Eferocitose e fenótipo de macrófagos associados ao tumor (TAM) no carcinoma de células escamosas de cabeça e pescoço (HNSCC)

Apoptose é um evento comum no microambiente do câncer de células escamosas de cabeça e pescoço (HNSCC), podendo resultar da hipóxia e escassez de nutrientes em partes da lesão, ou do próprio tratamento citotóxico. Assim, conceitualmente a remoção das células apoptóticas por meio da eferocitose deve ser um processo relevante e muito ativo neste microambiente. Um processo imunologicamente silencioso que pode ser realizado por diversas células e depende fundamentalmente do reconhecimento da externalização da fosfatidilserina na membrana plasmática das células apoptóticas. Os macrófagos são o tipo celular imune mais prevalente no microambiente tumoral (TME) e as principais células fagocíticas. Rac1 é uma pequena GTPase com papel crucial na reorganização do citoesqueleto, essencial para diversos processos celulares, incluindo a eferocitose/fagocitose. O perfil fenotípico M2/alternativo de macrófagos está associado à maior atividade de eferocitose, e ao pior prognóstico de HNSCC. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade de eferocitose de macrófagos, considerando 1. sua relativa abundância no TME de HNSCC em relação a outros leucócitos; e 2. A relativa escassez de informações sobre a relevância da eferocitose para a evolução e prognóstico deste tipo de câncer. A hipótese central deste trabalho é que a atividade de eferocitose no TME tem papel importante na progressão e disseminação de HNSCC. No experimento in vivo, utilizamos um modelo de xenoenxerto ortotópico de carcinoma oral de células escamosas (OSCC) em camundongos atímicos/nude. A atividade de eferocitose foi modulada experimentalmente com Bavituximab (anticorpo monoclonal que impede o reconhecimento da fosfatidilserina exposta na membrana plasmática de células apoptóticas pelas células fagocíticas) e NSC23766 (inibidor bioquímico de Rac1) administrados via intratumoral. Também avaliamos amostras de tumores primários de uma coorte de pacientes de HNSCC, investigando a associação entre a prevalência de eventos de eferocitose com dados clínicos, histopatológicos e com o perfil transcriptômico. Os resultados demonstraram que a administração intratumoral de Bavituximab, mas não de NSC23766, aumentou a sobrevida dos animais. Tanto Bavituximab quanto NSC23766 aumentaram o peso e volume dos tumores experimentais, porém sem alteração significativa na atividade de eferocitose. Bavituximab reduziu a prevalência de macrófagos no TME, enquanto NSC23766 promoveu aumento significativo do infiltrado leucocitário, sem influenciar o fenótipo dos macrófagos. Na coorte de pacientes de HNSCC, a atividade de eferocitose teve correlação negativa com o infiltrado de macrófagos (CD68+). Isoladamente, a atividade de eferocitose não é um marcador prognóstico relacionado à sobrevida em HNSCC relevante. Foram detectados 51 genes diferencialmente expressos (61.5% com expressão aumentada), incluindo 8 genes de RNA não codificante (destes, 7 genes de RNA longo não codificante / lncRNA gene). Análise de ontologia dos genes de expressão aumentada nos casos de maior atividade de eferocitose identificou processos como “regulação positiva de proliferação celular”, “queratinização”, “regulação positiva de PI3K/PKB” e “regulação negativa de sinalização via Wnt”. A análise de ontologia dos genes de expressão reduzida nos casos de alta atividade de eferocitose identificou os processos “regulação negativa da sinalização de BMP” e “regulação da estabilidade proteica”.

Resumo (inglês)

Apoptosis is a common event in the microenvironment of head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) and may result from hypoxia and nutrient deprivation in certain regions of the lesion, or from cytotoxic treatment itself. Thus, efferocytosis is expected to be a relevant and highly active process in this microenvironment. Efferocytosis is immunologically silent and can be performed by several cell types, however, macrophages are the main phagocytic cells. Macrophages also represent the most prevalent immune cell type in the tumor microenvironment (TME) of HNSCC. The M2/alternatively activated macrophage phenotype is associated with higher efferocytic activity and with a poor prognosis in HNSCC. The objective of this study was to evaluate macrophage efferocytosis activity, considering their relative abundance in the HNSCC TME compared with other leukocytes and the evidence of their relevance to the progression and prognosis of this type of cancer. We developed an in vivo orthotopic xenograft model of oral squamous cell carcinoma (OSCC) in Balb/c nude mice treated intratumorally with Bavituximab and the Rac1 inhibitor (NSC23766) and assessed whether inhibition of efferocytosis reduces tumor aggressiveness (invasion, growth, and dissemination/metastasis), in addition to changes in macrophage phenotype. We also performed an ex vivo analysis of primary tumors from HNSCC patients obtained from resective surgeries and evaluated whether the percentage of efferocytosis events correlated with clinical and histopathological data, as well as with differentially expressed genes assessed by bulk RNA sequencing. The results demonstrated that treatment of experimental tumors with Bavituximab increased animal survival rates, although, similarly to Rac1 inhibition, it promoted increased tumor weight and volume. Local treatment with either Bavituximab or NSC23766 did not alter the efferocytosis rate in experimental tumors. However, local treatment with Bavituximab reduced the population of tumor-associated macrophages, whereas treatment with the Rac1 inhibitor (NSC23766) promoted a significant increase in the total leukocyte population but did not alter the polarization of tumor-associated macrophages. In the evaluated HNSCC cohort, efferocytosis showed a negative correlation with CD68+ macrophage infiltrate, and survival results suggest that efferocytosis alone may not act as an independent prognostic factor in this patient set. Gene expression results showed that although global transcriptome analysis did not reveal a clear separation between groups, the application of a log2 fold-change based cutoff allowed the identification of differentially expressed genes associated with high and low efferocytosis. Tumors with high efferocytosis showed strong regulation of genes associated with cellular signaling and growth pathways, cellular organization and communication, as well as processes related to the tumor microenvironment and immunomodulation, in contrast, these tumors exhibited reduced expression of genes associated with tumor immunogenicity.

Palavras-chave

Eferocitose , Carcinoma de células escamosas de cabeça e pescoço , Macrófagos associados a tumor , Efferocytosis , Tumor-associated macrophages , Squamous cell carcinoma of head and neck

Idioma

Português

Citação

Ferrarezi DP. Eferocitose e fenótipo de macrófagos associados ao tumor (TAM) no carcinoma de células escamosas de cabeça e pescoço (HNSCC) [tese de doutorado]. Araraquara: Faculdade de Odontologia da UNESP; 2026.