Le cancer colorectal (CCR) est le troisième cancer le plus fréquent et le deuxième cancer le plus mortel dans le monde avec 900.000 décès en 2018. En conséquence, de nouveaux biomarqueurs diagnostiques ainsi que une amélioration des traitements actuels sont nécessaires. Les tumeurs se développent dans des microenvironnements complexes où les cellules cancéreuses interagissent et modulent la réponse immunitaire locale pour persister et se multiplier. Les lectines de type C, exprimées notamment par les cellules de l’immunité, régulent la réponse anti-cancéreuse, et donc le développement tumoral. Parmi elles, l'immunorécepteur des cellules dendritiques (DCIR) exprimé par les cellules myéloïdes, a été montré comme jouant un rôle immunitaire majeur au cours des maladies infectieuses et auto-immunes. A l’inverse, son rôle dans l'immunité anti-tumorale reste méconnu. L'analyse de données transcriptomiques de deux cohortes de patients atteints de CCR a révélé un lien entre une expression élevée de DCIR et une amélioration de la survie des patients. Dans ce contexte, l'objectif principal de ma thèse était de déterminer l'impact de DCIR sur le développement du CCR et la réponse immunitaire associée. Dans ce but, j’ai établi un modèle murin préclinique, orthotopique et syngénique du CCR consistant en l'injection intracaecale de cellules tumorales MC38 exprimant la luciférase (MC38-fLuc+) dans des souris C57BL/6. Le suivi de la croissance tumorale par bioluminescence a montré que, malgré l’acquisition initiale de tumeurs solides par toutes les souris, seulement 30% des souris ont développé un CCR progressif et mortel, tandis que les autres animaux ont spontanément rejeté leurs tumeurs et ont survécu plus de 100 jours. Aucun rejet des tumeurs CCR MC38 n'a été observé en l'absence d'immunité adaptative, ni lors de l'injection de cellules MC38 dans d'autres sites anatomiques. L'immunophénotypage par transcriptomique et cytométrie de flux a révélé que les souris développant des tumeurs progressives présentaient une réponse immunitaire pro-tumorale, définie par une signature caractéristique des lymphocytes T régulateurs, détectable peu après l'implantation tumorale, et par une infiltration de cellules myéloïdes suppressives connues pour favoriser la croissance tumorale. En revanche, les souris rejetant les tumeurs présentaient une signature pro-inflammatoire précoce et un microenvironnement anti-tumoral enrichi en lymphocytes T CD8+. Ainsi, nos résultats démontre un rôle du microenvironnement spécifique du côlon dans la régulation de l'équilibre entre les réponses immunitaires anti- ou pro-tumorales et souligne l'importance d'utiliser des modèles murins orthotopiques pour les études in vivo. Dans la seconde partie de ma thèse, j’ai utilisé ce modèle pour comparer le développement tumoral chez des souris C57BL/6 déficientes (mDCIR1-/-) ou non pour mDCIR1, un des homologues murins du DCIR humain. Bien que l'absence de mDCIR1 n'ait aucune incidence sur le pourcentage de souris développant ou rejetant les tumeurs du CCR, nous avons observé que les animaux mDCIR1-/- ont développé des tumeurs plus importantes que les sauvages. De plus, une infiltration plus faible de lymphocytes T CD8+ cytotoxiques activés a été observée dans les tumeurs CCR des souris mDCIR-/-. Pour expliquer ce phénotype, nous étudions actuellement si l’expression de mDCIR1 par les cellules myéloïdes contribue à la cross-présentation des antigènes tumoraux aux cellules T CD8+ ou régule la production des chimiokines nécessaires à leur recrutement dans les tumeurs. Ainsi, nos données indiquent un rôle protecteur et anti-tumoral de DCIR pendant le développement du CCR, probablement dû à une dérégulation de l'équilibre existant entre la tumeur et la réponse immunitaire. Dans l'ensemble, cette étude ouvre la voie à la mise au point éventuelle de biomolécules pharmacologiques ciblant DCIR pour déclencher une réponse immunitaire anti-tumorale efficace dans le contexte du CCR et au-delà. |
Colorectal cancer (CRC) is the third most common and second deadliest cancer worldwide accounting for 900.000 deaths in 2018. Consequently, there is a strong need for new biomarkers as well as an improvement of the current treatments. Tumors develop in complex microenvironments where cancer cells constantly crosstalk with, and modulate, the local immune response to persist and replicate. C-type lectins receptors, expressed in particular by immune cells, actively regulate the immune response to cancer cells and, therefore, tumor development. Dendritic cell immunoreceptor (DCIR), a C-type lectin expressed by myeloid cells, has been shown to play a major role in immunity to infectious and autoimmune diseases. Yet, the role played by DCIR in tumor immunity remains unknown. Analysis of publicly available transcriptomic data from two cohorts of CRC patients revealed an association between high DCIR expression and improved survival of patients. In this context, the principal objective of my PhD thesis was to determine the impact of DCIR on CRC development and associated immune response. To this aim, I first developed an orthotopic syngeneic pre-clinical CRC mouse model consisting in the intra-caecal injection of engineered MC38 cells expressing firefly luciferase (MC38-fLuc+) in C57BL/6 mice. Monitoring of the tumor growth by bioluminescence revealed that, despite an initial growth of solid tumors in all the mice, only 30% of mice developed a progressive lethal CRC, while the remaining animals spontaneously rejected their solid tumor and survived more than 100 days. No rejection of MC38 CRC tumors was observed in the absence of adaptive immunity, nor when MC38 cells were injected in other anatomical locations. Immunophenotyping by transcriptomic and flow cytometry showed that mice with progressive CRC tumors exhibited a pro-tumor immune response, characterized by a regulatory T-cell pattern, discernible shortly post-tumor implantation, as well as myeloid suppressor cells that are well-known to favor tumor growth. By contrast, tumor-rejecting mice presented an early pro-inflammatory response and an anti-tumor microenvironment enriched with CD8+ T cells. Taken together, our results demonstrate a preponderant role of the colon-specific microenvironment in regulating the balance between anti- or pro-tumor immune responses and underline the importance of using orthotopic mouse models for in vivo studies. In a second part of my thesis, we used this CRC mouse model to compare the CRC tumor development in wild-type (WT) or mDCIR1-deficient (mDCIR1-/-) C57BL/6 mice, one of the murine homologues of human DCIR. While the lack of mDCIR1 has no impact on the percentage of mice developing or rejecting CRC tumors, we observed that mDCIR1-/- animals developed bigger tumors than their WT counterparts. In agreement with this phenotype, we found a lower infiltration of activated cytotoxic CD8+ T-cells in CRC tumors from mDCIR1-/- mice compared to WT mice. To explain this phenotype, we are currently studying whether the expression of mDCIR1 by myeloid cells contributes to the cross-presentation of cancer antigens to CD8+ T-cells, or regulates the production of chemokines required for their recruitment within tumors. Altogether, our data point to a protective and anti-tumor role of DCIR during CRC development, probably due to a dysregulation of the balance existing between the tumor and the immune response. Overall, this study paves the way for the potential future development of pharmacological biomolecules targeting DCIR to trigger an efficient anti-tumor immune response in the context of CRC and beyond. |