Regulatory T-Cells and Multiple Myeloma: Implications in Tumor Immune Biology and Treatment

Multiple myeloma (MM) is associated with both cellular and humoral immune deficiencies and, despite significant advances in treatment, remains an incurable disease. Regulatory T-cells (Tregs) represent a critical subset of CD4 T-cells, characterized by CD4 + CD25+ Forkhead box P3+ (FoxP3+) phenotype, able to control peripheral tolerance and responses to foreign and tumor antigens. Tregs are elevated in various types of cancer, including hematological malignancies; in MM, data regarding Tregs function and numbers and their correlation with survival parameters are controversial. Advances in cancer biology have shown that the tumor microenvironment plays an important role in tumor progression. In MM, the highly immunosuppressive nature of the bone marrow microenvironment has been significantly elucidated in the past decade and it is now well acknowledged that targeting only the tumor clone may not be able to cure MM. Tregs within the tumor microenvironment might play a significant role in the suppression of antitumor immune responses against cancer cells and are considered to predict poor outcome in cancer patients; nonetheless the exact prognostic significance of this cell subpopulation in malignancies is still a matter of debate. In this review, we discuss the role of Tregs as an essential cell population of the MM immune microenvironment

Evaluation of regulatory T- cells' alterations in multiple myeloma patients receiving lenalidomide or bortezomib - based regimens

OBJECTIVE: Immune dysfunction is an important feature of Multiple Myeloma (MM) and has been associated with reduced survival. Studies have shown that T regulatory cells (Tregs) implicated in immune surveillance are expanded in tumors, including MM. Data regarding alterations of Tregs during therapy with Novel Agents (NA) i.e. bortezomib and lenalidomide, are limited. Our aim was to explore possible alterations of Tregs and lymphocyte subpopulations (T4, T8, B, NK, NKL), as well as changes in the levels of cytokines related to Tregs function and MM biology (IL-6, IL-2, IL-17, TGF-β) during treatment with NA and to seek for correlations with disease characteristics and response parameters.METHODS: We evaluated 29 patients with symptomatic MM at diagnosis or relapse (M/F: 15/14, median age: 61 years, range: 39-77). Eleven patients received bortezomib-dexamethasone (BD) (group A) and 18 patients received lenalidomide-dexamethasone (Rd) (group B). The median number of previous treatment lines was 2 (0-3). The detection of Tregs and lymphocyte subpopulations was performed in peripheral blood samples using polyparametric flow cytometry analysis and the appropriate isotypic controls. The cytokines were measured in serum samples using the enzyme-linked immunosorbent assay ELISA. The statistical analysis was performed with the appropriate methods; p<0.05 was considered statistically significant.RESULTS: In group A, no significant alterations of Tregs%, lymphocyte subpopulations or cytokines were observed during treatment. In group B, there was a significant reduction of Tregs % (p<0.001) and this was more profound in those who achieved ≥vgPR (p=0.04). No alterations regarding lymphocyte subpopulations or cytokines were observed during treatment with NA in either group of patients. Patients had significantly higher median Tregs% compared to HV (p<0.001). There were no significant correlations between disease characteristics and Tregs in either group of patients. In the Cox regression analysis, Tregs% did not correlate with progression-free survival (PFS).CONCLUSIONS: Herein, we have demonstrated that Tregs% were significantly reduced after treatment with Rd especially in patients with ≥vgPR, suggesting a possible relation of immune surveillance with quality of response. However, PFS was not affected in the current study. Bortezomib-based treatment had no impact on Tregs number. Patients with myeloma had higher Tregs% compared to HV, confirming the implication of immune impairment in the biology of this disease. No relation between Tregs and disease characteristics was observed in this study, nor between Tregs and relative cytokines, indicating that immune mechanisms underlying MM remain unexplored.ΕΙΣΑΓΩΓΗ: Η ανεπαρκής ανοσοεπιτήρηση αποτελεί χαρακτηριστικό του Πολλαπλού Μυελώματος (ΠΜ) και σχετίζεται με ελαττωμένη επιβίωση. Τα ρυθμιστικά T-λεμφοκύτταρα (Tregs) συνιστούν ισχυρό ανοσορυθμιστικό υποπληθυσμό των T4 λεμφοκυττάρων και συμμετέχουν στη διατήρηση της περιφερικής ανοσανοχής, την Τ ανοσορύθμιση και τις ανοσοαντιδράσεις κατά του καρκίνου και των παθογόνων αντιγόνων. Στις περισσότερες κακοήθειες τα Tregs είναι αυξημένα και λειτουργικά. Tα ερευνητικά δεδομένα σχετικά με το ρόλο των Tregs στο ΠΜ την εποχή των Νέων Παραγόντων είναι λίγα και αντικρουόμενα. ΣΚΟΠΟΣ: Πρωτεύων στόχος της παρούσας μελέτης ήταν να διερευνηθεί κατά πόσο η θεραπεία με λεναλιδομίδη ή μπορτεζομίμπη προκαλεί μεταβολές των Tregs και κατά πόσο αυτές σχετίζονται με τα χαρακτηριστικά της νόσου, την ποιότητα της ανταπόκρισης στη θεραπεία και το διάστημα χωρίς πρόοδο νόσου (PFS). Δευτερευόντως, μελετήθηκαν οι μεταβολές των λεμφοκυτταρικών υποπληθυσμών T4, T8, Β, NK, NKL και συγκεκριμένων κυτταροκινών (ΙL-2, IL-6, IL-17, TGF-β) που σχετίζονται με τη λειτουργία των Tregs και τη βιολογία του ΠΜ. ΥΛΙΚΟ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ: Μελετήθηκαν 29 ασθενείς με ΠΜ (15 άνδρες / 14 γυναίκες με διάμεσο αριθμό προηγούμενων θεραπειών δύο, εύρος:1-4), εκ των οποίων έντεκα έλαβαν μπορτεζομίμπη-δεξαμεθαζόνη (BD, ομάδα Α) και δεκαοκτώ λεναλιδομίδη-δεξαμεθαζόνη (Rd, ομάδα Β). Στη μελέτη περιελήφθησαν και 20 υγιείς μάρτυρες. Ο προσδιορισμός των Tregs και των λεμφοκυτταρικών υποπληθυσμών έγινε στο περιφερικό αίμα των ασθενών με κυτταρομετρία ροής τετραπλού φθορισμού και τη χρήση των ανάλογων ισοτυπικών controls. Οι κυτταροκίνες μετρήθηκαν στον ορό με ανοσοενζυμικές μεθόδους (ELISA). Η στατιστική ανάλυση έγινε με τις προβλεπόμενες μεθόδους. Ως στατιστικώς σημαντική θεωρήθηκε η τιμή p<0.05.ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Οι ασθενείς μας είχαν υψηλότερες τιμές Tregs συγκριτικά με τους υγιείς μάρτυρες (p<0.001). Στην ομάδα Α δεν διαπιστώθηκε μεταβολή των Tregs κατά τη διάρκεια της θεραπείας. Στην ομάδα Β παρατηρήθηκε σημαντική ελάττωση των Τregs μεταξύ έναρξης και ανταπόκρισης στη θεραπεία (p<0.001) και αυτό ήταν περισσότερο εμφανές στους ασθενείς που πέτυχαν τουλάχιστον πολύ καλή μερική ανταπόκριση στη θεραπεία (≥vgPR) (p=0.04). Δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές μεταβολές των λοιπών λεμφοκυτταρικών υποπληθυσμών και των μελετούμενων κυτταροκινών σε καμία ομάδα θεραπείας και δεν διαπιστώθηκαν συσχετίσεις μεταξύ των χαρακτηριστικών των ασθενών και των Tregs. Δεν προέκυψε σημαντική συσχέτιση μεταξύ των μεταβολών των Tregs και του PFS. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Η θεραπεία με λεναλιδομίδη και δεξαμεθαζόνη μειώνει σημαντικά τα επίπεδα των Tregs στο περιφερικό αίμα και η μείωση αυτή σχετίζεται με την ποιότητα της ανταπόκρισης στη θεραπεία. Αντιθέτως, η θεραπεία με μπορτεζομίμπη δεν φαίνεται να έχει επίπτωση στον αριθμό των Tregs. Στην παρούσα μελέτη, δεν παρατηρήθηκε συσχέτιση των μεταβολών των Tregs με το PFS, ωστόσο απαιτείται μεγαλύτερος αριθμός ασθενών για να εξαχθούν τελικά συμπεράσματα. Δεν παρατηρήθηκαν μεταβολές των λεμφοκυτταρικών υποπληθυσμών και των μελετούμενων κυτταροκινών, ούτε συσχετίσεις των μεταβολών των Tregs με τα χαρακτηριστικά της νόσου και τις εξεταζόμενες παραμέτρους, γεγονός που υποδεικνύει την πολυπλοκότητα των ανοσολογικών φαινομένων που διέπουν τη βιολογία του ΠΜ και τους μηχανισμούς ομοιόστασης και ανάπτυξης των Tregs. Η κατανόηση των φαινομένων αυτών, τα οποία παραμένουν ακόμα σε μεγάλο βαθμό αδιευκρίνιστα, μπορεί να συνεισφέρει στην αποτελεσματικότερη αντιμετώπιση του νοσήματος

Sequential evaluation of serum hepcidin in anemic myeloma patients: Study of correlations with myeloma treatment, disease variables, and anemia response

Hepcidin is a liver-derived hormone with a central role In Iron regulation and In anemia of Inflammation. Its correlations with disease variables, anemia response (AR), and responses to treatment have not been investigated In multiple myeloma (MM). A cohort of anemic MM patients undergoing treatment with Immunomodulatory drug (IMiDs)-based regimens (n = 18) or conventional chemotherapy (n = 16) was studied. Overall, hepcidin decreased significantly between baseline and treatment Cycles 2 and 4 (P &lt; 0.05), and this was more profound In the IMiDs group compared with the conventional group. Baseline hepcidin Inversely correlated with baseline hemoglobin (Hb) and platelets (PLT) and positively correlated with beta 2M, ferritin, transferrin saturation (TSAT%), and International Scoring System (ISS) (P &lt; 0.05). Abnormally high baseline hepcidin inversely correlated with duration of response (DOR) In all studied patients and In the conventional group. Abnormally high hepcidin before treatment Cycles 2 and 3 predicted for AR and disease response (DR), respectively, In all studied patients (P &lt; 0.05). These results suggest that serum hepcidin correlates with significant MM variables and may serve as a surrogate marker for MM and as a predictor for response Indicators