ANALYSIS OF IMMUNOREGULATORY BIOMARKERS IN NON-SMALL CELL LUNG CANCER

Abstract

[EN] Lung cancer is the leading cause of cancer-related death worldwide, and is the third most common cancer type; it can be classified into two subgroups based on histology: non-small-cell lung cancer (NSCLC) and small-cell lung cancer (SCLC). The 5-year survival still remains poor and despite the existence of several distinct tumour phenotypes, therapeutic decisions are mainly based on clinical features such as stage or performance status. This highlights the need for new diagnostic and prognostic biomarkers in different types of samples (such as blood, fresh-frozen tissue or formalin-fixed, paraffin-embedded samples). The field of tumour immunology has changed in the last decade, and it is now accepted that the immune system plays a pivotal role in cancer. Although the immune cells that infiltrate the tumour microenvironment are potentially capable of eliminating tumour cells, they cannot prevent tumour development and progression. Tumours acquire mechanisms to regulate their immune microenvironment such as the release of a series of factors to subvert normal reaction mechanisms, the modulation of co-stimulatory pathways, also known as immune checkpoints, and the induction and attraction of suppressor cells (myeloid-derived suppressor cells, tumour-associated macrophages, and regulatory T cells). The potential effect of the patient's immune system on clinical outcome is important for the identification of prognostic markers as well as markers that predict treatment responses. The study of immune-related markers, especially those implicated in immunoregulatory processes, could provide valuable prognostic information that could help in many applications in future clinical practice. Thus, the objective of this thesis is to characterise cancer immunoregulation biomarkers and to evaluate the possible correlation between these biomarkers and clinicopathological and prognostic variables in patients with NSCLC by the use of well-tested and accurate techniques such as quantitative PCR and immunohistochemistry. Furthermore, this study will provide information about the immunological features of the tumour microenvironment in NSCLCs.

[ES] El cáncer de pulmón es una de las principales causas de muerte relacionada con cáncer en el mundo, siendo el tercer tipo de cáncer más común. El cáncer de pulmón no microcítico (CPNM) representa casi el 85% de todos los cánceres de pulmón y la supervivencia a los 5 años va desde el 50% en estadios IA hasta el 15% en estadios IIIA. Hasta el momento, no se han descubierto biomarcadores capaces de predecir la progresión de la enfermedad en pacientes tanto en estadios resecables como en estadios avanzados, por lo que existe una clara necesidad de realizar estudios centrados en la búsqueda de biomarcadores pronósticos y diagnósticos en los diferentes tipos de muestra disponibles, como por ejemplo sangre, tejido fresco y tejido parafinado. El campo de la inmunología tumoral ha cambiado en la última década y actualmente se sabe que el sistema inmune juega un papel clave en cáncer. Las células inmunes que infiltran el tumor son un componente más del microambiente tumoral. Pese a que son potencialmente capaces de eliminar los antígenos tumorales, estas células no pueden evitar la formación y progresión tumoral. Esto es debido a que el tumor adquiere diversos mecanismos de regulación del microambiente tumoral con el objetivo de escapar del ataque del sistema inmune, como por ejemplo liberación de factores que impiden el correcto funcionamiento de los mecanismos de reacción inmune, modulación de vías co-estimuladoras y reclutamiento y activación de células inmunoreguladoras como las células T reguladoras, las células mieloides supresoras y los macrófagos asociados a tumores. El estudio de marcadores relacionados con la respuesta inmune y concretamente con los procesos de inmunoregulación puede proporcionarnos información pronóstica y predictiva relevante sobre los pacientes con cáncer. Por todo ello, el principal objetivo de esta tesis doctoral es analizar la presencia de marcadores relacionados con la inmunoregulación y evaluar su posible correlación con las variables clínico-patológicas y pronósticas en pacientes con CPNM mediante el uso de técnicas fiables y aplicables en la práctica clínica como la PCR cuantitativa y la inmunohistoquímica. Así mismo, esto nos permitirá conocer en mayor profundidad las características inmunológicas del microambiente tumoral en pacientes con CPNM.

[CA] El càncer de pulmó és una de les principals causes de mort relacionades amb càncer al món, sent a més a més el tercer tipus de càncer més comú. El càncer de pulmó no microcític (CPNM) representa el 85% de tots els casos de càncer de pulmó aproximadament i la supervivència als 5 anys continua sent molt baixa. Fins el moment, no s'han descobert biomarcadors capaços de predir la progressió de la malaltia tant en pacients en estadis inicials com en estadis avançats. Per aquest motiu, existeix una clara necessitat de realitzar estudis centrats en la recerca de biomarcadors pronòstics i predictius en els diferents tipus de mostres disponibles, com per exemple sang, teixit fresc i teixit parafinat. El camp de la immunologia tumoural ha canviat en l'última dècada i actualment se sap que el sistema immune exerceix un paper clau en el càncer. Les cèl¿lules immunològiques que infiltren el tumour són un component més del microambient tumoural. Malgrat que aquestes cèl¿lules són potencialment capaces d'eliminar el antígens tumourals, s'ha evidenciat que no poden previndre la formació i progressió tumoural. Una de les raons per les quals s'observa aquest fenomen és que el tumour adquireix diversos mecanismes de regulació del microambient tumoural. Aquests mecanismes es basen en l'alliberació de factors que impedeixen el correcte funcionament del sistema immune, la modulació de vies coestimuladores i el reclutament i activació de cèl¿lules immunoreguladores com poden ser les cèl¿lules T reguladores, les cèl¿lules mieloides supressores i els macròfags associats a tumour. L'estudi de marcadors relacionats amb la resposta immune i més concretament amb els processos d' immunoregulació pot proporcionar informació pronòstica i predictiva rellevant sobre els pacients amb càncer. Per tot això, el principal objectiu d'aquesta tesi doctoral és analitzar la presència de marcadors relacionats amb la immunoregulació i avaluar la seva possible correlació amb les variables clinicopatològiques i pronòstiques de pacients amb CPNM mitjançant l'ús de tècniques fiables i aplicables a la pràctica clínica com són la PCR quantitativa i la immunohistoquímica. Així mateix, aquestes anàlisis ens permetran conèixer amb major profunditat les característiques immunològiques del microambient tumoural de pacients amb CPNM.