L’osteosarcoma è il principale tumore osseo maligno, che origina da un difetto del differenziamento delle cellule mesenchimali (1). Si sviluppa principalmente in età pediatrica e adolescenziale ed è, nella maggior parte dei casi, diagnosticato nella regione metafisaria delle ossa lunghe. Le terapie ad oggi disponibili sono la chirurgia e la chemioterapia. Tuttavia è ancora alta l’incidenza di pazienti che sviluppano recidive e metastasi, principalmente a livello polmonare, con una percentuale di sopravvivenza inferiore al 10% (2). Si rende pertanto necessario l’approfondimento delle caratteristiche cellulari e molecolari e del microambiente tumorale al fine di identificare nuovi bersagli terapeutici per trattare questo raro tumore.
Nel recente studio di Lacinski e colleghi, pubblicato su Bone Research, è stata utilizzata una nuova tecnica di analisi spaziale per identificare l’interazione di differenti popolazioni cellulari e caratterizzare il microambiente tumorale con l’obiettivo di identificare nuovi bersagli terapeutici. Attraverso l’analisi di immunofluorescenza spaziale (3), che si effettua direttamente su una sezione di tessuto, si possono esaminare tutte le popolazioni cellulari presenti, mantenendo inalterata la loro posizione.
Sono stati costruiti dei TMA (Tissue MicroArray) con 13 campioni derivanti da metastasi polmonari di pazienti con osteosarcoma. Con l’utilizzo della piattaforma PhenoCycler Fusion per l’analisi spaziale in immunofluorescenza, gli autori hanno analizzato 30 marcatori, tra cui marcatori delle cellule tumorali (Podoplanina, PD-L1 e PD-1), delle cellule stromali (CD34 ed E-Caderina) e delle cellule del sistema immunitario (CD4, CD14 e CD8). Tale analisi ha permesso di visualizzare il loro pattern di distribuzione spaziale evidenziando come le differenti popolazioni cellulari individuate interagiscano tra loro e con il microambiente tumorale.
I risultati hanno mostrato come la coordinazione tra diversi tipi cellulari (fibroblasti, cellule T, macrofagi, cellule endoteliali) ricopra un ruolo chiave nella progressione metastatica e che l’attività di specifiche reti cellulari nel microambiente tumorale sia correlata ad una ridotta sopravvivenza dei pazienti. In particolare, una maggiore densità e interazione di alcune popolazioni cellulari come i macrofagi M2, che favoriscono l’infiammazione e la metastasi, e le cellule T regolatorie, che sopprimono la risposta immunitaria, è associata a una peggiore prognosi e ad una ridotta sopravvivenza complessiva. Al contrario, un’aumentata distanza spaziale tra cellule Natural Killer sia dalle cellule T che dalle cellule tumorali correla con una migliore sopravvivenza a 5 anni.
L’analisi di immunofluorescenza spaziale a più marcatori ha rivelato la complessità delle reti cellulari nel microambiente dell’osteosarcoma metastatico. L’interazione tra cellule tumorali, immunitarie e stromali è determinante per la progressione della malattia e la sopravvivenza dei pazienti. Questi risultati suggeriscono che modificare il microambiente tumorale, in particolare modulando le risposte immunitarie, potrebbe costituire una nuova strategia terapeutica per migliorare la sopravvivenza nei pazienti con osteosarcoma metastatico.
Commento a “Spatial multiplexed immunofluorescence analysis reveals coordinated cellular networks associated with overall survival in metastatic osteosarcoma” di Lacinski RA, Dziadowicz SA, Melemai VK, Fitzpatrick B, Pisquiy JJ, Heim T, Lohse I, Schoedel KE, Llosa NJ, Weiss KR, Lindsey BA. Bone Res. 2024 Sep 27;12(1):55. doi: 10.1038/s41413-024-00359-z.
Referenze
1. Gill, J. & Gorlick, R. Advancing therapy for osteosarcoma. Nat. Rev. Clin. Oncol. 18, 609–624 (2021).
2. Yang, C. et al. Bone microenvironment and osteosarcoma metastasis. Int. J. Mol. Sci. 21, 6985 (2020)
3. Bressan, D., Battistoni, G. & Hannon, G. J. The dawn of spatial omics. Science 381, eabq4964 (2023).
