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Tumor-Promoting Effects of Myeloid-Derived Suppressor Cells Are Potentiated by Hypoxia-Induced Expression of miR-210
No full textMyeloid-derived suppressor cells (MDSC) contribute significantly to the malignant characters conferred by hypoxic tumor microenvironments. However, selective biomarkers of MDSC function in this critical setting have not been defined. Here, we report that miR-210 expression is elevated by hypoxia-inducible factor-1α (HIF1α) in MDSC localized to tumors, compared with splenic MDSC from tumor-bearing mice. In tumor MDSC, we determined that HIF1α was bound directly to a transcriptionally active hypoxia-response element in the miR-210 proximal promoter. miR-210 overexpression was sufficient to enhance MDSC-mediated T-cell suppression under normoxic conditions, while targeting hypoxia-induced miR-210 was sufficient to decrease MDSC function against T cells. Mechanistic investigations revealed that miR-210 modulated MDSC function by increasing arginase activity and nitric oxide production, without affecting reactive oxygen species, IL6, or IL10 production or expression of PD-L1. In splenic MDSC, miR-210 regulated Arg1, Cxcl12, and IL16 at the levels of both mRNA and protein, the reversal of which under normoxic conditions decreased T-cell-suppressive effects and IFNγ production. Interestingly, miR-210 overexpression or targeting IL16 or CXCL12 enhanced the immunosuppressive activity of MDSC in vivo, resulting in increased tumor growth. Taken together, these results provide a preclinical rationale to explore miR-210 inhibitory oligonucleotides as adjuvants to boost immunotherapeutic responses in cancer patients
Etude de l'implication de l'autophagie dans l'acquisition de résistance tumorale à la lyse par les lymphocytes "Natural Killer"
No full textNatural killer (NK) cells are effectors of the antitumor immunity, able to kill cancer cells through the release of the cytotoxic protease granzyme B. NK-based therapies have recently emerged as promising anticancer strategies. However, it is well established that hypoxic microenvironment interferes with the function of antitumor immune cells and constitutes a major obstacle for cancer immunotherapies. Recent studies demonstrated that autophagy is an important regulator of innate immune response in this microenvironment, but the mechanism by which autophagy regulates NK cell-mediated antitumor immune responses remains elusive. Here, we demonstrate that hypoxia impairs breast cancer cell susceptibility to NK-mediated lysis in vitro via the activation of autophagy. This impairment was not related to a defect in target cell recognition by NK cells but to the degradation of NK-derived granzyme B in autophagosomes of hypoxic cells. Inhibition of autophagy by targeting beclin1 (BECN1) restored granzyme B levels in hypoxic cells in vitro and induced tumor regression in vivo by facilitating NK-mediated tumor cell killing. Together, our data highlight autophagy as a mechanism underlying the resistance of hypoxic tumor cells to NK-mediated lysis and provides a cutting-edge advance in our understanding of the underlying mechanism. This study might pave the way for the formulation of more effective NK cell-based antitumor therapies.Les lymphocytes « Natural Killer » (NK) sont des effecteurs de l’immunité innée, capables de lyser les cellules cancéreuses grâce au relargage de la protéase cytotoxique Granzyme B (GzmB). Récemment, de nouvelles stratégies anti-cancéreuses, basées sur l’utilisation des cellules NK, ont émergé et se sont révélées très prometteuses. Il est maintenant clairement établi que le microenvironnement tumoral hypoxique influence la réponse immunitaire et constitue, de ce fait, un obstacle majeur pour établir des protocoles d’immunothérapies efficaces. Des études récentes ont montré que l’autophagie est un régulateur important de l’immunité innée dans le microenvironnement tumoral, mais les mécanismes de régulation impliqués restent encore peu connus. Nous avons montré in vitro que l'hypoxie diminue la sensibilité des cellules de carcinome mammaire à la lyse dépendante des cellules NK par un mécanisme impliquant l'activation de l'autophagie. De manière intéressante, cette diminution de lyse est reversée par l’inhibition de l’autophagie. Nous avons démontré que la résistance des cellules tumorales hypoxiques à la lyse par les cellules NK n'est liée ni à un défaut de reconnaissance des cellules cibles, ni à une altération de l’activité cytotoxique des effecteurs. Nous avons mis en évidence que l'activation de l’autophagie conduit à la dégradation de GzmB dans les lysosomes des cellules hypoxiques. Ainsi, ces cellules deviennent résistantes à l’apoptose, qui est normalement induite par GzmB, transféré par les cellules NK. L’invalidation génétique et pharmacologique de l'autophagie permet de restaurer le niveau intracellulaire de GzmB et réduit la résistance des cellules cibles hypoxiques in vitro. Nos résultats mettent en évidence que l'autophagie est un régulateur primordial de la réponse immunitaire anti-tumorale dépendante des cellules NK. Nous avons validé ce concept in vivo en montrant que l’inhibition de l'autophagie favorise de manière significative la prise en charge de la tumeur par les cellules NK dans des modèles murins de mélanome et de carcinome mammaire. Cette étude contribue à l’avancé des connaissances sur la manière dont l'autophagie, induite par l'hypoxie, affecte la lyse dépendante des cellules NK et ouvre la voie à la formulation de nouvelles stratégies thérapeutiques anti-tumorales combinant l’utilisation des cellules NK à des inhibiteurs d'autophagie
Impact de la transition épithélio-mésenchymateuse sur la régulation de la réponse immunitaire anti-tumorale dans le cancer du sein
No full textDans le contexte cancéreux, la transition epithélio mésenchymateuse (TEM) est associée à un mauvais pronostic clinique et un échappement immunitaire. Au-delà de la régulation transcriptionelle de la protéine « programmed cell death 1 (PD-L1) » lors de ce processus de TEM, nous avons démontré dans un premier temps que CMTM6 est surexprimé dans les cellules effectuant la TEM comparé aux cellules épithéliales. En effet, CMTM6 est considéré depuis peu comme essentiel pour la stabilisation et le recyclage de PD-L1 à la surface des cellules cancéreuses. Par la suite, nous avons démontré que l’inhibition de CMTM6 dans les cellules mésenchymateuses induit une diminution partielle mais significative de l’expression de PD-L1. Dans un second temps, nous nous avons démontré que l’expression d’autres membres de la famille CMTM, CMTM3 et CMTM7 est augmentée durant le processus de la TEM en comparaison des cellules épithéliales. De plus amples investigations ont montré qu’en plus de CMTM6, CMTM7 intervient également dans la modulation de l’expression de PD-L1, CMTM7.Ainsi, durant la TEM, l’expression de CMTM7 est augmentée et l’inhibition simultanée de CMTM6 et CMTM7 engendre une diminution de 50% de l’expression de PD-L1.De plus, des résultats préliminaires émettent l’hypothèse que CMTM7 serait transcriptionellement régulé par SNAI1. Nos résultats suggèrent également que l’inhibition de CMTM6 et/ou CMTM7 améliore la survie des cellules T in vitro, similaire à celle observée lors de l’utilisation d’anticorps anti-PD-1/PD-L1.Dans leurs ensembles, nos résultats ont permis de mettre en avant le rôle de CMTM6 et CMTM7 dans la régulation de PD-L1 dans le contexte mésenchymateux. Ainsi, nos résultats contribuent à une meilleure compréhension de la régulation de PD-L1 et de la résistance des cellules tumorales face à la lyse médiée par les lymphocytes T lors du processus de la TEM.Epithelial to mesenchymal transition (EMT) is well-known mechanism which is associated with poor prognosis and tumor escape from immune escape surveillance in cancer. In addition to the transcriptional regulation of PD-L1 in breast cancer (BC) undergoing EMT, here we show that CMTM6 is overexpressed in EMT-activated BC cells as compared with epithelial cells. CMTM6 was recently consider as a key regulator for the stabilization and recycling of PD-L1 at the cell surface in a broad range of cancer types. We, therefore silenced CMTM6 and observed a partial but significant downregulation of surface PD-L1 in BC undergoing EMT. Further investigations demonstrate that other members of the CMTM family contribute to PD-L1 regulation. In addition to CMTM6, CMTM3 and CMTM7 were also found to be upregulated in EMT-induced BC cells. However only CMTM7 silencing modulate the SNAI-induced PD-L1 surface expression as compared with control cells. Dual CMTM6 and CMTM7 silencing significantly reduced for up to 50% the expression of the SNAI-dependent PD-L1 surface expression in mesenchymal tumor cells.Supplementary results showed that hypoxia, a common feature observed in the tumor microenvironment, positively regulated CMTM6 gene expression in several cancer cell lines. Moreover, preliminary data show that CMTM7, but not CMTM6 is transcriptionally regulated by SNAI1, but not ZEB1 in EMT-activated BC cells. Our data also suggest that targeting CMTM6 and/or CMTM7 were able to increase T cell survival by caspase3/7 measurement activity, to the same degree as PD-1/PD-L1 blockade in vitro.Overall, our results provided additional highlight EMT as new inducers of the CMTM family expression in BC as well as a comprehensive overview on PD-L1 regulation during EMT and its impact on T-cell mediated cell death via CMTM6 and CMTM7 expression
Caractérisation du microenvironnement tumoral dans la leucémie lymphoïde chronique par cytométrie de masse : implications pour l'immunothérapie
No full textLa leucémie lymphoïde chronique (LLC), la leucémie la plus fréquente chez l'adulte, est caractérisée par l'accumulation de lymphocytes B matures dans le sang périphérique et les tissus lymphoïdes. La progression de la LLC est fortement dépendante des interactions complexes au sein du microenvironnement tumoral (TME) et malgré les récentes avancées dans le traitement de la LLC ciblant la TME, la LLC reste une maladie incurable. Par conséquent, nous voulions caractériser en profondeur le paysage immunitaire dans le TME dans la LLC murine et humaine afin d'identifier de nouvelles cibles potentielles pour une approche immunothérapeutique. À cette fin, nous avons effectué une caractérisation complète et approfondie par cytométrie de masse à haute dimension pour établir une cartographie approfondie des sous-populations de cellules immunitaires. Nous démontrons que les changements pertinents dans la composition des cellules immunitaires, en particulier l'expansion de sous-populations spécifiques de cellules immunitaires lymphoïdes et myéloïdes, sont associés à une forte suppression immunitaire contribuant ainsi à un phénotype d'échappement dans la LLC. Ces changements associés à la LLC peuvent être restaurés dans les modèles précliniques par un double blocage du point de contrôle immunitaire PD1/LAG3. De plus, nous démontrons une forte hétérogénéité des cellules T entre les patients qui peut être stratifiée en fonction de leur profil de cellules T, et la corrélation de sous-ensembles de cellules T spécifiques avec le temps jusqu'au traitement initial, mettant en évidence leur valeur pronostique potentielle. En conclusion, avec cette première étude CyTOF dans la LLC, nous avons élargi les connaissances actuelles sur la complexité phénotypique du TME. Nous avons démontré que le double ciblage des points de contrôle immunitaires contrôlait efficacement le développement de la LLC dans les modèles précliniques et pouvait donc avoir des avantages potentiels dans la LLC pour restaurer une immunité anti-tumorale fonctionnelle.Chronic lymphocytic leukemia (CLL), the most frequent leukemia in adults, is characterized by the accumulation of mature B lymphocytes in peripheral blood and lymphoid tissues. The progression of CLL is highly dependent on complex interactions within the tumor microenvironment (TME) and despite recent advances in CLL treatment targeting the TME, CLL remains an incurable disease. Therefore, we wanted to deeply characterize the immune landscape in the TME in murine and human CLL to identify novel potential targets for an immunotherapeutic approach. For this purpose, we performed a comprehensive and extensive characterization by high-dimensional mass cytometry to establish an extensive cartography of immune cell subsets. We demonstrated that relevant changes in the immune cell composition, especially the expansion of specific lymphoid and myeloid immune cell subsets, are associated with strong immune suppression thereby contributing to an escape phenotype in CLL. These CLL-associated changes can be restored in preclinical models by a dual PD1/LAG3 immune checkpoint blockade. Moreover, we demonstrated a high T cell heterogeneity between patients that can be stratified according to their T cell profile, and the correlation of specific T cell subsets with time to initial treatment, highlighting their potential prognostic value. In conclusion, with this first CyTOF study in CLL, we expanded the current knowledge of the phenotypic complexity of the TME. We demonstrated that dual targeting of immune checkpoints efficiently controlled CLL development in preclinical models and therefore could have potential benefits in CLL to restore a functional anti-tumor immunity
The Role of Autophagy on Anti-Tumor Immune Response Mediated by Natural Killer Cells
No full textLes cellules Natural Killer (NK) sont des effecteurs de l’immunité innée qui jouent un rôle important dans la surveillance immunitaire anti-tumorale. Le concept d’immunothérapie basée sur l’activation des cellules NK a ainsi émergé comme une approche thérapeutique convaincante. Malgré les avancées spectaculaires réalisées ces dernières décennies, les connaissances concernant la biologie des cellules NK restent largement fragmentées. La mise en place de stratégies thérapeutiques anti-tumorales utilisant les cellules NK nécessite donc une compréhension approfondie des mécanismes de résistance développés au sein du microenvironnement tumoral. Les travaux menés au laboratoire ont révélé que certains mécanismes de résistance intrinsèque développés par les cellules tumorales dépendent de l’activation de l’autophagie en réponse à un stress hypoxique. Ces travaux ont démontré que l’activation de l’autophagie en condition de stress hypoxique, diminue la susceptibilité des cellules tumorales à la lyse par les cellules NK, qui peut être restaurée par l’inhibition de Beclin1. Ces mêmes travaux ont également démontré in vivo que l’inhibition de Beclin1 diminue la progression tumorale dans des modèles syngéniques murins de cancer de sein et de mélanome.Dans cette étude, nous avons montré dans un modèle murin de mélanome, que la régression des tumeurs déficientes en Beclin1 était corrélée à une augmentation significative d'infiltration des cellules NK. Nous avons établi que cette infiltration accrue est due à une augmentation d'expression et de sécrétion de la chémokine CCL5. De plus, dans les tumeurs déficientes en Beclin1, ayant une forte expression de CCL5, l’inhibition de CCL5 était suffisante pour diminuer l'infiltration des cellules NK et bloquer la régression tumorale.Ayant établi le rôle majeur de CCL5 dans l'infiltration des cellules NK dans les tumeurs de mélanome déficientes en Beclin1, nous avons étudié, dans la deuxième partie, le(s) mécanisme(s) moléculaire(s) impliqué(s) dans la régulation de CCL5. Nous avons démontré que l’inhibition génétique ou pharmacologique de l’autophagie induit la voie SAPK/JNK dans les cellules tumorales et active par conséquence le cofacteur de transcription c-Jun impliqué dans l'expression de CCL5. Plus précisément, nous avons établi que l'induction de SAPK/JNK est due à un défaut de l'activité phosphatase de la protéine phosphatase 2A (PP2A).Dans la dernière partie, nous avons étudié l'impact clinique de l’expression de CCL5 dans le cas du mélanome. L’analyse de différentes biopsies de mélanomes a montré une corrélation positive et significative de CCL5 avec l’expression du marqueur des cellules NK NKp46. Ce résultat a été validé sur une large collection de mélanomes, disponible dans la base de données TCGA (The Cancer Genome Atlas). La survie à long terme de patients atteints de mélanome ayant une expression élevée de CCL5 est significativement améliorée par rapport à ceux ayant une faible expression de cette chémokine.L'ensemble de nos résultats démontre pour la première fois que la diminution de la croissance tumorale suite l’inhibition de l'autophagie est étroitement liée à une amélioration de l'infiltration des cellules NK dans les tumeurs. Cette infiltration résulte d'une augmentation de l'expression la chémokine CCL5 par les cellules tumorales déficientes en Beclin1. Cette étude souligne l’intérêt de cibler l'autophagie afin d’établir un microenvironnement tumorale favorable à l'infiltration des cellules NK. Ainsi, l'inhibition sélective de l'autophagie dans les cellules tumorales pourrait améliorer les stratégies thérapeutiques anti-tumorales basées sur les cellules NK.One of the major obstacles to define an efficient cancer immunotherapy protocol is the capacity of hypoxic tumor microenvironment to inhibit the host immune response. In line with this concept, we have shown that hypoxia impairs natural killer (NK) cell-mediated killing of cancer cells. This impairment was not related to a defect in NK cell function, but was strikingly dependent on the induction of the autophagic degradation process in hypoxic tumor cells. Genetic or pharmacological inhibition of autophagy restored NK-mediated killing of hypoxic tumor cells. . We have validated this concept in vivo by showing that targeting autophagy enhanced the NK-mediated regression of breast and melanoma tumors in mice. This regression was related to an increase in NK cells infiltrating autophagy defective tumor as demonstrated by immunohistochemistry staining of NK cells. The present project aims to investigate how autophagy inhibition increases tumor infiltration by NK cells leading to an improvement of NK-mediated anti-tumor immune response et to identify fectors which may be implicated in the infiltration of NK cells into the tumors
Impact of Targeting the Binding Domain of HIF-1α to HIF-1β on the Immune Landscape of Melanoma.
No full textL’hypoxie est une caractéristique majeure des tumeurs solides et elle est capable d’induire un microenvironnement tumoral immunosuppressif. Nous avons étudié l’impact de l’inhibition du domaine de liaison de HIF-1α avec HIF-1β sur le paysage immunitaire du mélanome murin B16-F10. Le ciblage de ce domaine de liaison inhibe l’activité transcriptionnelle de HIF-1α dans les cellules B16-F10 in vitro. In vivo, l’inhibition de l’activité transcriptionnelle de HIF-1α dans le mélanome B16-F10 montre une diminution significative de la croissance tumorale et une amélioration consistante de la survie des souris. La croissance tumorale est restaurée dans les souris immunodéficientes, soulignant l’importance du système immunitaire dans le contrôle de la croissance du mélanome. L’étude du phénotype des cellules immunitaires intra-tumorales révèle une augmentation de l’infiltration des cellules Natural Killer (NK), des lymphocytes T CD4+, des T régulateurs, des macrophages de type M1 et M2 et des cellules dendritiques lorsque l’activité transcriptionnelle de HIF-1α est inhibée. La déplétion de cellules NK dans notre modèle expérimental restaure la croissance tumorale, soulignant le rôle des NK dans la surveillance du mélanome B16-F10. Le changement du paysage immunitaire observé dans notre modèle corrèle également avec une modification du réseau de cytokines caractérisé par une nette augmentation de la sécrétion de CCL5 et de CCL2. En conclusion, cette étude met en évidence le rôle de HIF-1α dans le contrôle de la croissance et le remodelage du paysage immunitaire du mélanome B16-F10. Elle indique la possibilité de combiner un inhibiteur de HIF-1α avec une immunothérapie basée sur le blocage des points de contrôle immunitaire pour étendre leur efficacité et leur bénéfice thérapeutiques à un plus grand nombre de patients cancéreux.Hypoxia is a major feature of solid tumors and is able to induce a tumor immunosuppressive microenvironment. Here, we investigated the impact of inhibiting of the binding domain of HIF-1α to HIF-1β on the immune landscape of B16-F10 melanoma. Targeting this binding domain inhibits the transcriptional activity of HIF-1α in B16-F10 cells in vitro. In vivo, inhibiting the transcriptional activity of HIF-1α in B16-F10 melanoma shows a significant decrease in tumor growth and a consistent improvement in mice survival. Tumor growth is restored in immunodeficient mice, highlighting the critical role of the immune system in controlling melanoma growth. The phenotyping of intra-melanoma immune cells reveals an increase in Natural Killer (NK), CD4+ T cells, regulatory T cells, M1 and M2 macrophages and dendritic cells. NK depletion restores tumor growth in our experimental model, highlighting the role of NK cells in melanoma surveillance. The alteration of the immune landscape that we observed also correlates with a clear increase of secreted CCL5 and CCL2. In conclusion, this study highlights the role of HIF-1α in controlling the growth and the immune landscape of B16-F10 melanoma. It indicates the opportunity of combining HIF-1α inhibitors with immune checkpoint blockade to extend immune checkpoint blockade efficiency and therapeutic benefit to a larger number of cancer patients
Improving neuroblastoma therapy by targeting intra-tumoral hypoxia and immune checkpoint axis PD-1/PD-L1
No full textIdentification of the role of HIF-1α-dependent hypoxia in the regulation of ACKR2 (Atypical Chemokine Receptor 2) expression in cancer
No full textLes thérapies anti-cancéreuses, notamment l'immunothérapie, ont fait des progrès considérables ces dernières années ; cependant, seul un petit nombre de patients en tire un bénéfice clinique important et durable. Cela s'explique en partie par l'échec des cellules immunitaires cytotoxiques à infiltrer le microenvironnement des tumeurs. L'infiltration immunitaire dépend notamment du réseau de chimiokines, régulé en partie par les ACKRs. Le but de ce projet de thèse était d'étudier les mécanismes impliqués dans la régulation de ACKR2, qui est impliqué dans la régulation du réseau de chimiokines pro-inflammatoires. Des données in silico ont montré que les promoteurs murins et humains de ACKR2 contiennent des éléments de réponse à l'hypoxie. In vitro, les cellules de cancer colorectal, de mélanome et de cancer du sein hypoxiques surexprimaient ACKR2, ce qui n'était plus le cas pour les cellules présentant une délétion de HIF-1α. In vivo, une diminution de ACKR2 était également observée dans les tumeurs délétées en HIF 1α et associée à une hausse de CCL5 et de l'infiltration immunitaire. L'immunoprécipitation de chromatine a montré que HIF-1α se lie directement sur les motifs HRE du promoteur de ACKR2 dans les cellules de mélanome.Anti-cancer therapies, particularly immunotherapy, have made considerable progress in recent years; however, only a small number of patients derive significant and lasting clinical benefit. The incapacity of cytotoxic immune cells to infiltrate the tumor microenvironment explains in part this phenomenon. Immune infiltration depends in particular on the chemokine network, regulated in part by ACKRs. The aim of this thesis was to study the mechanisms involved in the regulation of ACKR2, which regulates the pro inflammatory chemokine network. In silico data showed that both murine and human ACKR2 promoters contain hypoxia response elements. In vitro, hypoxic colorectal, melanoma and breast cancer cells overexpressed ACKR2, which was no longer the case for cells with a deletion of HIF-1α. In vivo, ACKR2 expression was also decreased in HIF-1α-deleted tumors and associated with increased CCL5 and immune infiltration. Chromatin immunoprecipitation showed HIF-1α directly binds onto the HRE motifs of ACKR2 promoter in melanoma cells
L'impact de l’inhibition du gène de l’autophagie Beclin 1 sur le paysage immunitaire du mélanome
No full textL'immunothérapie basée sur le blocage des points de contrôle immunitaire (ICBs) est un traitement prometteur pour les patients atteints de mélanome ; cependant, seule une petite sous-population en tire un bénéfice à long terme. Un des défis pour améliorer l'efficacité et étendre le bénéfice des ICBs aux patients non répondeurs est de concevoir des approches innovantes permettant de transformer les tumeurs dites "froides ou désertes pour les cellules immunitaire" en tumeurs dites "chaudes ou infiltrées par les cellules immunitaires" qui sont éligibles aux ICBs. Nous avons étudié l'impact du ciblage du gène de l'autophagie Beclin1 sur le paysage immunitaire des tumeurs de mélanome B16-F10. Nos résultats ont démonté que ce ciblage inhibait significativement la croissance tumorale B16-F10 et augmentait l'infiltration des leucocytes CD45+. Le phénotypage immunitaire a révélé une augmentation de l'infiltration de cellules NK (Natural Killer) actives, de macrophages inflammatoires et résidents de type 1, de cellules dendritiques et de lymphocytes T CD8+ actifs. L’inhibition de la croissance tumorale Becn1- n'était plus observée par la déplétion des CD8+ de l'hôte, soulignant ainsi leur rôle dans le contrôle du développement de ces tumeurs. Nos résultats ont démontré que La régulation du paysage immunitaire des tumeurs Becn1- était associée à une modulation du réseau de cytokines/chémokines dans le microenvironnement tumoral (TME). Ainsi, les tumeurs Becn1- présentaient une signature de cytokines inflammatoires (comprenant CCL5, CXCL10 et IFNg) qui pourrait être responsable de l'établissement de microenvironnement inflammatoire permissif aux cellules CD8. Nous avons révélé que la surexpression de l'IFNg dans le TME des tumeurs Becn1- était responsable de l'induction de PD-L1 sur les cellules tumorales par la voie d'activation JAK/STATs. En conclusion, cette étude met en évidence Beclin1 comme une cible majeure, capable d'induire l'infiltration des cellules effectrices immunitaires dans les mélanomes en induisant une signature inflammatoire. Elle fournit également la preuve de concept pour combiner des inhibiteurs d'autophagie avec les ICBs comme une approche de pointe pour améliorer leur efficacité.Immune Checkpoint Blockades (ICBs)-based immunotherapy has emerged as a promising treatment for melanoma patients; however only a small subset of patients reaps a long term benefit. One of the major challenges to enhance the efficacy and extend the benefit of ICBs to non-responder patients is to design innovative approaches allowing the switch of “immune desert cold tumors” to “immune infiltrated hot tumors" which are eligible for ICB-based therapies. Here, we investigated the impact of targeting the early autophagy gene Beclin1 on the immune landscape of B16-F10 melanoma tumors. We found that targeting Beclin1 (Becn1-) significantly inhibited B16-F10 tumor growth and increased the infiltration of CD45+ leukocytes into the tumor bed. Immune phenotyping revealed an increased infiltration of active Natural Killer (NK) cells, inflammatory and resident type 1 macrophages, dendritic cells, and active CD8+ T lymphocytes. The inhibition of Becn1- tumor growth was no longer observed by depleting host CD8+ T cells, thus highlighting their major role in the control of Becn1- B16-F10 tumor development. We showed that Beclin1-dependent regulation of the immune landscape was associated with profound modulation of the cytokine/chemokine network in the tumor microenvironment (TME). Importantly, we revealed that Becn1- tumors displayed an inflammatory cytokine signature (comprised, but not restricted to, CCL5, CXCL10 and IFNg) that could be responsible for the switch from cold non T-inflamed to hot T-inflamed tumors. Mechanistically, we reported that the overexpression of IFNg in Becn1- TME was responsible for the induction of Programed Death ligand-1 (PD-L1) on tumor cells through the activation of JAK/STATs pathway. Overall, this study highlights Beclin1 as a valuable target, able to drive immune effectors cells into the melanoma tumors by inducing an inflammatory signature. This study provides the proof of concept for combining drugs inhibiting early autophagy process along with ICBs as a cutting-edge approach to improve their efficacy
Impact des vésicules extracellulaires sur l'immunité anti-tumorale dans la leucémie lymphoïde chronique in vivo
No full textLes petites vésicules extracellulaires (sEV) sont des particules de taille nanométriques et impliquées dans la communication entre cellules. Dans le cancer, les petites vésicules extracellulaires dérivées de tumeurs sont responsables de la rééducation des cellules saines environnantes, favorisant la prolifération tumorale, l'échappement immunitaire et les métastases. Dans notre étude, nous nous sommes concentrés pour la première fois sur la caractérisation fonctionnelle des petites vésicules extracellulaires dérivées du microenvironnement de la leucémie (LME-sEV) en isolant directement ces vésicules à partir de la rate de souris leucémiques dans un modèle préclinique (Eμ-TCL1). Nos résultats ont montré que les LME-sEV sont essentielles au développement de la leucémie lymphoïde chronique (LLC) in vivo, et que leur absence a un impact important sur le développement et la progression tumorale. Compte tenu du microenvironnement hautement immunodéprimé dans la LLC, nous nous sommes focalisés sur l'impact des LME-sEV sur les lymphocytes. Nous avons notamment démontrés que les LME-sEV modifient les lymphocytes T CD8+ au niveau transciptomique et protéique induisant une baisse de la synthèse de cytokines pro-inflammatoires, l’expression de marqueurs d’épuisement et une diminution de leur capacité cytotoxique. L’ensemble de nos données démontrent ainsi pour la première fois que les LME-sEV jouent un rôle pro-tumoral clé in vivo et suggèrent fortement que les LME-sEV module négativement la réponse immunitaire anti-tumorale.Small extracellular vesicles (sEV) are nano-sized particles known for their implications in cell-to-cell communication. In cancer, tumor-derived sEV are responsible for the re-education of surrounding healthy cells, promoting tumor proliferation, immune escape and metastasis. In our study, we focused for the first time on the functional characterization of leukemia microenvironment-derived sEV (LME-sEV) by isolating small vesicles directly from the spleen of pre-clinical leukemic mice (Eμ-TCL1). First, we deeply characterized LME-sEV by proteomics analysis and by single-particle flow and imaging cytometry, and identified immune checkpoint molecules. Then, our results show that LME-sEV are essential for chronic lymphocytic leukemia (CLL) development in vivo, and their absence strongly impacts tumor development and progression. Given the highly immunosuppressive microenvironment in CLL, we focused our attention on LME-sEV impact on lymphocytes. Our data showed that LME-sEV are able to actively decrease CD8+ T cell anti-tumor activity both in vivo and in vitro by impacting transcriptomic and proteomic profile and transferring miRNA. These lead to a diminished synthesis of pro-inflammatory cytokines, to the expression of exhaustion markers and to a decrease cytotoxic activity. Altogether, our data demonstrate for the first time that LME-sEV play a key pro-tumoral role in vivo and suggests that LME-sEV negatively modulate the anti-tumor immune response
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