Lymphocyte Subsets in Defense Against New Pathogens in Patients with Cancer.

INTRODUCTION: Immunity in cancer patients is modified both by the cancer itself and by oncospecific treatments. Whether a patient's adaptive immunity is impaired depends on their levels of naive lymphocytes and other cell populations. During the COVID-19 pandemic, cancer patients are at greater risk of progressing to severe forms of the disease and have higher mortality rates than individuals without cancer, particularly while they are receiving cancer-specific therapies. An individual's protection against infection, their response to vaccines, and even the tests that determine the humoral immune response to SARS-CoV-2, depend on lymphocyte populations, meriting their study. OBJECTIVE: Estimate blood concentrations of lymphocytes involved in the immune response to new pathogens in cancer patients. METHODS: We carried out an analytical study of 218 cancer patients; 124 women and 94 men, 26-93 years of age, who were treated at the National Oncology and Radiobiology Institute in Havana, Cuba, March-June, 2020. Patients were divided into five groups: (1) those with controlled disease who were not undergoing cancer-specific treatment; (2) those undergoing debulking surgery; (3) patients undergoing chemotherapy; (4) patients undergoing radiation therapy and (5) patients currently battling infection. We evaluated the following peripheral blood lymphocyte subpopulations via flow cytometry: B lymphocytes (total, naive, transitional, memory, plasmablasts and plasma cells); T lymphocytes (total, helper, cytotoxic and their respective naive, activated, central memory and effector memory subsets); and total, secretory and cytotoxic natural killer cells and T natural killer cells. We also estimated neutrophil/lymphocyte ratios. Lymphocyte concentrations were associated with controlled disease and standard cancer therapy. For variables that did not fall within a normal distribution, ranges were set by medians and 2.5-97.5 percentiles. The two-tailed Mann-Whitney U test was used to measure the effect of sex and to compare lymphocyte populations. We calculated odds ratios to estimate lymphopenia risk. RESULTS: All cancer patients had lower values of naive helper and cytotoxic T lymphocyte populations, naive B lymphocytes, and natural killer cells than normal reference medians. Naive helper T cells were the most affected subpopulation. Memory B cells, plasmablasts, plasma cells, activated T helper cells, and cytotoxic central memory T cells were increased. Patients undergoing treatment had lower levels of naive lymphocytes than untreated patients, particularly during radiation therapy. The risk of B lymphopenia was higher in patients in treatment. The odds ratio for B lymphopenia was 8.0 in patients who underwent surgery, 12.9 in those undergoing chemotherapy, and 13.9 in patients in radiotherapy. CONCLUSIONS: Cancer and conventional cancer therapies significantly affect peripheral blood B lymphocyte levels, particularly transitional T helper lymphocytes, reducing the immune system's ability to trigger primary immune responses against new antigens.

Caracterización de los inmunofenotipos linfocitarios de sangre periférica en pacientes con cáncer / Characterization of peripheral blood lymphocytes immunophenotype in cancer patients

Introducción: La determinación de los inmunofenotipos linfocitarios en sangre periférica forma parte de la evaluación del estado general del sistema inmunitario. Estos exámenes ofrecen informaciones sobre la distribución, concentración y funcionabilidad de las células inmunitarias, lo cual contribuye a establecer pronósticos en el cáncer y predicciones a las respuestas terapéuticas. Objetivo: Evaluar la distribución de las concentraciones linfocitarias circulantes en sangre periférica de pacientes con cáncer. Métodos: Se realizó un estudio analítico en 154 pacientes con cáncer, atendidos en el Instituto de Oncología y Radiobiología de La Habana, durante los años 2017 a 2019. Se empleó la citometría de flujo multiparamétrica para identificar los inmunofenotipos linfocitarios. Este procedimiento se realizó antes de comenzar cualquier tratamiento inmunoterapéutico. Resultados: Los pacientes con cáncer mostraron mayor heterogeneidad en la distribución de las poblaciones linfocitarias respecto a los controles. En los pacientes la mediana de los linfocitos totales y de las subpoblaciones linfocitarias CD3+, CD4+, CD8+ y CD19+ fueron significativamente menores. Los linfocitos T dobles positivos (CD4/CD8) se encontraron elevados significativamente. No se hallaron diferencias entre sexos. La edad se asoció negativamente con las concentraciones de las poblaciones T en tumores sólidos, y con T y B en los linfomas. En el cáncer de próstata se obtuvieron los valores más bajos de poblaciones linfocitarias. Conclusiones: Los pacientes con cáncer tienen menor concentración de linfocitos en sangre periférica que los controles sanos. Las células más afectadas fueron las subpoblaciones T y los linfocitos B. La edad se asoció negativamente con las concentraciones sanguíneas de linfocitos, lo cual pudiera estar en relación con la inmunosenescencia(AU)

Introduction: Determination of lymphocytic immunophenotypes in peripheral blood is part of the evaluation of the general state of the immune system. These tests provide information about the distribution, concentration, and functionality of immune cells, which helps establish prognoses in cancer and predictions of therapeutic responses. Objective: To evaluate the distribution of circulating lymphocyte concentrations in peripheral blood of cancer patients. Methods: An analytical study was carried out with 154 cancer patients treated at the Institute of Oncology and Radiobiology in Havana, from 2017 to 2019. Multiparametric flow cytometry was used to identify lymphocyte immunophenotypes. This procedure was performed before beginning any immunotherapeutic treatment. Results: Cancer patients showed greater heterogeneity in the distribution of lymphocyte populations compared to control patients. The median for total lymphocytes and the lymphocyte subpopulations of CD3+, CD4+, CD8+ and CD19+ were significantly lower in patients. CD4+ CD8+ double-positive T lymphocytes were found to be significantly elevated. No sex differences were found. Age was negatively associated with the concentrations of T-cells populations in solid tumors, and with T- and B-cells populations in lymphomas. In prostate cancer, the lowest values ​​of lymphocyte populations were obtained. Conclusions: Cancer patients have a lower concentration of lymphocytes in peripheral blood than healthy patients in the control group. The most affected ones were the T-cells subpopulations and B lymphocytes. Age was negatively associated with blood levels of lymphocytes, which could be related to immunosenescence(AU)

Diseño de un panel de citometría de flujo para muestras de sangre, ascitis y tejido ovárico / Design of a multicolored flow cytometry panel for blood, ascites and ovarian tissue samples

Introducción: El cáncer epitelial de ovario (CEO) ocupa el sexto lugar en incidencia y mortalidad a nivel mundial y en Cuba, el quinto en incidencia. Este cáncer es inmunogénicoy sus células malignas crecen en interacción conlas células inmunitarias. Su curso clínico depende del infiltrado inflamatorio acompañante del tumor. La citología e histopatología son los métodos diagnóstico de elección. Sin embargo, la citometría de flujo emerge como una tecnología de mayor sensibilidad, objetividad y rapidez. Objetivo: Diseñar un panel multicolor de citometría de flujo para inmunofenotipar el infiltrado linfocitario de tres tipos de muestras de pacientes con CEO. Métodos: Se realizó un diseño experimental, para la creación y evaluación de un panel multicolor de citometríade flujo, en el laboratorio de Inmunología del Instituto Nacional de Oncología y Radiobiología. El panel se diseñó en sangre de 3 sujetos sanos y se optimizó para sangre periférica en 33 sujetos sanos y, en sangre periférica, ascitis y tejido tumoral ovárico de tres pacientes con CEO. En cada muestra se inmunofenotiparon varias poblaciones linfocitarias. Resultados: Se seleccionaron 11 marcadores antigénicos para el inmunofenotipo, el panel quedó conformado por 4 tubos de citometría. La metodología se pudo aplicar a las muestras de ascitis y tejido tumoral sin interferencias, se obtuvieron porcentajes de las subpoblaciones linfocitarias dentro de los valores esperados. Conclusiones: El panel diseñado permitió inmunofenotipar linfocitos en distintos tipos de muestras de pacientes con CEO, con resultados confiables y reproducibles. Esta metodología puede extenderse a la realización de inmunofenotipaje en otras enfermedades(AU)

Introduction: Epithelial ovarian cancer occupies the 6th place in incidence and mortality in women worldwide. In Cuba, it occupies the 5th place in incidence in females. This cancer is immunogenic and its malignant cells grow in interaction with multiple cells from immune system. Its clinical course depends largely on the type of inflammatory infiltrate accompanying the tumor. Cytology and histopathology are gold standard as diagnostic methods. However, flow cytometry emerges as a technology with greater sensitivity, objectivity and speed. Objective: To design a multicolored flow cytometry panel to immunophenotype the lymphocytic infiltrate of three types of samples for patients with ovarian cancer. Methods: An experimental design was carried out in vitro for the creation and evaluation of a multicolored flow cytometry panel in the Immunology laboratory of the National Institute of Oncology and Radiobiology of Cuba. The panel was designed in the blood of three healthy subjects; then it was optimized for blood in 33 healthy volunteers and blood, ascites and ovarian tumor tissue, from three patients with epithelial ovarian cancer. Several lymphocytes lineages were immunophenotypedin each sample. Results: Eleven markers were selected for the immunophenotype and the panel was made up of four multiparameter cytometry tubes. The methodology created could be applied to the samples of ascites and tumor tissue without interferences and percentages of different lymphocyte subpopulations were obtained within the expected values. Conclusions: The designed panel allowed immunophenotyping of lymphocytes in different types of ovarian cancer patient samples and reliable and reproducible results were obtained. This methodology could be employed for others diseases(AU)

Supervivencia de pacientes con linfoma no-Hodgkin y síntomas neurológicos según inmunofenotipo del líquido cefalorraquídeo / Survival in non-Hodgkin´s lymphoma patients with neurological symptoms according to the cerebrospinal fluid immunophenotype

Introducción: Los linfomas no-Hodgkin pueden infiltrar el sistema nervioso central y producir síntomas neurológicos, lo cual incrementa la mortalidad. El diagnóstico de esta infiltración se puede realizar mediante el estudio del líquido cefalorraquídeo por la técnica de citometría de flujo, con una mayor sensibilidad que la citología convencional. Objetivo: Estimar la supervivencia global de pacientes con Linfoma no-Hodgkin y síntomas neurológicos según el inmunofenotipo celular del líquido cefalorraquídeo. Métodos: Se realizó un estudio analítico y prospectivo en 15 pacientes con diagnóstico confirmado de linfoma no-Hodgkin y síntomas neurológicos, con citología negativa del líquido cefalorraquídeo, tratados en el servicio de oncología del Instituto Nacional de Oncología y Radiobiología, durante los años 2017 y 2018. El inmunofenotipo fue caracterizado mediante citometría de flujo multiparamétrica. Resultados: El 60,0 por ciento de los pacientes fue del sexo femenino y el 53,4 por ciento mayor de 60 años. Hubo una mortalidad del 26,7 por ciento. Se realizaron 17 inmunofenotipos, el 58,9 por ciento fue normal, el 23,4 por ciento reactivo y el 17,7 por ciento sospechoso de malignidad. La supervivencia global fue mayor en pacientes con líquido cefalorraquídeo con inmunofenotipo normal (HR. 0.04). Conclusiones: La citometría de flujo pudo discriminar células sospechosas de malignidad, en pacientes cuyas citologías fueron negativas. La presencia en el líquido cefalorraquídeo de células atípicas, de pleocitosis y de un índice de linfocito-monocito alto se asoció con una supervivencia global menor(AU)

Introduction: When non-Hodgkin lymphomas infiltrate the central nervous system increases mortality. The diagnosis of this infiltration can be made by the study of cerebrospinal fluid using flow cytometry, with a higher sensitivity than conventional cytology. Objective: To estimate the relationship between the cellular immunophenotype of the cerebrospinal fluid and the overall survival of patients with non-Hodgkin lymphoma and neurological symptoms. Methods: An analytical and prospective study was conducted in 15 patients with confirmed diagnosis of non-Hodgkin lymphoma and neurological symptoms, with negative cytology of the cerebrospinal fluid. Patients cared at Oncology Department of the National Institute of Oncology and Radiobiology, during the years 2017-2018. The immunophenotype was characterized by multiparametric flow cytometry. Results: 60.0 percent of the patients was female and 53.4 percent older than 60 years. There was an overall mortality of 26.7 percent 17 immunophenotypes were found, 58.9 percent of them was normal, 23.4 percent reactive and 17.7 percent suspected of malignancy. Overall survival advantage was obtained in patients with cerebrospinal fluid with normal immunophenotype (HR 0.04). Conclusions: Flow cytometry could discriminate cells suspected of malignancy, in patients whose cytologies were negative. The presence in the cerebrospinal fluid of atypical cells, pleocytosis and a high lymphocyte-monocyte index were associated with a lower overall survival(AU)

Normalización de un método inmunoquímico para detectar Papilomavirus humano tipo 16 en lesiones cérvico-uterinas / Standardization of immunochemical method for detection of type 16 human papilomavirus in cervix uterine lesions

Introducción: la infección por Papilomavirus Humano (PVH) es la condición necesaria para la aparición y desarrollo del cáncer cérvico-uterino. Los genotipos de alto riesgo oncogénico son los causantes de este tipo de neoplasia y dentro de ellos el más frecuente es el PVH 16, que se encuentra aproximadamente en el 60 % de los casos. Los métodos de diagnóstico comerciales resultan costosos para países con escasos recursos económicos, lo que sugiere la búsqueda de alternativas empleando protocolos sencillos y baratos. Objetivos: normalizar un método inmunoquímico para la detección del antígeno L1 de PVH tipo 16 en muestras cérvico-uterinas de pacientes con lesiones intraepiteliales escamosas y determinar la coincidencia entre el método normalizado y la Reacción en Cadena de la Polimerasa en Tiempo Real (RCP-TR), como técnica de referencia, para estimar la utilidad de dicho método en el diagnóstico de la infección por este genotipo viral. Métodos: se compararon tres procedimientos de inmunotinción (Indirecto de inmunoperoxidasa en dos pasos, Estreptavidina-Biotina y Amplificación por polímero) respecto a sensibilidad analítica, tinción inespecífica de fondo y tiempo de terminación, para la detección de la proteína L1 de PVH 16 en líneas celulares derivadas de carcinomas cervicales humanos y en muestras cérvico-uterinas utilizadas como controles. El protocolo normalizado se aplicó a muestras cérvico-uterinas de mujeres entre 30 y 59 años, 82 con lesiones intraepiteliales cervicales y 10 sin antecedentes de alteraciones citológicas, a las que además se les determinó PVH 16 mediante RCP-TR. Resultados: el procedimiento de Estreptavidina-Biotina resultó el más sensible y específico. La coincidencia entre el método inmunoquímico y la RCP-TR fue de un 98,6 por ciento, la sensibilidad fue de un 98,57 por ciento y la especificidad de un 91,67 por ciento, con valores predictivos negativo y positivo por encima del 90 por ciento. Conclusiones: se demostró la validez del método inmunoquímico como prueba confirmatoria de la infección por PVH 16. Dicho método probó ser sensible, sencillo y no requiere de una compleja infraestructura para detectar PVH 16 en muestras cervicales. Además, esta técnica permite obtener información rápidamente y evita el uso de métodos invasivos(AU)

Introduction: Human Papillomavirus (HPV) infection is the necessary condition for the occurernce and development of cervical cancer. The high oncogenic risk genotypes are the responsible for this type of neoplasia and the most frequent is HPV 16 that affects roughly 60 percent of cases. Commercial kits for HPV detection are expensive for resource-poor countries, which suggests the search for alternative throguh non-expensive simple protocoles. Objectives: to standardize an immunochemical method for the detection of HPV 16 L1 antigen in cervical samples of patients with squamous intraepithelial lesions and to determine the diagnostic coincidence between the immunochemical method and the real-time polymerase chain reaction to estimate the usefulness of this method for the detection of cervical infection with this viral genotype. Methods: three immunostaining methods (Two-Step Indirect Immunoperoxidase, Labelled Streptavidin-Biotin and Enhanced Polymer) were compared in terms of analytical sensitivity, nonspecific background staining and time of completion, for the detection of protein L1 of HPV-16 in a cell line derived from human cervical carcinoma and clinical samples from uterine cervix. The optimized protocol was applied to 82 cervical samples from women aged 30-59 years with squamous intraepithelial lesions and to 10 samples of sexually active women without previous signals of positive cytology. The presence of type 16 HPV was also detected with the aid of RT-PCR. Results: the Streptavidin-Biotin system was the most sensitive and specific. The diagnostic agreement between the immunochemical method and the real-time polymerase chain reaction reached 98.6 percent, sensitivity was 98.57 percent and specificity was 91.67 %, with positive and negative predictive values above 90 percent. Conclusions: the validity of the immunochemical method as a confirmatory test for infection by HPV-16 has been demonstrated. The normalized immunochemical method proved to be a sensitive, simple, relatively fast method to detect HPV from clinical samples of cervical cells. Furthermore, this method provides information quickly, avoiding the use of invasive methods in patients(AU)

Normalización de un método inmunoquímico para detectar Papilomavirus humano tipo 16 en lesiones cérvico-uterinas / Standardization of immunochemical method for detection of type 16 human papilomavirus in cervix uterine lesions

Introducción: la infección por Papilomavirus Humano (PVH) es la condición necesaria para la aparición y desarrollo del cáncer cérvico-uterino. Los genotipos de alto riesgo oncogénico son los causantes de este tipo de neoplasia y dentro de ellos el más frecuente es el PVH 16, que se encuentra aproximadamente en el 60 por ciento de los casos. Los métodos de diagnóstico comerciales resultan costosos para países con escasos recursos económicos, lo que sugiere la búsqueda de alternativas empleando protocolos sencillos y baratos. Objetivos: normalizar un método inmunoquímico para la detección del antígeno L1 de PVH tipo 16 en muestras cérvico-uterinas de pacientes con lesiones intraepiteliales escamosas y determinar la coincidencia entre el método normalizado y la Reacción en Cadena de la Polimerasa en Tiempo Real (RCP-TR), como técnica de referencia, para estimar la utilidad de dicho método en el diagnóstico de la infección por este genotipo viral. Métodos: se compararon tres procedimientos de inmunotinción (Indirecto de inmunoperoxidasa en dos pasos, Estreptavidina-Biotina y Amplificación por polímero) respecto a sensibilidad analítica, tinción inespecífica de fondo y tiempo de terminación, para la detección de la proteína L1 de PVH 16 en líneas celulares derivadas de carcinomas cervicales humanos y en muestras cérvico-uterinas utilizadas como controles. El protocolo normalizado se aplicó a muestras cérvico-uterinas de mujeres entre 30 y 59 años, 82 con lesiones intraepiteliales cervicales y 10 sin antecedentes de alteraciones citológicas, a las que además se les determinó PVH 16 mediante RCP-TR. Resultados: el procedimiento de Estreptavidina-Biotina resultó el más sensible y específico...

Introduction: Human Papillomavirus (HPV) infection is the necessary condition for the occurernce and development of cervical cancer. The high oncogenic risk genotypes are the responsible for this type of neoplasia and the most frequent is HPV 16 that affects roughly 60 percent of cases. Commercial kits for HPV detection are expensive for resource-poor countries, which suggests the search for alternative throguh non-expensive simple protocoles. Objectives: to standardize an immunochemical method for the detection of HPV 16 L1 antigen in cervical samples of patients with squamous intraepithelial lesions and to determine the diagnostic coincidence between the immunochemical method and the real-time polymerase chain reaction to estimate the usefulness of this method for the detection of cervical infection with this viral genotype. Methods: three immunostaining methods (Two-Step Indirect Immunoperoxidase, Labelled Streptavidin-Biotin and Enhanced Polymer) were compared in terms of analytical sensitivity, nonspecific background staining and time of completion, for the detection of protein L1 of HPV-16 in a cell line derived from human cervical carcinoma and clinical samples from uterine cervix. The optimized protocol was applied to 82 cervical samples from women aged 30-59 years with squamous intraepithelial lesions and to 10 samples of sexually active women without previous signals of positive cytology. The presence of type 16 HPV was also detected with the aid of RT-PCR. Results: the Streptavidin-Biotin system was the most sensitive and specific...