat o mediană înaltă, de 98,4% și în doar două cazuri

am pus în evidență procente reduse de expresie: 3,1% la un pacient

cu LAM NPM1 pozitiv (cariotip normal) și 39,9% la un caz de

LAM cu cariotip complex, implicând monosomii ale cromozomilor

7, 12, 20, precum și de o deleție interstițială 5q

Expresia HLA-DM a fost puternic corelată cu CD74 (R=0.45,

p=0.012), sugerând faptul că aceste două structure ale căii exogene

de prezentare a antigenului sunt supra-exprimate în LAM.

6.3.2.4 Expresia CLIP

În ansamblu, expresia de suprafață a CLIP a fost extreme de scăzută,

sub 10%, atât la pacienții cu LAM, cât și la indivizii sănătoși. În

doar două cazuri de LAM am identificat niveluri mai mari de 10%

ale CLIP: 12% într-un caz de LAM cu t(1;11) și 14.1% într-un caz

de LAM cu mutația NPM1 și cariotip complex. Cazurile cu nivel

normal de HLA-DR și expresie intracelulară crescută a HLA-DM au

prezentat și niveluri mai scăzute ale CLIP. Pacienții cu HLA-DR

low au prezenat o expresie mai ridicată a CLIP față de cazurile

HLA-DR normale, care a fost asociată cu un risc ELN advers sau

intermediar.

Din punctul de vedere al expresiei liganzilor B7, celulele HLA-DR

low, CLIP+ au prezentat o expresie semnificativ mai ridicată a

moleculei co-stimulatorii ICOS-L (HLA-DR low vs. HLA-DR

normal: p=0.03) și a ligandului co-inhibitor B7.2 (HLA-DR low vs.

HLA-DR normal p=0.014). Pe de altă parte, pacienții cu HLA-DR

normal au prezentat o expresia mai înaltă a PD-L2 (HLA-DR

normal vs. HLA-DR low: p = 0.021) și B7-H3 (HLA-DR normal vs.

HLA-DR low: p = 0.029).

6.3.3 Expresia moleculelor B7 în leucemia acută mieloblastică

Am identificat expresia moleculelor B7 la 18 pacienți (60%) din

lotul de studiu, în vreme ce la indivizii sănătoși am identificat doar

expresia izolată a B7.2 și PD-L1, în două cazuri. Nivelurile de

expresie ale moleculelor B7 din LAM au fost semnificativ mai mari

în comparație cu cele identificate la indivizii din lotul de control

(Figura 6.3-6). Dintre cazurile de LAM B7 pozitiv, 10 pacienți au

prezentat pattern-uri mai complexe de co-expresie, denumite

Page 21: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

9

semnături moleculare B7, iar opt pacienți au prezentat o expresie

izolată a moleculelor B7.

Figura 6.3-6. Procentul de celule CD34+/CD117+/HLA-DR+ ce

exprimă moleculele B7 la pacienții B7 pozitivi, B7 negativi și la

indivizii sănătoși (HD). Barele reprezintă media+DS. (***P <

0.001, **P < 0.01, *P < 0.05, ns – nesemnificativ).

B7.2 a fost ligandul cel mai frecvent exprimat pe celulele tumorale

(50% din cazuri, n=15), urmat de PD-L1 (30%, n=9), PD-L2 (15%,

n=5), ICOS-L (12%, n=4), B7-H3 (10%, n=3) și B7-H4 (10%, n=3).

B7.1 a fost exprimat constant la niveluri extrem de scăzute, sub 1%,

și a fost astfel intrepretat ca fiind negativ pe mieloblaștii din LAM.

Dintre moleculele B7, B7.2 a fost exprimat izolat sau în contextul

semnăturilor B7 în proporții egale, în vreme ce restul moleculelor

B7 au fost doar co-exprimate în semnături.

Majoritatea pacienților cu LAM B7 pozitiv (16 din 18, 88,8%) au

prezentat risc citogenetic ELN advers sau intermediar și au fost

încadrate, din punctul de vedere al clasificării OMS, ca și LAM-

NOS (Not Otherwise Specified). 11 din 15 (73.3%) pacienți cu risc

intermediar și 5 din 8 (62.5%) cazuri cu risc advers au exprimat

molecule B7. Dintre aceste cazuri, pacienții cu LAM-NOS cu

cariotip complex au exprimat fie B7 izolat, fie semnătura moleculară

B7.2+/ICOS-L+/PD-L1. Pacienții cu LAM-NOS cu cariotip normal

au prezentat o expresie mai diversă de molecule B7 sistematizate

Page 22: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

10

sub formă de semnături, incluzând PD-L2, B7-H3 și B7-H4 pe lângă

B7.2, ICOS-L și PD-L1 (Figura 6.3-12). Indiferent de cariotip,

categoria LAM-NOS a fost corelată cu pozitivitatea B7 (p=0,018,

Chi Square Test). Expresia izolată de molecule B7 a fost egal

distribuită între clasele de risc ELN intermediar și advers: 30% și,

respectiv, 37,5% din cazuri, dar semnăturile moleculere B7 au fost

mai frecevnt întâlnite în clasa de risc intermediar (40% vs. 25%

pentru riscul ELN advers). Cazurile de LAM-NOS cu mutația FLT-

3-ITD au exprimat izolat B7.2.

Figura 6.3-11. Heat-map al modelelor de co-expresie ale

liganzilor B7 la pacienții cu LAM. Coeficientul de corelație

Pearson (R) a fost calculat iar testul ANOVA a fost utilizat

pentru a valida semnificația corelațiilor identificate.

Spre deosebire de cazurile cu risc ELN advers și intermediar,

pacienții cu risc citogenetic favorabil au exprimat mai rar molecule

B7 (2 din 7 cazuri, 28,6%). Din acest tip de LAM, doar cazurile cu

mutația NPM1 au fost B7 pozitive, prezența mutației NPM1 fiind

corelată cu expresia B7-H3 (p=0,2, Chi Square Test). LAM cu

t(8;21)(q22;q22) și t(9;11)(p22;q23) a fost constant B7 negativă,

Page 23: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

11

asocierea dintre negativitatea B7 și prezența t(8;21) fiind statistic

semnificativă (p=0.009, Chi Square Test) (Figura 6.3-12). În Anexa

1 se regăsesc informațiile suplimentare referitoare la expresia

fiecărei molecule B7 în funcție de vârstă, tip de LAM, risc ELN, de

populațiile limfocitare T și expresia receptorilor punctelor de control

imun.

Figura 6.3-12. Heat-map al expresiei moleculelor B7 pe

mieloblaștii maligni, în funcție de tipurile OMS de LAM și de

riscul citogenetic ELN. (**p< 0.01, *p < 0.05; two-tailed t-test).

Spre deosebire de cazurile cu risc ELN advers și intermediar,

pacienții cu risc citogenetic favorabil au exprimat mai rar molecule

B7 (2 din 7 cazuri, 28,6%). Din acest tip de LAM, doar cazurile cu

mutația NPM1 au fost B7 pozitive, prezența mutației NPM1 fiind

corelată cu expresia B7-H3 (p=0,2, Chi Square Test). LAM cu

t(8;21)(q22;q22) și t(9;11)(p22;q23) a fost constant B7 negativă,

asocierea dintre negativitatea B7 și prezența t(8;21) fiind statistic

semnificativă (p=0.009, Chi Square Test) (Figura 6.3-12). În Anexa

1 se regăsesc informațiile suplimentare referitoare la expresia

fiecărei molecule B7 în funcție de vârstă, tip de LAM, risc ELN, de

Page 24: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

12

populațiile limfocitare T și expresia receptorilor punctelor de control

imun.

Am identificat opt semnături moleculare B7 diferite la un număr de

zece pacienți, cu următoarea distribuție: co-expresia B7.2, ICOS-L,

PD-L1 (3 cazuri); B7.2, ICOS-L, PD-L1, B7-H4 (1 caz); B7.2, PD-

L1, PD-L2 (1 caz); B7.2, PD-L1, B7-H3 (1 caz); B7.2, PD-L2, B7-

H3 (1 caz); PD-L1; B7-H3 (1 caz); B7.2, PD-L1, PD-L2, B7-H4+ (1

caz); PD-L1, PD-L2, B7-H4+ (1 caz). Mediana numărului de liganzi

B7 implicați în co-expresie a fost de trei. PD-L1 și B7.2 au fost

constant co-exprimate (90% și, respectiv, 80% din cazuri), astfel

încât toate semnăturile B7 au prezentat cel puțin o moleculă B7 cu

rol clar definit ca și co-inhibitor (PD-L1) sau cel mai probabil co-

inhibitor (B7.2). 60% din semnăturile B7 au fost identificate la

pacienții cu LAM-NOS cu cariotip normal, 20% la pacienții cu

cariotipuri complexe și 20% la cei cu mutația NPM1 prezentă..

Am identificat corelații semnificative statistic între co-expresia

unora din moleculele B7 implicate în semnături, după cum urmează:

B7.2-ICOS-L (p=0.032), ICOS-L-PD-L1 (p=0.001), PD-L1-B7-H4

(p=0.005). B7.2 a fost co-exprimat mai frecvent alături de ICOS-L

și PD-L1 în semnăturile B7.2/PD-L1/ICOS-L (3 cazuri) și B7.2/PD-

L1/ICOS-L/B7-H4 (un caz), dar expresia B7.2 nu a fost corelată cu

cea a PD-L2, B7-H3 și B7-H4. De asemenea, expresia B7-H3 și B7-

H4 a fost mutual exclusivă (Figura 6.3-11). Semnătura B7.2/ICOS-

L/PD-L1 a fost singurul tip de semnătură B7 identificată la pacienții

cu LAM cu cariotip complex.

6.4 Evaluarea disfuncției limfocitare T la diagnostic

Această etapă a studiului a avut drept scop investigarea exhaustivă a

disfuncției limfocitare T la pacienții cu LAM. Dincolo de aspectele

generale ale evaluării profilului imun al pacienților cu LAM, precum

numărătoarea absolută de limfocite, numărătoarea de limfocite T,

identificarea procentelor de limfocite CD4+ și CD8+, studiul nostru

și-a propus, simultan, analiza populațiilor maturative și funcționale

de limfocite T CD4+ și CD8+, precum și analiza expresiei

receptorilor punctelor de control imun pe acestea. Toate aceste date

au fost ulterior corelate cu expresia molecuellor B7 pe blaștii

mieloizi, în încercarea de a defini un model integrat de evadare

imună specific acestei patologii. Analiza populațiilor limfocitare T a

fost efectuată atât în aspiratul medular, cât și în sângele periferic.

Page 25: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

13

Am observat absența unei diferențe semnificative între procentele

populațiilor maturative T helper și citotoxic din aspiratul medualr și

sângele periferic, atât la indivizii sănătoși, cât și la pacienții cu

LAM.

Figura 6.4-1. Expresia receptorilor punctelor de control imun

ICOS și PD-1 pe subseturile maturative T CD4+ și CD8+ din

măduva osoasă a pacienților cu LAM. Barele reprezintă

media+d.s. (n = 30; ***P < 0.001, **P < 0.01, *P < 0.05; two-

tailed paired t-test).

Limfocitele T CD4+ au fost polarizate maturativ predominant ca și

celule T de memorie centrală (80% din cazuri) și doar rareori ca și

celule cu fenotip naiv sau efector. Limfocitele CD8+ au prezentat

frecvențe semnificativ mai mari ale fenotipului lateEM și procente

mai reduse ale celulelor naive și memorie centrală (Figura 6.4-4).

Din punctul de vedere al expresiei receptorilor punctelor de control

imun, CTLA-4 a fost constant exprimat la niveluri reduse, sub 1%,

pe toate populațiile limfocitare T helper și citotoxice. ICOS a fost

exprimat la niveluri semnificativ statistic mai mari pe limfocitele T

Page 26: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

14

helper, în vreme ce limfocitele T citotoxice au exprimat procente

mai ridicate de PD-1.

Figura 6.4-4. Procentele populațiilor maturative T CD4+și

CD8+: N, CM, iEM, lateEM, la pacienții cu LAM B7 pozitiv și

B7 negativ (B7+, n = 18, B7-, n = 12) și indivizi sănătoși (HD, n =

4). Valorile individuale sunt reprezentate ca puncte. Barele

reprezinta media+d.s. (**P < 0.01, *P < 0.05; two-tailed t-test,

Mann Whitney test).

La analiza expresiei receptorilor punctelor de control imun pe

subpopulațiile limfocitare T helper și citotoxice am constatat

următoarele variații de expresie: 1) referitor la ICOS, cele mai mari

procente de expresie au fost obiectivate pe limfocitele lateEM helper

și iEM citotoxice; 2) în cazul PD-1, limfocitele T helper au prezentat

o creștere progresivă a expresiei dinspre compartimentul naiv spre

cel efector tardiv, în vreme ce celulele T citotoxice au prezentat cele

mai înalte niveluri de expresie ale PD-1 pe populațiile CM și iEM,

Page 27: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

15

populația lateEM prezentând însă cele mai joase niveluri (Figura

6.4-1).

Limfocitele T CD4+ au fost polarizate maturativ predominant ca și

celule T de memorie centrală (80% din cazuri) și doar rareori ca și

celule cu fenotip naiv sau efector. Limfocitele CD8+ au prezentat

frecvențe semnificativ mai mari ale fenotipului lateEM și procente

mai reduse ale celulelor naive și memorie centrală (Figura 6.4-4).

Din punctul de vedere al expresiei receptorilor punctelor de control

imun, CTLA-4 a fost constant exprimat la niveluri reduse, sub 1%,

pe toate populațiile limfocitare T helper și citotoxice. ICOS a fost

exprimat la niveluri semnificativ statistic mai mari pe limfocitele T

helper, în vreme ce limfocitele T citotoxice au exprimat procente

mai ridicate de PD-1.

La analiza expresiei receptorilor punctelor de control imun pe

subpopulațiile limfocitare T helper și citotoxice am constatat

următoarele variații de expresie: 1) referitor la ICOS, cele mai mari

procente de expresie au fost obiectivate pe limfocitele lateEM helper

și iEM citotoxice; 2) în cazul PD-1, limfocitele T helper au prezentat

o creștere progresivă a expresiei dinspre compartimentul naiv spre

cel efector tardiv, în vreme ce celulele T citotoxice au prezentat cele

mai înalte niveluri de expresie ale PD-1 pe populațiile CM și iEM,

populația lateEM prezentând însă cele mai joase niveluri (Figura

6.4-1).

Ulterior, am corelat datele referitoare la expresia liganzilor B7 cu

populațiile maturative T helper și citotoxice, precum și cu expresia

receptorilor punctelor de control imun. Spre deosebire de pacienții

B7 negativi, cazurile LAM B7+ au prezentat procente semnificativ

mai mari de limfocite T CD8+ și mai reduse de limfocite T helper

(Figura 6.4-5).

Deși majoritatea pacienților din lotul de studiu au fost caracterizați

de predominanța fenotipului memorie centrală, cazurile B7 pozitive

s-au individualizat prin două diferențe: 1) procente mnai

semnificativ mai reduse ale limfocitelor T naive și 2) procente mai

crescute ale limfocitelor T efector. Referitor la expresia receptorilor

punctelor de control imun, pacienții B7+ au exprimat niveluri mai

ridicate ale ICOS și PD-1 pe limfocitele T helper, dar nu și pe cele T

citotoxice (Figura 6.4-5).

Page 28: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

16

Figura 6.4-5. Expresia receptorilor punctelor de control imun

ICOS și PD-1 pe populațiile limfocitare T CD4+ și CD8+ -

memorie centrală (CM), efector memorie intermediar (iEM) și

efector memorie tardiv (lateEM), la pacienții cu LAM

(clasificați ca B7+, n = 18, sau B7-, n = 12) și indivizii din lotul

martor (HD, n = 4). Valorile individuale sunt reprezentate ca

puncte. Barele reprezintă media+d.s. (***P < 0.001, **P < 0.01,

*P < 0.05, ns – nesemnificativ; two-way ANOVA).

Page 29: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

17

7 CAPITOLUL 7. Discuții

Căutarea de noi factori prognostici în LAM, precum și progresele

realizate în ultima decadă în înțelegerea imunobiologiei tumorale în

general au condus la definirea profilurilor imune în această

patologie. Atât în tumorile solide, cât și în cele hematologice, au fost

descrise până la opt profiluri imune diferite cu impact asupra

prognosticului pacienților, acestea pot fi clasificate în profiluri cu

fenotip inflamator și non-inflamator (7). Profilul imun indică etapa

ciclului cancer-imunitate, descris de Chen si Mellman, în care se

găsește micromediul tumoral si care poate oferi informații valoroase

privind atât prognosticul pacientului și este util în alegerea și

personalizarea unei strategii de imunoterapie. Un profil imun

inflamator este caracterizat prin imunogenicitate ridicată a celulelor

tumorale, existența unui proces eficient de prezentare a antigenelor

tumorale, semnalizarea prin intermediul IFN gamma în micromediu,

existența unei capacități adecvate de co-stimulare a limfocitelor T de

către celulele tumorale, priming-ul eficient al acestora și, ulterior,

prin emergența unor mecanisme de rezistență tumorală adaptativă la

presiunea sistemului imun, precum axele de co-semnalizare co-

inhibitorie B7.2-CTLA-4 și PD-1-PD-L1/PD-L2, care conduc la

epuizarea funcțională a limfocitelor T și la evadarea imună (8). Într-

un profil imun non-inflamator se observă imunogenicitatea scăzută a

celulelor tumorale, priming-ul redus al limfocitelor T, absența

celulelor T helper și citotoxice efector cu specificitate anti-tumorală,

cu instalarea toleranței imunologice față de celulele leucemice (7).

Această heterogenitate a profilurilor imunologice din LAM ar putea

explica, cel puțin parțial, eșecul clasificării ELN în a prezice cu

acuratețe prognosticul pacienților cu această patologie.

Studiile efectuate recent au demonstrat faptul că polaritatea

inflamatorie a micromediului tumoral din LAM prezice rezistența

primară la chimioterapia citotoxică, dar și răspunsul terapeutic la

blocada punctelor de control imun sau la alte imunoterapii, precum

flotetuzumab (6–8).

Am identificat două grupuri de pacienți în studiul nostru, în funcție

de expresia moleculelor B7, care au prezentat diferențe în

polarizarea maturativă a limfocitelor T helper și citotoxice și în

Page 30: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

18

expresia receptorilor punctelor de control imun pe populațiile

limfocitare T. Aceste diferențe se suprapun pe datele din literatura

de specialitate referitoare la imunopatogeneza profilurilor imune

inflamatorii și non-inflamatorii în cancer.

Grupul B7 pozitiv a fost predominant, reprezentând 60% din lotul

de studiu. A fost caracterizat de expresia de molecule cu rol

predominant co-inhibitor în cancer și inclusiv în LAM (B7.2, PD-

L1, PD-L2, B7-H3, B7-H4) (4,9) (Figure 1A). Structurile

moleculare cel mai frecvent exprimate au fost B7.2 și PD-L1, fapt

confirmat și în literatura de specialitate (10,11). Ligandul B7.1 nu a

fost exprimat. PD-L1, PD-L2 și ICOS-L au fost însă exprimate

constant în cadrul semnăturilor moleculare într-o serie de combinații

care au dovedit relevanță statistică, ceea ce sugerează faptul că

acestea reprezintă căi esențiale de evadare imună în LAM. Ulterior,

analiza statistică a evidențiat existența unor pattern-uri de co-

expresie ale celorlaltor molecule B7 investigate, indicând astfel

existența unor strategii ușor diferite de evadare imună în diferitele

tipuri de LAM B7 pozitiv. Astfel, expresia PD-L1 a fost corelată cu

B7.2 și ICOS-L, dar nu și cu PD-L2, B7-H3 sau B7-H4 (Figura 6.3-

11).

În LAM-NOS asociind cariotipuri complexe, expresia moleculelor

B7 a prezentat un grad redus de variație, fiind restrictată la expresia

izolată a B7.2 sau la co-expresia B7.2, PD-L1 și ICOS-L. Această

semnătură moleculară a fost și cea mai frecvent întâlnită în lotul de

studiu. LAM-NOS cu cariotip normal a exprimat o varietate mai

mare de liganzi B7, incluzând B7-H4 și PD-L2 (a căror co-expresie

a fost semnificativă din punct de vedere statistic) și B7-H3 (Figura

6.3-12). Întrucât expresia B7-H3 și B7-H4 a fost mutual exclusivă,

putem concluziona că aceste molecule reprezintă căi distincte de

evadare imună în diferite tipuri de LAM, B7-H3 fiind, de exemplu,

corelat cu LAM cu mutația NPM1 (Figura 6.3-12). ICOS-L a fost

unica structură cu rol co-stimulator care a fost identificată în 40%

din semnăturile moleculare B7 (Anexa 1). Rolul său co-stimulator

este însă, cel mai probabil, atenuat de co-expresia liganzilor B7 co-

inhibitori. Pe de altă parte, conform datelor din literatură, expresia

ICOS-L nu este benefică pentru imunitatea anti-leucemică,

determinând expansiunea limfocitelor Treg (12) și promovând

expresia PD-1 pe limfocitele T și epuizarea funcțională a acestora

(13,14). În concluzie, toate cazurile B7 pozitive au fost caracterizate

Page 31: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

19

prin prezența B7.2, PD-L1 sau PD-L2 și prin expresia heterogenă a

ICOS-L, B7-H4 și B7-H3 liganzi cel mai probabil implicați într-un

reglaj delicat al procesului de evadare imună în diferitele tipuri de

LAM. De asemenea, în concordanță cu datele din literatură, (8), am

identificat corelația dintre expresia B7 și boala refractară la

chimioterapia de inducție (p=0.017, Chi Square Test).

Pacienții B7 negativi au reprezentat 40% din lotul de studiu și au

fost clasificați în cea mai mare parte ca LAM cu anomalii genetice

recurente, în special LAM asociind t(8;21)(q22;q22) și

t(9;11)(p21;q23) (Anexa 1).

Variațiile de expresie ale moleculelor B7 pe celulele leucemice au

fost dublate de diferențe în polarizarea populațiilor de limfocite T și

în expresia receptorilor punctelor de control imun. Astfel, cazurile

B7 pozitive au prezentat procente mai ridicate ale limfocitelor T

citotoxice și mai scăzute pentru limfocitele T helper, în vreme ce

pacienții B7 negativi au prezentat inversarea acestui raport. Analiza

subseturilor maturative de limfocite T a evidențiat polarizarea

predominantă CM a limfocitelor T helper, în vreme ce limfocitele T

citotoxice au prezentat predominanța subseturilor efector (iEM și

lateEM) față de populația CM (Figura 6.4-2). De asemenea,

pacienții B7 pozitivii au prezentat o frecvență semnificativ mai

redusă a limfocitelor T naive CD4+ și CD8+. Procentele similare de

limfocite T CM helper și citotoxice descrise la pacienții B7+, B7-,

precum și în lotul de control pot fi explicate prin numărul normal

crescut de limfocite T polarizate CM în măduva osoasă normală care

nu prezintă specificitate antileucemică. Analiza populațiilor efector

a evidențiat diferențe semnificative între celulele helper și citotoxice

în funcție de fenotipul B7: limfocitele T helper de la pacienții B7

pozitivi au prezentat procente semnificativ mai mari de celule

efector, în vreme ce, în cazul limfocitelor T citotoxice, nu au

dexistat diferențe semnificative statistic în polarizarea efector între

grupurile B7+ și B7-, deși procentul global de celule efector a fost

mai mare decât cel identificat la limfocitele T helper.

Aceste diferențe sugerează faptul că celulele tumorale din LAM B7

pozitive sunt mai eficiente în a activa limfocitele T CD4+ și a le

transforma în limfocite CD4+ CM și efector. Pe de altă parte,

polarizarea maturativă a limfocitelor T citotoxice sugerează faptul

că acestea ar putea beneficia de activare atât în manieră dependentă,

cât și independentă de limfocitele T helper.

Page 32: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

20

Privitor la analiza expresiei receptorilor punctelor de control imun

pe limfocitele T, am identificat niveluri de expresie mai înalte ale

ICOS pe celulele CD4+, în vreme ce limfocitele CD8+ au exprimat

niveluri mai ridicate de PD-1. Cazurile de LAM B7+ au exprimat

ICOS și PD-1 la niveluri mai înalte doar pe limfocitele CD4+

(Figura 6.4-1). Analizând expresia ICOS și PD-1 pe subseturile

maturative de limfocite T helper și citotoxice, am identificat o

creștere progresivă a intensității expresiei PD-1 dinspre

compartimentul TCD4+ naiv înspre cel efector, în vreme ce

expresia ICOS a atins cele mai înalte niveluri pe celulele lateEM.

Pe limfocitele T CD8+, cel mai înalt nivel de expresie al PD-1 a

fost identificat pe limfocitele CD8+ cu fenotip CM, dar nu și pe cele

polarizate înspre un fenotip efector, care au exprimat ICOS la

niveluri mai ridicate (Figura 6.4-5). Deoarece limfocitele T CD4+

promoveaza activitatea antitumorala a limfocitelor T CD8+ și previn

epuizarea funcțională a acestora (15), putem avansa ipoteza conform

căreia epuizarea funcțională PD-1 mediată a limfocitelor T CD4+ o

precede și chiar o condiționează pe cea a limfocitelor T CD8+ în

LAM.

Ulterior, am analizat expresia ICOS și PD-1 pe subseturile de

limfocite T CD4+ și CD8+ în funcție de expresia liganzilor B7 pe

mieloblaștii tumorali din LAM. Am constatat niveluri mai ridicate

de expresie la pacienții B7 pozitivi, fără ca aceste diferențe să fie

însă semnificative statistic.

Toate aceste diferențe în expresia PD-1 și ICOS între limfocitele T

helper și citotoxice sugerează indirect, susceptibilitatea mai ridicată

a limfocitelor CD8+ pentru apoptoza PD-1 mediată și a celulelor

CD4+ pentru activare, dar și pentru moartea celulară indusă de

activare.

În cele din urmă, ne-am propus, în contextul datelor obținute, să

definim un model imunopatogenic al LAM care să se suprapună pe

teoria micromediilor inflamatorii și non-inflamatorii (9). Astfel, în

studiul nostru, cazurile de LAM NPM1 pozitiv, precum și cele cu

risc ELN intermediar sau advers, care au fost frecvent B7 pozitive

(78.2%), au fost cele care au prezentat elemente atribuite în

literatura de specialitate micromediilor inflamatorii, incluzând

expresia predominantă a liganzilor B7 cu rol inhibitor, procentele

ridicate de limfocite T CD4+ efector, proporția scăzută de limfocite

T CD4+ și CD8+ naive și nivelurile mai ridicate de expresie ale

Page 33: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

21

ICOS și PD-1. LAM cu mutația NPM1 a prezentat suplimentar

diferențiere efector a limfocitelor T CD8+ PD1+, o dovadă indirectă

a epuizării funcționale a acestor celule. Polaritatea inflamatorie a

micromediului medular din LAM NPM1+ este susținută de cerectări

care au evidențiat faptul că mutația NPM1 generează pepetide

imunogene (16), un răspuns imun T mediat mediat de IFNγ (17) și

asocierea acestui tip de LAM cu expresia B7-HE și PD-L1 (18,19).

Aceste informații prezintă o importantă relevanță practică deoarece

cercetări recente au arătat faptul că polaritatea inflamatorie a

micromediului prezice răspunsul terapeutic la blocada punctelor de

control imun sau la un abord sinergic ICB/DART (7,8).

Cazurile de LAM B7 negativ au fost caracterizate de procente mai

ridicate de limfocite T CD4+ și CD8+ naive, expresie mai scăzută a

ICOS și PD-1. Acestea au fost identificate la pacienții cu LAM cu

t(8;21)(q22;q22), dar și t(9;11)(p21;q23), o entitate patologică

descrisă în literatură ca posedând imunogenicitate redusă (20,21).

Astfel, aceste tipuri de LAM B7- prezintă o imunogenicitate mai

redusă și nu sunt capabile a monta un răspuns imun anti-leucemic.

Din acest motiv, ele impun o abordare diferită din punctul de vedere

al imunoterapiei, ce presupune conversia micromediului din non-

inflamator în inflamator (de exemplu, cu ajutorul agenților

hipometilanți), vaccinuri anti-leucemice sau terapii celulare adoptive

(7,22).

Rezultatele studiului nostru susțin ideea conform căreia această

boala extrem de heterogenă are modalități distincte și versatile de

evadare imună, influențate de multipli factori, dincolo de trăsăturile

genetice ale celulelor leucemice. Acest concept este important în

contextul în care noi terapii pentru LAM sunt în continua dezvoltare

și noi biomarkeri, precum profilurie imune, aduc un aport

semnificativ în ghidarea acestor terapii.

Page 34: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

22

Page 35: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

23

9 CAPITOLUL 9. Concluzii finale

LAM reprezintă o patologie a cărei terapie este, în prezent,

redefinită datorită emergența de numeroase noi abordări, printre care

și imunoterapia. Determinarea profilurilor de expresie genică prin

GEP se dovedește un biomarker util de ghidare a imunoterapiei, însă

cu multiple neajunsuri legate de cost și disponibilitatea redusă.

Biomarkerii care ar putea prezice răspunsurile la imunoterapie în

LAM sunt un domeniu în care cercetările se află încă la început și

sunt subiectul multor controverse.

În acest context, cercetarea doctorală ‚‚IMUNOEDITARE ȘI

IMUNOSUPRAVEGHERE ÎN LEUCEMIA ACUTĂ

MIELOBLASTICĂ’’ aduce importante elemente inovatoare: 1)

tranziția de la investigarea relevanței prognostice de markeri izolați

la un plan de investigație complex și multiparametric; 2)

implementarea unui plan de investigare prin citometrie de flux ca și

alternativă la GEP; 3) elaborarea a două modele imunopatogenice de

evadare imună în LAM, concordante cu datele recent publicate în

literatură.

În acest studiu, am investigat, succesiv, cinci niveluri de

complexitate ale răspunsului imun antileucemic: 1) caracteristicile

genetice ale celulelor tumorale, determinante ale imunogenicității;

2) calitatea de APC a mieloblaștilor; 3) capacitatea co-stimulatorie a

celulelor leucemice; 4) polarizarea maturativă și funcțională a

limfocitelor T medulare și 5) expresia receptorilor punctelor de

control imun la nivelul acestora. Originalitatea și caracterul inovator

al studiului se regăsesc în complexitatea evaluării imunității

antitumorale, care urmărește logica, derivată din imunologia

fundamentală, a pașilor de activare a limfocitelor T și care se

suprapune pe etapele conceptului modern al ciclului cancer-

imunitate.

Am demonstrat faptul că evaluarea polarității imunologice a

măduvei osoase în LAM prin citometrie de flux reprezintă o metodă

rapidă, mai puțin costisitoare decât GEP, dar care este capabilă sa

genereze date relevante.

În studiul nostru, în peste jumătate din cazuri, mieloblaștii maligni

au exprimat semnături moleculare B7 sau molecule B7 izolate, ce au

prezentat în mod constant în componența lor molecule cu rol co-

inhibitor.

Page 36: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

24

Aceste LAM B7 pozitive au prezentat caracteristici atribuite în

literatură profilurilor imune inflamatorii, precum predominanța

celulelor T CD4+ efector la nivelul măduvei osoase, cu niveluri de

expresie ridicate ale ICOS și PD-1 și prezența unui procent discret

crescut de limfocite Treg. LAM B7 pozitive au făcut parte din

categoria pacienților cu LAM-NOS, cu risc ELN intermediar sau

advers, și care au prezentat boala refractară la tratament.

Pacienții B7 negativi au prezentat o predominanță semnificativă

statistic a limfocitelor T CD4+ și CD8+ naive, precum și niveluri

mai reduse ale expresiei ICOS și PD-1, trăsături caracteristice

profilurilor imune non-inflamatorii. De remarcat, aceşti pacienţi au

făcut parte mai frecvent din categoria LAM cu anomalii genetice

recurente.

Astfel, studiul nostru avansează ipoteza conform căreia profilul

imun B7 al blaștilor leucemici și al limfocitelor T ar putea

reprezenta un biomarker util pentru a discrimina rapid între

leucemiile acute mieloblastice cu micromediu inflamator și non-

inflamator, distincție importantă deorece profilurile imune diferite

dictează strategii distincte de imunoterapie pentru fiecare caz.

Page 37: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

25

BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ

1. Kondo A, Yamashita T, Tamura H et al. Interferon-gamma

and tumor necrosis factor-alpha induce an immunoinhibitory

molecule, B7-H1, via nuclear factor-kappaB activation in

blasts in myelodysplastic syndromes. Blood 2010; 116(7):

1124–31.

2. Berthon C, Driss V, Liu J et al. In acute myeloid leukemia,

B7-H1 (PD-L1) protection of blasts from cytotoxic T cells is

induced by TLR ligands and interferon-gamma and can be

reversed using MEK inhibitors. Cancer Immunol

Immunother 2010; 59(12): 1839–49.

3. Krönig H, Kremmler L, Haller B et al. Interferon-induced

programmed death-ligand 1 (PD-L1/B7-H1) expression

increases on human acute myeloid leukemia blast cells

during treatment. Eur J Haematol 2014; 92(3): 195–203.

4. Greaves P, Gribben JG. The role of B7 family molecules in

hematologic malignancy. Blood 2013; 121(5): 734-744.

5. Vadakekolathu J, Patel T, Reeder S et al. Immune Gene

Expression Profiling in Children and Adults with Acute

Myeloid Leukemia Identifies Distinct Phenotypic Patterns.

Blood 2017; 130(Suppl 1): 3942–3942.

6. Uy GL, Godwin J, Rettig MP et al. Preliminary Results of a

Phase 1 Study of Flotetuzumab, a CD123 x CD3 Bispecific

Dart® Protein, in Patients with Relapsed/Refractory Acute

Myeloid Leukemia and Myelodysplastic Syndrome. Blood.

2017; 130(Suppl 1).

7. Davidson-Moncada J, Viboch E et al. Dissecting the

Immune Landscape of Acute Myeloid Leukemia.

Biomedicines 2018; 6(4): 110.

8. Rutella S, Church SE, Vadakekolathu J et al. Adaptive

Immune Gene Signatures Correlate with Response to

Flotetuzumab, a CD123 × CD3 Bispecific Dart® Molecule,

in Patients with Relapsed/Refractory Acute Myeloid

Leukemia. Blood 2018; 132(Suppl 1): 444.

9. Guo Y, Wang AY. Novel Immune Check-Point Regulators

in Tolerance Maintenance. Front Immunol 2015; 6:421.

10. Whiteway A, Corbett T, Anderson R et al. Expression of co-

stimulatory molecules on acute myeloid leukaemia blasts

Page 38: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

26

may effect duration of first remission. Br J Haematol 2003;

120(3): 442–51.

11. Maeda A, Yamamoto K, Yamashita K et al. The expression

of co-stimulatory molecules and their relationship to the

prognosis of human acute myeloid leukaemia: poor

prognosis of B7-2-positive leukaemia. Br J Haematol 1998;

102(5): 1257–62.

12. Han Y, Dong Y, Yang Q et al. Acute Myeloid Leukemia

Cells Express ICOS Ligand to Promote the Expansion of

Regulatory T Cells. Front Immunol 2018; 9: 2227.

13. Knaus HA, Berglund S, Hackl H et al. Signatures of CD8+

T cell dysfunction in AML patients and their reversibility

with response to chemotherapy. JCI insight 2018; 3(21).

14. Ozkazanc D, Yoyen-Ermis D, Tavukcuoglu E et al.

Functional exhaustion of CD4 + T cells induced by co-

stimulatory signals from myeloid leukaemia cells.

Immunology 2016; 149(4): 460–71.

15. Ostroumov D, Fekete-Drimusz N, Saborowski M et al. CD4

and CD8 T lymphocyte interplay in controlling tumor

growth. Cell Mol Life Sci 2018; 75(4): 689–713.

16. Greiner J, Ono Y, Hofmann S et al. Mutated regions of

nucleophosmin 1 elicit both CD4+ and CD8+ T-cell

responses in patients with acute myeloid leukemia. Blood

2012; 120(6): 1282–9.

17. Forghieri F, Riva G, Lagreca I et al. Characterization and

dynamics of specific T cells against nucleophosmin-1

(NPM1)-mutated peptides in patients with NPM1-mutated

acute myeloid leukemia. Oncotarget 2019; 10(8): 869–82.

18. Hu Y, Lv X, Wu Y, Xu J et al. Expression of costimulatory

molecule B7-H3 and its prognostic implications in human

acute leukemia. Hematology 2015; 20(4): 187–95.

19. Greiner J, Hofmann S, Schmitt M et al. Acute myeloid

leukemia with mutated nucleophosmin 1: an immunogenic

acute myeloid leukemia subtype and potential candidate for

immune checkpoint inhibition. Haematologica 2017;

102(12): e499–501.

20. Andersson AK, Ma J, Wang J et al. The landscape of

somatic mutations in infant MLL-rearranged acute

lymphoblastic leukemias. Nat Genet 2015; 47(4): 330–7.

Page 39: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

27

21. Winters AC, Bernt KM. MLL-Rearranged Leukemias-An

Update on Science and Clinical Approaches. Front Pediatr

2017; 5:4.

22. Curran EK, Godfrey J, Kline J. Mechanisms of Immune

Tolerance in Leukemia and Lymphoma. Trends Immunol

2017; 38(7): 513–25.

Page 40: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

I

Anexa I. Pattern-uri de expresie ale liganzilor B7, ale receptorilor punctelor de control imun și a populațiilor

de limfocite T helper și citotoxice în funcție de tipurile OMS de LAM și de riscul citogenetic ELN. Tip OMS

LAM

Caracteristici LAM Liganzi B7

% de expresie pe celulele din LAM

Subset T

CD4+

% ICR

CD4+

Subset T

CD8+

% ICR

CD8+

V LAM Cariotip Risc ELN

B7.1 B7.2 ICOSL PD-L1

PD-L2

B7-H3

B7-H4

N CM Late EM

ICOS PD-1

N CM Late EM

ICOS PD-1

LAM Cu

anomalii genetice recurente

83 NPM1 NK Fav 13.2 27.4 62.4 50.1 29.9 1.9 16.7

70 NPM1 NK Fav 26.3 20.5 16.7 68.3 43.4 13.0 37.3

34 NPM1 CK Fav 62.3 13.2 40.2 35.8

60 t(8;21) t(8;21) Fav 28.0 13.6 9.0 25.2

66 t(8;21) t(8;21) Fav 43.4 11.6 22.1 37.4

48 t(8;21) t(8;21) Fav 34.1 19.5 5.6 33.3

44 t(8;21) t(8;21) Fav 32.8 12.2 16.4 25.5

27 t(9;11) t(9;11) Int 25.8 5.3 8.5 12.7

LAM-NOS

51 NOS 5 NK Int 20 15.2 23.5 10 69.8 21.3 11.2 24.6

43 NOS 5 NK Int 34.7 25 12 61.8 17.0 21.5 31.2

36 NOS 5 NK,FLT3 Int 22 63.6 15.4 40.7 27.3

66 NOS 5 NK Int 43.6 54.1 23.8 32.0 45.3

74 NOS 5 NK Int 17 43.4 27.0 6.6 14.5

71 NOS 4 NK Int 20.9 52.3 52.9 48.6 91.7 11.6 58.0 6.7

66 NOS 4 NK Int 26.1 22.9 21.1 75.8 27.1 42.3 26.3

41 NOS 4 NK Int 37.2 31.4 12.6 10.9 21.4

42 NOS 4 NK Int 54.9 19.1 17.3 22.8

48 NOS 1 NK Int 14.1 21.2 24.3 69.1 37.3 42.1 35.1

67 NOS 1 NK Int 16 64.3 9.6 8.6 8.7

56 NOS 1 NK Int 83.9 12.3 71.7 35.6

59 NOS 0 NK Int 13.1 34.4 79.1 40.5 49.8 58.0

71 NOS 0 NK Int 59.3 24.0 18.1 37.4

64 NOS 5 t(1;11) Adv 10.9 57.0 14.1 27.6 29.8

45 NOS 4 CK Adv 43.5 9.4 13.7 7.0

53 NOS 4 CK Adv 80.5 14.9 67.6 57.1 28.9 27.1 42.2

51 NOS 4 CK,FLT3 Adv 48.4 45.1 17.0 9.6 22.1

69 NOS 2 CK Adv 23.1 19 19.6 80.8 11.9 40.0 43.1

65 NOS 1 CK Adv 65.3 22.0 29.0 16.0

59 NOS 1 CK Adv 16.3 62.4 12.1 9.4 7.6

67 NOS7 Del 7 Adv 50.4 29.9 12.3 45.8

HD1 13.9 29.9 18.5 21.3 26.7

HD2 13.1 71.5 21.3 27.3 34.3

HD3 64.0 2.1 15.2 24.1

HD4 64.8 21.4 20.6 23.9

Page 41: IMUNOSUPRAVEGHERE ŞI IMUNOEDITARE ÎN LEUCEMIA …...Ion ANTOHE . Cuvinte cheie: leucemie acută mieloblastică, imunoterapie, molecule B7, PD-1, ICOS ... • 25 de tabele și 28

II

Expresia unui ligand B7 cu rol co-stimulator

Expresia unui ligand B7 cu rol co -inhibitor

Fără expresie B7 sau absența predominanței uneui anumit subset maturativ de limfocite T

Predominanța unei subpopulații de limfocite T

Expresia ICOS sau PD-1> 10%, expresia ICOS depășind pe cea a PD-1 sau vice versa.

Expresia ICOS sau PD-1> 10%, fără ca expresia ICOS să o depășească pe cea a PD-1 sau vice versa.

Expresia ICOS sau PD-1< 10%,

Adv= advers, CD= cluster of differentiation, CK= cariotip complex, del= deleție, Fav= favorabil, FLT3= prezența mutației FLT3-ITD,

HD= subiect sănătos, ICOS= inducible T cell co-stimulator, co-stimulatorul inductibil al limfocitelor T, ICR= immune checkpoint

receptor, Int= intermediar, NPM1= prezența mutației NPM1, NK= cariotip normal, receptor al punctelor de control imun- PD-1 sau

ICOS, NOS= not otherwise specified, LAM nespecificată, OMS= Organizația Mondială a Sănătății, PD-1= programmed death 1,

receptorul de moarte celulară programată 1, V= vârsta.