Remorqueur de cellules immunitaires et tumorales

Jun 17, 2023

Les scientifiques de l'hôpital de recherche pour enfants St. Jude ont découvert qu'une modification des quantités de glutamine dans le microenvironnement tumoral pourrait améliorer ou altérer la réponse anticancéreuse du système immunitaire.

Memphis, Tennessee, 5 juillet 2023

(De gauche à droite) Auteur correspondant Hongbo Chi, Ph.D., et premier auteur Chuansheng Guo, Ph.D., tous deux du département d'immunologie de St. Jude.

Les scientifiques de l'hôpital de recherche pour enfants St. Jude ont découvert que les cellules immunitaires et tumorales étaient en compétition pour la glutamine, un nutriment majeur dans leur environnement local, avec des implications significatives pour l'activité anticancéreuse. Si les cellules cancéreuses monopolisent la glutamine, elles peuvent empêcher les cellules immunitaires de détruire le cancer. Les résultats montrent que l'apport de glutamine directement aux tumeurs aide à déclencher l'activité anticancéreuse du système immunitaire. Les chercheurs ont également identifié une voie moléculaire qui pourrait servir de cible potentielle à un médicament pour obtenir le même effet. Les résultats ont été publiés aujourd'hui dans Nature.

"C'est une lutte acharnée entre les cellules tumorales et les cellules immunitaires", a déclaré l'auteur correspondant Hongbo Chi, Ph.D., Département d'immunologie de St. Jude. « Si les cellules tumorales utilisent toute la glutamine disponible, alors un type de cellule immunitaire spécialisée, connu sous le nom de cellule dendritique, est privé de glutamine, ce qui entraîne une altération de la fonction immunitaire anti-tumorale. Mais si nous pouvons apporter suffisamment de glutamine au microenvironnement tumoral, cela inhibera la croissance tumorale car les cellules dendritiques l’utiliseront et activeront la réponse immunitaire adaptative. Les cellules dendritiques activent des cellules immunitaires anticancéreuses appelées cellules T.

Le groupe a montré que le réapprovisionnement en glutamine dans le microenvironnement tumoral réduisait considérablement la croissance tumorale, car les cellules dendritiques étaient alors mieux à même d’activer les cellules T anticancéreuses. Le microenvironnement tumoral est composé de produits chimiques et de cellules entourant les cellules cancéreuses. Il est tristement célèbre que les cellules cancéreuses sécrètent de nombreux signaux pour désactiver la réponse immunitaire dans cette zone, en particulier les cellules T qui menacent leur destruction. L'équipe de St. Jude est la première à identifier un nutriment comme signal majeur entre les cellules cancéreuses et les cellules dendritiques dans cet environnement local.

« Nous sommes très heureux d'établir le lien entre la glutamine, l'effet thérapeutique et les cellules dendritiques », a déclaré le premier auteur Chuansheng Guo, Ph.D., Département d'immunologie de St. Jude. "C'est essentiel pour l'efficacité du blocage des points de contrôle immunitaire et de la thérapie adoptive par transfert cellulaire."

La thérapie par blocage des points de contrôle immunitaire inhibe les signaux « off » que les cellules cancéreuses envoient aux cellules immunitaires qui suppriment la réponse immunitaire dans le microenvironnement tumoral. Ces thérapies se sont révélées très efficaces, mais seulement chez un petit nombre de patients. Les chercheurs ont découvert que l’apport de glutamine en association avec une thérapie par points de contrôle améliorait l’activité anticancéreuse chez la souris.

"Cet article fournit une preuve de concept selon laquelle les nutriments pourraient agir en synergie avec les inhibiteurs de points de contrôle pour le traitement des tumeurs en tant que nouvelle stratégie de thérapie combinée", a déclaré Chi.

Alors que de nombreuses recherches sur le cancer se sont concentrées sur les cellules T en raison de leur activité directe de destruction du cancer, cette étude est l’une des premières à examiner comment le microenvironnement tumoral affecte les cellules dendritiques, qui activent les cellules T. Les chercheurs ont découvert que sans glutamine, les cellules dendritiques ne parvenaient pas à activer les cellules T qui tuent directement les cellules cancéreuses.

« Même si les lymphocytes T sont la pierre angulaire de l’immunité anticancéreuse, ils ne peuvent pas faire le travail par eux-mêmes », a expliqué Chi. « Nous pouvons considérer les cellules dendritiques comme le conducteur et les cellules T comme la voiture. Si vous n’avez pas de chauffeur, la voiture ne bougera pas. De plus, des nutriments comme la glutamine servent de permis au conducteur.

De même, lorsque les chercheurs ont éliminé les protéines qui répondent à la glutamine ou l’absorbent dans les cellules dendritiques, les cellules immunitaires n’ont pas réussi à activer les cellules tueuses du cancer. Ces protéines, appelées FLCN et SLC38A2, jouent un rôle important dans la détection et l'acquisition de nutriments, mais n'ont jamais été associées aux réactions des cellules immunitaires face aux tumeurs. Ils peuvent servir de cibles médicamenteuses puissantes pour améliorer le traitement du cancer.