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Brain metastases : immune characterisation and the impact over prognosis

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Abstract(s)

cancro é uma das principais causas de morte em todo o mundo. Estima-se que em 2018 existam mais de 18.1 milhões de casos de cancro e 0.5 milhões de novos casos em todo o mundo. As metástases cerebrais são o tumor intracraniano com maior incidência na idade adulta, ocorrendo mesmo com mais frequência que os tumores primários do cérebro. Estima-se que cerca de 20% dos doentes por cancro desenvolverão metástases cerebrais, com significativo aumento de morbilidade e mortalidade associada a cancro. A principal causa de morte por cancro está relacionada com a recaída à distância e, embora o sistema nervoso central não seja o local primário de recaída mais frequente, no caso do tumor da mama – HER2-amplificado e triplo negativo – existe tropismo para o cérebro, sendo frequente o sistema nervoso central o local primário de recaída. Historicamente, o prognóstico da doença metastática cerebral é considerado mau e as abordagens clássicas de radioterapia, nomeadamente radiocirurgia e radioterapia à totalidade do cérebro (Whole-Brain Radiotherapy, WBRT), são tratamento paliativo. Contudo, as alternativas terapêuticas que têm surgido nas últimas décadas têm vindo a alterar este paradigma. Actualmente, os pacientes vivem mais tempo após o diagnóstico e tratamento de metástases cerebrais, o que levanta novas preocupações, nomeadamente quanto à toxicidade neurocognitiva associada à terapêutica mencionada, e constitui um desafio na prática clínica. Mais ainda, a barreira hematoencefálica impede a livre passagem de diversas moléculas e de agentes quimioterápicos. No entanto, sofre disrupção ao ser lesada aquando do desenvolvimento de metástases cerebrais, o que torna muito relevante a investigação de terapêuticas eficazes que a consigam penetrar. Em cancro do pulmão, carcinoma de células renais, melanoma e cancro da mama, a incidência de metástases cerebrais revela-se elevada, correspondendo a cerca de 16-20%, 6-10%, 6-8% e 5-6%, respectivamente. A prevalência é maior nos cancros do pulmão e da mama, mas o maior risco de desenvolvimento de lesões secundárias no sistema nervoso central é registado em melanoma. O cancro da mama é tradicionalmente considerado não-imunogénico, no entanto, diversos estudos têm vindo a sugerir que o sistema imunitário, incluindo os linfócitos que infiltram o tumor (tumour-infiltrating lymphocytes, TILs), tem um papel na interacção hospedeiro-tumor. Os TILs, leucócitos que migram para o tumor através da corrente sanguínea, são genericamente considerados indicadores de bom prognóstico e preditivos de resposta, nomeadamente em pacientes com cancro da mama tratados em neoadjuvância. Existem diferentes subpopulações de TILs com funções distintas no microambiente tumoral, incluindo os TILs CD4+ e CD8+, biomarcadores de bom prognóstico, particularmente em carcinoma ductal invasivo da mama. Deste modo, o nosso principal objectivo foi aferir o valor prognóstico de TILs e das subpopulações TILs CD4+ e CD8+ no estroma tumoral de metástases cerebrais de cancro da mama, no contexto clínico. Os resultados obtidos em cancro da mama foram comparados com os resultados obtidos num grupo de doentes com cancros do pulmão, do rim, do cólon e melanoma, tumores considerados imunogénicos. Como objectivos secundários, propusemo-nos avaliar a presença de astrócitos reactivos, células caracterizadas por fenótipo hipertrófico e aumento de densidade e rearranjo de GFAP (proteína específica dos filamentos intermédios do citoesqueleto de elementos gliais) e que têm sido associadas a metastização cerebral, bem como verificar uma possível associação com sobrevida global; e avaliar a expressão de PD-L1, uma proteína envolvida na resposta imunitária, em metástases cerebrais. Finalmente pretendíamos verificar se o subtipo molecular se alterava entre tumor primário da mama e metástase, já que muitas vezes se observa a perda ou ganho de expressão de receptores hormonais ou mesmo HER2 no tecido metastático, com consequências clínicas importantes sobretudo ao nível da terapêutica. A coorte utilizada para este estudo incluía 56 doentes – 34 (60.7%) do sexo feminino e 22 (39.3%) do sexo masculino – diagnosticados com metástases cerebrais entre 2009 e 2013 e seguidos no Serviço de Oncologia Médica do HSM – CHULN. As metástases cerebrais provinham de cancro da mama (n=25, 44.7%), cancro do pulmão (n=15, 26.8%), cancro colo-rectal (n=6, 10.7%), cancro do rim (n=6, 10.7%) e melanoma (n=4, 7.1%). Todos os doentes foram submetidos a radioterapia holocraniana após ressecção cirúrgica. A idade mediana à data do diagnóstico era de 58.50 anos e variava entre 28 e 90 anos. Por forma a estudar esta coorte, procedemos à análise da coloração hematoxilina e eosina e imunohistoquímica dos marcadores acima mencionados na sub-coorte de doentes de cancro da mama e, no caso de TILs, CD4 e CD8, comparámos com os resultados dos doentes com metástases cerebrais de outras origens. A análise de sobrevivência mostrou que existe uma associação entre níveis elevados de TILs CD8+ no estroma do tumor e uma maior sobrevida no grupo de doentes que inclui todos os tipos de tumor primário (Log-rank (Mantel Cox) test: HR 2.127, 95% CI 1.002-4.518; p=0.0495). O mesmo se observou no grupo que exclui os casos com origem em cancro da mama (Log-rank (Mantel Cox) test: HR 0.4290, 95% CI 0.1370-0.8486; p=0.0296). Observou-se ainda uma tendência para uma maior sobrevida, quando os níveis de TILs são elevados. No entanto, em nenhum dos grupos – metástases com origem em cancro da mama, incluindo todos os tipos de tumor primário ou excluindo cancro da mama – se obteve significância estatística. Neste estudo, as amostras com TILs CD4+ ou expressão de PD-L1 foram raras. No entanto, num estudo in vitro num painel de linhas celulares tumorais, observou-se uma sobre-expressão de PD-L1 (PD-L1) nas linhas com tropismo para o cérebro e na linha com tropismo para o osso, quando comparadas com as restantes e com células epiteliais mamárias normais. A ligação de PD-L1 ao receptor PD-1 liberta um sinal inibitório que reduz a proliferação de células T com especificidade para antigénio e, simultaneamente, diminui a apoptose em células T regulatórias. No contexto tumoral, é um marcador preditivo de resposta à imunoterapia, permitindo identificar os subgrupos de doentes que beneficiarão mais da terapêutica com agentes anti-PD-1 ou anti-PD-L1, já que a sua sobre-expressão no tumor foi associada a maior agressividade do mesmo, nomeadamente em carcinoma de células renais. Finalmente, verificou-se uma alteração de subtipo molecular em 52.6% dos casos, incluindo perda ou ganho de receptores hormonais, e perda de expressão de HER2 num caso. No contexto dos objectivos secundários deste estudo, não foi possível verificar a associação com a densidade linfocitária devido ao tamanho reduzido da amostra. Em suma, os resultados obtidos neste projecto mostram uma correlação entre elevada densidade de TILs CD8+ e maior sobrevida global, quando analisando todos os tipos de tumor primário em conjunto ou excepto cancro da mama e uma tendência para maior sobrevida global, nos casos de cancro da mama. Assim, a população linfocitária que infiltra o tumor tem relevância no contexto clínico e o estudo das suas várias subpopulações será sempre mais útil e informativo do que o da população total apenas, uma vez que o valor prognóstico varia entre subpopulações (e também é diferente comparando subpopulações e TILs totais). Os resultados apontam também para a relevância de estudar o subtipo molecular da metástase cerebral, visto que pode ter impacto na progressão da doença, já que algumas linhas terapêuticas não eficazes aquando do diagnóstico do tumor primário podem revelar-se eficazes em contexto metastático, como a alteração do status do receptor de estrogénio para positivo que se registou neste estudo. Todas as análises referentes à densidade de TILs deverão ser replicadas numa coorte alargada e mais subpopulações, bem como outras populações imunitárias – como células T reguladoras ou linfócitos T gama-delta – deverão ser acrescentadas ao painel. A amostra de doentes com metástases cerebrais com origem em cancro da mama também deverá ser aumentada e o número de casos deverá ser semelhante entre subtipos, de forma a aprofundar o estudo da alteração de status de cada marcador e de subtipo molecular.

Description

Tese de mestrado, Oncobiologia, Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2019

Keywords

Brain metastases Immune microenvironment Tumour-infiltrating lymphocytes (TILs) CD8+ TILs Molecular subtype Teses de mestrado - 2019

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