151. Immunophänotypisierung des Kolorektalen Karzinoms zeigt eine reduzierte CD73 Expression auf Tumor-infiltrierende Lymphozyten
- Author
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Wu, Zhiyuan
- Subjects
ddc:616 ,ddc:617 ,ddc:610 - Abstract
Introduction: Novel treatment strategies by taking advantage of the host anti-tumor immunity, known as immunotherapy, have been under development in the treatment of patients with colorectal cancer (CRC). The fact that the privilege of these promising remedies is limited to relatively few patients has led to the efforts to discover novel immune checkpoints, among which CD73 has gained considerable interest as a potential therapeutic target. CD73, also known as ecto-5’-nucleotidase (NT5E), is one of the key enzymes catalyzing the conversion of extracellular ATP into adenosine, which in turn exerts potent immune suppressive effects by activating adenosine receptors, thus favoring tumor immune escape. CD73 is increased in human CRCs and high CD73 is correlated to poor prognosis, while targeting CD73 has been proved effective in restoring anti-tumor immune response and controlling tumor progression in mouse tumor models. Nevertheless, the expression of CD73 on various cell types in CRCs is still unknown and needs further investigation. Methods: We acquired tumor and adjacent normal tissues from eligible CRC patients. The samples were subjected to enzymatic digestion to acquire cell suspensions, which were stained with antibody cocktail for cell membrane proteins identifying specific cell types of interest and CD73, followed by multiparameter flow cytometric analyses. The absolute cell number, cell percentage in the parental cell population, and CD73 mean fluorescence intensity (MFI) were calculated for all the cells of interest. Besides, histology sections were performed on the CRC tissues and anti-CD73 monoclonal antibody was used for immunohistochemistry (IHC) staining. In addition, the tumor-infiltrating lymphocytes and CD73 expression were correlated to the clinicopathological parameters including tumor location, T stage, tumor differentiation grading, neoadjuvant therapy, and treatment response following neoadjuvant therapy. Results: We demonstrated that CD73 was increased in CRC tumors comparing to adjacent normal tissues, as shown by the increased CD73+ absolute cell number, CD73+ cell percentage, and CD73 MFI, as well as the enhanced CD73 IHC staining. We found that the elevation of CD73 in CRC tumors might be attributable to the EpCAM+ epithelial/adenocarcinoma cells, as indicated by the higher proportion of EpCAM+ cells expressing CD73 and higher CD73 MFI on EpCAM+ cell population in CRC tumors. Nevertheless, we revealed that CD73 on CD45+ tumor-infiltrating leukocytes was decreased in CRC tumors, as indicated by the lower proportion of CD45+ leukocytes expressing CD73 and lower CD73 MFI on CD45+ cell population in CRC tumors; although the leukocyte infiltration was enhanced in the tumors. When looking into the tumor-infiltrating lymphocytes, we found that both the CD3+ T and CD20+ B lymphocytes were increasingly infiltrated in the CRC tumors as shown by their raised cell numbers. Besides, we observed higher CD3+ T lymphocyte but lower CD20+ B lymphocyte percentages within CD45+ leukocyte population in CRC tumors. Concerning the expression of CD73 on the tumor-infiltrating lymphocytes, we found less proportion of both T and B lymphocytes expressed CD73 in CRC tumors; the CD73 MFI on CD20+ B lymphocytes was also decreased in CRC tumors but on CD3+ T lymphocytes it was similar between tumor and normal tissues. When correlating the tumor-infiltrating lymphocytes and CD73 expression to clinicopathological parameters, we found that T and B cells seemed to be increasingly infiltrated in right colon and rectal cancers, while B cells seemed to be suppressed by neoadjuvant therapy. In addition, the expression of CD73 on tumor-infiltrating lymphocytes seemed to be influenced by tumor location, differentiation grading, and neoadjuvant therapy. Conclusion: We demonstrated that CD73 was increased in CRC tumors as compared to adjacent normal tissues, which might be contributable to EpCAM+ epithelial/adenocarcinoma cells. Nevertheless, CD73 was decreased in tumor-infiltrating leukocytes, including T and B lymphocytes, although these immune cells were increasingly infiltrated in the tumor microenvironment. Future studies investigating the CD73 expression pattern on distinct T and B cell subtypes are needed. Einleitung: In den letzten Jahren gewinnt die Immuntherapie in der Behandlung bösartiger Tumore immer mehr an Bedeutung. Hierbei wird das Immunsystem gezielt unterstützt oder aktiviert, um eine antitumorale Immunantwort zu generieren. Diese Behandlungsform kommt auch bei Patienten mit Kolorektalem Karzinom (KRK) immer mehr zum Einsatz, jedoch profitieren aktuell nur wenige Patienten von der neuartigen Behandlung, daher ist es notwendig neue Immun-Checkpoints zu erforschen. Hierbei könnte CD73 als neues therapeutisches Ziel dienen. Dieser Marker, auch bekannt als Ecto-5´Nucleotidase (NT5E), ist eines der Schlüsselenzyme, die die Umwandlung von extrazellulärem ATP in Adenosin katalysieren, welches wiederum immunsupprimierend durch die Aktivierung von Adenosinrezeptoren wirkt und somit das Tumorwachstum begünstigt. Im KRK ist CD73 vermehrt exprimiert und auch mit einer schlechteren Prognose assoziiert. Im Maustumormodell konnte gezeigt werden, dass eine Applikation von einem CD73-Antikörper die antitumorale Immunantwort verbessert und dies auch zu einer Tumorprogression führt. Dennoch ist die CD73-Expression auf den verschiedenen Zelltypen im KRK weitgehendst unbekannt und bedarf weiterer Untersuchungen. Methoden: Es wurde Tumorgewebe und angrenzendes normal erscheinendes Gewebe des Kolons von Patienten untersucht, die sich aufgrund eines KRKs einer Operation unterzogen haben. Die Einwilligung der Patienten wurde im Vorfeld eingeholt. Die Gewebeproben wurden enzymatisch verdaut, um eine Zellsuspension zu erhalten. Anschließend erfolgte eine Zugabe verschiedener Antikörper, um unterschiedliche Oberflächenmarker, unter Anderem CD73, mithilfe von Durchflusszytometrie (FACS) zu identifizieren. Dabei wurden die absolute Zellzahl, der prozentuale Anteil der Zellen in der Gesamtpopulation und die mittlere CD73 Fluoreszenzintensität (MFI) ermittelt. Desweiterem wurde immunhistochemische Analysen von Tumorgewebe mit einem anti-CD73 mononuklearem Antikörper durchgeführt. Darüber hinaus wurden die Tumor-infiltrierende Lymphozyten und die CD73-Expression mit den klinisch-pathologischen Parametern verglichen, einschließlich Tumorlokalisation, dem T-Stadium, der Tumordifferenzierung, der neoadjuvanten Therapie und dem Behandlungsansprechen nach der adjuvanten Therapie. Ergebnisse: Man konnte im Tumorgewebe des KRKs eine erhöhte CD73 Expression feststellen, verglichen mit dem gesunden Kolongewebe. Sowohl die absolute CD73+ Zellzahl, als auch der erhöhte CD73+ Zellanteil, die CD73 Fluoreszenzintensität und die verstärkte immunhistochemische Anfärbung sind beweisend dafür. Die erhöhte Expression ist vermutlich auf EpCAM+ Zellen des Epithel-/Adenokarzinoms zurückzuführen, da ein großer Teil der EpCAM+ Zellen CD73 exprimiert und die auch die CD73 Fluoreszenzintensität auf EpCAM+ Zellen erhöht war. Dennoch zeigt sich, dass CD73 auf CD45+ tumorinfiltrierenden Leukozyten im KRK vermindert exprimiert wird, obwohl die Infiltration von Leukozyten in das tumoröse Gewebe erhöht war. Bei der näheren Untersuchung dieser Zellen stellte sich heraus, dass sowohl die CD3+ T- als auch die CD20+ B-Lymphozyten vermehrt infiltrierten. Außerdem beobachteten wir einen höheren Anteil an CD3+ T-Lymphozyten, aber einen verringerten Anteil an CD20+ B-Lymphozyten innerhalb der CD45+ Leukozyten Population im KRK. Bezüglich der Expression von CD73 auf den Tumor-infiltrierenden Lymphozyten wurde ein geringerer Anteil an T- und B-Lymphozyten festgestellt. Auch die CD73 Fluoreszenzintensität auf CD20+ B-Lymphozyten war im KRK verringert, bei der CD3+ T-Lymphozyten jedoch war sie zwischen Tumor- und Normalgewebe ähnlich. Bei der Korrelation der Tumor-infiltrierenden Lymphozyten und der CD73-Expression mit klinisch-pathologischen Parametern wurde festgestellt, dass T- und B-Lymphozyten vermehrt infiltrieren bei Befall des rechten Kolons und des Rektums, währenddessen B-Lymphozyten durch eine neoadjuvante Therapie unterdrückt zu werden scheinen. Darüber hinaus wird die CD73-Expression auf Tumor-infiltrierenden Lymphozyten durch die Tumorlokalisation, Tumordifferenzierung und neoadjuvanter Therapie beeinflusst. Schlussfolgerung: Wir konnten zeigen, dass CD73 im KRK im Vergleich zu gesundem Kolongewebe erhöht war, wohlmöglich aufgrund der EpCAM+ Zellen des Epithel-/Adenokarzinoms. Dennoch war CD73 in Tumor-infiltrierenden Leukozyten, einschließlich T- und B-Lymphozyten, verringert, trotz der erhöhten Präsenz von Immunzellen im tumorösen Gewebe. Weitere Studien zur Untersuchung der CD73-Expression auf verschiedenen T- und B-Zell-Subtypen sind erforderlich.
- Published
- 2022