Studien kopplar överlevnadsresultat i bukspottkörtelcancer till immuncellsplacering i tumörer

Studien kopplar överlevnadsresultat i bukspottkörtelcancer till immuncellsplacering i tumörer

Johns Hopkins Medicine-forskare har upptäckt att organiseringen av olika typer av immunceller i bukspottkörteltumörer är kopplad till hur väl pankreascancerpatienter svarar på behandling och hur länge de överlever. De nya fynden, publicerade 16 september i Cancer Research, kan så småningom leda till nya sätt att behandla bukspottkörtelcancer, som har den högsta dödligheten av någon större cancer.

Kartläggning av platsen för specifika immunceller associerade med en tumör kan vara en ny biomarkör för att förutsäga patientöverlevnad. Vi hoppas att våra resultat inte bara kommer att leda till en bättre grundläggande förståelse av cancer, utan också har potential att ge prognostisk vägledning till läkare som behandlar cancer i bukspottkörteln."

Aleksander Popel, Ph.D., professor i biomedicinsk teknik och chef för Systems Biology Laboratory, Johns Hopkins University School of Medicine och medlem av Johns Hopkins Sidney Kimmel Cancer Center

National Cancer Institute uppskattar att mer än 62 000 amerikaner kommer att diagnostiseras med cancer i bukspottkörteln år 2022 och nästan 50 000 kommer att dö av sjukdomen. I genomsnitt överlever endast cirka 10 % av personer med cancer i bukspottkörteln fem år. Det är svårt att förutsäga vilka patienter som är mest benägna att svara på de få befintliga behandlingarna; Forskare har länge sökt andra verktyg - celler, molekyler eller gener - som stratifierar patienter med pankreascancer genom att överleva.

Under de senaste åren har forskare som studerar många typer av cancer upptäckt vikten av de godartade cellerna, molekylerna och blodkärlen som omger tumörer - kallad tumörmikromiljön. En del av denna tumörmikromiljö är immunceller; Vissa har förmågan att attackera en tumör för att förstöras, medan andra hjälper tumören att undvika immunförsvaret.

I tidigare forskning om cancer i bukspottkörteln har forskare räknat hur många immunceller som finns i tumörens mikromiljö och fann ingen koppling till patienternas resultat, men Popel och Johns Hopkins doktorand Haoyang Mi antog att det fysiska arrangemanget av immunceller kan vara viktigare än det totala antalet.

I den nya studien använde Popel, Mi och medarbetare vid Oregon Health & Science University en metod som kallas multiplex immunohistokemi för att lokalisera 27 olika immunmolekyler i kirurgiskt resekerade tumörer från 45 personer med pankreatisk ductal adenocarcinom - den vanligaste formen av pankreascancer. Patienterna var 52 % kvinnor, hade en medianålder på 63,5 år och hade alla stadier av cancer, med cancer spridning till minst fyra lymfkörtlar hos 41 % av deltagarna.

Molekylerna som finns i olika kombinationer på ytan av olika immuncelltyper motsvarar de relativa positionerna för immuncellssubtyper.

De utvecklade sedan nya beräkningsalgoritmer för att analysera hur dessa celler skiljde sig i antal, plats och form mellan patienter som överlevde längre eller kortare än medianöverlevnadstiden på 619 dagar.

"Med hjälp av de beräkningsmetoder vi utvecklade analyserade vi inte bara tätheten för varje celltyp, utan också hur de interagerar med varandra i tumörernas rumsliga arkitektur", säger Mi, första författaren till det nya verket.

Forskarna upptäckte att bland de 22 patienter som överlevde under kortare perioder än genomsnittet (en median på 313 dagar), tenderade immunceller som kallas IL-10+ myelomonocyter att vara belägna nära ett kluster av granzym B+ CD8+ T-celler (eller cytotoxiska T-lymfocyter). . Bland de 23 patienter som överlevde längre än genomsnittet (median, 832 dagar), var samma myelomonocyter mer klustrade nära en annan typ av T-cell känd som PD-1+ CD4+ T-celler (eller aktiverade T-hjälparceller).

Med tanke på vad som är känt om funktionen hos var och en av dessa immunceller är resultaten vettiga, säger Mi. Varje celltyp fungerar som bromsar på en annan. Cytotoxiska T-lymfocyter producerar ett toxin som kan döda cancerceller, men – bland korttidsöverlevande – misstänker forskare att närliggande myelomonocyter blockerar denna förmåga. Men hos långtidsöverlevande misstänker de att de aktiverade T-hjälparcellerna stänger av myelomonocyterna, vilket i sin tur gör att de cytotoxiska T-lymfocyterna kan bekämpa cancern mer effektivt.

Ytterligare studier behövs för att testa dessa hypoteser om hur cellerna i bukspottkörteltumörens mikromiljö interagerar, säger forskarna, och för att avgöra om inriktning på någon av celltyperna kan leda till nya immunterapier för cancer i bukspottkörteln. Men forskarna hoppas att ytterligare studier kommer att bekräfta att sambandet mellan tumörens mikromiljö och överlevnad kan ge kliniker prognostisk information och potentiellt vägleda patienter mot specifika behandlingar eller kliniska prövningar.

Andra forskare som bidragit till forskningen är Elizabeth Jaffee från Johns Hopkins Kimmel Cancer Center och Shamilene Sivagnanam, Courtney Betts, Shannon Liudahl och Lisa Coussens från Oregon Health & Science University.

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

Källa:

Johns Hopkins medicin

Hänvisning:

Mi, H., et al. (2022) Kvantitativ rumslig profilering av immunpopulationer i pankreatisk ductal adenokarcinom avslöjar heterogenitet i tumörmikromiljö och prognostiska biomarkörer. Cancerforskning. doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-22-1190.

.