Caractérisation de l'influence de CXCL14 sur les sous-populations de fibroblastes inflammatoires associés au cancer (iCAF) : implication dans l'efficacité des chimio-immunothérapies

Characterization of the influence of CXCL14 on subpopulations of cancer-associated inflammatory fibroblasts (iCAF): Implication in the efficacy of chemoimmunotherapies.

• Auteur / Autrice : Marjorie Labesse
• Direction : Christophe Borg, Angélique Vienot
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Médecine, cancérologie, génétique, hématologie, immunologie
• Date : Inscription en doctorat le 14/11/2022
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : RHG - Interaction hôte-greffon-tumeur et ingénierie cellulaire et génique

Mots clés

Mots clés libres

Fibroblastes

Biomarqueurs

Cancer

Chimiokines

Fibroblasts

Biomarkers

Cancer

Chemokines

Résumé

L'immunothérapie a amélioré la prise en charge des cancers, néanmoins les réponses tumorales ne sont objectives que pour un nombre limité de patients. La production de chemokines CXCL9/CXL10 détermine l'infiltration des tumeurs par les cellules T effectrices. Une reprogrammation épigénétique peut inhiber l'expression de ces chemokines et contribuer à la résistance à l'immunothérapie. Dans des modèles murins de cancer du pancréas, notre équipe a identifié que le TGFb réprime l'expression de CXCL9/CXCL10 dans les firboblastes associés au cancer (CAF) ainsi que l'infiltration des cellules CD8+ activées par la tumeur. A l'aide d'une technique de single-cell RNA-seq (scRNAseq), nous avons identifié plusieurs sous-types de fibroblastes inflammatoires (iCAF) caractérisé par un switch chemokinique après la neutralisation du TGFb et de PD-1 et exposition à la chimiothérapie. Nous avons notamment mis en évidence une sous-population de iCAF caractérisé par une expression faible de CXCL9/CXCL10 et élevée de CXCL14, associés à un mauvais pronostic. Nous émettons l'hypothèse que CXCL14 pourrait neutraliser la production de CXCL9/CXCL10 par une régulation épigénétique au sein des fibroblastes associés au cancer, agissant sur la modulation de l'infiltrat immunitaire. Nous visons à identifier les facteurs impliqués pour moduler les phénotypes des fibroblastes et induire les différentes sous-populations de iCAF. Nos expériences seront menées à partir de fibroblastes naïfs murins et de lignées fibroblastiques. Nous étudierons ensuite l'influence de la chimio-immunothérapie sur l'expression des récepteurs de CXCL14 dans les différentes sous-populations de iCAF. Nous évaluerons également l'influence de CXCL14 sur les différentes sous-populations de iCAF. Cette étape caractérisera le phénotype et le profil transcriptomique des iCAF modulés par CXCL14, elle évaluera, également, le rôle protumoral et leurs propriétés immunosuppressives. Nous procéderons ensuite à un screening d'épidrugs en sélectionnant celles empêchant le TGFb d'induire contexte épigénétiques répressifs sur les promoteurs CXCL9/10. Nous identifierons es mécanismes épigénétiques qui favorisent la neutralisation de CXCL9/10 dans les iCAF exposées à CXCL14, ainsi que le rôle de la signalisation CXCL14/ACKR2 dans la résistance à la chimie-immunothérapies. Enfin, nous validerons la présence de iCAF ACKR2+ chez l'homme, caractériserons son phénotype et son profil transcriptomique, et évaluerons son rôle pronostic à partir d'une cohorte de patients opérés d'un cancer pancréatique localisé. Ce projet vise à améliorées connaissances spécifiques du storma tumoral dans les cancers du pancréas, en terme de survie et de prédiction pour l'efficacité de la chimie-immunothérapie.

Immunotherapy has improved the management of cancers, however, tumor responses are only objective in a limited number of patients. The production of CXCL9/CXL10 chemokines determines tumor infiltration by effector T cells. Epigenetic reprogramming may inhibit the expression of these chemokines and contribute to resistance to immunotherapy. In mouse models of pancreatic cancer, our team identified that TGFb represses CXCL9/CXCL10 expression in cancer-associated firboblasts (CAFs) as well as tumor-activated CD8+ cell infiltration. Using a single-cell RNA-seq technique (scRNAseq), we identified several subtypes of inflammatory fibroblasts (iCAF) characterized by a chemokine switch after TGFb and PD-1 neutralization and exposure to chemotherapy. In particular, we have identified a subpopulation of iCAF characterized by low expression of CXCL9/CXCL10 and high expression of CXCL14, associated with a poor prognosis. We hypothesize that CXCL14 could neutralize CXCL9/CXCL10 production through epigenetic regulation in cancer-associated fibroblasts, acting on the modulation of the immune infiltrate. We aim to identify the factors involved in modulating fibroblast phenotypes and inducing the different subpopulations of iCAF. Our experiments will be conducted using naive murine fibroblasts and fibroblast lines. We will then study the influence of chemoimmunotherapy on the expression of CXCL14 receptors in the different iCAF subpopulations. We will also evaluate the influence of CXCL14 on the different iCAF subpopulations. This step will characterize the phenotype and transcriptomic profile of CXCL14-modulated iCAFs, and evaluate their protumoral role and immunosuppressive properties. We will then screen epidrugs by selecting those that prevent TGFb from inducing repressive epigenetic context on CXCL9/10 promoters. We will identify the epigenetic mechanisms that promote CXCL9/10 neutralization in iCAFs exposed to CXCL14, as well as the role of CXCL14/ACKR2 signaling in resistance to chemo-immunotherapies. Finally, we will validate the presence of ACKR2+ iCAF in humans, characterize its phenotype and transcriptomic profile, and evaluate its prognostic role in a cohort of patients operated on for localized pancreatic cancer. This project aims to improve specific knowledge of tumor storma in pancreatic cancers, in terms of survival and prediction for the efficacy of chemo-immunotherapy