Le microenvironnement immunosuppressive dans le cancer : effets locaux et systémiques sur des monocytes des patients

O microambiente suppressor no câncer : efeitos locais e sistêmicos em monócitos de pacientes

The immunosuppressive microenvironment in cancer : local and systemic effects on patients' monocytes

• Auteur / Autrice : Rodrigo Nalio Ramos
• Direction : Christophe Caux, José Alexandre Marzagão Barbuto
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance le 04/12/2015
• Etablissement(s) : Lyon 1 en cotutelle avec Instituto de Biociências (São Paulo, Brésil)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon
• Jury : Président / Présidente : Luiz Rodolpho Raja Gabaglia Travasos
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Charles Dumontet
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Yves Delneste, Ana Paula Lepique

Mots clés

Mots clés contrôlés

Macrophages

Interleukine 10

Monocytes

Cancer du sein

Mots clés libres

Cancer du sein

Monocytes

Interleukine 10

Macrophages

Cellules dendritiques

Neoplasias mamárias

Monócitos

Interleucina 10

Macrófagos

Células Dendríticas

Breast Cancer

Monocytes

Interleukin 10

Macrophages

Dendritic Cells

Résumé

Chez les patients atteints de cancer, les cellules néoplasiques échappent au contrôle du système immunitaire en raison de leur faible immunogénicité et d'une capacité exacerbée à moduler le micro-environnement. Nous décrivons ici les effets de ce micro-environnement tumoral sur la différenciation locale et systémique des monocytes et l'impact de la présence de Macrophages-Associés aux Tumeurs (TAM) CD163+ sur la survie des patientes atteintes de cancer du sein. Par une analyse de cytométrie en flux, nous décrivons un composition hétérogène des sous-types de TAM CD163low et CD163high, où nous avons observé l'association entre une fréquence élevée de TAM CD163high et une faible infiltration des lymphocytes T CD3+. Par immunohistochimie sur une analyse rétrospective (±12 ans), nous avons démontré une forte corrélation entre la fréquence élevée de TAM CD163+ et un risque accru de progression pour les patientes (log-rank *p<0.05, n=238). In vitro, les monocytes CD14+ conditionnés par le micro-environnement tumoral présentent une différenciation biaisée en faveur des MΦ CD163highCD86lowIL-10high, que non seulement ne stimulent pas la prolifération des lymphocytes T CD4+ naïfs, mais inhibent fortement l'expansion et la production d'IFN-γ et de TNF-α par les lymphocytes T CD4+ préalablement activé. Cette différenciation de MΦ en M2-like (CD163highIL-10high) est associée à des quantités élevées de TGF-β, M-CSF et VEGF dans le micro-environnement tumoral. Par ailleurs, les monocytes circulants des patientes atteintes de cancer du sein présentent un profil cytokinique immunosuppresseur et sont biaisés vers une différenciation en MΦ et Mo-DCs qui présentant des capacités suppressives

O desenvolvimento do câncer é normalmente associado a desvios no sistema imune, principalmente devido a sua falha em perceber, reconhecer e eliminar células neoplásicas de maneira eficiente. Nesse contexto, duas Células Apresentadoras de Antígenos (APCs), Células Dendríticas (DCs) e Macrófagos (MΦ), têm um papel crucial na identificação de alterações nos tecidos e na estimulação da imunidade adaptativa antitumoral. No entanto, fatores derivados de tumores modulam essas APCs, impedindo a iniciação das respostas imunes e culminando no estabelecimento do câncer. Investigamos aqui como o microambiente tumoral poderia modular a diferenciação de monócitos em APCs in vitro e de modo sistêmico. Nossos dados revelaram que em cânceres de mama e ovário, Macrófagos-Associados a Tumores (TAMs) são a subpopulação mais frequente em leucócitos CD45+MHCII+, e são encontrados em uma frequência variável de TAMs CD163low ou TAMs CD163high. O último, (TAMs CD163high) expressaram maiores níveis de PD-L1 e elevada produção de IL-10 sob a ativação de LPS. Além disso, a análise retrospectiva por imunohistoquímica revelou uma forte correlação entre a presença de TAMs CD163+ e uma baixa taxa de sobrevida em pacientes com câncer de mama. Ainda, a alta frequência de TAMs CD163high foi correlacionada com um baixo infiltrado de células T CD3+. Monócitos saudáveis condicionados por sobrenadantes de tumores de mama tiveram sua diferenciação in vitro direcionada para um fenótipo CD163highIL-10high, células capazes de suprimir a expansão de células T naive CD4+ e a produção de IFN- γ e TNF-α via IL-10. Esse fenótipo adquirido por monócitos condicionados foi associado à presença de altos níveis de CCL22, M-CSF, TGF-β1, TGF-β3, e VEGF no microambiente tumoral. Interessantemente, avaliando os efeitos sistêmicos dos tumores, monócitos circulantes de pacientes com câncer de mama falharam em diferenciar-se em M1- MΦ na presença de GM-CSF/IFN-γ e mantiveram um fenótipo alterado CD163+/-IL-10+TNF-α+

In cancer patients, the neoplastic cells escape from the immune control because of their low immunogenicity and their exacerbated capacity to modulate the microenvironment. Here we describe the local and systemic effects of the tumor microenvironment on monocyte differentiation and the impact of the presence of Tmor Associated Macrophages (TAM) CD163+ on the survival of breast cancer patients. By flow cytometry analysis, we describe a heterogeneous composition of CD163low and CD163high TAM subtypes, where we observed the association between high frequency of CD163high TAM infiltration and low CD3+ T lymphocytes presence. By immunohistochemistry on a retrospective analysis (±12 years), we have shown a strong correlation between high frequency CD163+ TAM and an increased risk of progression for patients (log-rank *p<0.05, n= 238). In vitro, CD14+ monocytes conditioned by tumor microenvironment exhibit a biased differentiation towards a CD163highCD86lowIL-10high macrophages (MΦ) phenotype, that not only failed to stimulate the proliferation of naive CD4+ T cells, but strongly inhibited the expansion and the production of IFN-γ and TNF-α by activated-CD4+ T cells. This differentiation into M2-like MΦ (CD163highIL-10high) is associated with high levels of TGF-β, M-CSF and VEGF found in the tumor microenvironment. Furthermore, circulating monocytes of breast cancer patients produced an immunosuppressive cytokine profile and are biased towards the differentiation into MΦ and Mo-DCs that show suppressive capacities