Mecanismos imunes e biomarcadores sistêmicos associados ao desenvolvimento de eventos adversos imunomediados em pacientes com câncer tratados com imunoterapia / Immune mechanisms and systemic biomarkers associated to immunerelated adverse events in patients treated with immunotherapy

RESUMO

INTRODUÇÃO: O desenvolvimento de eventos adversos imunomediados (irAEs) tem ganhado destaque dado o aumento de sua incidência decorrente da maior aplicabilidade da imunoterapia com inibidores de checkpoints imunológicos. Esse quadro envolve inflamações extratumorais decorrentes da ativação do sistema imune de pacientes em imunoterapia. No entanto, atualmente carecem de biomarcadores ou vias imunológicas capazes de predizer o seu desenvolvimento e/ou contribuir em um manejo específico. OBJETIVO: Identificar possíveis biomarcadores e mecanismos imunes responsáveis pelo desenvolvimento de irAEs em pacientes tratados com ICI. MATERIAIS E MÉTODOS: Incluímos 48 pacientes diagnosticados com melanoma (n=23) ou câncer de pulmão de células não-pequenas (CPNPC) (n=25) candidatos à imunoterapia em primeira linha. Esses foram graduados, ao longo do tratamento, conforme o grau de toxicidade (Graus 0 a 5) e agrupados em No/Mild (G0-G2, n=39) e Severe (G3-G4, n=9). Mediante coleta de sangue periférico no momento anterior ao início da imunoterapia, foi possível a caracterização de populações imunes celulares por citometria de fluxo multiparamétrica (FACSymphony A5, BD Bioscience) e dosagem de analitos solúveis por ensaio multiplex (Plataforma Luminex). RESULTADOS: Na coorte de melanoma, identificamos que pacientes Severe apresentam um aumento na frequência da população de linfócitos T CD4 efetores CXCR3+, sendo esse um candidato a biomarcador de toxicidade imunomediada grave em melanoma (AUC0,90). Na coorte de CPNPC evidenciamos uma balança citotóxica/inflamatória e imunorreguladora, de modo que pacientes Severe tem maior frequência celular de perfil citotóxico, CD8 efetora GzB+, e No/Mild maior frequência de CD4 total. Em conjunto esses parâmetros têm bom poder de predição (AUC0,88). Em uma análise com ambos os tumores, identificamos maior expressão intracelular ou solúvel de moléculas pró- inflamatórias (IFN-γ, TNF-α e IL-18IL-10) que configuram bons candidatos a biomarcadores, e sugerem, em conjunto com os resultados tumor-específicos, uma sinergia entre as vias imunológicas de IFN-γ e TNF-α. CONCLUSÃO: Pacientes com irAEs graves apresentam características pró-inflamatórias anteriormente ao início do uso de ICI, podendo as vias e marcadores serem alvos candidatos a biomarcadores ou empregados como manejo clínico.

ABSTRACT

INTRODUCTION: Immune-related adverse events (irAEs) development has attracted attention given the increase in its incidence due to the greater administration of immune checkpoint inhibitors (ICI) immunotherapy. The adverse events are characterized as an extratumoral inflammation resulting from the activation of the immune system in patients undergoing immunotherapy. However, currently, there is no biomarkers or immunological pathways capable of predicting their development and/or contributing to an earlier management. OBJECTIVE: Identify possible biomarkers and immune mechanisms involved in irAEs development in patients treated with ICI. MATERIALS AND METHODS: 48 patients diagnosed with melanoma (n=23) or non-small cell lung cancer (NSCLC) (n=25) candidates to first-line immunotherapy were included. Patients were graded along treatment according to the toxicity degree (Grades 0 to 5) and grouped into No/Mild (G0-G2, n=39) and Severe (G3-G4, n=9). After a baseline blood collection, we characterize immune populations by multiparametric flow cytometry (FACSymphony A5, BD Bioscience) and dosage of soluble analytes by multiplex assay (Luminex Platform). RESULTS: In the melanoma cohort, we identified increased frequency of effector CD4 T cells CXCR3+ in Severe patients which could be a candidate biomarker of irAEs development (AUC 0.90). In NSCLC group, we highlighted a cytotoxic/inflammatory and immunoregulatory balance. Severe patients had increased levels of cytotoxic parameters, effector CD8 Granzyme B+ cellsfor example, and No/Mild an increase of total CD4 T cells, which together have a good predictive power (AUC 0.88). Finally, when analyzed both tumors we identified higher intracellular or soluble expression of proinflammatory molecules (IFN-γ, TNF-α, and IL-18IL-10) that configure good biomarker candidates, and mainly suggest, in addition to tumor-specific results, a synergy between IFN-γ and TNF-α pathways. CONCLUSION: Severe irAEs patients exhibit pro-inflammatory features prior to initiation of ICI use, and the pathway and markers may be candidate targets for clinical management