Studie kobler overlevelsesresultater ved kreft i bukspyttkjertelen til immuncelleplassering i svulster

Studie kobler overlevelsesresultater ved kreft i bukspyttkjertelen til immuncelleplassering i svulster

Johns Hopkins Medisin-forskere har oppdaget at organiseringen av ulike typer immunceller i bukspyttkjertelsvulster er knyttet til hvor godt bukspyttkjertelkreftpasienter reagerer på behandling og hvor lenge de overlever. De nye funnene, publisert 16. september i Cancer Research, kan til slutt føre til nye måter å behandle kreft i bukspyttkjertelen på, som har den høyeste dødeligheten av enhver større kreft.

Kartlegging av plasseringen av spesifikke immunceller assosiert med en svulst kan være en ny biomarkør for å forutsi pasientens overlevelse. Vi håper at funnene våre ikke bare vil føre til en bedre grunnleggende forståelse av kreft, men også ha potensial til å gi prognostisk veiledning til klinikere som behandler kreft i bukspyttkjertelen."

Aleksander Popel, Ph.D., professor i biomedisinsk ingeniørfag og direktør for Systems Biology Laboratory, Johns Hopkins University School of Medicine og medlem av Johns Hopkins Sidney Kimmel Cancer Center

National Cancer Institute anslår at mer enn 62 000 amerikanere vil bli diagnostisert med kreft i bukspyttkjertelen i 2022 og nesten 50 000 vil dø av sykdommen. I gjennomsnitt overlever bare rundt 10 % av personer med kreft i bukspyttkjertelen fem år. Det er vanskelig å forutsi hvilke pasienter som mest sannsynlig vil reagere på de få eksisterende behandlingene; Forskere har lenge søkt etter andre verktøy - celler, molekyler eller gener - som stratifiserer pasienter med kreft i bukspyttkjertelen ved å overleve.

De siste årene har forskere som studerer mange typer kreft oppdaget viktigheten av de godartede cellene, molekylene og blodårene som omgir svulster – kalt tumormikromiljøet. En del av dette tumormikromiljøet er immunceller; Noen har evnen til å angripe en svulst for ødeleggelse, mens andre hjelper svulsten med å unnslippe immunsystemet.

I tidligere forskning på kreft i bukspyttkjertelen telte forskere hvor mange immunceller som er tilstede i tumormikromiljøet og fant ingen sammenheng med pasientenes utfall, men Popel og Johns Hopkins graduate student Haoyang Mi antok at det fysiske arrangementet av immunceller kan være viktigere enn det totale antallet.

I den nye studien brukte Popel, Mi og samarbeidspartnere ved Oregon Health & Science University en metode kalt multipleks immunhistokjemi for å finne plasseringen av 27 forskjellige immunmolekyler i kirurgisk resekerte svulster fra 45 personer med bukspyttkjertelduktal adenokarsinom - den vanligste formen for kreft i bukspyttkjertelen. Pasientene var 52 % kvinner, hadde en medianalder på 63,5 år og hadde alle stadier av kreft, med kreft som spredte seg til minst fire lymfeknuter hos 41 % av deltakerne.

Molekylene som finnes i forskjellige kombinasjoner på overflaten av forskjellige immuncelletyper tilsvarer de relative posisjonene til immuncelleundertyper.

De utviklet deretter nye beregningsalgoritmer for å analysere hvordan disse cellene skilte seg i antall, plassering og form mellom pasienter som overlevde lengre eller kortere enn median overlevelsestid på 619 dager.

"Ved å bruke de beregningsmessige tilnærmingene vi utviklet, analyserte vi ikke bare tettheten til hver celletype, men også hvordan de interagerer med hverandre i den romlige arkitekturen til svulstene," sier Mi, førsteforfatteren av det nye verket.

Forskerne oppdaget at blant de 22 pasientene som overlevde i kortere perioder enn gjennomsnittet (median på 313 dager), hadde immunceller kalt IL-10+ myelomonocytter en tendens til å være lokalisert nær en klynge av granzyme B+ CD8+ T-celler (eller cytotoksiske T-lymfocytter). . Blant de 23 pasientene som overlevde lenger enn gjennomsnittet (median, 832 dager), var de samme myelomonocyttene mer gruppert i nærheten av en annen type T-celle kjent som PD-1+ CD4+ T-celler (eller aktiverte hjelper-T-celler).

Gitt det som er kjent om funksjonen til hver av disse immuncellene, gir resultatene mening, sier Mi. Hver celletype fungerer som bremser på en annen. Cytotoksiske T-lymfocytter produserer et toksin som kan drepe kreftceller, men – blant korttidsoverlevende – mistenker forskere at nærliggende myelomonocytter blokkerer denne evnen. Hos langtidsoverlevere mistenker de imidlertid at de aktiverte hjelpe-T-cellene slår av myelomonocyttene, noe som igjen lar de cellegifte T-lymfocyttene bekjempe kreften mer effektivt.

Ytterligere studier er nødvendig for å teste disse hypotesene om hvordan cellene i mikromiljøet i bukspyttkjertelsvulsten samhandler, sier forskerne, og for å avgjøre om målretting av en av celletypene kan føre til nye immunterapier for kreft i bukspyttkjertelen. Forskere håper imidlertid at ytterligere studier vil bekrefte at sammenhengen mellom tumormikromiljøet og overlevelse kan gi klinikere prognostisk informasjon og potensielt veilede pasienter mot spesifikke behandlinger eller kliniske studier.

Andre forskere som har bidratt til forskningen inkluderer Elizabeth Jaffee fra Johns Hopkins Kimmel Cancer Center og Shamilene Sivagnanam, Courtney Betts, Shannon Liudahl og Lisa Coussens fra Oregon Health & Science University.

Forskningen ble støttet av National Institutes of Health, Knight Cancer Institute og OHSU-Brenden-Colson Center for Pancreatic Care. https://www.hopkinsmedicine.org/">Johns Hopkins

Kilde:

Johns Hopkins medisin

Referanse:

Mi, H., et al. (2022) Kvantitativ romlig profilering av immunpopulasjoner i bukspyttkjertelduktal adenokarsinom avslører tumormikromiljøheterogenitet og prognostiske biomarkører. Kreftforskning. doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-22-1190.

.