Caratterizzazione di una sottopopolazione mieloide umana analoga ai promielociti e dotata di attività immunosoppressoria

Il sistema immunitario è in grado di bloccare il riconoscimento degli antigeni self e quindi lo sviluppo di risposte autoimmunitarie mediante il mantenimento della tolleranza immunitaria. Tale fenomeno viene sostenuto dall’azione di diverse popolazioni cellulari tolerogeniche, una delle quali è rappresentata cellule soppressorie di derivazione mieloide (MDSC). Le MDSC sono una popolazione molto eterogenea composta da cellule mieloidi immature caratterizzate dalla capacità di sopprimere sia la risposta immunitaria innata che quella adattativa. È stato ipotizzato che in condizioni patologiche, quali infezioni, malattie autoimmunitarie e neoplasie, il rilascio di diversi fattori di crescita induca l’aumento della mielopoiesi ed il blocco maturativo delle cellule mieloidi che si accumulano in uno stato di immaturità. Tali fattori solubili sono inoltre ritenuti coinvolti nella mobilizzazione e nell’attivazione delle MDSC. Le MDSC sono state identificate sia nel modello murino che in pazienti affetti da tumore. Mentre il fenotipo delle MDSC murine è facilmente identificabile mediante l’uso di marcatori specifici (Gr-1, CD11b e IL4Rα), le caratteristiche immunofenotipiche delle MDSC umane non sono ancora state definite. Nonostante questo, sia nel modello murino che nei pazienti affetti da tumore, le MDSC si sono dimostrate avere caratteristiche talvolta granulocitarie e talvolta monocitarie. In questo lavoro abbiamo dimostrato che è possibile indurre, in vitro, la generazione di MDSC umane a partire da precursori midollari coltivati in presenza di diversi fattori solubili, tra i quali il G-CSF ed il GM-CSF. Il nostro studio ha dimostrato che l’uso combinato di G-CSF e di GM-CSF permette di indurre l’accumulo di cellule mieloidi immature (BM-MDSC) con caratteristiche simili a quelle da noi identificate nel sangue di pazienti affetti da tumore. Le BM-MDSC sono in grado di inibire la proliferazione di linfociti T attivati sia con mitogeni che con allo-antigeni. Inoltre abbiamo dimostrato che la soppressione mediata dalle BM-MDSC è associata sia alla diminuzione dell’espressione delle catene ζ ed ε del CD3 che alla riduzione della produzione di IFN-γ secreto dagli stessi linfociti T. Considerando l’elevata eterogeneità delle BM-MDSC, in questo lavoro abbiamo cercato di identificare quali sottopopolazioni di BM-MDSC fossero responsabili dall’attività soppressoria. Mediante esperimenti di sorting cellulare abbiamo dimostrato, che le BM-MDSC sono cellule immature ascrivibili ad un preciso stadio di differenziazione. Queste cellule, definite dal fenotipo CD16-/CD11blow/-, presentano infatti caratteristiche morfologiche simili ai promielociti isolati dal midollo ex-vivo ma, a differenza di queste, sono caratterizzate da una minore granulosità, da maggiori dimensioni e dalla capacità si sopprimere la proliferazione linfocitaria accompagnata anche dalla diminuzione dell’espressione della catena ε del CD3 espressa sulla superficie dei linfociti T. Abbiamo inoltre evidenziato l’eterogeneità di questa frazione dimostrando che, al suo interno, si possono identificare altre due sottopopolazioni caratterizzate da una diversa fluorescenza nella lunghezza d’onda del rosso, da una diversa granulosità e da una diversa attività soppressoria. Nella seconda parte del lavoro ci siamo concentrati sulla valutazione degli effetti della chemioterapia sull’accumulo e sulla funzionalità delle MDSC, una delle principali popolazioni cellulari coinvolte nell’immunosoppressione associata ai tumori e responsabili dell’inefficacia delle terapie immunoterapiche. I dati da noi ottenuti dimostrano che, come osservato nel modello murino, l’aggiunta del 5-fluorouracile a basse dosi è in grado di indurre l’eliminazione dell’attività soppressoria delle BM-MDSC nei confronti dei linfociti T. Queste osservazioni permettono di suggerire il possibile utilizzo di alcuni chemioterapici come adiuvanti nei trattamenti immunoterapici, in quanto in grado di eliminare una delle popolazioni coinvolte nell’immunosoppressione associata ai tumori.