Respostas imunes a tumores e imunoterapia

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Nicole Bogéa
Resposta imune contra tumores e imunoterapia
O que é o câncer? O câncer é uma neoplasia maligna. O que é neoplasia? É uma multiplicação anormal das células, ela é maligna quando esse crescimento é rapido, começa a invadir tecidos e cria metástase, começa a crescer em outro órgão. Existe a neoplasia benigna, o tumor. A diferença do tumor pra cancer, o tumor benigno tem crescimento lento, não invade tecido e não cria metástase.
-O cancer tem auto-suficiencia para sinais de crescimento, então produz sinais e começa a crescer e multiplicar infependente da necessidade do órgão, de uma mucosa intestinal, é autonomo;
-Tem insensibilidade a sinais de inibição de crescimento, invade tecidos, começa a invadir tecidos adjacentes, por isso é dificil fazer uma ressecção cirurgica mas ainda sobrar células tumorais;
-Tem mecanismos de evasaõ da apoptose, e aí não morre, vira célula com morte muito lenta, quase imortal;
-Angiogênese sustentada, tem o crescimento de vasos sanguíneos porque é um tecido, precisa ser nutrido, então esse tecido precisa criar vasos sanguineos;
-Tem potencial replicativo ilimitado.
Novos conhecimentos do tumor:
-Vias celulares energeticas desreguladas;
-Instabilidade genômica levando a mutações desse tumor, ou seja, ele muda o seu comportamento, pode mudar;
-Tem uma inflamação como promotor tumoral, se tem área inflamada pode promover um tumor;
-Escape da resposta imune, hoje em dia sabe-se tem mecanismos de escape da resposta imune, o tumor pode sofrer alterações e muitos deles tem mecanismos de escape para ficarem invisíveis a resposta imunológica.
Imunidade tumoral
O conhecimento da imunidade tumoral é da década de 50, que ele viu que o sistema imunológico tem uma importante capacidade de reconhecer e eliminar células tumorais, ou seja, o sistema imunologico eficaz é fundamental pra reconhecer e eliminar células tumorais no processo de transformação maligna. 
O burnet viu que o sistema imunológico estaria em um estágio de constante alerta, graças a ele não se tem a formação de neoplasias o tempo todo. Então as células neoplasicas são formadas o tempo todo, mas por conta do sistema imunológico não desenvolvemos. Então o sistema imune não só é importante pro controle de infecções como para o controle do câncer.
Evidências da vigilância imune anti-tumoral
-Infiltrados de linfócitos circundam alguns tumores, muitos dos tecidos tem linfócitos permeando o tumor. Vê-se tambem aumento dos linfonodos de drenagem. Quando tinha infiltrados de linfócitos nesse tumor, ele estava relacionado ao melhor prognóstico. A conclusao dos pesquisadores é que as respostas imunes tumorais inibem o crescimento desse tumor. Quanto maior a infiltração de linfócitos no tecido, isso ta relacionado ao melhor prognóstico.
Quando faz a marcação inicial do linfócito T precisa saber diferenciar de qual linfócito ta falando, o TCD8, TCD4 ou Treg. Se tiver muito Treg não é bom pois pode inibir o sistema imunológico, se tiver uma infiltração de células T reguladoras então não é bom.
-Indivíduos imunodeficientes tem uma incidencia aumentada de alguns tipos de tumores. O sistema imune então de fato protege contra o crescimento de tumor. Pacientes com imunodeficiencia primaria, congenita, tem maior chance de desenvolver cancer. O paciente HIV positivo, que tem baixos niveis de linfocitos TCD4, na sua fase imunodeficiente tem riscos de desenvolver algumas neoplasias;
-Idoso, a idade é um fator de risco, pois o sistema imunológico vai ficando mais deprimido;
Antígenos tumorais
É qualquer molécula reconhecida por células T ou por anticorpos e que estão presentes nas superficies de celulas tumorais.
Tem-se uma célula normal, nucleada, saudável, que expressa MHC de classe 1, é uma célula normal, saudavel e nucleada, apresentando MHC de classe 1. Ela expressa uma proteina propria normal, proprias do individuo, apresentadas via molecula de MHC de classe 1. O LTCD8 não reconhece, pois é uma proteína propria.
Se tem uma proteina propria mutada, mas que não contribui pra tumorogenese, ela é apresentada e reconhecida, pois ta mutada, ex: radiação, alimentação carcinogênica. O LT reconhece essa proteína como estranha, é ativado e induz a apoptose dessa célula.
Células tumorais expressam diferentes tipos de antígenos tumorais.
O que são antigenos tumorais? Produtos de oncogene ou gene supressor de tumor mutado, o oncogene é um gene relacionado ao aparecimento de tumores. Tem os genes que podem estar relacionado ao aparecimento de tumores, que podem ser expressos, a leitura desse gene produz uma proteina expressa na superficie da célula, quando essa celula começa a sofrer neoplasia. Essa proteina é expressa e é reconhecida por um linfócito T como estranha. O linfócito T então vai atuar, o TCD8. 
Proteina propria superexpressada ou aberrantemente expressada: se tem uma expressão da mesma proteina de maneira exagerada na superfície de uma célula, superexpressada, muitas moleculas de MHC expressando a mesma proteína na superfície de uma célula, como um hepatócito, isso acontece em uma neoplasia, tumor maligno. Quem reconhece é o LTCD8 que induz a apoptose na célula.
Vírus oncogênicos, que estimulam a leitura dos oncogenes, relacionados a aparecimento de tumores. Essas proteínas vao ser expressas e vai ativar o linfócito TCD8. Ex: epstein barr. 
Mostra-se então a importancia dos linfócitos TCD8 no controle dos tumores. Quando se fala em tumores se fala em antígenos, reconhecimento de antígeno. Nesse caso não é antígeno bacteriano nem viral, se fala de antígenos tumorais, vindo ou de virus oncogenicos ou de produtos de oncogene.
Função da célula TCD8 após o reconhecimento: a célula TCD8 produz perfurinas que abrem poros e granzimas, que entram e induzem apoptose das células. 
Células TCD8 contra tumores
Tem uma célula dendritica que fagocitou uma célula tumoral, e uma célula tumoral tem antígenos tumorais, que podem ser proprios ou diferentes, mutados. Então ela fagocitou, dentro dela, de uma vesícula fagocítica. Se ta no interior de uma vesícula fagocitica, ela entra pela via de processamento pela via de MHC classe 2 e apresenta pro linfocito TCD4, via MHC classe 2.
Então tem o TCD4 antitumor, ativação da resposta antitumoral. Ocorre apresentação cruzada, o antígeno tumoral sai da vesícula, cai no citoplasma e ele entra pela via de apresentação do MHC classe 1. Então a célula expressa ao mesmo tempo MHC1 e MHC2. Qual o objetivo de apresentar MHC1? A célula dendrítica que tem essa capacidade de apresentação cruzada tanto MHC2 quando MHC1. O objetivo é ativar linfócitos TCD8 virgens tambem. Então tem tanto a ativação de LTCD4 (helper) quanto de LTCD8 (citotóxico).
Na imagem fala da importancia do IFN-g contribuindo no processo de expansão clonal, tem a produção de IL-2 estimulando a expansão clonal da célula TCD8. Isso tudo ta acontecendo nos órgãos linfoides secundarios, linfonodos. Então tem linfocitos TCD4 e TCD8 específicos contra o tumor. Os TCD8 vao migrar, voltar pro local dostecidos e vai ter infiltração de linfócitos TCD8 nos tecidos. 
Como os linfocitos TCD8 agem? Vai reconhecer então, é o mesmo TCR, vai reconhecer o MHC1 com antigeno tumoral e vai secretar granzimas, perforinas que induzem apoptose da célula tumoral, apoptose da célula alvo.
Mecanismos multiplos e coodenados da resposta imune antitumoral
Em cinza é o tumor. A estrela amarela é o antigeno tumoral, na superficie da célula.
Então a célula dendritica capta esse antigeno tumoral, reconhece, tava em repouso e quando captou sofre maturação, fica madura e é ativada, migrando então para o linfonodo regional.
Ela apresenta os antígenos para os linfócitos TCD4, TCD8. Esses linfocitos T vao sair, vao ser ativados, sofrer expansão clonal, diferenciação e vão migrar, sair do linfonodo e vão migrar para o local do tecido onde está ocorrendo o cancer. Aí vao exercer sua função efetora, a função efetora de citotoxicidade. O T citotóxico induz apoptose nas células tumorais. Também pode ter a produção de anticorpos. 
O mais importante, fundamental é a ação da célula TCD8,resposta imune adaptativa e também da NK. Então a NK também vai ser ativada e vai reconhecer essas celulas tumorais, que expressam receptores de estresse. A célula NK reconhece os receptores de estresse e age induzindo a apoptose, liberando perforinas e granzimas, igual a TCD8 so que de uma maneira inesepecífica. 
Se produzir muita Treg pode inibir o controle tumoral. 
Hipótese da imuno-edição tumoral
Tem-se um tecido normal, em vermelho tem células neoplasicas imunogenicas, com altoimunegenicidade. O que significa isso? Essa célula comecou a proliferar e ela é capaz de ser reconhecida pelo sistema imune adaptativo, ou seja, ela expressa antígenos tumorais, sinais de perigo. Então ela expressa antígenos tumorais, sinais de perigo, então são reconhecidas pela NK, pelo linfócito TCD8. Então tem um tecido que começou a sofrer uma neoplasia, um cancer formado, com antigenos tumorais.
Tem ação então das células NK e depois a ativação de células da resposta imune adaptativa, com produção de células TCD8, TDC4, que vao infiltrar nesse tumor fazendo o controle daquele tecido tumoral e supressão do tumor. 
Entretanto, algumas células tumorais se adaptam, editam essas proteinas, se adaptam e evoluem para escapar da resposta imune, como se fosse um patógeno escapando. O tumor cria estratégias para escapar do sistema imunológico, para não ser enxergado pelo sistema imunológico e aí proliferar de maneira imortal, sem ser incomodado pelo sistema imunológico.
O que acontece? Células pobres imunogenicamente, células que expressam muita PDL1, que perderam a expressão do MHC1. Então algumas células tumorais inibem a expressão do MHC, por sua replicação rapida passa a não expressar mais MHC e não expressar mais antígenos. Qual a consequencia disso? Se não expressa o MHC, o linfócito TCD8 não vai ter como enxergar essa célula como sendo tumoral e ela pode se multiplicar indefinidamente. 
Mecanismos de escape da resposta imune anti-tumoral
Assim como o patógeno, o tumor também pode evoluir para escapar do sistema imunológico. 
Como a célula tumoral pode ficar invisível ao reconhecimento pelo linfócito T:
-Falha na produção de antígeno tumoral. Então é uma célula tumoral que não produz antigeno tumoral, então as proteinas não são reconhecidas como estranha.
-Mutações nos genes de MHC ou genes necessários para o processamento do antígeno. Então a célula tumoral para de expressar MHC de classe 1, não expressa mais. Se não tem MHC, não tem nada pro linfócito T reconhecer, então ela pode se multiplicar a vontade, sem reconhecimento do sistema imune.
-Secreção de proteínas imunossupressoras, como IL-10, TGF-B. Então eles podem ser secretados por alguns tumores e acabarem inibindo as células T. Ou então pode ter a expressão de proteínas inibitorias na superficie celular. A célula tumoral começa a expressar um ligante inibidor e o linfocito T tem varios receptores inibitorios que fazem a homeostase da resposta imune. Se tem muito ligante inibidor e ele se liga a receptor inibitório, não vai ter a ativação das células T. 
Perda de MHC classe 1 em carcinoma de próstata
Vê-se por exemplo, um carcinoma de próstata. Foi feita a marcação pro MHC de classe 1. Tudo que tiver em marrom tem MHC 1. Foi esperado que tivesse entremeado de células marrons, porem tem células sem coloração amarronzada. Ou seja, nesse carcinoma tem baixa expressão do MHC de classe 1, então não vai ser reconhecido pelo LTCD8.
Um bom prognostico seria um tecido tumoral infiltrado de linfócitos, se tem baixa expressão de MHC1 não tem linfocitos, então isso é um prognostico ruim.
Exaustão de linfócito T CD8
O QUE SIGNIFICA? Com o tempo, aqueles linfocitos que tavam combatendo o cancer com o tempo vao ficando exaustos, perdendo sua capacidade de combater o tumor.
Em 1 tem uma célula T que funciona muito bem, sereta IFN-y, IL-2, prolifera, não sofre apoptose, reconhece o antigeno e tem baixa expressão do PD1. Com o tempo ela vai ficando exausta e chega até a morte, vai perdendo umas propriedades importantes pro tumor. 
O LTCD8 vai aumentando a expressão do PD1. O que é isso? É uma molécula de superfície do leucócito que da sinal negativo inibidor. Então se tem alta expressão desse PD1, que é o receptor inibidor, o tumor então por meio desse ligante inibidor vai conseguir inibir a célula TCD8. Então o linfócito T é importante pro combate ao tumor, se ele for inibido é ruim pro humano e bom pro tumor. Então o que acontece com a célula TCD8 com o tempo? Ela começa a expressar grandes niveis de PD1. Começa a aumentar a expressão do PD1 e o PD1 é uma molecula de superficie inibitória pra célula T, isso é ruim pois com o tempo vai ter linfocitos TCD8 menos atuantes e se o crescimento do tumor.
O PD1 não causa apoptose, mas da sinal que a célula ta velha e vai ser inibida.
Imunoterapia anti-tumoral
Imunoterapia é uma vacina de tratamento que promove a estimulação do sistema imune atraves de substancias modificadoras aumentando a eficiência da resposta efetora ou diminuição da resposta reguladora. Então quer melhorar a resposta imune, ajudando o sistema imune para combater o tumor, aumentando sua eficiencia, ou diminuindo a resposta inibitória, que tambem aumenta a eficiencia. Então o objetivo é dar uma turbinada na resposta imune anti-tumoral.
Mecanismos:
-Imunidade passiva por transferencia de células T específicas do tumor ou anticorpos:
Pega os linfócitos T desse paciente. Então ele ta com uma neoplasia por exemplo pancreas, pega os linfócitos T desse paciente, remove os linfocitos T e faz expansão in vitro, fazendo elas proliferarem, ai faz a infusão das células T no paciente. Então ele vai receber uma carga de células T antitumorais gigantescas, para conseguir controlar o tumor ou anticorpos monoclonais especificos para o antigeno do tumor, que pega o antigeno tumoral, incoula num camundongo com a tecnica de produção de anticorpo monoclonal, faz com que o camundongo produz anticorpos contra o tumor e ai pega os anticorpos, humaniza e injeta os anticorpos antitumor no paciente. 
Então tem uma célula tumoral, expressando o MHC1 com seu peptideo tumoral, quem vai reconhecer é o LTCD8 que vai induzir a apoptose.
Os anticorpos anti antigenos tumorais vao se ligar as células. O que vai acontecer dessa ligação do anticorpo antitumoral na célula? Como que ele vai combater o tumor? 
Uma das células NK tem receptor pra porção FC da IgG, ela reconhece e secreta as granzimas e perforinas causando apoptose da célula tumoral. Então a presença do anticorpo antitumoral também aumenta as opções de destruição dessa célula, entra no cenário uma nova célula que é a NK.
O que que se liga a IgG? O sistema complemento, que vai ser ativado, formar o poro e a celula vai sofrer uma lise. 
A NK também é importante no controle de tumor.
-Imunidade ativa de células T reforçada por vacinas de células dendríticas:
O que é vacina de celula dendritica? Pega a celula dendritica do paciente e em laboratorio, pulsar quer dizer jogar pra dentro o antigeno tumoral dentro da célula dendritica.
A célula dendritica apresenta o antigeno pro linfocito T pela via de MHC de classe 1, pra ativar o linfocito TCD8. Então ta melhorando o sistema imunologico pois joga antigeno tumoral dentro da celula dendritica para que ela tenha alta capacidade de apresentar o antigeno tumoral. Então faz a infusão nesse paciente e aí essas células dendríticas vão pros órgãos lnfoides secundários apresentar o antígeno tumoral e os linfócitos T vao ser ativados sofrer expansao clonal e vai ter a formação de linfocitos TCD8 que vai até o tumor, infiltrar esse tumor e induzir a apoptose das células T antitumoral.
Inibidores de checkpoint imunológico
Tem o tumor, uma célula tumoral. Toda célula tumoral nucleada expressa seu MHC de classe 1 e a célula tumoral tambem expressa MHC de classe 1 com antígeno tumoral, que é as proteinas estranhas sendo apresentadas. Elas são reconhecidas por uma célula T, especifica contra o antígeno tumoral. Então tem um hepatócito neoplásico, apresentando uma proteína estranha, e uma célula T reconheceo complexo MHC peptídeo tumoral, esse é o 1º sinal de ativação da célula T.
Precisa do 2º sinal da ativação: CD28 e B7. Então pra ativar a célula T, degranular suas perforinas e granzimas nesse loca, na sinapse imunologica pra destruir a célula tumoral, precisa de outro sinal B7 CD28. Porém se o B7 se ligar ao CTLA4 (inibitorio) essa célula vai ser inibida, isso é ruim. Algumas células tumorais expressam o PDL1. Linfocitos TCD8 expressam tambem PD1 que tambem da o sinal inibitorio. Então se o PDL1 se ligar ao PD1, essa celula vai ta inibida. Se o B7 se ligar ao CTLA4 essa célula vai ta inibida, isso é bom pro tumor, pra gente é ruim, pois quer ativar a célula T, não inibir.
Então medicamentos novos são anti PD1 e anti CTLA4 pra bloquear essa ligação.
Redirecionamento genético de linfócitos – CAR T CELL
O CAR T CELL é um linfocito T que faz uma modificação genética;