Interactions épithélium/stroma : modèle de l’adénocarcinome pulmonaire lépidique Flashcards

1
Q

Adénocarcinome lépidique, généralités :

Ancien bronchiolo-alévolaire: reclassé en 2 catégories ?

Quel type de progression ?

Part importante de quelle réponse immunitaire ?

A

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.
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2
Q

L’inflammation peut-elle être le lit du cancer ?

A

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).

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3
Q

Principales étapes d’une inflammation simple ?

A

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.

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4
Q

Que se passe-t-il en inflammation et cancer ?

A
  • 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.
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5
Q

Dans l’inflammation : des éléments pro et anti-tumoraux :

A

Cf incono

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6
Q

Immunité et cancer :

Les LT et NK sont-ils de bon ou mauvais pronostic ?

A

• 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).

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7
Q

Mastocytes et cancer :

Ou se trouvent ces cellules dans la tumeurs ? (quel marquage ?)

Sont-ils corrélés à un bon ou mauvais pronostic ?

A
  • 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.
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8
Q

Modèles mastocyte et CE cutané:

Quelle enzyme sécrétée par mastocyte favorise le développement tumorale ?

A

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.

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9
Q

KC sein : qu’est-il sécrété pour retrouver des macrophages ?

ADK pulmonaire et macrophage : pronostic ?

A

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.

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10
Q

Quelle cytokine est importante pour le chimiotactisme des macrophages ?

Quel autre rôle ?

Corrélation pronostique ?

Quel cercle vicieux ?

A

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.

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11
Q

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 ?

A
  • 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).

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12
Q

Neutrophile et cancer :

Quelle cytokine est chimiotactique des PNN ?

L’activation de quelle protéine stimule la transcription de cette cytokine ?

A

L’activation de RAS stimule la transcription de l’interleukine 8 :
§ Pro-angiogénique.
§ Chimiotactique pour les neutrophiles.

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13
Q

IL- 8 a quel rôle sur la progression de la tumeur ?

Que se passe-t-il si on bloque IL-8 avec Ac ?

A

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 ?

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14
Q

Par quel mécanisme Ac anti-IL-8 bloque la croissance de la tumeur ?

A

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.

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15
Q

Comment IL-8 favorise la croissance de la tumeur ?

A

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.

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16
Q

IL-8 intervient dans l’angiogenèse et quel autre phénomène ?

A

• 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.

17
Q

Quel modèle pour exprimer K-RAS uniquement dans le poumon ?

Evolution des souris dans ce modèle en activant K-RAS ?

A

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).

18
Q

Chez l’homme : de quoi meurent les patients atteint de BAC ?

Quel facteur pronostic dans le LBA ?

A
  • 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).
19
Q

Ratio neutrophiles/lymphocytes : quel pronostic selon évolution du ratio ?

Dans quels prélèvements ?

A

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.

20
Q

Quelles intéractions PNN / Cellules tumorales dans le BAC :

A
  • 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.
21
Q

Comment mettre en évidence les facteurs chimiotactiques sécrétés par BAC ?

Comment mettre en évidence les facteurs anti-apoptotique pour les PNN dans les BAC ?

A

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

22
Q

Quelle mutation => enrichissement du milieu tumoral en PNN ?

A

• 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.

23
Q

Modèle de STK11/KKb1 KO :

Quel impact sur CD 8 ?

Quel impact sur PNN ?

A

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.

24
Q

Motilité cellulaire et HGF : quelle expérience ?

A

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).

25
Q

PNN et desquamation cellulaire :

A

§ Dans les LBA avec cellules tumorales desquamées il y a plus de
neutrophiles.
§ Les neutrophiles favorisent la desquamation des cellules tumorales.
§ Phénomène de contact : les neutrophiles favorisent le développement des
cellules tumorales mais ça ne les tue pas (remise en place dans une autre
plaque, elles reprolifèrent). Ce décollement se fait avec une intéraction LFA1 ICAM1 ou TNF-R è développement d’anticorps ciblés pour ces ADK avec beaucoup de neutrophiles ?

26
Q

Que permettent les cellules myéloïdes suppressives ?

Quels en sont les 2 types ?

A

• Les cellules myéloïdes suppressives favorisent l’échappement de la tumeur au système immunitaire.

• Il en existe 2 types :
§ Granuleuses (G)
§ Monocytaire (M).

• Ces cellules myéloïdes inhibent la réaction T, la prolifération des LT, le recrutement des LT et des cellules dendritiques.

27
Q

Les cellules myéloïdes suppressives de type granulocytique font partie des LDN et inhibent la prolifération des LT :
§ Ficoll sur sang (gradient de densité sur les cellules du sang) :
Culot cellulaire = neutrophiles et plaquettes è PNN normaux (NDN).
Anneau = lymphocytes et cellules mononuclées => neutrophiles immatures (LDN)
Au dessus = plasma.
§ Les LDN seraient peut être des cellules myéloïdes suppressives de type G.
§ Il y a été montré que quand on met ces LDN sur des lymphocytes et on regarde leur prolifération : les PNN normaux sont non changés pour la prolifération des lymphocytes MAIS avec MDSC = inhibition de la
prolifération lymphocytaire T è si on le dilue on le perd donc effet
biologique car effet dose. Les cellules myéloïdes (LDN) à cet endroit sont surement des cellules immunosuppressives.

A
28
Q

Qu’expriment les cellules myéloïdes suppressives ?

A

Les cellules myéloïdes suppressives expriment LOX-1 (lectine-type oxidized LDL receptor) et sont présentes chez les patients ayant un cancer:

§ PNN LOX-1 : dans le sang circulant (K poumon, K ORL, K colon,
pathologies inflammatoires) quand il y une inflammation, on retrouve ces
cellules en quantité plus importante et elles inhibent la prolifération T
(expérience avec PMN exprimant ou non LOX) è infiltrent le sang circulant et les cancers.

• Les cellules LOX-1 + sont bien suppressives et sont présentes dans les tissus.`