Interactions épithélium/stroma : modèle de l’adénocarcinome pulmonaire lépidique Flashcards
(28 cards)
Adénocarcinome lépidique, généralités :
Ancien bronchiolo-alévolaire: reclassé en 2 catégories ?
Quel type de progression ?
Part importante de quelle réponse immunitaire ?
BAC = bronchiolo-alvéolar carcinoma = classification anatomopathologique avant 2015 :
• Adénocarcinome pulmonaires primitifs reclassés en 2 catégories :
§ Adénocarcinome mucineux invasif (AMI).
§ Adénocarcinome lépidique.
• Phénotype clinique particulier : progression aérogène pulmonaire, très peu de métastases systémiques et évolution vers une insuffisance respiratoire (asphyxie). État général conservé.
• Il y a 10-15 ans, il étaient pris pour des BOOP/tuberculoses, pneumopathies chroniques.
- Rôle majeur de la réaction inflammatoire innée à PNN è bel exemple d’intéraction cellule tumorale – immunité innée-PNN.
- Les PNN sont plutôt pro-tumoraux que anti-tumoraux.
L’inflammation peut-elle être le lit du cancer ?
Inflammation et cancer : épidémiologie :
• Inflammation il y a 20 ans = pour se défendre contre les agressions : on ne pouvait pas imaginer que cela pouvait être le lit du cancer.
• Hors, de nombreux états inflammatoires favorisent le cancer :
§ Infections virales (EBV, HPV).
§ Hépatites chroniques virales (CHC).
§ H.Pilory (K estomac, lymphome muqueuse gastrique/MALT).
§ Maladies inflammatoires chroniques du tube digestif (adénocarcinomes du colon).
Principales étapes d’une inflammation simple ?
Que se passe t-il au cours de l’inflammation « simple » ? :
• Stimulus (agression/infection) : premières cellules recrutées sur le site de l’agression = cellules de l’immunité innée (mastocytes, neutrophiles).
• Puis cellules de l’immunité adaptative (effecteur immune cells) =>
réorganisation/remodelage de la MEC du stroma, effet pro angiogénique => remodelage avec fibroblaste => résolution et réparation de l’agression.
Que se passe-t-il en inflammation et cancer ?
- Il y a une agression par un carcinogène de l’épithélium/stroma.
- Conséquences avec des mutations qui vont favoriser la survie et la prolifération des cellules et un état pro-inflammatoire avec un recrutement des cellules de l’immunité innée.
- Elles favorisent la prolifération de l’épithélium (hyperplasie/dysplasie) => favorise l’inflammation et l’angiogénèse.
- Cercle vicieux entre la réaction inflammatoire et l’épithélium. Il favorise la progression tumorale.
- Avant, on pensait que les cellules de l’immunité innée étaient anti tumorales mais en fait elles ont aussi un rôle pro-tumoral.
Dans l’inflammation : des éléments pro et anti-tumoraux :
Cf incono
Immunité et cancer :
Les LT et NK sont-ils de bon ou mauvais pronostic ?
• Maladies inflammatoires chroniques et cancer.
• Il y a une immunosurveillance anti-tumorale :
• Augmentation de l’incidence des cancers en cas d’immunosuppression
(acquise = greffés/SIDA ou congénitale = DICV).
• Rôle de bon pronostic des infiltrats tumoraux par les LT et les cellules NK (dans tous les cancers) => rôle anti-tumoraux des LT (infiltrat cellulaire lymphocytaire T est de bon pronostic).
Mastocytes et cancer :
Ou se trouvent ces cellules dans la tumeurs ? (quel marquage ?)
Sont-ils corrélés à un bon ou mauvais pronostic ?
- Première description il y a 20 ans de ces cellules inflammatoires au cours du cancer
- Description de mastocytes en périphérie de cellules tumorales è il dégranule des facteurs pro-tumoraux (protéases, histamine).
- Colorations immunohistochimiques tryptase (mastocytes), CD34 (microvaisseaux) : double marquage montrant dans les tumeurs des mastocytes localisées là où il y a les microvaisseaux => soit ils arrivent par les microvaisseaux, soit ils favorisent les microvaisseaux.
- Corrélation entre micro vaisseaux et mastocytes => c’est pronostique (plus il y a des microvaisseaux et plus les patients décèdent rapidement et idem avec mastocytes).
- Montrent l’immunité innée, cellules inflammatoires au sein des tumeurs et leur rôle de mauvais pronostic et leur association aux microvaisseaux.
Modèles mastocyte et CE cutané:
Quelle enzyme sécrétée par mastocyte favorise le développement tumorale ?
Modèle murin de carcinome épidermoïde cutané : HPV16 early gene sous le contrôle du promoteur du gène de la keratine 14 :
1/ • En périphérie : plein de mastocytes.
• Modèle transgénique où le gène K14 est sous le contrôle de HPV16 : les souris développent (avec HPV16 en amont du promoteur du gène de la kératine 14) des carcinome épidermoïdes cutanés (hyperplasie, dysplasie et carcinome invasif).
• Lésions cutanées : zymogramme (activité enzymatique et métalloprotéases) => plus c’est invasif et plus on a de métalloprotéases.
2/ • Rôle MMP9 : ils le croisent avec modèle transgénique avec interruption MMP9 :
§ Plus il y a de MMP9 et plus on a de carcinome épidermoïdes cutanés.
§ Diminution de carcinomes épidermoïdes cutanés quand délétion MMP9 : la MMP9 joue un rôle dans la survenue de ces carcinome cutanés.
3/ § Analyse expression MMP9 dans les différents types de lésion : expression MMP9 dans le derme. Ce ne sont pas les cellules tumorales mais les mastocytes => Cette enzyme pro-tumorale n’est pas secrétée par les cellules tumorales mais pas les cellules inflammatoires (mastocytes) qui sont recrutés au niveau du tissu sous-cutané qui produit la MMP9 è les cellules inflammatoires peuvent favoriser la progression tumorale.
4/ § Autre démonstration avec modèle transgénique (HPV16) : irradié et
transplanté avec moelle osseuse MMP9 + ou - : carcinomes épidermoïdes cutanés (MMP9) et pas sans MMP9 (moelle osseuse) => cellules myéloïdes des mastocytes et pas des cellules tumorales.
KC sein : qu’est-il sécrété pour retrouver des macrophages ?
ADK pulmonaire et macrophage : pronostic ?
K sein avec macrophages :
• Démontre que la cellule tumorale secrète des facteurs chimioattractants pour les macrophages : les macrophages en retour vont favoriser la progression tumorale en produisant des facteurs de croissance/facteurs proangiogéniques (métallopréases) => favorise la croissance tumorale.
- Adénocarcinomes pulmonaires opérés :
• Dans la tumeur, pas que des cellulaires tumorales mais aussi des cellules inflammatoires.
• Association entre microvaisseaux et macrophages qui sont pronostiques : plus il y a de macrophages et plus les patients rechutent rapidement è rôle de mauvais pronostic des macrophages dans le cancer.
Quelle cytokine est importante pour le chimiotactisme des macrophages ?
Quel autre rôle ?
Corrélation pronostique ?
Quel cercle vicieux ?
Facteurs chimiotactiques des macrophages :
• IL-8 = chimiotactique pour les macrophages (comment les macrophages sont recrutés et arrivent dans la tumeur).
• IL-8 est aussi pro-angiogénique.
• Corrélation expression IL-8 et microvaisseaux.
• Corrélation expression IL-8 et les macrophages présents.
• Association entre macrophages et microvaisseaux et c’est pronostique!
• Surnageants de macrophages mis sur des lignées cellulaires : ces surnageants permettent l’expression de l’IL-8 è il y a un cercle vicieux : les cellules tumorales attirent les macrophages qui eux-mêmes font sécréter par les cellules tumorales de l’IL-8 qui va pouvoir encore plus attirer les macrophages = perversion du système de l’hôte par la tumeur.
=> synergie entre macrophages et cellules tumorales.
Quel autre facteur chimiotactique ?
A-t-il une incidence sur l’apparition de la tumeur dans le modèle de KC du sein ?
Sur quoi a-t-il une incidence ?
Quelle hypothèse pour expliquer ce phénomène ?
- CSF (colonie stimulating factor) : idem que M-CSF : facteur chimiotactique des macrophages.
- Dans ce modèle, les auteurs démontrent que c’est les cellules tumorales qui produisent le CSF, qui recrute le macrophage et le macrophage qui fait proliférer les cellules tumorales.
• Modèle transgénique de tumeur mammaire :
§ Oncogène de l’antigène du polliomavirus (sous contrôle du promoteur
MMTV = tumeurs mammaires) : modèle de tumeur transgénique avec modèle de perte d’expression de CSF.
§ Pas de différence si CSF ou non dans l’incidence des tumeurs mammaires des animaux au cours du temps.
§ Présence de métastases pulmonaires : regardent si antigène du polliomarivirus exprimé (= si exprimé = MMTV = cellules mammaires = métastases) : plus de métastases pulmonaires si CSF présent+++.
è Quand on retire le facteur chimioattractant des macrophages, il n’y a
pas de métastases pulmonaires.
§ Agressivité des tumeurs mammaires : en nombre en taille ça ne changeait pas. Au cours du temps chez CSF présents à 22 semaines il n’y a que des formes agressives (late carcinoma) alors que quand il n’y a pas de CSF on garde des formes précoces (hyperplasie, adénome)
=> en présence de CSF, on a des tumeurs plus agressives sur le plan
histologique.
§ Présence de macrophages (anticorps anti F4-80 par immunohistochimie) : animaux à 7 semaines avec CSF il y a plus de macrophages recrutés, idem à 9 semaines et pour les stades plus tardifs.
Hypothèse :
• La tumeur mammaire fait du CSF donc des tumeurs de malignité plus avancées et des métastases.
• Passe par le recrutement des macrophages (permettent le switch angiogénique qui permet cette agressivité et cette dissémination avec différents facteurs comme VEGF/métalloprotéases).
Neutrophile et cancer :
Quelle cytokine est chimiotactique des PNN ?
L’activation de quelle protéine stimule la transcription de cette cytokine ?
L’activation de RAS stimule la transcription de l’interleukine 8 :
§ Pro-angiogénique.
§ Chimiotactique pour les neutrophiles.
IL- 8 a quel rôle sur la progression de la tumeur ?
Que se passe-t-il si on bloque IL-8 avec Ac ?
Oncogène Ras qui dépend de la doxycycline (Ras est exprimé si présence de doxycycline).
§ Croissance tumorale beaucoup plus rapide et agressive quand présence de Ras => Ras est de mauvais pronostic et favorise la progression tumorale.
§ Bloquer IL-8 (anticorps neutralisant anti-IL-8) : quand on bloque l’IL-8, on bloque la croissance tumorale de ces lignées exprimant H-Ras
=> quel est le lien entre IL-8 et croissance tumorale ?
è Est-ce que l’IL-8 favorise t-elle la croissance cellulaire ?
Par quel mécanisme Ac anti-IL-8 bloque la croissance de la tumeur ?
Expression de PCNA :
§ PCNA = protéine nucléaire qui témoigne de la réplication cellulaire.
§ Utilisation de tumeurs de lignées non induites, tumeurs exprimant Ras traitées par IgG contrôle et par l’anticorps anti IL- 8.
§ Pas de différence d’expression de PCNA entre les différents modèles è l’IL- 8 ne bloque pas la croissance des tumeurs en bloquant la réplication des cellules tumorales.
Nécrose :
§ Il y a plus de nécrose quand on traite avec l’anti-IL-8.
§ L’anti IL-8 va bloquer la croissance de la tumeur en favorisant la nécrose
tumorale.
Comment IL-8 favorise la croissance de la tumeur ?
Vaisseaux sanguins :
§ Immunohistochimie CD31 (CD31 et CD34 = microvaisseaux).
§ La lignée non induite : fait des tumeurs avec peu de microvaisseaux.
§ H-Ras traité par placebo : plein de vaisseaux.
§ Anticorps ant-IL-8 : plus de microvaisseaux.
§ Hypothèse : KRas favorise l’IL-8 qui favorise la croissance tumorale par
la production de microvaisseaux car quand on met un anticorps anti-IL-8 il
n’y a plus de microvaisseaux.
IL-8 intervient dans l’angiogenèse et quel autre phénomène ?
• Infiltration des cellules par les PNN avec alpha anti-intégrine :
§ Avec anticorps anti-IL-8 : beaucoup moins de cellules inflammatoires (type PNN).
§ Avec anticorps déplétant en cellules myéloïdes (donc en neutrophiles), même effet qu’avec l’anticorps anti IL-8 è diminution du nombre de
microvaisseaux et la croissance tumorale
=> Démontre que l’anticorps anti-IL-8 diminue la croissance tumorale via
la production de microvaisseaux et via le recrutement de cellules
myéloïdes.
è 1er travaux qui montrent que la cellule tumorale produit de l’IL-8 via la mutation H-Ras et l’IL-8 favorise la croissance tumorale avec l’angiogénèse et recrutement de cellules inflammatoires qui vont augmenter ce cercle vicieux.
Quel modèle pour exprimer K-RAS uniquement dans le poumon ?
Evolution des souris dans ce modèle en activant K-RAS ?
Modèle CC10-Cre/LSL-K-ras :
• Modèle Cre-Lox pour K-ras :
§ Promoteur de la cellule de clara (CC10).
§ Activation de K-ras dans les cellules pulmonaires (sous le contrôle de la
cellule de Clara). *è K-ras exprimé uniquement dans le poumon.
Ces souris qui expriment uniquement K-ras dans le poumon (LSL-K-ras ou CC10- Cre/K-ras) :
§ Meurent assez rapidement.
§ Les autres souris qui n’ont pas Kras ne meurent pas.
§ Poumon à différents âges de développement : poumon normal puis zones hyperplasies puis zones adénomes puis zones d’adénocarcinomes (peu importantes).
§ Ces souris meurent d’étouffement et d’inflammation pulmonaire è ce qui les tue = inflammation pulmonaire avec alvéoles bourrées de macrophages et de neutrophiles.
§ Confirmé par oncogène : lien entre Kras et inflammation : quand K-ras est exprimé dans le poumon, pas vraiment de métastases et leur meurent d’asphyxie (bourré d’inflammation, K-ras fait secréter de l’IL-8 et d’autres facteurs chimiotactiques qui vont recruter les neutrophiles et macrophages et elles étouffent et meurent de cela).
Chez l’homme : de quoi meurent les patients atteint de BAC ?
Quel facteur pronostic dans le LBA ?
- Meurent d’asphyxie par augmentation inflammation/PNN dans le poumon
- LBA : nombre de PNN = facteur pronostic de la maladie è plus il y en a dans le LBA et moins bonne est la survie (> 10% PNN = mauvais pronostic).
Ratio neutrophiles/lymphocytes : quel pronostic selon évolution du ratio ?
Dans quels prélèvements ?
Ratio neutrophiles/lymphocytes :
• Dans LBA, tumeur ou sang est connu depuis environ 15 ans.
• Beaucoup de neutrophiles et peu de lymphocytes = mauvais pronostic!
• Quantification infiltration tumoral en neutrophiles (C1066) et lymphocytes (CD8) : quand il prend l’un ou l’autre = non significatif mais quand on prend le ratio c’est significatif en termes de survie !
• Décrit dans tous les cancers (rein, ovaire, poumon…) et le LBA.
Quelles intéractions PNN / Cellules tumorales dans le BAC :
- Carcinome bronchioalvéolaire.
- L’architecture pulmonaire est respectée (monocouche de cellules tumorales, lame basale respectée).
- A l’intérieur de l’alvéole (ce qui empêche les gens de respirer) = macrophages, PNN, cellules épithéliales desquamées (favorise la progression tumorale de proche en proche).
• Les cellules tumorales produisent des facteurs chimiotactiques pour les monocytes/macrophages/neutrophiles (IL-8 et autres CXCL chimiokines), des facteurs antiapoptotiques pour les macrophages et neutrophiles (G CSF, GM CSF).
• En retour, les neutrophiles produisent de l’HGF = hépatocyte growth factor) = facteur de mauvais pronostic (facteur motogène qui permet aux cellules tumorales de migrer et la progression).
Les neutrophiles permettent la migration des cellules tumorales dans les alvéoles via HGF.
• Mesure HGF : il y a en a davantage dans les LBA des cancers vs contrôle.
• Cytopspin de LBA (LBA patients et on centrifuge et on met sur des lames) è IHC : morula de cellules tumorales n’exprimant pas HGF mais les neutrophiles expriment HGF => Ce sont les neutrophiles qui expriment HGF.
- Les neutrophiles vont aller se coller aux cellules tumorales via des récepteurs membranaires (ICAM1 LFA1 TNF TNF-R). Les neutrophiles permettent aux cellules tumorales de se décoller de la membrane et d’aller se recoloniser ailleurs.
- Neutrophiles = cellules pro-tumorales.
Comment mettre en évidence les facteurs chimiotactiques sécrétés par BAC ?
Comment mettre en évidence les facteurs anti-apoptotique pour les PNN dans les BAC ?
Recrutement des neutrophiles :
• LBA de patient et de sujet contrôles.
• Mesure par ELISA : beaucoup plus de facteurs de facteurs chimiotactiques dans les cancers que chez les contrôles.
• IHC : expression de l’IL-8 par les cellules tumorales
Survie des neutrophiles :
• LBA de patients mis sur PNN (sans périphérique) : en 24 heures ils sont tous morts (avec sérum physiologique) par apoptose (ratatinés, chromatine et noyau condensés).
• LBA de patients avec adénocarcinome bronchioalvéolaire : les neutrophiles sont à nouveau en vie (étendus, polysegmentés, non condensés) => présence dans LBA de ces patients des facteurs anti-apoptotiques pour les neutrophiles (GCSF, GMCSF) donc la cellule tumorale secrète des facteurs qui permettent la survie des
neutrophiles
Quelle mutation => enrichissement du milieu tumoral en PNN ?
• Lien entre mutations somatiques et microenvironnement inflammatoire et progression tumorale ?
• Neutrophile : mutations LKB1 (STK11) : tumeurs enrichies en neutrophiles et pauvres en infiltrat T = facteur de mauvais pronostic des STK11 .
• STK11 = facteur de mauvais pronostic plutôt qu’un facteur de mauvaise réponse à l’immunothérapie.
• Facteur de mauvais pronostic relié à l’infiltrat en neutrophiles ???
§ 200 ADK : on regarde les mutations pour chaque ADK et leur environnement (PDL1, CD8, PNN, macrophages, cellules dendritiques).
§ Comparaison STK11 muté vs STK11 WT : plus de neutrophiles dans la tumeur quand on est mutés, moins de PDL1, moins de LT CD8, moins de cellules dendritiques, autant de macrophages.
Modèle de STK11/KKb1 KO :
Quel impact sur CD 8 ?
Quel impact sur PNN ?
Modèle murin : greffes syngéniques lignées STK11/LKb1 KO ou WT :
§ On greffe des lignées de même fond génétique que la souris (on mesure l’infiltrat en neutrophiles, lymphocytes etc…)
§ Tumeurs syngéniques sur souris STK11 KO : moins de CD8, moins de CD8 PD1 mais il ne montre pas de différence de neutrophiles.
§ Conclusion auteurs : quand on perd STK11 on répond moins bien à
l’immunothérapie car il y a moins de CD8 dans la tumeur.
• Modèles murins spontanés génétiquement modifiés : KRAS muté STK11/LKb1 KO ou WT :
§ Les tumeurs sont soit KRAS STK11 WT ou KRAS LKb1 perdu.
§ Quand on pert LKb1, il y a plus de neutrophiles dans la tumeur et moins de macrophages è association LKb1 neutrophiles et résistance à
l’immunothérapie ??
=> Pas de bonne réponse aux traitements avec STK11 perdu mais ça n’est pas une raison pour ne pas prescrire une immunothérapie à ces patients => il faut les surveiller de façon plus rapprochée.
Motilité cellulaire et HGF : quelle expérience ?
Motilité cellulaire tumorale :
§ Technique : cellules A549 (lignées ADK) qu’on met dans une goutte de gélatine à 37°C que l’on pose dans une plaque 24 puits.
On attend que ça adhère et on ajoute un surnageant.
On étudie la migration tumorale en dehors de la goutte de gélatine.
§ Résultats :
LBA contrôle : migration spontanée peu importante.
LBA ADK : migre+++.
LBA ADC + anticorps bloquant HGF = diminution de la migration
§ => dans le LBA des patients il y a de l’HGF (neutrophiles produit l’HGF qui fait migrer les cellules tumorales)
§ è Développement un jour d’un anticorps anti-HGF ??.
§ HGF = ligand du récepteur MET et il existe des médicaments anti-MET chez les patients amplifiés MET (joue probablement sur le HGF sécrété par les neutrophiles des ADK).
• Concentration d’HGF = facteur de mauvais pronostic sur la survie (compte plus que le PS).
