Case report: Immune response characterization of a pseudoprogression in a PD-L1-negative, TMB-low, KEAP1/STK11 co-mutated metastatic NSCLC

A patient with a PD-L1-negative, TMB-low, KEAP1/STK11 co-mutated metastatic non-small cell lung cancer (NSCLC) experienced a multisite radiological progression at 3 months after initiation of chemoimmunotherapy as first-line treatment for metastatic disease. After the radiological progression, while she was not undergoing treatment, the patient had spontaneous lesions shrinkage and further achieved a prolonged complete response. Genomic and transcriptomic data collected at baseline and at the time of pseudoprogression allowed us to biologically characterize this rare response pattern. We observed the presence of a tumor-specific T-cell response against tumor-specific neoantigens (TNAs). Endogenous retroviruses (ERVs) expression following chemoimmunotherapy was also observed, concurrent with biological features of an anti-viral-like innate immune response with type I IFN signaling and production of CXCR3-associated chemokines. This is the first biological characterization of a NSCLC pseudoprogression under chemoimmunotherapy followed by a prolonged complete response in a PD-L1-negative, TMB-low, KEAP1/STK11 co-mutated NSCLC. These clinical and biological data underline that even patients with multiple factors of resistance to immune checkpoint inhibitors could trigger a tumor-specific immune response to tumor neoantigen, leading to complete eradication of the tumor and probably a vaccinal immune response

Role of myeloïd derived suppressive cells (MDSC) and Th17 lymphocytes in chemotherapy and immunotherapy efficacy

L’oncologie actuelle est encore confrontée à la résistance et à la progression rapide des cancers. Les mécanismes de résistance intrinsèque développés par les cellules tumorales peuvent compromettre l’efficacité des chimiothérapies et des immunothérapies. Il est maintenant admis que l’état de la réponse immunitaire de l’hôte détermine en partie l’issue thérapeutique des patients. L’objectif de notre équipe de recherche est donc de caractériser cette réponse et d’étudier l’impact des thérapies conventionnelles sur celle-ci dans le but d’identifier les mécanismes liés à un échappement futur de la tumeur. Dans ce contexte, nous avons montré qu’une chimiothérapie (5-FU, oxaliplatine, anti-VEGF (« Vascular Endothelium Growth Factor » : FOLFOX-bevacizumab) provoque chez certains patients une chute des gMDSC (cellules myéloïdes immunosuppressives granulocytaires) périphériques qui est associée à une meilleure réponse thérapeutique. Comme chez la souris, cet effet sur les gMDSC provoque néanmoins une élévation des Th17, une population pro-angiogénique, qui limite l’efficacité de la chimiothérapie. La suite de notre travail a eu pour objectif de tester l’effet « anti-Th17 » de l’activation de l’histone désacétylase SIRT1. SIRT1 est une enzyme capable de perturber l’acétylation de STAT3, un facteur essentiel à la différenciation des Th17. Nous avons montré que l’utilisation d’agonistes pharmacologiques de SIRT1 (resvératrol, SRT1720, metformine) inhibe la polarisation des Th17 par la désacétylation de STAT3 et que cet effet permet de limiter la croissance tumorale dans un modèle de cancer colique et de mélanome chez la souris (B16F10, CT26). Nous avons validé ce concept chez l’homme, ce qui suggère qu’il est possible de cibler les Th17 par cette stratégie en complément de la chimiothérapie. Le dernier volet de ce travail est consacré à la comparaison du profil immunologique périphérique de volontaires sains à celui d’une cohorte prospective de cancers bronchiques non à petites cellules. Cette étude nous a permis de mettre en lumière les altérations immunitaires induites par la tumeur et de lier ces altérations à la réponse au nivolumab (anti-PD-1). Un premier modèle prédictif de réponse a pu être généré grâce aux données d’un panel d’analyse des cellules myéloïdes. Ce modèle révèle une fois encore que les cellules gMDSC ont un rôle prédictif défavorable, alors que les populations présentatrices d’antigènes (cellules dendritiques et monocytes) exprimant PD-L1 ont un bon rôle prédictif. Les données présentées dans cette partie sont préliminaires et devront être confirmées avec la cohorte de validation qui est en cours d’inclusion. L’ensemble de ce travail a permis de montrer qu’il est essentiel de cibler spécifiquement les cellules myéloïdes immunosuppressives et les Th17 pour favoriser l’efficacité des chimiothérapies et de l’immunothérapie dans le cancer.Actual oncology is still facing resistance and rapid progression of cancer. Intrinsic resistance mechanisms developed by tumor cells determine chemotherapy and immunotherapy efficacy. It is now recognized that the host immune response status is in part implicated in the therapeutic outcome of patients. The aim of our research team is to characterize this response and to study the impact of therapies in order to identify the mechanisms associated with future exhaust of the tumor. In this context, we have shown that chemotherapy (5-FU, oxaliplatin, anti-VEGF: FOLFOX-bevacizumab) in some patients causes a drop in devices gMDSC (granulocytic myeloid derived suppressive cells) that is associated with better therapeutic response. Nevertheless, as in mice, this effect on gMDSC causes an elevation of Th17, a pro-angiogenic population, which limits the effectiveness of chemotherapy. The result of our work was aimed to test the effect "anti-Th17" activating SIRT1 deacetylase histone. SIRT1 is an enzyme capable of disrupting the acetylation of STAT3, a key factor in the differentiation of Th17. We have shown that by using pharmacological agonists SIRT1 (resveratrol, SRT1720, metformin) inhibits Th17 polarization by deacetylation of STAT3 and that this effect can limit tumor growth in colorectal and melanoma murine models (B16F10, CT26). We validated this concept in humans, suggesting that it is possible to target Th17 cells by this strategy in addition to chemotherapy. The final component of this work is devoted to the comparison of peripheral immunological profile of healthy volunteers to a prospective cohort of non-small cell lung cancer. This study has allowed us to highlight the immune alterations induced by the tumor and to link these changes in response to nivolumab (anti-PD-1). A first response predictive model could be generated using data from a panel analysis of myeloid cells. This model proves once again that gMDSC have a negative predictive role, while antigen presenting (dendritic cells and monocytes) expressing PD-L1 has a good predictive role. Data presented in this section are preliminary and must be confirmed with the validation cohort that is currently included. All of this work has shown that it is essential to specifically target immunosuppressive myeloid cells and Th17 to promote the efficacy of chemotherapy and immunotherapy in cancer

Implication des cellules myéloïdes immunosuppressives (MDSC) et des lymphocytes TH17 dans l’efficacité des chimiothérapies et de l’immunothérapie

Actual oncology is still facing resistance and rapid progression of cancer. Intrinsic resistance mechanisms developed by tumor cells determine chemotherapy and immunotherapy efficacy. It is now recognized that the host immune response status is in part implicated in the therapeutic outcome of patients. The aim of our research team is to characterize this response and to study the impact of therapies in order to identify the mechanisms associated with future exhaust of the tumor. In this context, we have shown that chemotherapy (5-FU, oxaliplatin, anti-VEGF: FOLFOX-bevacizumab) in some patients causes a drop in devices gMDSC (granulocytic myeloid derived suppressive cells) that is associated with better therapeutic response. Nevertheless, as in mice, this effect on gMDSC causes an elevation of Th17, a pro-angiogenic population, which limits the effectiveness of chemotherapy. The result of our work was aimed to test the effect "anti-Th17" activating SIRT1 deacetylase histone. SIRT1 is an enzyme capable of disrupting the acetylation of STAT3, a key factor in the differentiation of Th17. We have shown that by using pharmacological agonists SIRT1 (resveratrol, SRT1720, metformin) inhibits Th17 polarization by deacetylation of STAT3 and that this effect can limit tumor growth in colorectal and melanoma murine models (B16F10, CT26). We validated this concept in humans, suggesting that it is possible to target Th17 cells by this strategy in addition to chemotherapy. The final component of this work is devoted to the comparison of peripheral immunological profile of healthy volunteers to a prospective cohort of non-small cell lung cancer. This study has allowed us to highlight the immune alterations induced by the tumor and to link these changes in response to nivolumab (anti-PD-1). A first response predictive model could be generated using data from a panel analysis of myeloid cells. This model proves once again that gMDSC have a negative predictive role, while antigen presenting (dendritic cells and monocytes) expressing PD-L1 has a good predictive role. Data presented in this section are preliminary and must be confirmed with the validation cohort that is currently included. All of this work has shown that it is essential to specifically target immunosuppressive myeloid cells and Th17 to promote the efficacy of chemotherapy and immunotherapy in cancer.L’oncologie actuelle est encore confrontée à la résistance et à la progression rapide des cancers. Les mécanismes de résistance intrinsèque développés par les cellules tumorales peuvent compromettre l’efficacité des chimiothérapies et des immunothérapies. Il est maintenant admis que l’état de la réponse immunitaire de l’hôte détermine en partie l’issue thérapeutique des patients. L’objectif de notre équipe de recherche est donc de caractériser cette réponse et d’étudier l’impact des thérapies conventionnelles sur celle-ci dans le but d’identifier les mécanismes liés à un échappement futur de la tumeur. Dans ce contexte, nous avons montré qu’une chimiothérapie (5-FU, oxaliplatine, anti-VEGF (« Vascular Endothelium Growth Factor » : FOLFOX-bevacizumab) provoque chez certains patients une chute des gMDSC (cellules myéloïdes immunosuppressives granulocytaires) périphériques qui est associée à une meilleure réponse thérapeutique. Comme chez la souris, cet effet sur les gMDSC provoque néanmoins une élévation des Th17, une population pro-angiogénique, qui limite l’efficacité de la chimiothérapie. La suite de notre travail a eu pour objectif de tester l’effet « anti-Th17 » de l’activation de l’histone désacétylase SIRT1. SIRT1 est une enzyme capable de perturber l’acétylation de STAT3, un facteur essentiel à la différenciation des Th17. Nous avons montré que l’utilisation d’agonistes pharmacologiques de SIRT1 (resvératrol, SRT1720, metformine) inhibe la polarisation des Th17 par la désacétylation de STAT3 et que cet effet permet de limiter la croissance tumorale dans un modèle de cancer colique et de mélanome chez la souris (B16F10, CT26). Nous avons validé ce concept chez l’homme, ce qui suggère qu’il est possible de cibler les Th17 par cette stratégie en complément de la chimiothérapie. Le dernier volet de ce travail est consacré à la comparaison du profil immunologique périphérique de volontaires sains à celui d’une cohorte prospective de cancers bronchiques non à petites cellules. Cette étude nous a permis de mettre en lumière les altérations immunitaires induites par la tumeur et de lier ces altérations à la réponse au nivolumab (anti-PD-1). Un premier modèle prédictif de réponse a pu être généré grâce aux données d’un panel d’analyse des cellules myéloïdes. Ce modèle révèle une fois encore que les cellules gMDSC ont un rôle prédictif défavorable, alors que les populations présentatrices d’antigènes (cellules dendritiques et monocytes) exprimant PD-L1 ont un bon rôle prédictif. Les données présentées dans cette partie sont préliminaires et devront être confirmées avec la cohorte de validation qui est en cours d’inclusion. L’ensemble de ce travail a permis de montrer qu’il est essentiel de cibler spécifiquement les cellules myéloïdes immunosuppressives et les Th17 pour favoriser l’efficacité des chimiothérapies et de l’immunothérapie dans le cancer

Resveratrol Interferes with IL1-β-Induced Pro-Inflammatory Paracrine Interaction between Primary Chondrocytes and Macrophages

State of the art. Osteoarthritis (OA) is a chronic articular disease characterized by cartilage degradation and osteophyte formation. OA physiopathology is multifactorial and involves mechanical and hereditary factors. So far, there is neither preventive medicine to delay cartilage breakdown nor curative treatment. Objectives. To investigate pro-inflammatory paracrine interactions between human primary chondrocytes and macrophages following interleukin-1-β (IL-1β) treatment; to evaluate the molecular mechanism responsible for the inhibitory effect of resveratrol. Results. The activation of NF-κB in chondrocytes by IL-1β induced IL-6 secretion. The latter will then activate STAT3 protein in macrophages. Moreover, STAT3 was able to positively regulate IL-6 secretion, as confirmed by the doubling level of IL-6 in the coculture compared to macrophage monoculture. These experiments confirm the usefulness of the coculture model in the inflammatory arthritis-linked process as a closer biological situation to the synovial joint than separated chondrocytes and macrophages. Il also demonstrated the presence of an inflammatory amplification loop induced by IL-1β. Resveratrol showed a strong inhibitory effect on the pro-inflammatory marker secretion. The decrease of IL-6 secretion is dependent on the NFκB inhibition in the chondrocytes. Such reduction of the IL-6 level can limit STAT3 activation in the macrophages, leading to the interruption of the inflammatory amplification loop. Conclusion. These results increase our understanding of the anti-inflammatory actions of resveratrol and open new potential approaches to prevent and treat osteoarthritis

Therapeutic Associations Comprising Anti-PD-1/PD-L1 in Breast Cancer: Clinical Challenges and Perspectives

Despite a few cases of long-responder patients, immunotherapy with anti-PD-(L)1 has so far proved rather disappointing in monotherapy in metastatic breast cancer, prompting the use of synergistic therapeutic combinations incorporating immunotherapy by immune-checkpoint inhibitors. In addition, a better understanding of both the mechanisms of sensitivity and resistance to immunotherapy, as well as the immunological effects of the usual treatments for breast cancer, make it possible to rationally consider this type of therapeutic combination. For several years, certain treatments, commonly used to treat patients with breast cancer, have shown that in addition to their direct cytotoxic effects, they may have an impact on the tumor immune microenvironment, by increasing the antigenicity and/or immunogenicity of a “cold” tumor, targeting the immunosuppressive microenvironment or counteracting the immune-exclusion profile. This review focuses on preclinical immunologic synergic mechanisms of various standard therapeutic approaches with anti-PD-(L)1, and discusses the potential clinical use of anti-PD-1/L1 combinations in metastatic or early breast cancer

Étude des lymphocytes Th9 humains dans les cancers du sein

International audienceObjetLes cellules du système immunitaire présentes dans le microenvironnement tumoral contribuent au contrôle de la progression tumorale [1]. Les lymphocytes T CD4 de type Th9, cellules sécrétrices d’interleukine 9 (IL-9) mais aussi d’IL-10 et d’IL-21 et exprimant le facteur de transcription PU.1, ont été initialement décrits pour participer au développement de maladies auto-immunes. Il a été récemment montré que les cellules Th9 murines présentaient également des propriétés anticancéreuses [3, 2]. Nous avons donc émis l’hypothèse que les observations faites chez la souris pourraient être transposables à l’homme et que les cellules Th9 pourraient avoir un impact sur le pronostic du cancer du sein.MéthodesIsolement de lymphocytes T CD4 à partir de prélèvements sanguins, différenciation en lymphocytes Th9 suivi d’une caractérisation fonctionnelle. Immunohistochimie sur des tumeurs du sein ciblant IL-9, IL-21, IRF1 et PU.1.RésultatsIl a été montré que les cellules Th9 murines présentaient des propriétés antitumorales et qu’en présence d’IL-1β, ces cellules voyaient leur capacité anticancéreuse augmentée via l’expression d’IRF1. Chez l’homme, la différenciation en présence d’IL-4 et de TGF-β de cellules T CD4 naïves induit un phénotype Th9. Cependant, l’IFN-α et non l’IL-1β induit une augmentation du programme Th9 c’est-à-dire une augmentation de la sécrétion d’IL-9 et d’IL-21 et de l’expression d’IRF1. Nous avons également mis en évidence des cellules double marquées CD4/PU.1 sur des lames de cancer du sein.ConclusionsLes résultats préliminaires de cette étude indiquent que nous réussissons à différencier des lymphocytes Th9 humains et que l’IFN-α induit une augmentation de leur programme transcriptionnel. Une étude sur une base de données incluant 300 patientes avec un cancer du sein localisé sera réalisée afin d’étudier le rôle pronostique des cellules Th9 dans ce cancer

Resveratrol Interferes with IL1-β-Induced Pro-Inflammatory Paracrine Interaction between Primary Chondrocytes and Macrophages

State of the art. Osteoarthritis (OA) is a chronic articular disease characterized by cartilage degradation and osteophyte formation. OA physiopathology is multifactorial and involves mechanical and hereditary factors. So far, there is neither preventive medicine to delay cartilage breakdown nor curative treatment. Objectives. To investigate pro-inflammatory paracrine interactions between human primary chondrocytes and macrophages following interleukin-1-β (IL-1β) treatment; to evaluate the molecular mechanism responsible for the inhibitory effect of resveratrol. Results. The activation of NF-κB in chondrocytes by IL-1β induced IL-6 secretion. The latter will then activate STAT3 protein in macrophages. Moreover, STAT3 was able to positively regulate IL-6 secretion, as confirmed by the doubling level of IL-6 in the coculture compared to macrophage monoculture. These experiments confirm the usefulness of the coculture model in the inflammatory arthritis-linked process as a closer biological situation to the synovial joint than separated chondrocytes and macrophages. Il also demonstrated the presence of an inflammatory amplification loop induced by IL-1β. Resveratrol showed a strong inhibitory effect on the pro-inflammatory marker secretion. The decrease of IL-6 secretion is dependent on the NFκB inhibition in the chondrocytes. Such reduction of the IL-6 level can limit STAT3 activation in the macrophages, leading to the interruption of the inflammatory amplification loop. Conclusion. These results increase our understanding of the anti-inflammatory actions of resveratrol and open new potential approaches to prevent and treat osteoarthritis

Simultaneous isolation of CD45 tumor-infiltrating lymphocytes, tumor cells, and associated fibroblasts from murine breast tumor model by MACS

Summary: The study of the tumor microenvironment (TME) and its interactions with cancer cells is an important issue in cancer research. Here, we present a protocol to sort three important cell populations from murine triple negative breast cancer 4T1 model TME, including CD45+ tumor-infiltrating lymphocytes, cancer-associated fibroblasts, and tumor cells. The protocol includes four steps: generation of 4T1 tumors, tumor collection and digestion, magnetic sorting of the different populations, and phenotypic validation of sorted cells.For complete details on the use and execution of this protocol, please refer to Limagne et al. (2022).1 : Publisher’s note: Undertaking any experimental protocol requires adherence to local institutional guidelines for laboratory safety and ethics

Impact of Glucocorticoid Use in Oncology in the Immunotherapy Era

Thanks to their anti-inflammatory, anti-oedema, and anti-allergy properties, glucocorticoids are among the most widely prescribed drugs in patients with cancer. The indications for glucocorticoid use are very wide and varied in the context of cancer and include the symptomatic management of cancer-related symptoms (compression, pain, oedema, altered general state) but also prevention or treatment of common side effects of anti-cancer therapies (nausea, allergies, etc.) or immune-related adverse events (irAE). In this review, we first give an overview of the different clinical situations where glucocorticoids are used in oncology. Next, we describe the current state of knowledge regarding the effects of these molecules on immune response, in particular anti-tumour response, and we summarize available data evaluating how these effects may interfere with the efficacy of immunotherapy using immune checkpoint inhibitors