thesis

Etude par imagerie de la migration des lymphocytes T dans les tumeurs pulmonaires humaines

Defense date:

Jan. 1, 2011

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Institution:

Paris 5

Disciplines:

Abstract EN:

Tumor cells express antigens recognized by T cells and are thus able to trigger an anti-tumor adaptive immune response. However, these responses often turn out to be mostly ineffective. The tumor immunosuppressive environment is often pointed to account for such failures of T cell anti-tumor functions. My PhD work emphasizes another explanatory factor, commonly overlooked, which is T cell distribution within tumors. In most carcinomas, T cells are indeed preferentially found in the peri-tumoral stroma rather than in tumor nests. As tumor cells are considered as their main targets, the uneven distribution of T cells within tumors could restrict their anti-tumor functions and represent a major obstacle to T cell-based immunotherapy. My PhD project consisted in studying elements that control T cell distribution and migration within solid tumors. To that end, we used a real-time imaging approach to visualize recruitment and mobility of fluorescent T cells in viable slices of human lung tumors. Slices were made from fresh tumor biopsies of lung cancer patients and from a xenograft model of human tumors developed in immunodeficient mice. Overlaid T cells behave like their endogenous counterparts and preferentially migrate into the stroma. Our results reveal that matrix fibers organization plays a key role in controlling T cell positioning and migration within tumors. Active T cell motility, partly dependent on chemokines, is observed in loose fibronectin regions, whereas T cells poorly migrate in dense matrix areas. Besides, parallel fibers around tumor epithelial cell region dictate the migratory trajectory of T cells and restrict them from entering tumor islets. In conclusion, our results shed light on the importance of stromal matrix fibers which regulate anti-tumor immunity by controlling T cell infiltration into tumor nests.

Abstract FR:

La réponse anti-tumorale médiée par les lymphocytes T (LT) est fréquemment mise en défaut. Une raison généralement mise en avant est l’environnement immunosuppresseur de la tumeur. Mon travail de thèse souligne un autre point rarement pris en compte : la localisation des LT dans la tumeur. Ceux-ci se trouvent, le plus souvent, non pas en contact direct avec les cellules tumorales mais dans le stroma qui entoure les îlots tumoraux. Pour étudier les facteurs contrôlant la distribution et la migration des LT dans les tumeurs, nous avons visualisé par imagerie dynamique la mobilité de LT fluorescents dans des tranches de tissu vivant, réalisées à partir de biopsies tumorales fraîches de patients atteints de cancer pulmonaire, et d’un modèle de tumeurs humaines développées dans des souris immunodéficientes. Les LT déposés sur les tranches de tumeur migrent préférentiellement dans le stroma. Nos résultats révèlent que l’organisation des fibres de la matrice extracellulaire joue un rôle clé dans le contrôle de la migration des LT dans les tumeurs, par leur densité et leur disposition. Les LT migrent peu dans les zones riches fibrillaire dense, tandis qu’une mobilité active, en partie dépendante des chimiokines, est observée dans les régions peu denses en fibres. Les fibres disposées parallèlement à l’interface entre le stroma et les îlots tumoraux dictent la migration des LT et limitent ainsi leur accès aux régions tumorales. Nos résultats apportent un éclairage nouveau sur l’importance des fibres matricielles du stroma qui, en contrôlant l’infiltration T dans les îlots tumoraux, régulent ainsi l’immunité anti-tumorale.