Karakterisasi Ekspresi dan Regulasi NLRC5 pada Kanker Payudara Triple Negative

RA. DYAH LAKSMI DEWI, Prof. Dr. dr. Teguh Aryandono, Sp.B (K)Onk

2022 | Tesis-Spesialis | ILMU BEDAH

Latar belakang: Regulasi respon imun terhadap tumor sampai saat ini telah banyak dieksplorasi sebagai salah satu target untuk mengontrol pertumbuhan tumor dan meningkatkan efikasi terhadap pemberian imunoterapi. Deregulasi jalur presentasi antigen melalui MHC class I merupakan salah satu mekanisme sel tumor untuk menghindari sistem imun dengan menurunkan aktivasi sel T sitotoksik. NLRC5 merupakan co-activator penting yang mengatur ekspresi MHC class I dan berperan dalam meningkatkan pemrosesan serta presentasi antigen tumor kepada sel T sitotoksik. Dalam penelitian ini, dilakukan eksplorasi terkait regulasi MHC class I pathway melalui molekul NLRC5 pada TNBC, suatu subtipe kanker payudara yang sering dikaitkan dengan karakteristik biologis yang lebih agresif, prognosis yang lebih buruk dan frekuensi rekurensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan kanker payudara subtipe lain. Karakteristik ekspresi, regulasi ekspresi NLRC5 melalui proses epigenetik dan aktivasi jalur IFNG-STAT1, hubungan ekspresi NLRC5 dengan aktivasi respon imun, serta pengaruh ekspresi NLRC5 dengan kelangsungan hidup penderita TNBC dianalisis dalam penelitian ini. Metode: Penelitian ini menggunakan data transcriptome RNA seq dan 450K methylation array dari TCGA Breast Invasive Carcinoma. Analisis data dilakukan untuk melihat korelasi antara ekspresi NLRC5 dengan ekspresi gen yang berkaitan dengan MHC class I, penanda aktivasi sel T, komponen jaras IFN�¯ï¿½�§-STAT1, serta metilasi NLRC5. Analisis ketahanan hidup penderita TNBC dilakukan dengan menggunakan KM Plotter. Hasil: Hasil analisis menunjukkan bahwa ekspresi NLRC5 pada kanker payudara ditemukan paling tinggi pada kelompok TNBC. Ekspresi NLRC5 berkorelasi dengan ekspresi gen-gen yang terkait dengan jalur presentasi antigen melalui MHC class I, STAT1 dan IRF1 yang merupakan komponen dari jalur IFN�¯ï¿½�§-STAT1. TNBC dengan ekpresi NLRC5 yang tinggi menunjukkan ekspresi penanda sel T dan penanda aktivasi sel T sitotoksik yang tinggi. Ekspresi NLRC5 berkorelasi positif dengan beberapa biomarker terkait responsivitas terhadap immune check point inhibitor (ICI). Analisis promoter NLRC5 menunjukkan 4 CpG yang mengalami metilasi DNA, dengan level metilasi berkorelasi negatif dengan ekspresi NLRC5. Ekspresi NLRC5 yang tinggi berhubungan dengan relaps-free survival dan overall survival yang lebih baik pada penderita TNBC. Kesimpulan: NLRC5 merupakan molekul yang berperan penting dalam regulasi respon imun terhadap tumor melalui jalur presentasi antigen MHC class I. Hasil penelitian ini dapat mendukung peran NLC5 sebagai biomarker terhadap prognosis pasien TNBC dan dapat menjadi target yang dapat dieksplorasi melalui epigenetic modifier untuk meningkatkan efektivitas imunoterapi pada pasien TNBC.

Background: Regulation of the immune response against tumors has been explored as a target to control tumor growth and to increase the efficacy of immunotherapy. Deregulation of the MHC class I antigen presentation pathway is one of the mechanisms by which tumor cells evade the immune system through decreasing the activation of cytotoxic T cells. NLRC5 has been identified as an important co-activator that regulates MHC class I expression, playing a role in enhancing the processing and presenting tumor antigens to cytotoxic T cells. In this study, we explored the regulation of the MHC class I pathway through the NLRC5 molecule in TNBC, a breast cancer subtype that is often associated with more aggressive biological characteristics, poorer prognosis and higher recurrence frequency than other breast cancer subtypes. The characterization of NLRC5 expression, regulation of NLRC5 expression through epigenetic processes and activation of the IFN�¯ï¿½�§-STAT1 pathway, the relationship between NLRC5 expression and activation of the immune responses, and the effect of NLRC5 expression on the patients�¢ï¿½ï¿½ survival were analyzed in this study. Methods: This study employed the RNA seq data and 450K methylation array from TCGA Breast Invasive Carcinoma data set. Data analysis was performed to correlate between NLRC5 expression and the expression of MHC class I related genes, markers of T cell activation, NLRC5 methylation, also genes involved in the IFN�¯ï¿½�§-STAT1 pathway. Analysis of the survival of TNBC patients was performed using the KM Plotter. Results: The results of the analysis showed that the expression of NLRC5 in breast cancer was found to be the highest in the TNBC subtype. NLRC5 expression correlates with the expression of genes associated with the antigen presentation pathway through MHC class I, and components of the IFN�¯ï¿½�§-STAT1 pathway. TNBC with high expression of NLRC5 showed high expression of T cell markers and markers of cytotoxic T cell activation. NLRC5 expression was positively correlated with several biomarkers of response to immune check point inhibitors (ICI). NLRC5 promoter analysis showed 4 CpGs that were methylated, with methylation levels negatively correlated with NLRC5 expression. High NLRC5 expression was associated with higher relapse free survival and overall survival in TNBC patients. Conclusion: NLRC5 is a molecule that plays an important role in the regulation of the immune response against tumors through the MHC class I antigen presentation pathway. The results of this study can support the role of NLC5 as a biomarker for the prognosis of TNBC patients. NLRC5 might be a unique target that can be explored through epigenetic modifiers to increase the effectiveness of immunotherapy in TNBC patients.

Kata Kunci : kanker payudara triple negative, NLRC5, imunologi tumor, MHC class I, metilasi DNA