Las células cancerosas

Glioma associated cancer-initiating cells induce immune suppression.

Jun Wei, Jason Barr, Ling-Yuan Kong, Yongtao Wang, Adam Wu, Amit K. Sharma,

Joy Gumin, Verlene Henry, Howard Colman, Raymond Sawaya, Frederick F. Lang, and

Amy B. Heimberger.

Introducción

Las células cancerosas son iniciadores de una población heterogénea de células indiferenciadas con la capacidad de auto-renovación y un alto potencial proliferativo. Los tratamientos que se han diseñado para erradicar tumores también deben ir dirigidos a las células iniciadoras del cáncer. El glioblastoma multiforme (GBM), es uno de los tumores cerebrales primarios más frecuentes y agresivos que afectan a la población adulta.

Estos tumores contienen estas células iniciadoras del cáncer, las cuales son multi-potentes y de las cuales se pueden resumir características como la alta motilidad, diversidad de la progenie, tendencia a emigrar a lo largo de los tractos de sustancia blanca y la expresión de fenotipos inmaduros antigénicos, como el receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR) y nestina.

Las células iniciadoras del cáncer pueden expresar CD133, aunque se ha identificado que estas no expresan CD133, sino forman neuroesferas no adherentes, que tienen características marcadoras para los tres linajes, astrocíticos, neuronales y oligodendrogliales. También se cree que estas células le confieren cierta resistencia a la quimioterapia y a la radiación, observado en pacientes con GBM.

Los gliomas malignos expresan antígenos de tumores asociados y tumores específicos que deberán hacer que estos tumores sean detectados por nuestro sistema inmune. Sin embargo hay una clara falta de inmunomediada erradicación de tumores en pacientes con glioma, resultando la mayoría de los intentos de inmunoterapia con poco éxito. Hay muchos factores que trabajan en conjunto para inhibir la inmunidad contra el glioma, incluyendo las citoquininas inmunosupresoras como la IL-10, el TGF-beta, y la prostaglandina E2 (PGE2), la inducción de células T reguladoras y la baja modulación de moléculas de co-estimulación por el antígeno hace que se presenten células (APCs) con pérdida de su función.

Aunque los tumores en el sistema nervioso central (CNS) sean detectados por el sistema inmune, esto no es suficiente para su supresión o erradicación. Preparando CD8 + citotóxicos las células T ganan acceso al sistema nervioso central. Sin embargo la falta de erradicación del tumor indica que las células T son impedimentos funcionales en el microambiente local del tumor. Se desconoce si las células iniciadoras del cáncer dentro del GBM participan en este tumor en la inmunosupresión.

Solo las propiedades inmunosupresoras de las células madre mesenquimales aisladas de un donante humano normal han sido caracterizados hasta la fecha y estas células han sido usadas como pistas para el tratamiento de la enfermedad huésped-injerto.

Las células madre mesenquimales tienen una morfología y un crecimiento como células únicas, que expresan CD105 y CD90 pero no CD133, diferenciación entre células mesenquimales y no son tumorogénicas in vivo pero pueden potencializar tumorogénesis de células malignas.

Las células madre mesenquimales expresan MHCI pero no moléculas co-estimuladoras. Adicionalmente inducen células dendríticas a segregar IL-10, incremetando el número de células T y disminuyendo la secreción de IFN-gamma de células inmune. Esta modulación inmune es atribuida a elevados niveles de prostaglandina E2 (PGE2) e inhibidores mitigando los efectos supresivos.

Marco teórico.

Para entender el mecanismo que involucrado en la supresión inmune del glioma se aislaron células iniciadoras de cáncer para determinar si poseían propiedades similares inmuno-supresivas que influencian el microambiente del GBM.

Se formuló una hipótesis que asocia a las células iniciadoras del cáncer con el GBM, ya sea por contacto directo célula- célula o expresando la molécula inhibitoria co-estimuladora B7-H1 y/ o por la secreción factores inmunosupresores citocinas inducirán la apoptosis de células T y/o la inducción de células T reguladas las cuales inhibirán la proliferación de células T.

Se determinó que podrían ocurrir las propiedades inmuno supresivas de células iniciadoras de cáncer si se alteraba su estado de diferenciación como un acercamiento potencial para superar la supresión inmune mediada de células iniciadoras de cáncer.

Materiales y métodos

• Líneas celulares de glioma humano

Líneas celulares de astrocitos y glioma humano U-251 y U-87 fueron comprados en

Resultados

Caracterización del glioma asociado a las células iniciadoras del cáncer.

Los resultados se basan en un estudio realizado en 9 pacientes con GBM. Se aisló el glioma asociado a células iniciadoras del cáncer en pacientes autólogos a células T. El glioma asociado a células iniciadoras de cáncer de los pacientes expresaron CD133 formado en neuroesferas en medio libre de suero compuesto por EGF y bFGF. Después de 5- 10 días de cultivo fue capaz de diferenciarse células gliales parecidas a los astrocitos, células inmunoreactivas asociadas a proteína 2 (MAP2) parecidas a neuronas, y galactosylceramidasa (GalC) parecidas a células oligodendrocíticas. Teniendo el glioma asociado a células iniciadoras de cáncer, (n=3; 1000 células por ratón; 6 ratones por glioma) fueron injertadas en el lóbulo derecho frontal de 5-8 semanas del ratón. El ratón desarrollo tumores que eran altamente infiltrantes a lo largo del tracto de la materia blanca del cerebro, una característica presente en el GBM humano.

Después de la confirmación de su capacidad para autorenovación y recapitulación del tumor original, el glioma aislado asociado a las células iniciadoras de cáncer fue utilizado para la caracterización de sus propiedades inmunes.

Fenotipo inmunológico del glioma asociado a células iniciadoras de cáncer.

Para caracterizar su fenotipo inmunológico, el glioma asociado a células iniciadoras de cáncer

(n = 5) fueron evaluadas para su expresión de MHC I, MHC II, CD40, CD80, CD86, and B7-H por citometría de flujo. El glioma asociado a células iniciadoras de cáncer expresó altos niveles de MHCI y bajos niveles de CD86 y CD40, pero no MHC II o CD80, indicado que el glioma asociado a células iniciadoras de cáncer no tienen la capacidad para la presentación de antígenos necesarios

para estimular la activación de células T o la proliferación.

Por otra parte, la molécula B7-H1

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