Impact of immune response in the prognosis of patients with differentiated thyroid carcinomas : from bench to bedside

O câncer de tiroide é a neoplasia maligna endócrina mais frequente. Muito embora a maioria destes pacientes apresente boa evolução clínica com as ferramentas terapêuticas atuais, 10-30% evoluirão com doença recorrente e contribuirão para as 1.890 mortes que são estimadas para 2014 nos Estados Unidos . As ciclooxigenases (COX) são um grupo de enzimas que catalisam a formação de prostaglandinas a partir do ácido aracdônico e a atividade de COX2 tem sido implicada na carcinogênese. Nosso grupo demonstrou anteriormente que diferentes células do sistema imunológico infiltram tecidos de cânceres de tiroide. O presente trabalho investigou a presença de marcadores de células do sistema imunológico, bem como marcadores tumorais de perfil inflamatório, procurando marcadores de prognóstico em pacientes com carcinoma diferenciado de tiroide. Foram investigados retrospectivamente 437 pacientes com carcinoma diferenciado da tiroide, cujas amostras de tecido previamente fixadas em formalina e incluidas em blocos de parafina eram mantidas no Banco de Tecidos do A.C.Camargo Cancer Center. Câncer bem diferenciado de tiroide foi diagnosticado em 305 pacientes: 252 com carcinoma papilífero e 53 com carcinoma folicular. Informações clínicas foram obtidas dos prontuários. Obtivemos tecidos de metástases linfonodais ao diagnóstico de 25 pacientes. Para estes casos, fizemos análise pareada entre tecido metastático e tumor primário. Foram investigados marcadores de células imunológicas em áreas intratumorais, incluindo macrófagos associados a tumores (CD68) e subpopulações de linfócitos infiltrantes de tumor, como CD3, CD4, CD8, CD16, CD20, CD45RO, GRANZIMA B, CD69 e CD25. Também foi investigada a expressão de COX2, IL-17A, IL-1'beta', IL-10, IL-6, CD134 e IL-23 nas células tumorais. Entre todos os parâmetros imunológicos avaliados, apenas o enriquecimento de linfócitos CD8+ e expressão de COX2 foram associados à recorrência. A análise multivariada, utilizando o modelo de riscos proporcionais de Cox ajustado para a presença de tiroidite crônica concomitante, identificou CD8+/COX2 como marcador independente de recidiva. Outros marcadores imunoistoquímicos não conseguiram prever o prognóstico dos pacientes. Notamos um aumento da densidade de linfócitos GRANZIMA B+ nas metástases linfonodais se comparado com os respectivos tumores primários. Metástases linfonodais apresentam menor expressão de COX2 e de IL-10. Isto sugere que mecanismos de evasão tumoral estejam diminuídos nos tecidos metastáticos, explicando, pelo menos em parte, por que a presença de metástases linfonodais não seria um excelente marcador de prognóstico nos pacientes com câncer diferenciado de tiroide. Nosso estudo mostrou que o câncer diferenciado de tiroide é infiltrado por múltiplas células do sistema imunológico e que o padrão de infiltração celular parece se associar a características clínicas e anatomopatológicas distintas. Este misto celular infiltrativo, juntamente com a produção de citocinas inflamatórias, cria um perfil de microambiente que é importante na determinação da agressividade tumoral. De fato, a presença de linfócitos T citotóxicos e a expressão de COX2 puderam prever o pior prognóstico dos pacientes estudados. Ainda, observamos que a metástase linfonodal é o sítio onde ocorreria uma resposta imunológica mais efetora e menos evasiva, de forma a determinar de forma mais assertiva um ataque imunológico efetivo coerente com a pouca força da metástase linfonodal como um preditor de prognóstico.Thyroid cancer is the most common endocrine malignancy. Although most of these patients experience clinical improvement with current therapeutic tools, 10-30% will develop recurrent disease and contribute to the 1,890 deaths that are estimated for 2014 in the United States. The cyclooxygenase (COX) are a group of enzymes that catalyze the formation of prostaglandins from arachidonic acid and COX2 activity has been implicated in carcinogenesis. Our group previously demonstrated that mixture of immune cells infiltrates tissue of thyroid cancers. The present study investigated the presence of immune cells markers and tumor markers of inflammatory profile, looking for prognostic markers in patients with differentiated thyroid carcinoma. We retrospectively investigated 437 patients with differentiated thyroid carcinoma, whose tissue samples previously fixed in formalin and included in paraffin blocks were kept in the Tissue Bank of the AC Camargo Cancer Center. Well-differentiated thyroid cancer was diagnosed in 305 patients: 252 with papillary carcinoma and 53 with follicular carcinoma. Clinical information was obtained from medical records. We obtained tissue of lymph node metastases at diagnosis of 25 patients. For these cases, we performed a paired analysis of metastatic tissue and primary tumor. Immunological cell markers were investigated in intratumoral areas, including tumor-associated macrophages (CD68) and subpopulations of tumor infiltrating lymphocytes, such as CD3, CD4, CD8, CD16, CD20, CD45RO, GRANZYME B, CD69 and CD25. We also investigated the expression of COX2, IL-17A, IL-1'beta', IL-10, IL-6, IL-23 and CD134 in the tumor cells. Among all the immunological parameters evaluated, only the enrichment of CD8+ lymphocytes and expression of COX2 were associated with recurrence. Multivariate analysis using the Cox model of proportional hazards adjusted for the presence of concurrent chronic lymphocytic thyroiditis, identified CD8+/COX2 as an independent marker for recurrence. Other immunohistochemical markers failed to predict the prognosis of patients. We notice an increase in the density of GRANZYME B + lymphocytes in lymph node metastases when compared with their primary tumors. Lymph node metastases have lower expression of COX2 and IL-10. This suggests that tumor evasion mechanisms are impaired in metastatic tissues, explaining, at least in part, why the presence of lymph node metastases would not be an excellent prognostic marker in patients with differentiated thyroid cancer. Our study showed that the differentiated thyroid cancer is infiltrated by multiple immune cells and that the pattern of cellular infiltration appears to be associated with distinct clinical and pathological characteristics. This infiltrative mixed cell along with the production of inflammatory cytokines, creates a microenvironment profile that is important in determining the tumor aggressiveness. In fact, the presence of cytotoxic T lymphocytes and COX2 expression could predict the worst prognosis of the patients. Still, we found that lymph node metastasis is the place where there would be a more productive immune response and less evasive, favoring and effective immune response. It is fairly coherent with the little strength of lymph node metastasis as a prognostic predictor