Nouvelle espérance pour le traitement du cancer colorectal
Des chercheurs examinent le poly(I:C) pour booster la réponse immunitaire dans le cancer colorectal.
Shania M Corry, Svetlana Sakhnevych, Noha Ehssan Mohamed, Sudhir B Malla, Ryan Byrne, Andrew Young, Raheleh Amirkhah, Courtney Bull, Andrea Lees, Keara Redmond, Tamsin Lannagan, Rachel Ridgway, Fiona R Taggart, Natalie C Fisher, Tim Maughan, Mark Lawler, Andrew Campbell, Simon J Leedham, Aideen E Ryan, Dan B Longley, Donna Small, Owen J Sansom, Philip D Dunne
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Table des matières
- Sous-types de cancer colorectal
- Le défi de traiter les tumeurs riches en stroma
- Poly(I:C) et son rôle dans le traitement du cancer
- Comment fonctionne Poly(I:C)
- Examiner la réponse immunitaire
- Effets sur les cellules épithéliales cancéreuses
- L'activation de protéines de signalisation clés
- Explorer la réponse génique
- Création de signatures géniques
- Comparaison entre les types de tumeurs
- Le phénotype immunitaire
- Changement dans l'équilibre des macrophages
- Le changement épithélial remarquable
- L'état de cellule souche régénérative
- Conclusion : L'avenir du traitement du CRC
- Source originale
- Liens de référence
Le cancer colorectal (CRC) est un type de cancer qui se développe dans le côlon ou le rectum. C'est une maladie compliquée parce que tous les CRC ne se ressemblent pas ; différents types peuvent se comporter très différemment. Les chercheurs classifient le CRC en groupes basés sur leurs caractéristiques biologiques pour mieux comprendre comment les traiter.
Sous-types de cancer colorectal
Le CRC a quatre sous-types biologiques principaux connus sous le nom de sous-types moléculaires de consensus (CMS). Ces sous-types aident les médecins à déterminer comment une tumeur pourrait se comporter et réagir au traitement. Parmi eux, deux groupes notables sont le CMS1 et le CMS4.
CMS1 : Ce sous-type est connu pour sa réponse favorable à certains traitements immunitaires. Il montre généralement beaucoup d'activité immunitaire.
CMS4 : En revanche, les tumeurs CMS4 ne répondent pas bien aux traitements standard, ce qui les rend plus difficiles à traiter.
Une autre classification, appelée les sous-types dérivés de voies (PDS), combine ces deux sous-types en une seule catégorie pour aider les chercheurs à voir des schémas dans le comportement du cancer.
Le défi de traiter les tumeurs riches en stroma
Les tumeurs CMS4 représentent un gros défi en matière de traitement. Elles sont « riches en stroma », ce qui signifie qu'elles ont beaucoup de tissu conjonctif. Ce tissu peut rendre difficile l'accès des traitements aux cellules cancéreuses. Des recherches ont montré que les tumeurs dans cette catégorie ont tendance à récidiver ; en d'autres termes, elles reviennent après traitement.
Les scientifiques explorent de nouvelles options de traitement spécifiquement pour ces tumeurs difficilement traitables. Ils ont découvert qu'à l'intérieur du sous-type CMS4, il existe deux groupes distincts avec des comportements différents. Certaines tumeurs montraient de meilleures réponses aux traitements grâce à des signaux du système immunitaire.
Poly(I:C) et son rôle dans le traitement du cancer
Une option de traitement prometteuse que les chercheurs explorent est un composé appelé poly(I:C). Cette substance peut imiter des infections virales, entraînant une réponse immunitaire. Poly(I:C) a montré son potentiel pour activer des réponses immunitaires qui pourraient aider à réduire les Métastases (la propagation du cancer vers d'autres parties du corps) dans les cancers riches en stroma.
Dans des tests en laboratoire, les chercheurs ont observé que poly(I:C) pouvait entraîner un taux beaucoup plus bas de métastases hépatiques dans des modèles de cancer spécifiques. C’est comme envoyer des renforts pour combattre les troupes du cancer qui se répandent dans le foie.
Comment fonctionne Poly(I:C)
Lorsque poly(I:C) est introduit dans des modèles de tumeur, il stimule le système immunitaire pour s'activer. Les observations en laboratoire ont indiqué que ce composé encourageait la croissance de certaines cellules immunitaires appelées cellules T CD8+. Ce sont comme les forces spéciales du système immunitaire, formées pour attaquer les cellules cancéreuses. Plus il y a de cellules CD8+, moins il y a de tumeur à combattre.
Ainsi, le traitement par poly(I:C) peut transformer l'environnement tumoral en un endroit moins accueillant pour les cellules cancéreuses en encourageant ces guerriers immunitaires à agir.
Examiner la réponse immunitaire
Pour étudier plus en détail comment poly(I:C) fonctionne, les chercheurs ont observé de près comment différents types de cellules dans les tumeurs réagissent. Ils ont constaté que le traitement par poly(I:C) entraînait des réponses différentes chez les cellules cancéreuses et les cellules immunitaires.
Effets sur les cellules épithéliales cancéreuses
Dans les cancers, le traitement par poly(I:C) avait divers effets. Par exemple, une lignée cellulaire cancéreuse spécifique, HCT116, a montré un taux de mortalité significatif lorsqu'elle était exposée à poly(I:C). Le traitement a déclenché la mort cellulaire en activant certains processus dans les cellules, à savoir les caspases, qui sont comme les bourreaux dans le processus de mort cellulaire programmée.
En revanche, les cellules immunitaires appelées Macrophages dérivés de THP-1 ont montré une réponse différente. Elles ont montré de la résilience et n'ont pas péri lorsqu'elles étaient exposées à poly(I:C), signalant que ce traitement pourrait potentiellement stimuler les cellules immunitaires sans les endommager.
L'activation de protéines de signalisation clés
Lorsque les cellules cancéreuses étaient exposées à poly(I:C), les chercheurs ont remarqué une activation de protéines qui sont essentielles pour les réponses immunitaires, comme STAT1 et NF-kB. Ces protéines sont cruciales pour réguler les gènes qui aident à combattre les infections et à réguler l'inflammation. En termes simples, ce sont comme les chefs d'équipe dans une opération militaire, envoyant des ordres au reste du système immunitaire.
D'un autre côté, les macrophages dérivés de THP-1 n'ont pas montré une activation similaire de NF-kB, ce qui indique que leur réponse est assez unique par rapport aux cellules cancéreuses.
Explorer la réponse génique
Pour approfondir comment poly(I:C) fonctionne, les scientifiques ont examiné les gènes qui étaient activés ou désactivés lorsque les cellules étaient traitées. Ils voulaient voir si le traitement modifiait la façon dont les cellules communiquent et réagissent entre elles.
Création de signatures géniques
En étudiant l'expression génique après traitement par poly(I:C), les chercheurs ont découvert des ensembles distincts de gènes qui étaient activés dans les cellules cancéreuses par rapport aux cellules immunitaires. Ils ont créé des signatures de réponse à poly(I:C), qui sont comme une playlist de gènes qui indiquent comment les cellules sont susceptibles de répondre au traitement.
Ces signatures ont fourni un moyen de mesurer à quel point poly(I:C) favorise des réponses immunitaires bénéfiques et influence le comportement tumoral.
Comparaison entre les types de tumeurs
Les chercheurs ont également comparé ces signatures géniques entre différents types de CRC. Il s'est avéré que les tumeurs répondant bien à poly(I:C) ressemblaient aux tumeurs CMS1, qui sont associées à de meilleures réponses immunitaires. En revanche, les tumeurs CMS4 ne montraient pas la même réactivité.
Cette comparaison révèle un chemin potentiel pour cibler les traitements vers des types spécifiques de CRC en fonction de leurs profils génétiques et de la manière dont ils pourraient réagir à poly(I:C).
Le phénotype immunitaire
Les macrophages, un type de cellule immunitaire, peuvent assumer différents rôles. Ils peuvent soit aider à combattre les tumeurs (phénotype M1-like pro-inflammatoire), soit aider les tumeurs à croître (phénotype M2-like anti-inflammatoire).
Changement dans l'équilibre des macrophages
Dans des études impliquant poly(I:C), les chercheurs ont remarqué une augmentation des caractéristiques de macrophages de type M1 après traitement avec le composé. C'est une super nouvelle car un équilibre penché en faveur du phénotype M1 signifie que le système immunitaire est plus prêt à combattre la tumeur.
Ce changement a été observé non seulement en laboratoire mais également reflété dans des échantillons de tumeurs humaines. Ces résultats suggèrent que poly(I:C) pourrait être un élément clé pour modifier l'environnement immunitaire dans le CRC vers un qui combat le cancer plus efficacement.
Le changement épithélial remarquable
Poly(I:C) n'a pas seulement affecté les cellules immunitaires, mais a aussi eu un impact sur les cellules cancéreuses elles-mêmes. Les cellules épithéliales qui ont réagi à poly(I:C) ont commencé à montrer des traits plus alignés avec un état plus sain et régénératif.
L'état de cellule souche régénérative
Le traitement a mis en avant une condition semblable à celle des cellules souches régénératives dans les cellules cancéreuses. Cela suggère qu'au lieu de simplement mourir, les cellules sont poussées vers un état qui pourrait aider à maintenir le cancer à distance et à préserver la santé des tissus. Cependant, les changements étaient encore subtils et nécessitaient des études supplémentaires pour comprendre pleinement leurs implications.
Conclusion : L'avenir du traitement du CRC
Le potentiel de poly(I:C) à déclencher des réponses immunitaires bénéfiques dans le cancer colorectal présente une avenue prometteuse pour de futurs traitements. Les effets combinés sur le système immunitaire et les cellules tumorales pourraient mener à une stratégie plus efficace pour gérer cette maladie difficile.
Alors que davantage de recherches sont menées, les scientifiques espèrent identifier les meilleures manières d'utiliser poly(I:C) en combinaison avec les traitements existants pour améliorer les résultats pour les patients atteints de cancer colorectal. C'est une période excitante dans le domaine de la recherche sur le cancer, et peut-être qu'un jour, poly(I:C) contribuera à inverser la tendance dans la lutte contre cette maladie complexe.
En attendant, les chercheurs sont optimistes, alimentés par l'espoir qu'à chaque étude, nous nous rapprochons un peu plus des meilleures manières de déjouer le cancer colorectal-après tout, c'est un jeu d'esprit, et les enjeux n'ont jamais été aussi élevés !
Titre: Viral mimicry redirects immunosuppressed colorectal tumour landscapes towards a proinflammatory and CMS1-like regenerative state
Résumé: In colorectal cancer (CRC), tumours classifier as consensus molecular subtype 4 (CMS4) have the worst prognosis and derive negligible benefit from chemotherapy. We previously described how repressed interferon-related signalling is associated with increased relapse in CMS4 tumours. Although the viral mimetic poly(I:C) can reduce liver metastasis in vivo, the initial phenotypic changes that underpin its anti-metastatic response remain poorly described, particularly in the immunosuppressed CMS4 tumour microenvironment. Here we characterise lineage-specific anti-metastatic responses induced by poly(I:C), including acute macrophage polarisation and a novel CMS1-like regenerative stem cell state, which drive pro-inflammatory microenvironmental changes in CRC. These insights enabled the development of tractable biomarkers that identify an "immune-warm" patient subset most likely to respond to poly(I:C), enriched for mismatch-repair proficient (pMMR), anti-inflammatory macrophages and CMS4-like features. The viral mimetic poly(I:C) offers a tailored treatment option for CMS4 tumours, by reprogramming stem cell states and activation of an innate-adaptive anti-metastatic response.
Auteurs: Shania M Corry, Svetlana Sakhnevych, Noha Ehssan Mohamed, Sudhir B Malla, Ryan Byrne, Andrew Young, Raheleh Amirkhah, Courtney Bull, Andrea Lees, Keara Redmond, Tamsin Lannagan, Rachel Ridgway, Fiona R Taggart, Natalie C Fisher, Tim Maughan, Mark Lawler, Andrew Campbell, Simon J Leedham, Aideen E Ryan, Dan B Longley, Donna Small, Owen J Sansom, Philip D Dunne
Dernière mise à jour: Dec 3, 2024
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.28.625928
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.28.625928.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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