Inflamassomas são complexos proteicos que de forma canônica levam a ativação da pro-caspase-1 e a consequente geração das formas ativas das citocinas IL-1β e IL-18. NLRP1 foi o primeiro receptor descoberto com capacidade de formação do inflamassoma e é expresso de maneira robusta na pele e em células imunes. Mesmo tendo um relacionamento direto com a pele e o sistema imune, a relação de NLRP1 com melanomas ainda não é totalmente entendida. Este projeto teve como objetivo verificar a importância do inflamassoma NLRP1 na diferenciação celular em linfócitos TCD4+ e relacionar essa possível interação com uma resposta imune frente a modelos de melanoma. Uma imunofenotipagem comparativa mostrou que ambos os camundongos C57BL/6 e NLRP1 KO são semelhantes quanto às suas principais populações de células imunes, exceto por uma diminuição de linfócitos Treg esplênicos. A literatura tem mostrado que o ativador de NLRP1 Valboro-Pro (VbP) apresenta potentes efeitos antitumorais imunodependentes. Curiosamente, o tratamento com VbP em linfócitos TCD4+ in vitro não interferiu na viabilidade celular e mostrou ser capaz de reduzir de modo robusto as quantidades de células CD4+ Foxp3+ observadas, sendo este evento independente de NLRP1. Tanto os modelos tumorais a partir da linhagem de melanoma murino B16-F10 em camundongos NLRP1 KO e C57Bl/6, assim como camundongos tratados ou não com VbP, não apresentaram diferenças estatísticas relevantes na progressão tumoral. Em paralelo, análises de biologia computacional foram realizadas tentando entender o papel de NLRP1 no melanoma e na resistência à imunoterapia em humanos. Nas abordagens aqui propostas, observamos, a partir da coorte TCGA-SKCM, que NLRP1 se correlaciona com um maior infiltrado inflamatório e seus genes coexpressos são primariamente relacionados à ativação de linfócitos T. Adicionalmente construímos um score de risco para predizer a porcentagem de sobrevida em pacientes com melanoma, utilizando de genes relacionados as vias dos inflamassoma e da piroptose. Por fim, mostramos que NLRP1 não foi capaz de predizer a resposta ao tratamento com anti-PD-1 em melanomas humanos. Nesse sentido, identificamos genes e isoformas diferencialmente expressas entre pacientes responsivos ou não responsivos e as relacionamos a um contexto celular global, analisando seus perfis transcricionais, vias de ontologia, modos de splicing e possíveis efeitos nas proteínas resultantes. Verificamos que uma resposta positiva ao tratamento é fortemente marcada pela presença de eventos relacionados a linfócitos B e à imunidade humoral, não sendo necessariamente refletido num grupo de genes diferencialmente expressos. Apesar de uma resposta humoral ter sido preditiva para pacientes responsivos a imunoterapia, a presença de linfócitos B determinada a partir de algoritmos de deconvolução dos dados de expressão gênica, não se mostrou com capacidade preditora. Por fim, os perfis de splicing e consequências proteicas também não tiveram caráter preditivo para discriminar entre pacientes respondedores e não respondedores. Como principais conclusões temos que os nossos resultados apontam para um possível novo mecanismo de delimitação da diferenciação de células Tregs associado a VbP e que NLRP1 não interfere diretamente na diferenciação linfocitária nem no crescimento do melanoma em modelos murinos, assim como não influencia na resposta a imunoterapia em humanos.

Inflammasomes are protein complexes that lead to the activation of pro-caspase-1 and the consequent generation of the active forms of the cytokines IL-1β and IL-18. NLRP1 was the first receptor discovered with inflammasome-forming capability and is robustly expressed in skin and immune cells. Even though it has a direct relationship with the skin and the immune system, the relationship of NLRP1 with melanomas is still not fully understood. This project aimed to verify the importance of the NLRP1 inflammasome in CD4+ T lymphocytes differentiation and to relate this possible interaction with an immune response against melanoma in mouse models. Comparative immunophenotyping showed that both C57BL/6 and NLRP1 KO mice are similar in their major immune cell populations, except for a decrease in splenic Treg lymphocytes. The literature has shown that the NLRP1 activator Valboro-Pro (VbP) has interesting immuno-dependent antitumor effects. Interestingly, treatment with VbP on CD4+ T lymphocytes in vitro did not interfere with cell viability and was shown to be able to robustly reduce the amounts of CD4+ Foxp3+ cells. Both tumor models from the murine melanoma lineage B16-F10 in NLRP1 KO and C57Bl/6 mice, as well as mice treated or not with VbP, did not show relevant statistical differences in tumor progression. In parallel, computational biology analyzes were performed trying to understand the role of NLRP1 in melanoma and immunotherapy resistance in humans. In the approaches proposed here, we observed, from the TCGA-SKCM cohort, that NLRP1 correlates with a greater inflammatory infiltrate and its co-expressed genes are primarily related to the activation of T lymphocytes. In addition, we constructed a risk score to predict survival of melanoma patients, using genes related to the inflammasome and pyroptosis pathways. Finally, we showed that NLRP1 was not able to predict the response to anti-PD-1 treatment in human melanomas. In this sense, we identified genes and isoforms differentially expressed between responsive and non-responsive patients and related them to a global cellular context, analyzing their transcriptional profiles, ontology pathways, splicing modes and possible effects on the resulting proteins. We found that a positive response to treatment is strongly marked by the presence of events related to B lymphocytes and humoral immunity, not necessarily being reflected in a group of differentially expressed genes. Although a humoral response was predictive for immunotherapy-responsive patients, the presence of B lymphocytes determined from algorithms of deconvolution of gene expression data was not shown to be predictive. Finally, splicing profiles and protein consequences were also not predictive to discriminate between responders and non-responders. As main conclusions we have that our results point to a possible new mechanism of delimitation of the differentiation of Treg cells associated with VbP and that NLRP1 does not directly interfere in lymphocyte differentiation or melanoma growth in murine models, as well as does not influence the response to immunotherapy in humans.