Los neutrófilos envejecidos secretan CCL3 para impulsar el crecimiento tumoral en múltiples tipos de cáncer

Los neutrófilos se encuentran entre las células inmunitarias más abundantes en los tumores; sin embargo, su diversidad funcional ha sido difícil de estudiar a gran escala porque su bajo contenido de RNA hace que los filtros de control de calidad estándar de la secuenciación de RNA unicelular (scRNA-seq) los descarten. Este punto ciego técnico ha dejado sin respuesta preguntas fundamentales sobre qué estados de los neutrófilos son verdaderamente pro-tumorales y si alguno de ellos se conserva entre distintos tipos de cáncer.

Para resolver este problema, Bolli y sus colegas desarrollaron un clasificador de probabilidad de tipo celular basado en regresión logística, entrenado con un conjunto de datos inDrop que captura neutrófilos de manera eficiente. Aplicado antes de cualquier filtrado por recuento génico, el clasificador recuperó entre 23 y 67 veces más neutrófilos que los umbrales convencionales en cohortes de carcinoma epidermoide de cabeza y cuello (HNSCC), carcinoma epidermoide de esófago (ESCC) y cáncer de pulmón no microcítico (NSCLC). La precisión se validó mediante concordancia con inmunohistoquímica de CD66b, marcaje con anticuerpos por citometría de flujo y conjuntos de datos de secuenciación enriquecidos en neutrófilos. El clasificador también generó un predictor de abundancia de neutrófilos a partir de RNA-seq en masa que superó a una firma de referencia ampliamente utilizada y se mantuvo como variable pronóstica independiente en la regresión de Cox multivariable en 8.305 pacientes de TCGA, con una fuerza comparable a la del índice de polaridad de macrófagos CXCL9/SPP1 ya establecido.

Al aplicar el clasificador a más de 190 muestras tumorales humanas y murinas, se reveló una trayectoria de diferenciación de neutrófilos asociados al tumor (TAN) conservada que culmina en un estado terminal CCL3-alto. Estos TAN CCL3-hi estaban enriquecidos con programas transcripcionales asociados a adaptación hipóxica, senescencia y actividad pro-tumoral. Los análisis espaciales y por citometría de flujo confirmaron que los TAN CCL3-hi ocupan preferentemente nichos hipóxicos dentro de los tumores en ambas especies. El estado CCL3-hi se alineó con características de neutrófilos previamente descritas como «envejecidos», incluyendo la regulación al alza de CXCR4 y la regulación a la baja de CD62L.

Para establecer causalidad, el equipo empleó dos estrategias genéticas murinas complementarias: la deleción específica de CCL3 en neutrófilos mediada por CRISPR/Cas9 y el modelado de ganancia/pérdida de función basado en ER-Hoxb8. La deleción específica de CCL3 en neutrófilos redujo la acumulación de TAN específicamente en las regiones hipóxicas del tumor y deterioró el crecimiento tumoral sin depletar ampliamente a los neutrófilos. En cuanto al mecanismo, CCL3 señalizaba a través de CCR1 en los propios TAN, sustentando señales de supervivencia autocrinas/paracrinas en el hostil microambiente hipóxico.

Estos hallazgos reformulan el papel de CCL3, que deja de ser considerado meramente una quimiocina inflamatoria para convertirse en un impulsor funcional conservado de neutrófilos envejecidos y pro-tumorales. El marco escalable del clasificador aquí presentado abre la puerta a la caracterización sistemática de neutrófilos en toda la amplitud de los conjuntos de datos de scRNA-seq en cáncer ya existentes, y la señalización CCL3–CCR1 emerge como un eje terapéutico abordable.