Des chercheurs de Johns Hopkins Medicine ont découvert que l’organisation de différents types de cellules immunitaires dans les tumeurs pancréatiques est associée à la façon dont les patients atteints d’un cancer du pancréas réagissent au traitement et à la durée de leur survie. Les nouvelles découvertes, publiées le 16 septembre dans Recherche contre le cancerpourrait éventuellement conduire à de nouvelles façons de traiter le cancer du pancréas, qui a le taux de mortalité le plus élevé de tous les cancers majeurs.
« La cartographie de l’emplacement de certaines cellules immunitaires associées à une tumeur pourrait être un nouveau biomarqueur pour prédire la survie des patients », déclare Aleksander Popel, Ph.D., professeur de génie biomédical et directeur du laboratoire de biologie des systèmes à la Johns Hopkins University School of Médecin et membre du Johns Hopkins Sidney Kimmel Cancer Center. « Nous espérons que nos résultats conduiront non seulement à une meilleure compréhension fondamentale du cancer, mais aussi au potentiel de fournir des conseils pronostiques aux cliniciens traitant le cancer du pancréas.
En 2022, le National Cancer Institute estime que plus de 62 000 Américains devraient recevoir un diagnostic de cancer du pancréas et près de 50 000 mourront de la maladie. En moyenne, seulement 10 % environ des personnes atteintes d’un cancer du pancréas survivront pendant cinq ans. Prédire quels patients sont les plus susceptibles de répondre aux quelques traitements existants est difficile ; les chercheurs recherchent depuis longtemps d’autres outils – cellules, molécules ou gènes – qui stratifient les patients atteints d’un cancer du pancréas en fonction de leur survie.
Ces dernières années, les scientifiques qui étudient de nombreux types de cancer ont découvert l’importance des cellules, des molécules et des vaisseaux sanguins non cancéreux qui entourent les tumeurs – appelées le microenvironnement tumoral. Une partie de ce microenvironnement tumoral est constituée de cellules immunitaires ; certains ont la capacité de cibler une tumeur pour la détruire tandis que d’autres aident la tumeur à échapper au système immunitaire.
Dans des recherches antérieures sur le cancer du pancréas, les chercheurs ont compté le nombre de cellules immunitaires présentes dans le microenvironnement tumoral et n’ont trouvé aucune association avec les résultats des patients, mais Haoyang Mi, étudiant diplômé de Popel et Johns Hopkins, a émis l’hypothèse que l’arrangement physique des cellules immunitaires pourrait être plus important que le nombre total.
Dans la nouvelle étude, Popel, Mi et ses collaborateurs de l’Oregon Health & Science University ont utilisé une méthode appelée immunohistochimie multiplexée pour identifier les emplacements de 27 molécules immunitaires différentes dans les tumeurs réséquées chirurgicalement de 45 personnes atteintes d’adénocarcinome canalaire pancréatique – la forme la plus courante de pancréas cancer. Les patients étaient à 52% des femmes, âgés en moyenne de 63,5 ans et avaient tous les stades du cancer, 41% des cancers des participants s’étant propagés à au moins quatre ganglions lymphatiques.
Les molécules – trouvées dans différentes combinaisons à la surface de différents types de cellules immunitaires – correspondent aux emplacements relatifs des sous-types de cellules immunitaires.
Ensuite, ils ont développé de nouveaux algorithmes de calcul pour analyser comment ces cellules, en nombre, en emplacement et en forme, variaient entre les patients qui ont survécu plus longtemps ou moins longtemps que le temps de survie médian de 619 jours.
« Avec les approches informatiques que nous avons développées, nous avons analysé non seulement la densité de chaque type de cellule, mais aussi la façon dont elles interagissent les unes avec les autres dans l’architecture spatiale des tumeurs », explique Mi, le premier auteur du nouvel article.
Les chercheurs ont découvert que, parmi les 22 patients qui ont survécu moins longtemps que la moyenne (une médiane de 313 jours), les cellules immunitaires appelées myélomonocytes IL-10+ avaient tendance à être situées à proximité d’un groupe de cellules T granzyme B+ CD8+ (ou lymphocytes T cytotoxiques) . Parmi les 23 patients qui ont survécu plus longtemps que la moyenne (une médiane de 832 jours), les mêmes myélomonocytes étaient davantage regroupés à proximité d’un autre type de lymphocyte T, appelé lymphocytes T PD-1+ CD4+ (ou lymphocytes T auxiliaires activés).
À la lumière de ce que l’on sait sur la fonction de chacune de ces cellules immunitaires, dit Mi, les résultats ont du sens. Chaque type de cellule agit comme un frein sur un autre. Les lymphocytes T cytotoxiques produisent une toxine qui peut tuer les cellules cancéreuses, mais – parmi les survivants à court terme – les chercheurs émettent l’hypothèse que les myélomonocytes voisins bloquent cette capacité. Chez les survivants à long terme, cependant, ils pensent que les lymphocytes T auxiliaires activés désactivent les myélomonocytes, qui, à leur tour, permettent aux lymphocytes T cytotoxiques de combattre plus efficacement le cancer.
D’autres études sont nécessaires pour vérifier ces hypothèses sur la façon dont les cellules interagissent dans le microenvironnement de la tumeur pancréatique, selon les chercheurs, ainsi que pour déterminer si le ciblage de l’un des types de cellules pourrait conduire à de nouvelles immunothérapies pour le cancer du pancréas. Mais les chercheurs espèrent que des études supplémentaires confirmeront que l’association du microenvironnement tumoral avec la survie peut fournir des informations pronostiques aux cliniciens et potentiellement orienter les patients vers certains traitements ou essais cliniques.
Parmi les autres chercheurs qui ont contribué à la recherche figurent Elizabeth Jaffee du Johns Hopkins Kimmel Cancer Center et Shamilene Sivagnanam, Courtney Betts, Shannon Liudahl et Lisa Coussens de l’Oregon Health & Science University.
La recherche a été soutenue par les National Institutes of Health, le Knight Cancer Institute et le OHSU-Brenden-Colson Center for Pancreatic Care.
