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Authors
Abstract(s)
T-cell Immunoglobulin and Mucin-domain containing molecule-3 (TIM-3) is an inhibitory receptor with a key role in regulating inflammation, autoimmunity and cancer progression. Recently, in order to overcome resistance to current immune checkpoint blockade therapies, TIM-3 has emerged as a promising targeting molecule for cancer immunotherapy. Although feline mammary carcinoma (FMC) is a valuable cancer model, no studies on the TIM-3 receptor have been developed in this species. Thus, in this study, 48 cats with mammary carcinoma were evaluated. Firstly, immunohistochemistry was performed to assess the TIM-3 expression in total (t), stromal (s) and intratumoral (i) tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) and in cancer cells. In parallel, serum TIM-3 levels were quantified and compared with healthy controls using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Finally, the TIM-3 gene was sequenced from 19 tumor tissue samples to identify putative mutations. In FMC, our results demonstrated that sTILs-TIM3+ are more frequent than iTILs-TIM-3+, which are more abundant in luminal A/B subtypes. A positive correlation between sTILs-TIM-3+ and cancer cells-TIM-3+ and higher tumor malignancy grade was found (p=0.044 and p=0.018, respectively), whereas higher iTILs-TIM-3+ densities were mostly associated with a benign tumoral behavior. Additionally, higher densities of cancer cells overexpressing TIM-3 were associated with lymph node metastasis (p=0.025) and triple negative basal-like (p=0.038) and luminal B carcinomas (p=0.010), in contrast with luminal A mammary carcinomas. Finally, higher tTILs-TIM-3+ densities were predominantly associated with more favourable clinicopathological features, namely the percentage of tTILs-TIM-3+ was negatively associated with tumor metastasis (p=0.010) and tumor recurrence (p=0.013). Moreover, the TIM-3 serum levels were lower in the cats with mammary carcinoma than in the healthy group (p<0.001), being positively associated with higher densities of tTILs-TIM-3+ (p=0.016) and sTILs-TIM-3+ (p=0.023). From sequence analysis, only one mutation was identified in one tumor sample (intron 2: NC_058368.1: g.190379339 G>A). Altogether, in line with previous findings in human reports, our results suggest that the expression of TIM-3 among TILs subpopulations and cancer cells may differently influence the clinical outcome of cats with mammary carcinoma, reinforcing the hypothesis that feline mammary carcinoma is a valuable cancer model
RESUMO - NÍVEIS SÉRICOS E EXPRESSÃO TUMORAL DE TIM-3 COMO BIOMARCADOR CLÍNICO PROMISSOR EM CARCINOMA MAMÁRIO FELINO - A molécula contendo domínio de imunoglobulina de célula T e mucina-3 (TIM-3) é um recetor inibitório com um papel fundamental na regulação da inflamação, autoimunidade e progressão tumoral. Recentemente, de modo a fazer face às resistências associadas às atuais terapêuticas de bloqueio de reguladores de checkpoint imunológico, o TIM-3 surgiu como uma molécula alvo promissora na imunoterapia antitumoral. Até à data, embora o carcinoma mamário felino (FMC) seja um valioso modelo tumoral, não foram desenvolvidos estudos relativos ao TIM-3 nesta espécie. Assim, neste estudo, foram avaliadas 48 gatas com carcinoma mamário. Inicialmente, foi investigada a expressão de TIM-3 nos linfócitos infiltrantes do tumor (TILs) totais (t), estromais (s) e intratumorais (i) e nas células tumorais, recorrendo à técnica de Imunohistoquímica. Paralelamente, foram quantificados os níveis séricos de TIM-3 e comparados com controlos saudáveis, utilizando a técnica de ensaio de imunoabsorção enzimática (ELISA). Finalmente, o gene TIM-3 foi sequenciado, a partir de 19 amostras tumorais, com o objetivo de identificar mutações em regiões de interesse. No FMC, os nossos resultados revelaram que os sTILs-TIM3+ são mais frequentes do que os iTILs-TIM-3+, estando os iTILs-TIM-3+ mais presentes nos subtipos luminais A/B. Foi verificada uma correlação positiva entre a expressão de TIM-3 nos sTILs e células tumorais e um maior grau de malignidade (p=0.044 e p=0.018, respetivamente). Pelo contrário, uma maior percentagem de iTILs-TIM-3+ foi associada a um comportamento tumoral benigno. O aumento da expressão de TIM-3 nas células tumorais foi associado ao envolvimento dos linfonodos (p=0.025) e aos carcinomas triplo-negativo basal-like (p=0.038) e luminal B (p=0.010). Finalmente, um aumento dos tTILs-TIM-3+ foi associado a uma menor capacidade metastática (p=0.010) e maior tempo de recidiva (p=0.013). Relativamente aos níveis séricos de TIM-3, estes mostraram-se aumentados nos animais saudáveis quando comparados com as gatas com carcinomas mamários (p<0.001), tendo mostrado associação positiva com a percentagem de tTILs-TIM-3+ (p=0.016) e sTILs-TIM-3+ (p=0.023). Por fim, os resultados da sequenciação revelaram numa amostra, uma mutação no intrão 2 (NC_058368.1: g.190379339 G>A). Em resumo, os nossos resultados sugerem que a expressão de TIM-3 no carcinoma mamário felino pode condicionar a evolução clínica, à semelhança dos resultados obtidos em pacientes humanos com tumor de mama
RESUMO - NÍVEIS SÉRICOS E EXPRESSÃO TUMORAL DE TIM-3 COMO BIOMARCADOR CLÍNICO PROMISSOR EM CARCINOMA MAMÁRIO FELINO - A molécula contendo domínio de imunoglobulina de célula T e mucina-3 (TIM-3) é um recetor inibitório com um papel fundamental na regulação da inflamação, autoimunidade e progressão tumoral. Recentemente, de modo a fazer face às resistências associadas às atuais terapêuticas de bloqueio de reguladores de checkpoint imunológico, o TIM-3 surgiu como uma molécula alvo promissora na imunoterapia antitumoral. Até à data, embora o carcinoma mamário felino (FMC) seja um valioso modelo tumoral, não foram desenvolvidos estudos relativos ao TIM-3 nesta espécie. Assim, neste estudo, foram avaliadas 48 gatas com carcinoma mamário. Inicialmente, foi investigada a expressão de TIM-3 nos linfócitos infiltrantes do tumor (TILs) totais (t), estromais (s) e intratumorais (i) e nas células tumorais, recorrendo à técnica de Imunohistoquímica. Paralelamente, foram quantificados os níveis séricos de TIM-3 e comparados com controlos saudáveis, utilizando a técnica de ensaio de imunoabsorção enzimática (ELISA). Finalmente, o gene TIM-3 foi sequenciado, a partir de 19 amostras tumorais, com o objetivo de identificar mutações em regiões de interesse. No FMC, os nossos resultados revelaram que os sTILs-TIM3+ são mais frequentes do que os iTILs-TIM-3+, estando os iTILs-TIM-3+ mais presentes nos subtipos luminais A/B. Foi verificada uma correlação positiva entre a expressão de TIM-3 nos sTILs e células tumorais e um maior grau de malignidade (p=0.044 e p=0.018, respetivamente). Pelo contrário, uma maior percentagem de iTILs-TIM-3+ foi associada a um comportamento tumoral benigno. O aumento da expressão de TIM-3 nas células tumorais foi associado ao envolvimento dos linfonodos (p=0.025) e aos carcinomas triplo-negativo basal-like (p=0.038) e luminal B (p=0.010). Finalmente, um aumento dos tTILs-TIM-3+ foi associado a uma menor capacidade metastática (p=0.010) e maior tempo de recidiva (p=0.013). Relativamente aos níveis séricos de TIM-3, estes mostraram-se aumentados nos animais saudáveis quando comparados com as gatas com carcinomas mamários (p<0.001), tendo mostrado associação positiva com a percentagem de tTILs-TIM-3+ (p=0.016) e sTILs-TIM-3+ (p=0.023). Por fim, os resultados da sequenciação revelaram numa amostra, uma mutação no intrão 2 (NC_058368.1: g.190379339 G>A). Em resumo, os nossos resultados sugerem que a expressão de TIM-3 no carcinoma mamário felino pode condicionar a evolução clínica, à semelhança dos resultados obtidos em pacientes humanos com tumor de mama
Description
Dissertação de Mestrado Integrado em Medicina Veterinária, na área científica de Sanidade Animal
Keywords
Feline mammary carcinoma TIM-3 Tumor infiltrating lymphocytes Tumor microenvironment Immunotherapy Carcinoma mamário felino TIM-3 Linfócitos infiltrantes do tumor Microambiente tumoral Imunoterapia
Pedagogical Context
Citation
Valente SSM. 2023. Serum levels and tumor expression of TIM-3 as a promising clinical biomarker in cats with mammary carcinoma [dissertação de mestrado]. Lisboa: FMV-Universidade de Lisboa
Publisher
Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina Veterinária