Imunologia dos tumores

Imunologia dos tumores
Temas da aula:
 Antígenos expressados pelas células tumorais
 Natureza da resposta imune anti tumor
 Evasão da imunovigilância pelas células tumorais
 Aplicação da resposta imune na imunoterapia de tumores
Introdução
O crescimento descontrolado produz tumor ou neoplasia
Tumor que cresce indefinidamente e com freqüência se dissemina (metástase) é
(câncer) e pode ser fatal
Tumor de crescimento definido é chamado benigno e não é fatal
chamado tumor maligno
O controle do crescimento de uma célula tumoral pode ser mantido por protoncogenes que promovem o
crescimento tumoral em interação com os genes supressores tumorais que restringem o crescimento. Cm essa
interação em equilíbrio funcionando normalmente, em condições de homostasia, dificilmente uma célula terá chance
de permanecer após uma transformação, de crescer, de multiplicar e de provocar metástase.
Bases moleculares do câncer
A maioria das células pode ser transformada por meio de radiação, por substância química (carcinogênese
química), ou induzida pelos genes oncogênicos, produzindo mutações ou deleções de genes que podem ser pontuais
ou não. Os novos genes vão então produzir antígenos tumorais, que podem ser destruídos pelo sistema imune,
através de uma resposta imediata e eficaz, principalmente pela resposta celular, que reconhece o antígeno como não
próprio e destrói a célula tumoral.
No entanto quando ocorre a transformação e a resposta imune não consegue eliminar a célula transformada,
os protoncogenes tornam-se mais prevalentes, “vencem” os genes supressores tumorais e a célula começa a
proliferar descontroladamente.
Tipos de cânceres baseados no tecido afetado
Carcinoma: câncer do endo ou ectoderma, p.ex., pele ou revestimento epitelial de órgãos
Sarcoma: câncer do mesoderma, p.ex., tecido ósseo
Leucemias e Linfomas: cânceres de células hematopoéticas
Tipos de cânceres baseados no agente etiológico
1. Tumores induzidos quimicamente
Cada tumor induzido por um carcinógeno (benzopireno, metilcolantreno) injetado em vários sítios expressa
um único Ag. Assim dificulta o desenvolvimento de vacinas – se o metilcolantreno, por exemplo, é colocado
na pele de um camundongo, será desenvolvido um tumor. Neste mesmo camundongo, se passar a mesma
substancia em um outro local do corpo, pode ser desenvolvido um tumor com Ag diferentes: o mesmo
carcinogênico desenvolve neoantigenos tumorais totalmente diferentes.
2. Tumores induzidos por vírus (vírus oncogênicos)
Os tumores induzidos pelo mesmo vírus expressam o mesmo antígeno tumoral
Obs: normalmente os tumores induzidos por genes oncogênicos são altamente imonogênicos, o que é bom para
o paciente, pois a resposta imune será potente e a célula transformada pode não sobreviver. É o caso de tumores
induzidos por vírus. Eles expressam muitos antígenos protéicos virais, que são não próprios e facilmente podem ser
reconhecidos pelo sistema imune e eliminar a célula transformada pelo vírus.
Esse tumor pode crescer, em um individuo imunessuprimido, em um transplante, longa terapia imunossupressora,
imunodeficiência adquirida (como AIDS).
Induzem uma forte resposta imune, podendo usar o vírus em uma vacina, por exemplo, na vacina para
hepatite B, previne-se o hepatocarcinoma, além da hepatite B. outro exemplo, é a vacina Gardasil que
previne contra o câncer cervical induzido pelo papilomavírus humano (HPV – tipos 6, 11, 16,18).
3. Tumores induzido por UV
Radiação UV--->melanomas
Evidências da reatividade imune na rejeição de tumores
Regressão espontânea – quando a célula sofre transformação por vírus, por drogas carcinogênicas, mas a
célula transformada expressa neoantigenos que em um organismo imunocompetentes, são reconhecidos
como estranho e matam a célula.
Regressão de metástases após remoção do tumor primário – por exemplo, em caso de tumor sólido, retira-se
esse tumor, que depois regride devido ao uso de drogas imunoterápicas. Isso mostra que há a ativação de
células T (principalmente CTLs) e a produção de anticorpos que posteriormente vão levar a regressão do
tumor.
Regressão após quimioterapia
Infiltração dos tumores por linfócitos e macrófagos – macrófagos ativados e linfócitos T que reconhecem
especificamente Ag tumorais.
Proliferação de linfócitos nos linfonodos de drenagem – se isolar estes linfócitos e possível verificar que estão
ativados e reconhecem especificamente o antígeno tumoral
Incidência maior de câncer após imunossupressão/imunodeficiência (AIDS, neonatos, idosos, pacientes de
transplante) – esses pacientes tem uma sensibilidade maior para desenvolver tumores.
Os tumores estimulam uma resposta imune
Animais podem ser imunizados contra tumores – se o tumor é conhecido, um animal pode ser imunizado
usando a célula morta de um tumor, ou o Ag do tumor é purificado e o Ag solúvel, a molécula, é usado para
imunizar o animal que fica totalmente protegido contra esses tumores.
Se tentar fazer um transplante deste tumor para o animal imunizado, ele rejeita imediatamente.
A imunidade pode ser transferida de animais imunes para animais virgens – é possível pegar os linfócitos do
animal que foi imunizado com Ag ou célula tumoral morta e transferi-las para outro animal e este agora
adquire imunidade contra o tumor. Isto indica que a resposta imune no animal doador é eficiente. Produz
célula T ativada e também AC, ou seja, a resposta humoral, também estará funcionando.
Anticorpos e linfócitos T específicos para tumores têm sido detectados em humanos com alguma
malignidade.
Os linfócitos TCD8 são muitos importantes na resposta ao tumor. São elas que vão proliferar e matar a célula
tumoral. Se as células tumorais expressam MHC I, possivelmente não terá chances de sobreviver. No entanto, se
este usar um mecanismo de escape e não expressar MHC I pode escapar da resposta imune. Linfócitos TCD4 (Th1),
também são importantes para ajudar na ativação dos linfócitos TCD8, mas em termos de destruição, o CD8 é mais
importante.
Antígenos expressados nas células tumorais
Os antígenos são classificados de acordo com a forma de transplante que se observa:
 TSTA: antígeno de transplante tumor-específico – Ag que só é expresso pela célula tumoral, não é expresso
pela célula normal. Sendo assim, é um tumor de fácil reconhecimento como estranho e sua eliminação. No
entanto, nem toda célula que expressa Ag específico de tumor será eliminada. Sua eliminação vai depender
das condições do hospedeiro (imunodepressão adquirida ou congênita).
Em individuo imunocompetente, esta célula dificilmente terá chance de sobreviver, e essa defesa está ocorrendo
todo o tempo. No nosso corpo, constantemente ocorre mutação, transformação celular, mas estas são rapidamente
destruídas pelas células do sistema imune.

TATA: antígenos de transplantes associados ao tumor – são antígenos presentes tanto nas células tumorais
quanto nas células normais ou então em vírus ou agentes indutores do tumor. Normalmente estes Ag
tumorais nas células normais estão expressos em uma quantidade muito baixa e não tolerogênicos, mas eles
passam despercebidos pelo sistema imune. Somente quando uma célula transformada expressa muito
destes antígenos, ela pode ser reconhecida como estranho.

Antígenos de desenvolvimento associado ao tumor (TADA) – estão no feto e desaparecem no adulto, ficando
apenas em pequena quantidade e alguns tumores ou processos patológicos tem a expressão destes
antígenos aumentados.

Antígenos virais associado ao tumor (TAVA) – uma célula transformada por um vírus oncogênico apresenta
antígenos tumorais e antígenos virais. São células excelentes para ativar células do sistema imune, porque
tem as proteínas virais, e desta forma a célula será destruída.
OBS1: os transplantes de tumores em animais são feitos para fins experimentais como a pesquisa do Ag tumoral
e da resposta imune do individuo.
OBS2: o grande problema da terapia antitumor é a destruição de células neoplásicas, que só é conseguido
atualmente com substancias tóxicas violentas, que tem efeitos colaterais sobre as células normais (principalmente
sobre células de medula). Atualmente buscam-se alternativas para isto, através da imunoterapia, mas para se
desenvolver uma imunoterapia antitumor, é preciso conhecer bem a molécula do antígeno tumoral, a célula tumoral e
a resposta imune celular e humoral desenvolvidas contra estes. No entanto, para muitos tumores o antígeno tumoral
ainda não é conhecido.
Antígenos de desenvolvimento associados a tumores (oncofetais)
Encontrados em células cancerosas e células fetais – são Ag, proteínas ou glicoproteínas, que estão
presentes em altas concentrações no desenvolvimento fetal uterino. Após o nascimento estas proteínas
desaparecem, ficam em pequenas quantidades, muitas vezes não detectáveis e no caso de desenvolvimento de
certos tumores, elas aumentam e passam a ser um marcador para o diagnostico e acompanhamento dos pacientes.
Estes proteínas nas células tumorais não induzem imunidade antitumor, pois são próprias: estava durante
desenvolvimento fetal e ainda permanecem. Desta forma, o tumor que produz essa proteína oncofetal, não tem suas
células reconhecidas pelo sistema imune. Exemplos destas proteínas: alfafetoproteina e Ag carcinoembrionário
(CEA):
Alfafetoproteina – encontrada em grande quantidade no feto (onde mantém a concentração plasmática
normal) e ao nascer é substituída pela albumina, ficando então em quantidades baixíssimas no plasma. Em algumas
situações inflamatórias, como de uma necrose hepática muito intensa ou de células germinativas, esta proteína pode
aumentar. No entanto ela aumenta muito quanto há presença de tumores hepáticos ou de células germinativas.
Ag carcinoembrionário (CEA) – presente em tumores de cólon, pâncreas, estômago e mama.
Alfa fetoproteína: uso clínico
A AFP aumenta em cânceres testiculares e hepáticos
 Ajuda no diagnóstico e grau de diferenciação
 Acompanhamento do paciente
 Detecção de recorrência do tumor – em paciente com tumor hepático controlado, deve ser feito dosagem de
alfa fetoproteina de 6 em 6 meses. Se esta começar a aumentar muito (acima de 1000), significa que está
ocorrendo um episodio de recorrência:
-350 possível hepatoma
-500 provável hepatoma
-1000 muito provável hepatoma
Antígeno carcinoembriônico: uso clínico
 Auxiliar diagnóstico
Paciente sintomático
Valor elevado 5-10 vezes do limite
Valor normal <10ng/ml
 Estágio e prognóstico
 Monitoramento da resposta a terapia
 Detecção de recorrência do tumor
Estes Ag oncofetais são então muito importantes no diagnostico e acompanhamento
Outros antígenos associados a tumores
 Antígenos de diferenciação – as células B possuem Ig de superfície (IgD ou IgM monomérica). Muitos
linfomas de célula B (Burke, linfoma Não-Hodgkin) tem um marcador de superfície que é uma
imunoglobulina.
 MART-1 expressa em melanócitos normais e em células de melanoma. Estão presentes em células B.
 Super expressão de Ag em células tumorais comparadas as células normais – por exemplo: HER2/neu
do câncer de mama – pequena quantidade em células normais, mas alta em células do CA de mama.
 MAGE - Ag expressos em células germinativas (gameta, trofoblasto) e melanoma
Escape da imunovigilância

Ausência de neo-antigenos – se a célula tumoral não
expressar neo-Ag, não é reconhecida como estranha,
desta forma não ativa células Th e CTL.

Ausência de moléculas co-estimulatórias – o primeiro sinal
é dado pela interação do complexo peptídeo+MHC com o
TCR, mas, além disso, é preciso o 2º sinal por moléculas
co-estimulatórias, não havendo o 2º sinal, não vai ativar a
célula, que fica em anergia. O tumor escapa então da CTL
por não expressar B7 ligante que fornecer o 2º sinal de
ativação de célula T.

Ausência de MHC I – assim não o tumor não é reconhecido
pela CTL. Nestes casos a célula NK pode exercer o efeito
citotóxico. Assim estimula-se o máximo de ativação da NK
neste paciente (pois o paciente pode estar produzindo
pouca NK, ou pouca molécula de ativação de NK), dando
IL-2. Então se retira amostra de sangue do paciente e
cultivas as células na presença de IL-2 e a NK se
transforma na LAC. A atividade da célula LAC é superior a
da NK e esta é devolvida ao paciente – imunoterapia
passiva e adotiva.

Os tumores secretam moléculas imunossupressoras – tais
como TGFb que inibe Th1, macrófagos. Muitos tumores
produzem IL-4, IL-10 e a resposta imune fica deficiente.

Tumores liberam seus neo-antigenos – mais para os casos
onde há uma resposta humoral induzida artificialmente por
uma vacina ou naturalmente (paciente desenvolve IgG, que
fixa complemento, que é capaz de destruir o tumor). O tumor
libera Ag tumorais solúveis em grande quantidade no plasma
que então se ligam aos Ac e o tumor então fica livre da ação
deste Ac. Esse paciente, dependendo da predisposição
genética, pode até desenvolver doença por imunocomplexo: o
Ac se une ao Ag tumoral solúvel formando imunocomplexos
que se depositam nos glomérulos e levar a uma
glomerulonefrite.

O tumor induz a geração de
células reguladoras (células Treg
– CD4CD25FoxP3): com isso o
tumor bloqueia a resposta contra
ele e passa a quase ser um
componente próprio, tolerogeno.

Falha no processamento e apresentação de Ag: não expressão de MHC I, pode não ocorrer o
processamento do Ag tumoral no proteassoma. O tumor pode tirar subunidades de proteassoma evitando
o processamento do Ag, bloquear o TAP evitando o acesso ao reticulo endotelial. O tumor pode não só
alterar a formação de MHC I, mas também de MHC II
Caso as células tumorais apresentassem na sua superfície o receptor Fas, isso representaria desvantagem,
pois se ocorresse a ligação desse Fas a um FasL essa célula entraria em apoptose. Diante disso, seria interessante
para as células tumorais terem em sua superfície FasL, pois a ligação Fas da célula de defesa com FasL da célula
tumoral, induziria a morte dessa célula de defesa, levando assim ao escape da resposta imune.
Estratégias tradicionais para tratar o câncer:



Cirurgia, para tumores localizados (sólidos).
Radiação
Quimioterapia
Radiação e quimioterapia são indicadas para tumores metastáticos, pois afetam células em proliferação. A
radiação é indicada quando existe resistência às drogas supressoras. As duas condutas apresentam muitos efeitos
colaterais, não só na medula, causando aplasia ou hipoplasia, mas também nas demais células do organismo. Cada
paciente tem uma sensibilidade (maior ou menor) para apresentar os efeito colaterais.
Imunoterapia:
É feita através da indução de uma imunização, que pode ser de dois tipos:
1. Imunização Ativa:
 Específica:
Através da vacinação contra antígenos viras que podem levar ao aparecimento do câncer (vírus da hepatite
B/HBV, papiloma vírus/HPV).
As vacinas podem ser feitas com células tumorais mortas, entretanto, seria necessário o conhecimento do
antígeno e da célula tumoral, mas em muitos tumores não se conhecem ainda quais os antígenos que são
responsáveis por induzir a ativação e a proliferação das células cancerígenas. Também podem ser feitas com
antígenos tumorais purificados.
 Não específica:
Ativação policlonal de célula B ou T sem especificidade. A BCG (Bacilo de Calmette-Guérin) é o exemplo mais
famoso de imunoterapia não específica. O bacilo é utilizado contra melanoma e carcinoma da bexiga.
Depois da retirada do tumor de bexiga é injetado o bacilo vivo, esse tem a capacidade de induzir fortemente a
ativação dos macrófagos, provocando assim uma reação do tipo granulomatosa em torno das células tumorais.
Assim, qualquer célula cancerígena que ainda tenha restado será destruída pela resposta imune desencadeada pelo
bacilo.
2. Imunização Passiva:
 Específica: Terapia com anticorpo, isso tem sido bastante pesquisado, entretanto, os resultados ainda não
são muito satisfatórios.
Anticorpos anti-receptor de fator de crescimento, por exemplo: anticorpos anti-receptor de IL-2, ajuda no
combate da leucemia de célula T em adultos causada por HTLV-1.
Anticorpos específicos para produtos oncogênicos, por exemplo: anticorpo contra HER-2/Neu, uma proteína
muito comum em câncer de mama. Essa é encontrada na superfície da célula cancerígena, quando o anticorpo
anti essa proteína é injetado essa célula é destruída com o auxilio do complemento.
A primeira aplicação funciona bem, entretanto, nas demais o resultado não será tão bom. Isso porque depois
da primeira, como o anticorpo antiproteína é de outro animal, haverá a produção de anticorpos contra esse
anticorpo fazendo com que esse seja destruído, impedindo assim sua ação.
Para evitar essa destruição a terapia tem sido feita com anticorpo humanizado. Isso diminui muito a
sensibilização com o anticorpo utilizado.
Esse anticorpo humanizado é obtido da seguinte forma: são removidas do anticorpo antiproteína do animal
as partes correspondentes a cadeia pesada e as cadeias leves, que reconhecem especificamente o antígeno,
acopla-se então cadeia leve e pesada humanas. Agora a cadeia pesada, que é a principal indutora da resposta, é
humana e com isso será reconhecida como própria, não gerando assim resposta.
Assim sendo, todas as aplicações serão eficientes.
Anticorpos utilizados na imunoterapia:


Anticorpos não marcados, por exemplo: anti-CD20. O CD-20 encontra-se nas superfícies das células B.
Com isso, qualquer células B metaplásica (linfoma nãoRodgkin) pode ser combatida através desse anticorpo.
Esse anticorpo se liga à célula B neoplásica e com isso ajudará na fixação do complemento que levará a
destruição dessas células.
Anticorpo marcado, normalmente com radioisótopo ou toxina. O mais utilizado é o iodo 131. Essa toxina ou
radionuclídeo se liga à célula e leva a destruição da mesma. Na maioria das vezes, se utiliza substâncias que
inibem a síntese protéica, o que promove a destruição da célula.
Anticorpos antitumorais acoplados a toxinas (imunotoxinas), radioisótopos, drogas ou enzimas é muito recente e
tem ainda muitos problemas a serem contornados.
As drogas utilizadas estão sobre a forma inativa. Então, liga a droga ao anticorpo e acopla uma enzima que
ativará a droga no momento que o anticorpo se ligar à célula cancerígena. Esse processo é vantajoso porque você
direciona a droga para o alvo certo, ou seja, essa droga não afetará as células dos demais tecidos.
Imunoterapia Celular Adotiva:
Em paciente portador de um tumor é realizado o isolamento de linfócitos do sangue ou de infiltrado tumoral,
faz-se à propagação dos linfócitos em meio de cultura com IL-2 para ativá-los, depois é feito à transferência desses
linfócitos específicos contra o tumor para o paciente. Esses linfócitos atuarão no combate as células cancerígenas.
 Os linfócitos do sangue periférico diante de altas doses de IL-2: NK se transforma em NKs ativada por
linfocina (LAK), essas são muito mais eficientes no combate a célula tumoral.
 Linfócitos infiltrantes de tumores (TIL)- a cultura feita de infiltrado tumoral além de ter NK possui também
CTLs ativadas.
A cultura feita com o infiltrado tumoral é muito melhor do que a feita com a do sangue periférico devido à
variedade celular conseguida, entretanto, nem sempre é possível conseguir esse infiltrado.
As células Nk são APCs altamente potentes, iniciam resposta imune. O uso de células dendríticas do paciente no
combate ao câncer é feito da seguinte forma: no meio de cultura colocam-se células dendríticas do paciente
juntamente com o antígeno tumoral, com isso essas células passam a expressar MHC classe II com o peptídeo
tumoral. Essas células são devolvidas ao paciente. Pode-se também injetar nas células retiradas do paciente um
plasmídeo contendo o DNA das células cancerígenas. Essas células dendríticas passaram a expressar os antígenos
tumorais via MHC classe I. O problema dessa técnica é a obrigatoriedade do conhecimento do antígeno tumoral, o
que ainda não é claro na maioria dos tumores.
Outra técnica de combate ao câncer é através do transplante de medula óssea. Esse procedimento tem sido
vastamente utilizado no combate a leucemia. Esse transplante pode ser de dois tipos:


Autólogo: é retirado um aspirado de medula óssea do paciente, esse é colocado em um meio na presença de
anticorpo contra a célula leucêmica. Irradia quimioterapicamente a medula desse paciente, aplasia total de
medula, devolve para ele as células tratadas com o anticorpo, ou seja, sem a presença de células
leucêmicas.
Alogênico: é a indução no receptor de uma reação enxerto x hospedeiro. Faz-se um enxerto de células
tronco com pouquíssimas células T maduras do doador, isso com o objetivo dele não desenvolver uma
reação da doença clássica enxerto x hospedeiro. As poucas células T maduras juntamente com as células
tronco do doador irão destruir as células leucêmicas do paciente, efeito enxerto x leucemia.
A administração de doses altas de citocinas (IL-2) estimula a atividade anti tumoral das células NK e dos CTLs. O
TNF também pode ser utilizado. O INF alfa estimula a atividade de células NK e o gama aumenta a expressão de
MHC classe II, apresenta enormes efeitos colaterais.
O fator de crescimento hematopoético é utilizado na correção da neutropenia, trombocitopenia.
A imunoterapia com a transfecção de genes das células tumorais funciona da seguinte forma: utiliza-se uma
célula tumoral e transfecciona essa célula com plasmídeo com o gene codificador de IL-2, IL-4, IL-12, INF gama,essa
célula agora é devolvida ao paciente e vai produzir grande quantidade de antitoxinas que vão combater as células
cancerígenas. A célula passará a expressar MHC I. Entretanto, é necessário ter um bom conhecimento do
comportamento do tumor a ser tratado.
RESUMO:
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

As células dos tumores podem expressar TSTA.
As células T são importantes na rejeição de tumores.
As células NK e os macrófagos também têm papel importante nesta rejeição.
Os tumores evadem do sistema imune através de vários mecanismos.
A imunoterapia é conduta promissora