Pilot Study: Identification of the T-Cell Tumor Microenvironment of Premalignant and Malignant Anal Lesions

Anal squamous-cell cancer incidence has risen 2.2% each year during the past decade. Current screening methods include anal cytology and high-resolution anoscopy but are burdened with sampling errors and patient discomfort.

To analyze the T-cell microenvironment of normal, premalignant (including low- and high-grade squamous intraepithelial lesions), and cancerous tissues.

Institutional review board-approved prospective study of patients with anal dysplasia and cancer. Normal, dysplastic, and/or cancerous tissues were obtained from patients. Tissue was digested to obtain a single-cell suspension. Flow cytometry analysis was performed on matched patient samples to evaluate T-cell biomarkers.

A single tertiary-care academic center.

Patients older than 18 years and scheduled to undergo high-resolution anoscopy, examination under anesthesia, or abdominoperineal resection were included.

Descriptive statistics were used to understand differences in the tumor microenvironment of normal, premalignant, and malignant tissue.

Twenty patients underwent immunophenotyping. Normal tissue was characterized by the presence of a few infiltrating lymphocytes. Anal cancers contained 30% to 50% regulatory T cells, whereas these cells were infrequent in dysplasia. In anal cancer, conventional CD4 + T cells expressed high levels of inducible co-stimulator and programmed cell death protein-, reflective of tumor antigen recognition. In premalignant lesions, CD4 + conventional T cells also expressed inducible co-stimulator and programmed cell death protein-1 but lacked coexpression of chronic activation and proliferation markers. CD8 + T cells with a CD103 + CD39 + phenotype, indicative of chronic stimulation and tissue residency, were increased in anal cancer.

This study was limited by its small sample size. Results may not be generalizable to a larger population.

The data demonstrate that T-cell infiltrates differ between normal, premalignant, and malignant lesions, with tissue from anal squamous-cell cancers containing activated, chronically stimulated T cells. Future clinical diagnostic technology would yield a T-cell pathological footprint that differentiates between premalignant and malignant lesions, in addition to the development of a less invasive serum T-cell biomarker test. See Video Abstract .

ANTECEDENTES:La incidencia del cáncer de células escamosas anales ha aumentado un 2,2 % cada año durante la última década. Las pruebas de detección actuales incluyen citología anal y anoscopia de alta resolución, pero presentan errores de muestreo y molestias para el paciente.OBJETIVO:Analizar el microambiente de las células T en casos normales, premalignos, incluidas las lesiones intraepiteliales escamosas de bajo y alto grado, y cancerosos.DISEÑO:Estudio prospectivo aprobado por el Comité de Ética en Investigación (IRB) de pacientes con displasia anal y cáncer. Se obtienen tejidos normales, displásicos y/o cancerosos de los pacientes. El tejido se digiere para obtener una suspensión de células individuales. Se realiza un análisis de citometría de flujo en muestras de pacientes emparejadas para evaluar los biomarcadores de las células T.ENTORNO:Un único centro académico de atención terciaria.PACIENTES:Mayores de 18 años y programados para someterse a una anoscopia de alta resolución, un examen bajo anestesia o una resección abdominoperineal.PRINCIPALES MEDIDAS DE RESULTADOS:Se utilizan estadísticas descriptivas para comprender las diferencias en el microambiente tumoral del tejido normal, premaligno y maligno.RESULTADOS:Veinte pacientes se sometieron a inmunofenotipado. El tejido normal se caracterizó por la presencia de pocos linfocitos infiltrantes. Los cánceres anales contenían entre un 30 % y un 50 % de células T reguladoras, que eran poco frecuentes en la displasia. En el cáncer anal, las células T CD4+ convencionales expresaban niveles elevados de ICOS y PD-1, lo que reflejaba el reconocimiento del antígeno tumoral. En las lesiones premalignas, las células T CD4+ convencionales también expresaban ICOS y PD-1, pero carecían de la coexpresión de marcadores de activación crónica y proliferación. Las células T CD8+ con un fenotipo CD103 + CD39 + , indicativo de estimulación crónica y residencia en el tejido, aumentaban en el cáncer anal.LIMITACIONES:Este estudio está limitado por el pequeño tamaño de la muestra. Es posible que los resultados no sean generalizables a una población más amplia.CONCLUSIONES:Los datos demuestran que los infiltrados de células T difieren entre las lesiones normales, premalignas y malignas, y que el tejido del cáncer de células escamosas anal contiene células T activadas y estimuladas crónicamente. La futura tecnología de diagnóstico clínico proporcionaría una huella patológica de las células T para diferenciar entre lesiones premalignas y malignas, además de la creación de una prueba de biomarcadores de células T en suero menos invasiva. (AI-generated translation ).