Glutaminase 1 e o remodelamento do microambiente imune no câncer de mama triplo negativo

• Processo: 25/08548-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Sandra Martha Gomes Dias
• Beneficiário: Mariana Camargo Silva Mancini
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/05726-6 - Metabolismo no microambiente e o papel das trocas metabólicas na progressão tumoral, AP.TEM
• Assunto(s): Biologia tumoral Neoplasias mamárias Microambiente tumoral Organoides Metabolismo tumoral
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biologia do câncer | Câncer de mama | Metabolismo de glutamina | microambiente tumoral | Organóides | metabolismo tumoral

Resumo

A relação entre células tumorais e seu microambiente regem aspectos essenciais da biologia tumoral e incluem o sucesso de respostas terapêuticas e do prognóstico clínico. Células imunes, quer mieloides ou linfoides interagem com células tumorais, mas podem ter suas ações inibidas por potentes mecanismos imunossupressores. O desempenho das funções imunes também é afetado pelo próprio metabolismo tumoral, uma vez que, no microambiente tumoral, fontes de carbono são rapidamente exploradas pelas células cancerosas e pouco disponíveis para a maquinaria imune. Além de ácidas consumidoras de carbono, células de câncer secretam dejetos metabólicos de ação imunossupressora. A enzima glutaminase (GLS) está frequentemente superexpressa em tumores e a inibição de sua atividade está sendo testada em estudos clínicos, entre outros, para o câncer de mama subtipo triplo negativo (TN; ausentes para receptor de estrógeno, progesterona e sem amplificação de Her2). O TN é de alta agressividade e prognóstico ruim dado que as melhores terapias alvo atualmente empregadas para câncer de mama não são efetivas neste subtipo. A utilização de imunoterapias de bloqueio de ponto de checagem (immunecheckpoint blockade therapy, ICB), voltadas para a reativação do sistema imune e promoção do seu ataque às células tumorais, tem mostrado sucesso para tratamento de TN, sendo, entretanto, o mesmo limitado a uma fração dos pacientes. Neste sentido, busca-se combinações de tratamento que possam sinergizar com as imunoterapias. Dados obtidos in silico do nosso grupo mostram que tumores de mama de pacientes com alta expressão de GLS possuem enriquecimento de um perfil característico de infiltrados de células do sistema imune que contempla alta presença de linfócitos CTL CD8+, forte assinatura de atividade de IFN-¿ e alta diversidade de T cell receptors (TCR); além disto, estes tumores, comparados aos de baixa expressão de GLS, possuem maior expressão de PD-1 e PD-L1, as quais juntas formam um complexo co-repressor da ativação de células T (resultados apresentados no Projeto Temático). Realizamos implante singênico ortotópico da linhagem murina TN 4T1 em camundongos imunocompetentes e tratamos os animais com CB-839, inibidor de glutaminase e anti-PD-1, assim como realizamos tratamento combinado com CB-839+anti-PD-1. Tratamento com CB-839 aumentou a concentração de glutamina na massa tumoral e tratamento com anti-PD1 ativou as células TCD8+ de uma maneira local e sistêmica, conforme observado pelo aumento da frequência de células TCD8+ GZMA+, GZMB+ e Perforina+. Verificamos maior razão de linfócitos Th1/Th2 e aumento na taxa T CD8+/Treg nos tumores dos animais que receberam CB-839 sozinho ou em combinação com anti-PD-1. Apesar da aparente ativação de células T CD8+ e maior taxa Th1/Th2 causado pela ação combinada de CB-839 e anti-PD-1 não obtivemos diminuição no crescimento dos tumores singênicos e, ao contrário, tumores tratados com CB-839+anti-PD1 ficaram mais pesados e invadiram mais o pulmão. Empregamos qPCR para avaliar a expressão gênica relativa de genes associados com o perfil de infiltrados de linfócitos. Destes, 5 genes diminuíram sua expressão de maneira significativa com o co-tratamento CB-839+anti-PD1 (resultados apresentados no Relatório Temático_II). Em conjunto, essas mudanças sugerem que o tratamento com CB-839 e anti-PD1 reprograma o TME, tornando-o menos rígido e menos propício ao crescimento e à invasão das células cancerosas, além de mais acessível à infiltração de células imunológicas. A incongruência entre nossos achados de perfil de células imune infiltradas e expressão gênica nas massas tratadas com CB-839+anti-PD1 e a resposta de crescimento/metástase in vivo, com aparente ganho de agressividade, acende um alerta sobre o tratamento com ICB de TN e clama pelo entendimento dos mecanismos moleculares (e marcadores) por detrás desta resposta, tal como proposto neste projeto. (AU)