Immunoscore a jeho prediktivní hodnota u kolorektálního karcinomu

Souhrn

Data z recentních studií ukazují, že klasifikace imunitního systému (immunoscore) u pacientů s nádorovým onemocněním má v některých případech větší prognostický význam než TNM klasifikace. Délka přežití pacientů s určitou diagnózou se stejnou TNM klasifikační hodnotou může být značně odlišná. Metoda immunoscore kvantifikuje a detekuje jednotlivé typy imunitních buněk v nádorové tkáni pacienta, kde rovněž určuje hustotu jejich infiltrace a jejich lokalizaci. V současné době se v rámci multicentrické mezinárodní spolupráce 23 center ze 17 zemí (včetně našeho pracoviště) hodnotí immunoscore u více než 7 000 pacientů s kolorektálním karcinomem z hlediska nádorového mikroprostředí se zaměřením na prezenci imunitních buněk v nádorové tkáni a v blízkosti nádoru. Výsledky metody immunoscore se dávají do korelace s těmito parametry: 1. odpovědí pacientů na léčbu, 2. mírou progrese, prognózou jejich onemocnění a dalšími imunitními parametry. Ukazuje se, že TNM klasifikace a invazivita tumoru je statisticky závislá na imunitní reakci pacienta (existuje inverzní korelace mezi hustotou infiltrace CD 8⁺, CD 3⁺ lymfocyty a rozsahem tumoru). Vysoké hustoty T lymfocytů (CD8⁺, CD3⁺) v centru a v invazivním okraji primárního tumoru jsou spojeny s delším obdobím bezpříznakového přežívání, celkového přežívání, nižším rizikem relapsu i menší pravděpodobností vzniku metastáz. Cílem projektu je zavést immunoscore do rutinní diagnostiky.

Klíčová slova:
immunoscore –  TNM –  VEGF –  TGF‑β –  CD3⁺ lymfocyty –  CD8⁺ lymfocyty

Úvod 

Nádorová onemocnění jsou komplexní a dynamická onemocnění, která jsou charakterizována specifickými rysy. Typickými znaky těchto onemocnění jsou nepřetržitá proliferační signalizace, vyvinutí mechanizmů odolávajících buněčné smrti, indukce neoangiogeneze, invazivní růst, zakládání metastatických ložisek, změna energetického metabolizmu, inhibice imunitního systému, a tím i omezení následné destrukce nádoru efektorovými buňkami imunitního systému [1,2]. V průběhu vzniku a rozvoje nádorového onemocnění dochází k četným interakcím mezi nádorovými buňkami a imunitním systémem pacienta, ať již lokálně v místě nádorového bujení, nebo vzdáleně cestou různých mediátorů a cytokinů. Nedostatečná imunitní odpověď často koreluje se špatnou prognózou a významně ovlivňuje výsledky léčby [3,4]. Některé tyto deficity či defekty mohou být vrozené, nicméně i nádorové buňky produkují celou řadu faktorů, které suprimují imunitní systém ve snaze uniknout imunitní odpovědi. Mezi nejdůležitější únikové mechanizmy patří tvorba imunosupresivních faktorů, produkce neoangiogenetických faktorů a rezistence nádorových buněk k apoptotickým stimulům [5].

Nové způsoby klasifikace nádorového onemocnění využívající informace z nádorového mikroprostředí

Popis významu a současného použití TNM klasifikace v managementu kolorektálního karcinomu

Nejrozšířenějším klasifikačním systémem pro posouzení rozsahu nádoru je TNM klasifikace. S větším rozsahem tumoru je vyšší riziko, že nádorové buňky získají schopnost invadovat cévy a zakládat vzdálené metastázy. TNM klasifikace se užívá již více než 80 let a je velmi užitečná v odhadování prognózy u pacientů s různými druhy nádorového onemocnění [6,7]. TNM klasifikace byla po celou tuto dobu upravována a optimalizována. V roce 2009 provedla the Union for International Cancer Control 7. editaci směrnic TNM klasifikace. Precizní, stabilní a mezinárodně schválený klasifikační systém je esenciální pro globální úspěch v boji s nádorovým onemocněním. Hlavním záměrem by mělo být poskytnutí informace o prognóze onemocnění a na základě této informace i rozhodnutí o individuálním léčebném záměru. V denní praxi a směrnicích má TNM klasifikace přímý dopad v rozhodovacím terapeutickém procesu. Změny v TNM klasifikaci by měly značný vliv na péči o onkologické pacienty a volenou terapii, kterou by byli léčeni. Tento klasifikační systém sice úspěšně prověřil čas, ale přesto neposkytuje lékařům kompletní prediktivní hodnotu pro zhodnocení prognózy pacientů. Klinický výsledek léčby se může u pacientů se stejnou TNM klasifikační hodnotou signifikantně lišit [8]. Někteří pacienti mohou v pokročilém stadiu onemocnění setrvat roky se stabilizací nemoci. Oproti tomu se setkáváme se skupinou pacientů stadia I a II, kdy dochází k relapsu a následné rychlé progresi onemocnění [9].

Přiblížení problematiky nádorového mikroprostředí

Prediktivní přesnost tradiční TNM klasifikace vychází z teorie, že progrese onemocnění je autonomním procesem nádorových buněk. TNM klasifikace se zaměřuje výhradně na nádorové buňky a opomíjí efekt imunitního systému pacienta [10]. Fenotyp tumoru není určen pouze jeho epiteliální komponentou, ale také nádorovým mikroprostředím, které se skládá nejen z vlastních nádorových buněk, ale i z ostatních buněk asociovaných s nádorem. Mezi takové buňky patří především imunitní buňky zánětlivého infiltrátu. Vlivem chemotaktického gradientu nádorového mikroprostředí jsou přitahovány T lymfocyty, dendritické buňky, granulocyty, makrofágy i NK buňky [11]. Zdá se, že nejefektivnější při eradikaci tumoru jsou takzvané CD8 cytotoxické lymfocyty, které jsou schopny nádorovou buňku usmrtit. Význam dalších buněk imunitní reakce není v nádorovém mikroprostředí zcela jasný –  nádorové mikroprostředí určované interferony, interleukiny a zvláště chemokiny má klíčový význam pro charakter zánětlivé reakce a funkce imunitních buněk může být v tomto prostředí jiná než v periferní krvi. Prognostická hodnota TNM klasifikace nebyla nikdy překonána jinými metodami, jako např. imunohistochemií nádorových markerů, průtokovou cytometrií či genetickými vyšetřeními. Ukázalo se však, že analýza specifického typu intratumurální imunitní odpovědi překonala TNM klasifikaci [12,13]. Nádorová progrese nyní musí být považována za výsledek ztráty rovnováhy mezi invazivním nádorovým procesem a obranným systémem pacienta, který se skládá převážně z buněk imunitního systému.

Metoda immunoscore

Četná data z rozsáhlých kohort pacientů s kolorektálním karcinomem demonstrovala, že počet, typ a lokalizace imunitních buněk infiltrujících primární nádor má prognostický význam pro celkové bezpříznakové přežití a celkové přežití [12– 14]. Imunoklasifikace nádorů byla navržena na základě metody immunoscore. Metoda je pro zpřesnění predikce prognózy a klinického výstupu pacientů prováděna kvantifikací dvou lymfocytárních populací (CD3⁺/ CD8⁺) v centru a invazivním okraji nádorové tkáně. CD3⁺ je membránový glykoprotein specifický pro všechny subpopulace T lymfocytů. CD8⁺ lymfocyty (efektorové lymfocyty) jsou potom buňky imunitního systému, které jsou schopné za pomoci cytotoxických mechanizmů perforiny a granzymy uskutečnit lýzu nádorové buňky. Jedná se o finální článek exekutivního řetězce specifické, protinádorové buněčné imunity. K destrukci nádorové buňky buněčnou imunitou jsou však esenciální antigen prezentující buňky [11].

Immunoscore se pravděpodobně bude týkat i dalších nádorových onemocnění [15,16]. Bylo prokázáno, že přítomnost tumor infiltrujících lymfocytů u pacientek s karcinomem prsu vykazuje u raných stadií Her 2 pozitivních pacientů benefit z léčby trastuzumabem. Mohou sloužit rovněž jako prediktivní marker léčebné odpovědi na neoadjuvantní terapii u triple negativních a Her 2 pozitivních pacientů s karcinomem prsu. Prediktivní efekt tumor infiltrujících lymfocytů byl značný zejména u pacientů léčených karboplatinou [17– 19]. Rovněž bylo potvrzeno, že míra infiltrace tumor infiltrujícími lymfocyty je pozitivním prediktivním faktorem pro léčebnou odpověď na neoadjuvantní terapii u pacientek s karcinomem prsu [15]. U pacientek s karcinomem endometria jsou snížené počty intraepiteliálních CD3⁺ tumor infiltrujících lymfocytů spojeny s pokročilým stadiem onemocnění a špatnou prognózou. Počty intraepiteliálních CD3⁺ tumor infiltrujících lymfocytů jsou nezávislým prediktorem přežívání pacientek s karcinomem endometria [16].

Data nastřádaná z posledních studií onkologických pacientů ukazují, že klasifikace imunitního systému (immunoscore) má v některých případech větší prognostický význam než TNM klasifikace. TNM klasifikace navíc nepredikuje odpověď pacienta na léčbu (délka přežití pacientů se stejnou TNM klasifikační hodnotou může být značně odlišná). Metoda immunoscore kvantifikuje a detekuje jednotlivé typy imunitních buněk v nádorové tkáni pacienta, kde rovněž určuje hustotu jejich infiltrace a jejich lokalizaci. Ukazuje se, že TNM klasifikace a invazivita tumoru je statisticky závislá na imunitní reakci pacienta (existuje inverzní korelace mezi denzitou CD8⁺ a stagingem tumoru). Vysoké koncentrace denzity T lymfocytů (CD8⁺) v centru i invazivním okraji primárního tumoru jsou asociovány s delším obdobím bezpříznakového přežívání, celkového přežívání, nižším rizikem relapsu i menší pravděpodobností vzniku metastáz. Prognostický význam přítomnosti T buněčné populace (CD8⁺) byl potvrzen, a to i při zohlednění stadia, počtu lymfatických uzlin a zavedených molekulárních nádorových biomarkerů, včetně mikrosatelitové instability (MSI), BRAF mutací a LINE‑ 1 hypometylací [20,21]. Existuje i asociace mezi mikrosatelitovou instabilitou a infiltrací buňkami imunitního systému [22]. Tumory s přítomnou MSI častěji obsahují intraepiteliální T lymfocyty v reakci na expresi nových antigenů na svém povrchu [23], což pravděpodobně vede k lepší prognóze těchto pacientů.

Immunoscore nabízí hodnocení od 0 (nízká infiltrace buněk imunitního systému v obou oblastech) do 4 (vysoká infiltrace buněk imunitního systému v obou oblastech) (obr. 1). Vyšetření má dvě výhody: 1. zdá se, že immunoscore je silným prognostickým faktorem přežívání bez onemocnění a celkové přežití, 2. má biologický význam (reakce adaptivní imunity na přítomnost nádoru) a nabízí se jako nástroj nebo potenciální cíl pro terapii včetně imunoterapie [23– 26]. Vzhledem k pravděpodobně shodnému charakteru imunitní kontroly nádorů je znalost stavu imunitního systému jako prognostického faktoru důležitým doplňkem standardní klasifikace [27,28]. Pro posouzení významu immunoscore v klinické praxi a zhodnocení prognostického významu byla zahájena prospektivní multicentrická studie s 600 pacienty léčenými v sedmi francouzských nemocnicích pro kolorektální karcinom léčený primárně chirurgicky. Ve snaze podpořit využití immunoscore v rutinní klinické praxi bylo iniciováno celosvětové konsorcium s podporou Society of Immunotherapy of Cancer [28].

Několik tisíc nádorových vzorků je v současné době analyzováno ve 23 centrech po celém světě. V ČR projekt koordinuje Onkologická klinika 1. LF UK a VFN v Praze. Byla vybrána dvě nejjednodušší membránová barvení CD3 a CD8 měřená v centru tumoru a v oblasti invazivního lemu. Přesná kvantifikace je v současné době prováděna v rozsahu standardizovaného řezu pomocí jednotného počítačového softwaru (Definiens software).

Cílem tohoto projektu je:

1. prokázat uskutečnitelnost a reprodukovatelnost immunoscore,
2. validovat prognostickou sílu immunoscore u pacientů s kolorektálním karcinomem stadia I– III,
3. demonstrovat užitečnost immunoscore a identifikovat pacienty stadia II s vysokým rizikem rekurence.

Předpokládá se, že tato snaha povede k začlenění immunoscore jako nové součásti klasifikace nádoru doplňující standardní TNM klasifikaci. Výsledky immunoscore by měly lépe odpovídat prognóze pacientů s kolorektálním karcinomem. Měly by lépe identifikovat pacienty s vysokým rizikem rekurence [26] a pomáhat předvídat a stratifikovat pacienty, kteří budou profitovat z adjuvantní terapie [27– 29].

Závěr

Hodnocení množství a typu tumor infiltrujících buněk se zdá být vhodným doplněním standardní TNM klasifikace, a to zejména při rozhodování o adjuvantní terapii. Klinický význam multicentrického projektu Immunoscore monitorujícího míru infiltrace CD3⁺ a CD8⁺ T lymfocytů v centru a v invazivním okraji nádoru bude pravděpodobně brzy potvrzen a začleněn do rutinního použití.

Práce byla podpořena AZV ČR 15-28188A, Ligy proti rakovině a PRVOUK-P-27/LF1/1.

Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem studie nemají žádné komerční zájmy.

Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů.

MUDr. Eva Závadová

Onkologická klinika

1. LF UK a VFN

U Nemocnice 2

128 08 Praha

e-mail: EZavadova@seznam.cz

Obdrženo: 4. 8. 2015

Přijato: 13. 9. 2015