The role of T regulatory lymphocytes ( Treg cells) in the immune response of papillary thyroid cancer

Backgroung: Thyroid gland carcinoma constitutes approximately 1% of all human malignancies, while papillary thyroid carcinoma (PTC) accounts for approximately 70% of all thyroid cancers. Amongst the various mechanisms involved in cancer development the dysfunction of the immune system is increasingly being considered. The immune system seems to play a key role in preventing metastasis and recurrence of thyroid cancer. T regulatory lymphocytes (Tregs) and Natural Killer (NK) cells exert an important role in the dysfunction of the host immune system in cancer patients.Objective: We investigated thyroid gland infiltration by Tregs and NK cells in patients with papillary cancer (PTC) and thyroid nodular goiter (TNG). The correlation between the extent of the disease and the lymphocytic infiltration of Tregs and NK cells was examined.Material and Methods: A total of 65 patients with PTC, 25 with TNG and 50 healthy controls were studied. Blood and tissue samples from 28 patients with PTC, 13 with TNG and blood samples from the healthy controls were analyzed for T4 (CD3+CD4+), T8 (CD3+CD8+), NK (CD3-CD16+CD56+ and NK subpopulations-NK1 and NK2) and CD4+CD25+CD127 -/low Tregs cells, by flow cytometry. Tissue samples were also analyzed for Foxp3+ Tregs by immunohistochemistry. Results: Treg lymphocytes showed greater infiltration in thyroid tissue of PTC patients compared to patients with TNG, (p<0.0009 flow cytometry and p<0.0001 immunohistochemistry); flow cytometry analysis of blood samples showed no difference between the groups. Flow cytometry analysis showed significantly increased NK cells in PTC tissue compared to TNG tissue (p=0.037) whereas blood samples showed no difference. NK2 cells were increased in PTC tissue while NK1 cells were increased in TNG tissue. Blood samples showed greater NK1 percentage but no difference between the groups. CD4+ and CD8+ T cells did not differ in blood and tissue samples. Increased Tregs tissue infiltration was positively correlated with advanced disease stage (p<0.0026), while NK infiltration was negatively correlated (p<0.0041). Finally we demonstrated the inverse correlation between CD4/CD8 ratio and tumor stage, with CD4/CD8 to be double in stage I compared to stage IVA.Conclusion: Tregs and NK cells may be important regulators to thyroid cancer progression while CD4/CD8 ratio could predict disease prognosis. As thyroid epithelial cancers appear to be immunogenic tumors, the development of immunotherapies that enhance immune response against tumor are indispensable.Ο καρκίνος του θυρεοειδούς αδένα αποτελεί περίπου το 1% των ανθρώπινων νεοπλασιών με επίπτωση στις γυναίκες μεγαλύτερη από ότι στους άνδρες. Το θηλώδες καρκίνωμα είναι η πιο συχνή νεοπλασία του θυρεοειδούς και εκτιμάται ότι αποτελεί περίπου το 70% του συνόλου των θυρεοειδικών καρκίνων. Από τους ποικίλους παράγοντες που ενοχοποιούνται για την ανάπτυξη του, η δυσλειτουργία του ανοσολογικού συστήματος υπολογίζεται όλο και πιο πολύ. Το ανοσολογικό σύστημα φαίνεται ότι παίζει ρόλο κλειδί στη πρόληψη της μετάστασης και της υποτροπής του καρκίνου. Τ ρυθμιστικά λεμφοκύτταρα (Tregs) και ΝΚ κύτταρα ασκούν σημαντικό ρόλο στη δυσλειτουργία του ανοσολογικού συστήματος του ξενιστή στους ασθενείς με καρκίνο.Σκοπός Διερευνήσαμε τη διήθηση από τα Treg και τα ΝΚ κύτταρα στους ασθενείς με θηλώδες καρκίνωμα θυρεοειδούς και οζώδη βρογχοκήλη και διερευνήσαμε τη συσχέτιση ανάμεσα στη διήθηση και την έκταση της νόσου.Υλικό και μέθοδοιΣτη μελέτη συμπεριλήφθησαν 65 ασθενείς που έπασχαν από θηλώδες καρκίνωμα θυρεοειδούς, 25 ασθενείς που έπασχαν από οζώδη βρογχοκήλη και 50 υγιείς δότες. Αναλύθηκαν δείγματα ιστού και περιφερικού φλεβικού αίματος από 28 ασθενείς με θηλώδες καρκίνωμα και 13 ασθενείς με οζώδη βρογχοκήλη και δείγματα περιφερικού φλεβικού αίματος από 50 υγιείς δότες για την ταυτοποίηση T4 (CD3+CD4+), T8 (CD3+CD8+), NK (CD3-CD16+CD56+ και τους υποπληθυσμούς τους ΝΚ1 και ΝΚ2) και CD4+CD25+CD127-/low Tregs κύτταρα μέσω της κυτταρομετρίας ροής. Τα δείγματα των ιστών αναλύθηκαν επίσης με τη μέθοδο της ανοσοϊστοχημείας για Foxp3+ Tregs.ΑποτελέσματαΤα Treg λεμφοκύτταρα φάνηκε να διηθούν σε μεγαλύτερο ποσοστό το θυρεοειδικό ιστό ασθενών με θηλώδες καρκίνωμα σε σύγκριση με τους ασθενείς με οζώδη βρογχοκήλη (p<0.0009 στη κυτταρομετρία ροής και p<0.0001 στην ανοσοϊστοχημεία). Η ανάλυση των Tregs στα δείγματα αίματος με κυτταρομετρία ροής δεν έδειξε στατιστική διαφορά μεταξύ των ασθενών με θηλώδες καρκίνωμα και οζώδη βρογχοκήλη, και των υγειών δοτών. Η ανάλυση με κυτταρομετρία ροής των ΝΚ κυττάρων ανέδειξε σημαντική αύξηση του ποσοστού τους στους ασθενείς με θηλώδες καρκίνωμα σε σχέση με τους ασθενείς με οζώδη βρογχοκήλη, αντίθετα στα δείγματα αίματος δεν βρέθηκε διάφορα. Από την ανάλυση των υποπληθυσμών των ΝΚ κυττάρων (ΝΚ1 και ΝΚ2) προκύπτει ότι τα ΝΚ1 κύτταρα βρίσκονται σε μεγαλύτερα ποσοστά στο αίμα και των τριών ομάδων. Στον ιστό των ασθενών με θηλώδες καρκίνωμα επικρατούν τα ΝΚ2 κύτταρα, ενώ αντίθετα στον ιστό ασθενών με οζώδη βρογχοκήλη επικρατούν τα ΝΚ1. Τα ποσοστά των Τ4 και Τ8 λεμφοκυττάρων δεν παρουσίασαν στατιστική διαφορά στα δείγματα ιστού και αίματος. Το αυξημένο ποσοστό διήθησης των Tregs έχει συσχετιστεί ανάλογα προς τα προχωρημένα στάδια της νόσου (p<0.0026), ενώ το ποσοστό διήθησης των ΝΚ έχει συσχετιστεί αντιστρόφως ανάλογα (p