Caratterizzazione immunoistochimica del microambiente immunitario dei sarcomi dei tessuti molli del cane

Abstract

I sarcomi dei tessuti molli (STS) rappresentano un gruppo eterogeneo di neoplasie di origine mesenchimale e costituiscono dall’8 al 18% delle neoplasie cutanee del cane. Si stima che ogni anno negli Stati Uniti vengano diagnosticati 95.000 casi di STS nella popolazione canina con una mortalità che va dal 20% al 30%. La rimozione chirurgica ad ampi margini è spesso risolutiva, ma la recidiva locale e lo sviluppo di metastasi possono presentarsi dipendentemente dal grado istologico. I STS sono tradizionalmente considerati tumori immunologicamente “freddi” e l’impiego di inibitori dei checkpoint immunitari (ICIs) per il trattamento dei STS dell’uomo ha restituito risultati deludenti. Dati in merito ai STS dell’uomo indicano che i macrofagi associati al tumore (TAMs) rappresentano la tipologia cellulare più numerosa nel microambiente tumorale (TME) di queste neoplasie e che tumori caratterizzati da un’elevata infiltrazione di linfociti B, linfociti T e dalla formazione di strutture linfoidi terziarie (TLSs) presentano una prognosi più favorevole e una migliore risposta al trattamento con ICIs. La letteratura in merito al TME dei STS del cane è estremamene limitata e non sono disponili ricerche che ne studino le popolazioni cellulari. Data l’elevata incidenza e le numerose somiglianze con la controparte umana, il cane potrebbe rappresentare un valido modello spontaneo per lo studio del TME dei STS. Trentuno STS del cane (15 PWT, 4 PNST, 4 LS, 4 FSA, 1 MS e 3 US) sono stati revisionati, gradati e analizzati mediante IHC per l’identificazione delle cellule CD3+. CD20+, MUM-1+, Foxp3+ e MAC387. I TAMs M1 hanno mostrato una distribuzione diffusa all’interno del tessuto neoplastico, mentre i TILs sono stati osservati principalmente in sede perivascolare. Sebbene i STS del cane abbiano presentato generalmente una scarsa immunogenicità, alcuni casi sono stati caratterizzati da un’infiltrazione più o meno abbondante di cellule immunitarie con funzione antitumorale. La densità dei TAMs M1 ha mostrato una correlazione positiva con la densità di linfociti B e plasmacellule suggerendo che i TAMs condizionino la genesi di un’efficace risposta immunitaria antitumorale nei STS del cane. L’osservazione di linfociti T regolatori infiltranti i STS consente di ipotizzare che questi possano rappresentare un possible meccanismo di evasione immunitaria in queste neoplasie. I STS caratterizzati da un’elevata infiltrazione di cellule immunitarie si sono distinti per la presenza di densi aggregati linfocitari con una struttura simil follicolare interpretate come TLSs. Non sono state individuate differenze significative nella composizione del TME di STS di diverso grado o istotipo e non sono state osservate correlazioni con l’indice mitotico. Tali risultati sono compatibili con le conoscenze in merito ai STS dell’uomo e supportano il potenziale impiego dei STS del cane come modello spontaneo per lo studio del TME di queste neoplasie e lo sviluppo di nuovi approcci terapeutici a favore di entrambe le specie. ​

Soft tissue sarcomas (STS) represent a heterogeneous group of mesenchymal neoplasms and account for 8% to 18% of canine cutaneous tumors. It is estimated that 95,000 cases of STS are diagnosed in dogs in the United States annually, with a mortality rate ranging from 20% to 30%. Surgical removal with wide margins is often curative, but local recurrence and metastasis can occur depending on the histological grade. STS are traditionally considered immunologically "cold" tumors, and the use of immune checkpoint inhibitors (ICIs) for the treatment of human STS has yielded disappointing results. Data regarding human STS indicate that tumor-associated macrophages (TAMs) are the most abundant cell type in the tumor microenvironment (TME) of these neoplasms. STS characterized by high infiltration of B lymphocytes, T lymphocytes, and the formation of tertiary lymphoid structures (TLSs) have a more favorable prognosis and respond better to ICIs treatment. Literature regarding the TME of canine STS is extremely limited, and there are no studies examining its cellular populations. Given the high incidence and numerous similarities with the human counterpart, dogs could represent a valuable spontaneous model for studying the TME of STS. Thirty-one canine STS (15 perivascular wall tumors, 4 peripheral nerve sheath tumors, 4 liposarcomas, 4 fibrosarcomas, 1 myxosarcoma, and 3 undifferentiated sarcomas) were reviewed, graded, and analyzed using immunohistochemistry to identify CD3+, CD20+, MUM-1+, Foxp3+, and MAC387+ cells. M1 TAMs showed a widespread distribution within the neoplastic tissue, while tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) were primarily observed near tumor vasculature. Although canine STS generally exhibited low immunogenicity, some cases were characterized by varying degrees of infiltration of immune cells with antitumor function. The density of M1 TAMs showed a positive correlation with the density of B lymphocytes and plasma cells, suggesting that M1 TAMs condition the genesis of an effective antitumor immune response in canine STS. The presence of infiltrating regulatory T cells (Treg) suggests that these may represent a possible mechanism of immune evasion in these neoplasms. STS characterized by high infiltration of immune cells were distinguished by the presence of dense lymphocytic aggregates with a follicle-like structure interpreted as TLSs. No significant differences were found in the TME composition among STS of different grades or histotypes, and no correlations were observed with the mitotic index. These results are consistent with knowledge about human STS and support the potential use of canine STS as a spontaneous model for studying the TME of these neoplasms and developing new therapeutic approaches for both species. ​