Onderzoek koppelt overlevingsresultaten bij pancreaskanker aan de plaatsing van immuuncellen in tumoren

Onderzoek koppelt overlevingsresultaten bij pancreaskanker aan de plaatsing van immuuncellen in tumoren

Onderzoekers van Johns Hopkins Medicine hebben ontdekt dat de organisatie van verschillende soorten immuuncellen in pancreastumoren verband houdt met hoe goed pancreaskankerpatiënten reageren op de behandeling en hoe lang ze overleven. De nieuwe bevindingen, gepubliceerd op 16 september in Cancer Research, zouden uiteindelijk kunnen leiden tot nieuwe manieren om pancreaskanker te behandelen, die het hoogste sterftecijfer kent van alle vormen van kanker.

Het in kaart brengen van de locatie van specifieke immuuncellen geassocieerd met een tumor zou een nieuwe biomarker kunnen zijn om de overleving van patiënten te voorspellen. We hopen dat onze bevindingen niet alleen zullen leiden tot een beter fundamenteel begrip van kanker, maar ook het potentieel hebben om prognostische begeleiding te bieden aan artsen die alvleesklierkanker behandelen.”

Aleksander Popel, Ph.D., hoogleraar biomedische technologie en directeur van het Systems Biology Laboratory, Johns Hopkins University School of Medicine en lid van het Johns Hopkins Sidney Kimmel Cancer Center

Het National Cancer Institute schat dat in 2022 bij meer dan 62.000 Amerikanen de diagnose alvleesklierkanker zal worden gesteld en dat bijna 50.000 mensen aan de ziekte zullen sterven. Gemiddeld overleeft slechts ongeveer 10% van de mensen met alvleesklierkanker vijf jaar. Het is moeilijk te voorspellen welke patiënten het meest waarschijnlijk zullen reageren op de weinige bestaande behandelingen; Onderzoekers hebben lang gezocht naar andere hulpmiddelen – cellen, moleculen of genen – die pancreaskankerpatiënten indelen op basis van overleving.

De afgelopen jaren hebben wetenschappers die vele soorten kanker bestuderen het belang ontdekt van de goedaardige cellen, moleculen en bloedvaten die tumoren omringen - de tumormicro-omgeving genoemd. Een deel van deze micro-omgeving van de tumor bestaat uit immuuncellen; Sommigen hebben het vermogen een tumor aan te vallen en te vernietigen, terwijl anderen de tumor helpen het immuunsysteem te ontwijken.

In eerder onderzoek naar alvleesklierkanker telden onderzoekers hoeveel immuuncellen aanwezig zijn in de micro-omgeving van de tumor en vonden ze geen verband met de uitkomsten van patiënten, maar Haoyang Mi, afgestudeerde student van Popel en Johns Hopkins, veronderstelde dat de fysieke rangschikking van immuuncellen belangrijker zou kunnen zijn dan het totale aantal.

In de nieuwe studie gebruikten Popel, Mi en medewerkers van de Oregon Health & Science University een methode genaamd multiplex immunohistochemie om de locaties van 27 verschillende immuunmoleculen te lokaliseren in operatief verwijderde tumoren van 45 mensen met ductaal adenocarcinoom van de pancreas – de meest voorkomende vorm van pancreaskanker. De patiënten waren 52% vrouw, hadden een mediane leeftijd van 63,5 jaar en hadden alle stadia van kanker, waarbij de kanker zich bij 41% van de deelnemers uitbreidde naar ten minste vier lymfeklieren.

De moleculen die in verschillende combinaties op het oppervlak van verschillende immuunceltypen worden aangetroffen, komen overeen met de relatieve posities van immuuncelsubtypen.

Vervolgens ontwikkelden ze nieuwe computationele algoritmen om te analyseren hoe deze cellen qua aantal, locatie en vorm verschilden tussen patiënten die langer of korter overleefden dan de mediane overlevingstijd van 619 dagen.

"Met behulp van de computationele benaderingen die we hebben ontwikkeld, hebben we niet alleen de dichtheid van elk celtype geanalyseerd, maar ook hoe ze met elkaar omgaan in de ruimtelijke architectuur van de tumoren", zegt Mi, de eerste auteur van het nieuwe werk.

De onderzoekers ontdekten dat onder de 22 patiënten die korter dan gemiddeld overleefden (gemiddeld 313 dagen), immuuncellen genaamd IL-10+ myelomonocyten zich vaak in de buurt van een cluster van granzyme B+ CD8+ T-cellen (of cytotoxische T-lymfocyten) bevonden. . Onder de 23 patiënten die langer dan gemiddeld overleefden (mediaan 832 dagen), waren dezelfde myelomonocyten meer geclusterd in de buurt van een ander type T-cel dat bekend staat als PD-1+ CD4+ T-cellen (of geactiveerde helper-T-cellen).

Gezien wat er bekend is over de functie van elk van deze immuuncellen, zijn de resultaten logisch, zegt Mi. Elk celtype werkt als een rem op een ander celtype. Cytotoxische T-lymfocyten produceren een toxine dat kankercellen kan doden, maar onder de kortdurende overlevenden vermoeden onderzoekers dat nabijgelegen myelomonocyten dit vermogen blokkeren. Bij overlevenden op lange termijn vermoeden ze echter dat de geactiveerde T-helpercellen de myelomonocyten uitschakelen, waardoor de cytotoxische T-lymfocyten de kanker effectiever kunnen bestrijden.

Verdere studies zijn nodig om deze hypothesen te testen over hoe de cellen in de micro-omgeving van de alvleeskliertumor op elkaar inwerken, zeggen de onderzoekers, en om te bepalen of het richten op een van beide celtypen zou kunnen leiden tot nieuwe immuuntherapieën voor alvleesklierkanker. Onderzoekers hopen echter dat aanvullende onderzoeken zullen bevestigen dat het verband tussen de micro-omgeving van de tumor en de overleving clinici van prognostische informatie kan voorzien en patiënten mogelijk naar specifieke behandelingen of klinische onderzoeken kan leiden.

Andere onderzoekers die aan het onderzoek hebben bijgedragen zijn onder meer Elizabeth Jaffee van het Johns Hopkins Kimmel Cancer Center en Shamilene Sivagnanam, Courtney Betts, Shannon Liudahl en Lisa Coussens van de Oregon Health & Science University.

Het onderzoek werd ondersteund door de National Institutes of Health, het Knight Cancer Institute en het OHSU-Brenden-Colson Center for Pancreatic Care. https://www.hopkinsmedicine.org/“>Johns Hopkins

Bron:

Johns Hopkins-geneeskunde

Referentie:

Mi, H., et al. (2022) Kwantitatieve ruimtelijke profilering van immuunpopulaties bij ductaal adenocarcinoom van de pancreas onthult heterogeniteit in de micro-omgeving van tumoren en prognostische biomarkers. Onderzoek naar kanker. doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-22-1190.

.