Valor pronostico de la biopsia liquida en exosomas circulantes en plasma en el paciente oncológico con diagnostico reciente de metástasis cerebrales

Resumen

La metástasis cerebral se ha descrito hasta en un 40% de los pacientes con tumores diseminados. Esta complicación se asocia con una supervivencia global de menos del 10% de los pacientes a los 2 años desde el diagnóstico y un deterioro significativo en la calidad de vida. La inducción de un estado de inmunosupresión es una de las señas de identidad en el desarrollo de las metástasis cerebrales. Durante este proceso se produce normalmente la modulación de la actividad de STAT3 y de la expresión de PD-L1 tanto en células tumorales como inmunes, entre otras moléculas. La identificación de nuevos biomarcadores de biopsia líquida para el diagnóstico de metástasis cerebrales ofrece diversas ventajas, como su fácil accesibilidad y la posibilidad de una monitorización dinámica no invasiva, y podría permitir una mejor comprensión de los mecanismos moleculares de la diseminación al sistema nervioso central (SNC), con impacto positivo en el pronóstico de los pacientes. Entre otros biomarcadores útiles en biopsia líquida, las vesículas extracelulares se han señalado como especialmente útiles debido a su secreción en fluidos corporales y a su papel en la comunicación intercelular implicada en procesos claves de la biología tumoral. El objetivo principal de este trabajo ha sido estudiar cuantitativa y cualitativamente las vesículas extracelulares, en concreto los exosomas circulantes, en el plasma de pacientes con diagnóstico reciente de metástasis cerebrales. En esta tesis, se ha analizado las características (distribución en tamaño y el contenido proteico) de las vesículas extracelulares en pacientes con cáncer de pulmón, mama, riñón y melanoma. Hemos analizado su correlación con la metástasis cerebral, su valor pronóstico, su origen celular y su asociación con otras variables clínicas relevantes. Para realizar este estudio, hemos utilizado el plasma de 131 casos (123 en el grupo inicial y 8 en el grupo de validación); 46 pacientes con metástasis cerebrales, 54 sin diseminación al SNC y 31 controles sanos/curados. De forma global, los pacientes con metástasis cerebrales de reciente diagnóstico presentaron un menor número de partículas circulantes en plasma y una concentración de proteínas más elevada en exosomas circulantes comparado con los pacientes sin metástasis cerebrales y el grupo de controles sanos/curados. Los pacientes con melanoma con diseminación metastásica a nivel cerebral presentaron una disminución de la actividad de STAT3 junto con un aumento de PD-L1 en exosomas circulantes en comparación con los pacientes sin metástasis en el SNC. Estudios en los distintos tipos de neoplasias (cáncer de pulmón, mama y melanoma) sugieren que una alta concentración de proteínas junto con la baja actividad de STAT3 y el incremento de expresión de PD-L1 en exosomas circulantes en plasma se asocian a una evolución clínica más agresiva. Desafortunadamente, los estudios con muestras tisulares y sangre total periférica no permitieron determinar el origen celular de los exosomas analizados en plasma debido al reducido número o calidad de las mismas. Por último, el análisis de la secreción de STAT3 y PD-L1 en modelos de melanoma in vitro demostró que, mientras PD-L1 se secreta activamente en exosomas, pSTAT3 no; este dato podría sugerir que el pSTAT3 identificado en los exosomas plasmáticos pueda tener su origen en otros tipos celulares como las células inmunitarias. En su conjunto, los datos presentados en esta tesis constituyen la primera descripción exhaustiva de los perfiles de las vesículas extracelulares circulantes en plasma de pacientes con diferentes tipos de tumores sólidos y diagnóstico reciente de metástasis cerebrales. Estos datos sugieren que el estudio de los exosomas circulantes en plasma podría ser de aplicabilidad clínica en el diagnóstico precoz, o incluso predictivo, de la diseminación al SNC de pacientes de cáncer de pulmón, mama, riñón y melanoma.