Autores: Jésica Assis e Gabriel Lucena
Editado por: Vânia Bonato
Referência: Gong Z, Li Q, Shi J, Wei J, Li P, Chang CH, Shultz LD, Ren G. Lung fibroblasts facilitate pre-metastatic niche formation by remodeling the local immune microenvironment. Immunity. 2022 Aug 9;55(8):1483-1500.e9. doi: 10.1016/j.immuni.2022.07.001. Epub 2022 Jul 30. PMID: 35908547.
Cascata metastática é um esse processo que envolve a disseminação das células malignas de maneira aleatória, e é determinada pelo microambiente dos órgãos e pela heterogeneidade genômica do câncer. Os pulmões representam um dos locais mais comuns de metástase. O papel das células mieloides derivadas da medula óssea na formação dos nichos pré-metastáticos já está bem definido. Contudo, ainda não se tem relatos da importância das células residentes nos pulmões durante a formação do nicho pré-metastático. O objetivo desse trabalho foi avaliar como os fibroblastos estromais residentes nos pulmões contribuem para a formação dos nichos pré-metastáticos.
Os autores utilizaram um modelo animal de câncer de mama (4T1) e observaram que após o crescimento do tumor e a metástase para os pulmões, as células dendríticas (DC) residentes dos pulmões (CD24+ CD11c+ MHC-II +) reduziam a capacidade deproliferação de células T. Diante disso, eles se perguntaram: como o ambiente prémetastático dos pulmões modula as DC? Para responder a esta pergunta, eles utilizaram um sistema de transplante de DC derivadas da medula óssea (BMDC), no qual animais receberam DC convencionais. Ao avaliar a expressão de MHC-I e MHC-II nas DC em diversos órgãos, além do sangue periférico, observaram que apenas nos pulmões ocorria baixa expressão de MHC, sugerindo que o estroma pulmonar em estado homeostático
tinha uma capacidade intrínseca de inibir BMDC e que esse efeito era ainda mais reforçado pelo microambiente tumoral. Realizando cultivo de BMDC com fibroblastos, descreveram que os fibroblastos foram capazes de diminuir a expressão de MHC nas BMDC. Dentre os fatores secretados por fibroblastos, encontraram que a prostaglandina E2 (PGE2) reduziu a expressão de MHC nas BMDC. A PGE2 é gerada a partir do ácido araquidônico através das ações das enzimas ciclooxigenase (COX), COX1 e COX2. Ao realizar RNA-seq de BMDC em diversas condições como estímulo com meio condicionado (CM) de fibroblastos, CM de fibroblastos deficientes para COX, e BMDC estimuladas diretamente PGE2, observaram que as BMDC estimuladas com CM de
fibroblastos de animais WT (Wild Type) tiveram regulação negativa no conjunto de genes para captação, processamento e apresentação de antígenos e regulação positiva nos genes imunossupressores. O mesmo não foi observado para BMDC estimuladas com CM de fibroblastos deficientes para COX.
Análises de scRNA-seq dos fibroblastos dos pulmões levaram os autores a um pequeno grupo de fibroblastos do adventício que são os produtores majoritários de PGE2. A próxima pergunta dos autores foi: Qual o sinal para liberação de PGE2 pelos fibroblastos no ambiente pré-metastático dos pulmões? Utilizando uma linhagem de células 4T1 e um microambiente super inflamatório, observaram que essa exacerbação da inflamação aumentou a dosagem de PGE2 nos pulmões, como o número de fibroblastos expressando COX. Considerando que fibroblastos deficientes para Il1r1, receptor da IL-1β, expressavam menos PGE2, os autores sugeriram que IL-1β era o sinal que estimulava a liberação de PGE2 pelos fibroblastos no ambiente pré-metastático.Como o principal produtor de IL-1β nos pulmões são neutrófilos, os autores realizaram experimentos cultivando fibroblastos com neutrófilos na presença de IL-1β e também com anticorpo contra IL-1β. O tratamento com anticorpo reduziu a expressão gênica de COX2 e outros marcadores inflamatórios importantes para formação do nicho pré- metastático. Como conclusão, esses dados suportam um modelo pelo qual o programa regulador de DC intrínseco de fibroblastos pulmonares com elevada expressão de COX2 pode ser ainda mais reforçado por IL-1β derivada de neutrófilos, durante a progressão da inflamação associada ao tumor.
Uma vez que os autores descreveram como funcionava o mecanismo de supressão da atividade antitumoral no ambiente pré-metastático dos pulmões, eles realizaram tratamento dos animais com antagonistas dos receptores EP, receptores para PGE2. O tratamento com antagonistas EP2+EP4 juntos foi capaz de reduzir a metástase para os pulmões. Combinando os antagonistas com bloqueadores de imunocheckpoints, como anticorpos contra PD-1, encontraram redução das metástases em comparação ao tratamento apenas com anticorpo contra PD1.
Em síntese, os fibroblastos produtores de PGE2 residentes nos pulmões alteram o ambiente imunológico local para facilitar a metástase do câncer de mama.
