Os miofibroblastos LRRC15+ ditam o ponto de ajuste estromal para suprimir a imunidade tumoral

Jun 24, 2023

Nature volume 611, páginas 148–154 (2022) Cite este artigo

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Estudos recentes de células únicas de câncer em camundongos e humanos identificaram o surgimento de uma população de miofibroblastos especificamente marcada pela proteína 15 (LRRC15)1,2,3 altamente restrita e rica em repetição. No entanto, os sinais moleculares subjacentes ao desenvolvimento de fibroblastos associados ao câncer (CAFs) LRRC15+ e seu impacto direto na imunidade antitumoral não são caracterizados. Aqui, em modelos de camundongos de câncer pancreático, fornecemos evidências genéticas in vivo de que a sinalização do receptor TGFβ tipo 2 em fibroblastos universais dermatopontin+ saudáveis ​​é essencial para o desenvolvimento de miofibroblastos LRRC15+ associados ao câncer. Este eixo também impulsiona predominantemente a diversidade da linhagem de fibroblastos em cânceres humanos. Usando camundongos knock-in do receptor da toxina da difteria Lrrc15-difteria recém-desenvolvidos para depletar seletivamente os CAFs LRRC15+, mostramos que a depleção dessa população reduz acentuadamente o conteúdo total de fibroblastos do tumor. Além disso, a composição CAF é recalibrada para fibroblastos universais. Isso alivia a supressão direta das células T CD8+ infiltrantes do tumor para melhorar sua função efetora e aumenta a regressão do tumor em resposta ao bloqueio do ponto de controle imunológico anti-PDL1. Coletivamente, esses achados demonstram que os CAFs LRRC15+ dependentes de TGFβ determinam o ponto de ajuste tumor-fibroblasto para promover o crescimento do tumor. Essas células também suprimem diretamente a função das células T CD8+ e limitam a capacidade de resposta ao bloqueio do checkpoint. O desenvolvimento de tratamentos que restauram o ponto de ajuste homeostático dos fibroblastos, reduzindo a população de miofibroblastos LRRC15+ pró-doença, pode melhorar a sobrevida do paciente e a resposta à imunoterapia.

Os CAFs desempenham um papel fundamental na formação do microambiente tumoral (TME) e na resposta à imunoterapia contra o câncer4,5,6. Estudos anteriores de dados de expressão gênica de tumores de pacientes que receberam terapias de bloqueio do ponto de controle imunológico (ICB) inferiram uma associação entre a abundância de CAF e a falta de resposta à imunoterapia7,8. Os agentes terapêuticos que visam adequadamente os CAFs podem aliviar essa resistência, mas permanecem limitados devido a um entendimento incompleto da heterogeneidade do CAF e à identificação de subconjuntos clinicamente relevantes. O uso de sequenciamento de RNA de célula única (scRNA-seq) aumentou a resolução da paisagem de células estromais em tecidos saudáveis ​​e doentes. As análises de scRNA-seq da evolução de CAF em adenocarcinoma ductal pancreático (PDAC) e câncer de mama identificaram uma predominância de miofibroblastos ativados (em camundongos e humanos) marcados por LRRC15 (refs 1,2,3). Essa população de CAF expressa uma multiplicidade de genes associados à matriz extracelular e à imunossupressão1,9,10. Clinicamente, a alta expressão de uma assinatura do gene LRRC15+ CAF em dados bulk RNA-seq de pacientes com câncer foi associada à falta de resposta ao anti-ligante de morte programada 1 (PDL1) ICB1. Ainda não está claro se os CAFs LRRC15+ estão por trás dessa falta de resposta ou se representam uma leitura das características intrínsecas do tumor que impulsionam a associação. Também falta a comprovação in vivo dos sinais celulares e moleculares que promovem o desenvolvimento de miofibroblastos LRRC15+ e seu impacto direto na imunidade antitumoral.

Estudos recentes de scRNA-seq usaram previsões in silico para associar a sinalização ativa de TGFβ com a formação de miofibroblastos LRRC15+ durante a tumorigênese1,3. Estudos separados de atlas de células únicas inferiram que subconjuntos de fibroblastos ativados em tecidos perturbados se desenvolvem a partir de fibroblastos universais pan-tecidos10. Nosso objetivo foi fornecer uma ligação genética in vivo entre essas duas inferências, propondo que a sinalização de TGFβ em fibroblastos universais é indispensável para a formação de miofibroblastos LRRC15+ durante a progressão do tumor. Usamos um sistema de camundongo que tem como alvo a dermatopontina (DPT), uma proteína da matriz extracelular que marca fibroblastos universais10. Camundongos DptIresCreERT2 foram cruzados com camundongos floxados com receptor TGFβ tipo 2 (TGFβR2, codificado por Tgfbr2) (DptIresCreERT2Tgfbr2fl/fl) para gerar um knockout induzível e condicional de Tgfbr2 em fibroblastos universais DPT+ (Fig. 1a, topo). Camundongos Dptwt/wtTgfbr2fl/fl (controle) ou Dptki/kiTgfbr2fl/fl (Dpt-condicional knockout) foram colocados em regime de tamoxifeno (TAM) e implantados subcutaneamente com KPR3070 (KPR; KrasLSL.G12D/wt;p16/p19fl/wt; p53LSL.R270H/peso;Pdx1.Cre) Células tumorais PDAC1,11. Os tumores foram coletados 21 dias após o implante para análise por citometria de fluxo (Fig. 1a, parte inferior). Para garantir o nocaute eficiente de Tgfbr2, o mesmo regime TAM (descrito na Fig. 1a) foi realizado pela primeira vez em camundongos repórteres DptIresCreERT2Rosa26LSLYFP10 portadores de tumores KPR subcutâneos. Isso foi feito para entender qual proporção de fibroblastos tumorais é derivada de células DPT+, uma população de fibroblastos abundante no tecido da pele virgem10. Após 21 dias de implantação, a maioria (cerca de 84%) dos fibroblastos PDPN+ em tumores eram YFP+ (Dados Estendidos Fig. 1a). Por sua vez, a expressão de TGFβR2 em CAFs PDPN+ de tumores Dptki/kiTgfbr2fl/fl foi reduzida em cerca de 90% em comparação com tumores Dptwt/wtTgfbr2fl/fl (Dados Estendidos Fig. 1b). Como resultado, os tumores Dptki/kiTgfbr2fl/fl tiveram uma redução significativa no número total de CAFs LRRC15+PDPN+ em comparação com os tumores Dptwt/wtTgfbr2fl/fl de controle, o que indicou que as células LRRC15+ dependem da sinalização TGFβR2 nas células DPT+ para sua formação (Fig. 1b, c). Apesar da redução significativa nas células LRRC15+ nos tumores Dptki/kiTgfbr2fl/fl, o número total de fibroblastos PDPN+CD31– permaneceu inalterado entre os dois grupos, o que indica que ocorreu um mecanismo de compensação para manter o compartimento CAF (Fig. 1d).