Une équipe dirigée par des chercheurs de Northwestern Medicine a découvert des différences dans la distribution et l’interaction des lymphocytes T dans le microenvironnement de différentes régions des tumeurs cérébrales et des métastases cérébrales, selon les résultats publiés dans la revue Aperçu JCI. Les résultats démontrent comment l’interactome des cellules immunitaires est distinct entre les lignées cancéreuses.
Ces interactions influencent probablement la façon dont nous générons intrinsèquement des réponses immunitaires au cancer. »
Amy Heimberger, MD, professeur Jean Malnati Miller de recherche sur les tumeurs cérébrales et auteur principal de l’étude
Amy Heimberger, MD, professeur Jean Malnati Miller de recherche sur les tumeurs cérébrales et auteur principal de l’étude publiée dans JCI Insight.
Le système immunitaire de l’organisme répond aux tumeurs cérébrales par le drainage lymphatique des antigènes tumoraux, dans lequel les cellules dendritiques, ou cellules immunitaires présentatrices d’antigènes, présentent les antigènes tumoraux dans les ganglions lymphatiques aux lymphocytes T, qui sont ensuite activés. Ces lymphocytes T se dirigent ensuite vers le microenvironnement tumoral où ils interviennent dans la destruction des cellules tumorales.
Des études antérieures ont montré que le trafic vers le microenvironnement tumoral épuise les lymphocytes T dans les cancers qui résident dans le cerveau, les rendant moins efficaces ou même inactifs une fois qu’ils atteignent la tumeur. Selon Heimberger, certaines de ces interactions de cluster peuvent indiquer un avantage à initier l’activation des lymphocytes T avant l’épuisement des lymphocytes T.
Dans l’étude actuelle, l’équipe de Heimberger visait à déterminer le degré auquel les lymphocytes T sont distribués et interagissent dans différentes régions des tumeurs cérébrales, y compris les régions de mort cellulaire ou de nécrose et au bord de l’infiltration, ou là où le tissu cérébral sain et la tumeur se rencontrent. .
Par rapport aux études récentes qui ont exploré le microenvironnement tumoral et sa composition immunitaire par le biais de biopsies tumorales, l’équipe de Heimberger a utilisé en bloc résections de tumeurs gliomateuses et de métastases cérébrales du cancer du poumon. Contrairement à une biopsie traditionnelle, ces résections préservent la structure, l’orientation et l’architecture des tissus dans toutes les zones du microenvironnement de la tumeur.
« Nous avons analysé ces interactions cellulaires dans la linéarité et la continuité au sein du microenvironnement tumoral. Le microenvironnement tumoral n’est pas seulement la tumeur, mais aussi le bord et la nécrose de la tumeur », a déclaré Hinda Najem, MD, MS, stagiaire postdoctorale au laboratoire Heimberger et auteur principal. de l’étude. « Parce que nous avons examiné le tissu en continuité, nous avons pu voir que les tumeurs dans le cerveau créent un gradient de macrophages dans le cerveau adjacent. »
Infiltration de lymphocytes T CD3+ montrée au niveau du plan gliotique (bord infiltrant) dans le gliome de bas grade. Avec l’aimable autorisation de Jared Burks, PhD.
À l’aide de la coloration par immunofluorescence multiplex et du séquençage d’ARN unicellulaire, l’équipe a examiné la distribution et les interactions des lymphocytes T dans les tumeurs cérébrales primaires et métastatiques, ainsi que la fonctionnalité déduite de ces lymphocytes T dans le microenvironnement tumoral.
Dans l’ensemble, les chercheurs ont trouvé des différences marquées dans les microenvironnements tumoraux, la lignée cancéreuse et les partenaires cellulaires en interaction avec les lymphocytes T. Par exemple, dans les gliomes, les cellules T ont été localisées au bord infiltrant et à l’espace périvasculaire des tumeurs, mais dans les tumeurs métastatiques, les cellules T ont été trouvées dans le stroma, qui maintient les tissus tumoraux ensemble. Ils ont également découvert que les cellules immunosuppressives qui expriment le facteur de transcription STAT3 ont tendance à se regrouper.
« Cette recherche met en évidence le fait que lorsque les tumeurs métastasent, elles recherchent des emplacements enrichis par les influences négatives des macrophages CD163 +. Nous devons trouver des moyens de réorganiser les cellules pour séquestrer ces cellules immunosuppressives de nos microenvironnements tumoraux ou nous devons les reprogrammer pour être moins immunosuppresseur », a déclaré Jared Burks, PhD, codirecteur du Flow Cytometry & Cell Imaging Core Facility au MD Anderson Cancer Center de l’Université du Texas et co-auteur de l’étude.
L’étude jette également les bases pour évaluer le rôle des populations de cellules immunitaires nouvellement définies dans la croissance des tumeurs cérébrales et les réponses thérapeutiques.
Hinda Najem, MD, MS, stagiaire postdoctorale au laboratoire Heimberger et auteur principal de l’étude.
« La thérapeutique est actuellement très axée sur le ciblage de cellules individuelles. Un futur domaine de la thérapeutique pourrait être envisagé pour moduler spécifiquement les relations entre les cellules », a déclaré Heimberger.