Relación entre la expresión de ID1 e ID3 y el microambiente tumoral inmune de la médula ósea en adultos con leucemia linfoblástica aguda de células precursoras B

Abstract

El diagnóstico de leucemia linfoblástica aguda de precursores de células B (BCP-ALL) es una condición que generalmente presenta un pronóstico desfavorable. Investigaciones previas identificaron los genes ID1 e ID3 como predictores de mala respuesta en pacientes adultos colombianos con BCP-ALL, genes que desempeñan un papel crucial en diversos procesos relacionados con el desarrollo del cáncer. En particular, en otros modelos de cáncer, ID1 e ID3 se asociaron con la presencia de poblaciones inmunitarias reguladoras en el microambiente inmunitario tumoral (TIME). Considerando que estudios anteriores han demostrado que el desarrollo de BCP-ALL altera la composición de las células inmunitarias y el microambiente tumoral de la médula ósea (BM), influyendo en la progresión de la enfermedad y la respuesta a la terapia, este estudio tuvo como objetivo analizar la expresión diferencial de ID1 e ID3 y su posible relación con el TIME en pacientes con BCP-ALL. Para llevar a cabo el estudio, se tomaron muestras de BM de seis pacientes con BCP-ALL diagnosticados en el Instituto Nacional de Cancerología de Colombia. Inicialmente, se evaluó la expresión de ID1 e ID3 en células tumorales de BM mediante la técnica de RT-qPCR, dividiendo a los pacientes en dos categorías según la expresión de estos genes (basal y sobreexpresión). Posteriormente, se realizó una caracterización detallada de las poblaciones inmunes presentes en la BM mediante citometría de flujo, abarcando linfocitos T CD4+ (T totales y reguladores), T CD8+, células mieloides supresoras (MDSC), macrófagos (M1 y M2) y natural killer (NK). Además, se llevó a cabo un análisis de RNA-seq para evaluar los genes inmunes asociados con la respuesta contra BCP-ALL, y se analizaron los perfiles TIME utilizando paquetes como DESeq2, CIBERSORT y xCell en RStudio. Además, se consultó la base de datos pública TARGET para corroborar los datos obtenidos. Los resultados revelaron la expresión diferencial de 15,951 genes entre los dos grupos estudiados, con una sobreexpresión destacada de genes asociados con las vías de neutrófilos. El análisis de enriquecimiento de genes mostró una mayor expresión de genes implicados en la degranulación de neutrófilos, la activación de neutrófilos y la inmunidad mediada por neutrófilos. En particular, se observaron diferencias significativas en las poblaciones de neutrófilos, monocitos y linfocitos T CD4+ en pacientes con niveles elevados de ID1 e ID3 en comparación con el grupo con expresión basal. Estos hallazgos fueron consistentes con los datos obtenidos mediante citometría de flujo. En conclusión, los resultados de este estudio sugieren que los niveles de expresión de ID1 e ID3 en células leucémicas (LC) de BCP-ALL están asociados con alteraciones significativas en las poblaciones de TIME, destacando un posible papel inmunomodulador de estos genes, especialmente en las vías de los neutrófilos. Estos hallazgos podrían tener implicaciones importantes para comprender la progresión de la enfermedad y mejorar las estrategias terapéuticas en pacientes con BCP-ALL. (Texto tomado de la fuente)

The diagnosis of acute lymphoblastic leukemia of B-cell precursors (BCP-ALL) is a condition that typically carries an unfavorable prognosis. Previous research has identified the genes ID1 and ID3 as predictors of poor response in adult Colombian patients with BCP-ALL. These genes play a crucial role in various processes related to cancer development. Specifically, in other cancer models, ID1 and ID3 have been associated with the presence of regulatory immune populations in the tumor immune microenvironment (TIME). Given that previous studies have demonstrated that the development of BCP-ALL alters the composition of immune cells and the tumor microenvironment in the bone marrow (BM), influencing disease progression and therapy response, this study aimed to analyze the differential expression of ID1 and ID3 and their potential relationship with TIME in BCPALL patients. To conduct the study, BM samples were taken from six patients diagnosed with BCP-ALL at the National Cancer Institute of Colombia. Initially, the expression of ID1 and ID3 in BM tumor cells was evaluated using the RT-qPCR technique, categorizing patients into two groups based on the expression of these genes (basal and overexpression). Subsequently, a detailed characterization of immune cell populations present in BM was performed using flow cytometry, including CD4+ T lymphocytes (total and regulatory), CD8+ T cells, myeloid-derived suppressor cells (MDSC), macrophages (M1 and M2), and natural killer (NK) cells. Additionally, an RNA-seq analysis was conducted to assess immune genes associated with the response against BCP-ALL, and TIME profiles were analyzed using packages such as DESeq2, CIBERSORT, and xCell in RStudio. Furthermore, the public TARGET database was consulted to corroborate the obtained data. The results revealed differential expression of 15,951 genes between the two studied groups, with prominent overexpression of genes associated with neutrophil pathways. Gene enrichment analysis showed increased expression of genes involved in neutrophil degranulation, neutrophil activation, and neutrophil-mediated immunity. Specifically, significant differences were observed in the populations of neutrophils, monocytes, and CD4+ T lymphocytes in patients with elevated levels of ID1 and ID3 compared to the group with basal expression. These findings were consistent with data obtained through flow cytometry. In conclusion, the results of this study suggest that the expression levels of ID1 and ID3 in leukemia cells (LC) of BCP-ALL are associated with significant alterations in TIME populations, highlighting a potential immunomodulatory role of these genes, especially in neutrophil pathways. These findings could have important implications for understanding disease progression and improving therapeutic strategies in BCP-ALL patients.