Tr1 cells reside within the tumor microenvironment: Comparison with conventional Foxp3+ T regulatory cells.

Abstract

La función supresora de las células T reguladoras (Tregs) puede tener efectos negativos sobre la respuesta inmune antitumoral. Por lo tanto, es de gran importancia estudiar los factores que alteran la eficiencia de su inhibición, de tal forma de poder mejorar las terapias antitumorales. La alta heterogeneidad de las Tregs periféricas es uno de los problemas que deben ser abordados para mejorar y desarrollar nuevas terapias antitumorales. Dentro del subset de Tregs, nuevos marcadores superficiales para la población T reguladora tipo 1 (Tr1) no-clásica han sido reportados recientemente, permitiendo su identificación mediante la expresión de las moléculas CD49b y LAG-3 en su superficie. El efecto terapéutico de la población identificada mediante estos marcadores ya ha sido estudiado en modelos murinos de diabetes y de artritis inducida por colágeno, en los cuales mostraron un efecto protector. Sin embargo, su rol en el contexto tumoral ha sido poco estudiado. Es por esto por lo que buscamos caracterizar a la población Tr1, identificada mediante la expresión de CD49b, en un modelo murino de melanoma. Sorprendentemente, se encontró que su presencia parece estar fuertemente influenciada por el microambiente en el cual se encuentra. Mientras que en los linfonodos drenantes de tumor (TdLNs) este subset compone tan solo el 4% del total de células T CD4+, en el tumor alcanzan un 30% de las células T CD4+. Por otra parte, las Tregs convencionales Foxp3+ (cTregs), componen alrededor de un 15% de los linfocitos que infiltran el tumor (TILs) que expresan CD4, casi la mitad de lo observado para las Tr1. En cuanto a su fenotipo, se observó que, aunque en menores niveles que las cTregs, alrededor del 50% y 30% de las Tr1 expresan Nrp1, en los TdLNs y en el tumor, respectivamente. Esta

molécula es un co-receptor de VEGF, y se ha descrito que es esencial para la estabilidad y función del fenotipo supresor de las cTreg y para la progresión tumoral. Además, se observó que las Tr1 muestran un patrón diferencial de expresión de ciertas moléculas reguladoras, comparado con las cTregs: una mayor intensidad mediana de fluorescencia de la ectonucleotidasa CD73 en el tumor, contrario a lo que se observa en los TdLNs, y una menor producción de IL-10 en el tumor. Se encontró además que la capacidad proliferativa de las cTregs es significativamente mayor a la de las Tr1, tanto en el tumor como en los TdLNs. Así, nuestros resultados destacan las posibles diferencias entre los mecanismos de inmunosupresión de los subsets de Tregs, los cuales pueden variar dependiendo del microambiente (TdLNs versus tumor).

T regulatory cells (Tregs) suppressive function can have a detrimental effect on immune responses against tumor cells. Thus, in order to improve actual anti-tumor therapies, it is of great importance to study the factors altering their inhibition efficiency. The high heterogeneity of peripheral Tregs is one of the problems that have to be addressed to enhance and develop novel anti-tumoral therapies. Within the Tregs subsets, new surface markers for the non-classical type 1 regulatory T cells population (Tr1) have been recently reported, allowing their identification through the expression of the CD49b and LAG-3 molecules. Their therapeutic effect has already been studied in murine models of diabetes and collagen-induced-arthritis, in which they displayed a protective effect. Nevertheless, very few studies have focused on investigating their role in the tumoral context. Thus, we sought to investigate the function of the Tr1 cell subset, identified through the expression of CD49b, in a murine melanoma model. Surprisingly, we found that their presence seems to be strongly influenced by the microenvironment they encounter. Whereas in the tumor draining lymph nodes (TdLNs) this subset composes only around 4% of total CD4+ T cells, in the tumor, they compose almost 30% of CD4+ T cells. On the other hand, conventional Fopx3+ Tregs (cTregs) compose around 15% of CD4+ tumor-infiltrating T cells, almost half of the percentage of Tr1 cells. Regarding their phenotype, we observed that, although in lower levels than cTregs, around 50 and 30% of Tr1 cells express Neuropilin-1 (Nrp1), in the TdLNs and in the tumor, respectively. Nrp1 is a VEGF co

receptor, which has been described to be essential for the stability and function of cTregs suppressive phenotype and in tumor progression. Even more, we also observed that Tr1 cells show a differential pattern of expression of some regulatory molecules, compared to cTregs: a higher median fluorescence of the ectonucleotidase CD73 in the tumor microenvironment, contrary to what is seen in the TdLNs, and a lower production of IL 10 in the tumor. Furthermore, we found that the proliferative capacity of cTregs is significantly higher to Tr1 cells, both in the tumor and in the TdLNs. Thus, our results further highlight the possible differences between the immunosuppression mechanisms of the Tregs subsets depending on the microenvironment (TdLNs versus tumor site).