Il microambiente tumorale del Glioblastoma contribuisce al differenziamento dei linfociti infiltranti il tumore (TILs) verso uno stato disfunzionale terminale o reversibile, ovvero riprogrammabile per una terapia cellulare personalizzata.

Il glioblastoma (GBM) è il tumore al cervello più aggressivo e letale. Seppur raro, rimane uno dei tumori solidi più difficili da trattare. Il trattamento standard costituito da rimozione chirurgica, radioterapia e chemioterapia con temozolomide risulta poco efficace. La prognosi resta infausta e la comparsa di recidiva è pressocché inevitabile. Il GBM può fare affidamento sul microambiente (TME), in cui le cellule tumorali corrompono le cellule non neoplastiche per supportare la propria crescita e resistenza alle terapie. Il GBM può essere infiltrato da cellule immunitarie di derivazione mieloide, tra cui myeloid derived suppressor cells (MDSC) o macrofagi associati al tumore (TAM) provenienti da monociti o midollo osseo. Il GBM è stato a lungo considerato un tumore freddo, caratterizzato da scarso o addirittura assente infiltrato di linfociti T (tumor infiltrating lymphocytes- TILs), tuttavia è stato dimostrato che i linfociti T possono raggiungere il sito del tumore. Una importante osservazione preliminare è derivata dall’analisi istochimica del tessuto tumorale di 36 pazienti affetti da GBM di nuova diagnosi, trattati con immunoterapia con cellule dendritiche in seguito a trattamento standard. La valutazione dei risultati ha permesso di stabilire una correlazione tra un microambiente diversamente arricchito di microglia/macrofagi e distribuzione dei TILs con la risposta al trattamento con DC. Una parte di questi TILs entra in contatto con le cellule tumorali e dopo attivazione e stimolazione persistente, va incontro a exhaustion, un processo che determina uno stato di ipofunzionalità. I TILs che hanno reagito contro le cellule tumorali vengono definiti tumor-reactive TILs (CD137+). L’immunoterapia mira a rinvigorire questi TIL riprogrammandoli per il trattamento del GBM. Tuttavia, spesso i TIL non si espandono dopo l’isolamento dal GBM o non sono in grado di eliminare le cellule tumorali poiché in uno stato di differenziamento terminale. Sono stati identificati programmi legati alla disfunzionalità dei TILs e se e come le cellule mieloidi e la componente microglia/macrofagi siano coinvolte in essa. Il materiale chirurgico di 8 GBM è stato processato al fine di separare la componente immunitaria dal tessuto tumorale e i detriti. Le cellule immunitarie sono state caratterizzate tramite citometria a flusso. Le MDSC, i TAM e la microglia sono stati identificati con i marcatori CD49d e HLA-DR. Abbiamo individuato due sottotipi di microambiente: con prevalenza di MDSCs e macrofagi M2 o macrofagi/microglia. Nei GBM particolarmente infiltrati in MDSCs e macrofagi M2, sono stati misurati elevati livelli delle chemochine CXCL5, CXCL7, CXCR2, coinvolte nel reclutamento delle cellule di natura mieloide e una ridotta espressione di CXCL10, chemochina immunostimolante e attraente per i linfociti. Elevati livelli di geni coinvolti nella fosforilazione degli acidi grassi (FAO), tra cui CPT1a, CPT1b e OPA, sono stati misurati nei GBM con prevalenza di M-MDSC, che sottraggono nutrienti ai TILs. Geni correlati con la fosforilazione ossidativa (OXPHOS), tra cui HKII (hexokinase) e PGC1A, sono risultati più espressi nei GBM in cui prevale la componente microglia/macrofagi, dove CXCL10 risulta altamente espressa. Sui tumor-reactive CD8+ TILs, sono stati valutati CD101 e CD38: un’elevata frequenza di TILs doppio positivi, compatibile con uno stato disfunzionale terminale, è stata riscontrata nei GBM con un microambiente ricco in MDSCs; un’elevata percentuale di TILs doppio negativi, caratterizzati da uno stato disfunzionale reversibile, è stata osservata nei GBM con microambiente ricco in microglia e macrofagi. Questi risultati ci hanno permesso di confermare l’eterogeneità del microambiente del GBM, correlata prevalentemente alla presenza di diverse sottoclassi di cellule mieloidi e macrofagiche che presentano specifiche attività immunosoppressive e metaboliche.