Μελέτη ανοσολογικών στοιχείων του νεοπλασματικού μικροπεριβάλλοντος στην ανάπτυξη και εξέλιξη του πλακώδους καρκινώματος του δέρματος

Abstract

Components of the immune system in the tumour microenvironment participate in tumour evolution, by either facilitating or impeding carcinogenesis. Cutaneous invasive squamous cell carcinoma (inSCC) develops through precursor lesions, namely in situ squamous cell carcinoma (isSCC) and actinic keratosis (AK), representing a natural model of carcinogenesis. The involvement of immune cells and the PD-1/PD-L1 pathway in the development of inSCC from precursors is still unclear. This study examines T cell populations, Langerhans cells and PD-L1 expression in inSCC, adjacent precursors and normal skin (NS) to investigate their possible implication in tumour progression. Cases of cutaneous inSCC (n=125) were selected based on the presence of adjacent precursors. IsSCC and AK were observed in 53 and 123 cases, whereas NS was present in 123 lesions. Immunostains on paraffin tissue sections were performed for CD3, CD8, Foxp3, CD1a and PD-L1. T-lymphocyte populations gradually increase during the evolution from AK to isSCC and inSCC, with significant differences between all lesions, except for CD3+ and CD8+ cells in the comparison between isSCC and inSCC. The absolute number of Langerhans cells is progressively and significantly increasing during development of invasive SCC, while their percentage in the epithelial and stromal compartments decreases with comparable results between hot-spots and areas of intermediate expression levels. Epithelial and immune stromal PD-L1 expression significantly increases during squamous carcinogenesis. Epithelial cell PD-L1 expression positively correlates to tumour diameter and thickness; using a cut-off ≥1%, 16.7% of inSCC, 4.65% of isSCC, 0.86 of AK are PD-L1 positive. In Conclusion, CD3+, CD8+, Foxp3+ and Langerhans cell infiltration differs between inSCC and pre-invasive lesions, indicating participation in the cutaneous squamous carcinogenesis. The absolute number of CD1a + cells seems to be the best way for LCs’ evaluation. PD-L1 is increasingly expressed during the evolution of inSCC from precursors and correlates positively with the presence of risk factors for metastasis. The presence of increasing numbers of TILs, remarkably Foxp3+ Tregs, Langerhans cells and PD-L1 expression in both neoplastic and immune cells, provides the theoretical background to support the use of immune checkpoint inhibitors in cases of in situ and invasive squamous cell carcinoma of the skin, when surgical resection cannot be performed.

Συστατικά του ανοσοποιητικού συστήματος εντοπίζονται στο μικροπεριβάλλον του όγκου και συμμετέχουν στην εξέλιξή του, είτε διευκολύνοντας είτε παρεμποδίζοντας την καρκινογένεση. Το διηθητικό πλακώδες καρκίνωμα του δέρματος (ΠΚ) συνήθως αναπτύσσεται μέσω προδρόμων αλλοιώσεων, δηλαδή in situ πλακώδους καρκινώματος (IS) και ακτινικής κεράτωσης (AK) και αντιπροσωπεύει ένα φυσικό μοντέλο καρκινογένεσης. Η συμμετοχή των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος και του μονοπατιού PD-1/PD-L1 στην ανάπτυξη του ΠΚ από πρόδρομες αλλοιώσεις είναι ασαφής. Αυτή η μελέτη εξετάζει τους υποπληθυσμούς Τ-κυττάρων, τα κύτταρα Langerhans και την έκφραση του PD-L1 σε περιστατικά ΠΚ και σε παρακείμενες πρόδρομες αλλοιώσεις καθώς και σε φυσιολογικό δέρμα (ΦΔ) για να διερευνηθεί η πιθανή τους εμπλοκή στην πρόοδο του όγκου. Επιλέχθηκαν 125 περιστατικά ΠΚ του δέρματος με βάση την παρουσία παρακείμενων προδρόμων αλλοιώσεων και από την μικροσκόπηση των πλακιδίων ηωσίνης-αιματοξυλίνης παρατηρήθηκαν αλλοιώσεις IS, ΑΚ και ΦΔ σε 53, 123 και 123 περιστατικά, αντιστοίχως. Πραγματοποιήθηκε ανοσοϊστοχημικός έλεγχος των ιστών για τους δείκτες CD3, CD8, Foxp3, CD1a και PD-L1. Οι πληθυσμοί των Τ-λεμφοκυττάρων αυξάνονται σταδιακά κατά την εξέλιξη από ΑΚ σε IS και ΠΚ, με σημαντική διαφορά μεταξύ όλων των αλλοιώσεων, εκτός από τη σύγκριση των CD3 + και CD8 + κυττάρων μεταξύ IS και ΠΚ. Ο απόλυτος αριθμός των κυττάρων Langerhans (LCs) σταδιακά αυξάνεται κατά την εξέλιξη σε διηθητικό ΠΚ με στατιστικά σημαντική διαφορά αν και το ποσοστό τους επί των επιθηλιακών κυττάρων ή των ανοσοκυττάρων του στρώματος μειώνεται. Η καταμέτρηση του απόλυτου αριθμού των κυττάρων Langerhans φαίνεται να αποτελεί την καλύτερη μέθοδο αξιολόγησης αυτών των κυττάρων τόσο στο ενδοεπιθηλιακό όσο και στο στρωματικό στοιχείο με παρόμοια αποτελέσματα μεταξύ hot spot και ενδιάμεσων περιοχών έκφρασης. Η επιθηλιακή και ανοσολογική στρωματική έκφραση PD-L1 αυξάνεται σημαντικά κατά τη διάρκεια της πλακώδους καρκινογένεσης. Η έκφραση του PD-L1 στο επιθήλιο συσχετίστηκε θετικά με τη διάμετρο και το πάχος του όγκου. Χρησιμοποιώντας ως όριο θετικότητας το ≥1%, 16,7% των ΠΚ, 4,65% των IS και 0.86% των ΑΚ ήταν θετικά για PD-L1. Συμπερασματικά, η διήθηση από CD3+, CD8+, Foxp3+ TILs και κύτταρα Langerhans διαφέρει μεταξύ του ΠΚ και των προδιηθητικών αλλοιώσεων, υποδεικνύοντας τη συμμετοχή τους στην εξέλιξη του δερματικού ΠΚ. Η μέτρηση του απόλυτου αριθμού των CD1a+ κυττάρων φαίνεται να είναι ο καλύτερος τρόπος αξιολόγησης τους. Η έκφραση PD-L1 αυξάνεται κατά τη διάρκεια της εξέλιξης του ΠΚ από τις πρόδρομες αλλοιώσεις του και συσχετίζεται θετικά με την παρουσία παραγόντων κινδύνου για μετάσταση. Η παρουσία αυξανόμενου αριθμού TILs, ιδίως Foxp3+ Tregs, αυξημένων κυττάρων Langerhans και έκφρασης PD-L1 τόσο στα νεοπλασματικά κύτταρα όσο και στα ανοσοκύτταρα παρέχει το θεωρητικό υπόβαθρο για να υποστηρίξει τη χρήση αναστολέων σημείων ελέγχου του ανοσοποιητικού (immune checkpoint inhibitors) σε περιστατικά in situ και διηθητικών ΠΚ δέρματος, όπου δεν είναι ευχερής η χειρουργική αντιμετώπιση.