Role of melanoma-associated fibroblasts in the modulation of anti-tumor immune response : influence of matrix metalloproteinases secretion on NK cell-dependent tumor lysis and hypoxia on their immunosuppressive potential

Les fibroblastes associés au cancer (CAF) jouent un rôle central dans un processus complexe d'interaction entre les tumeurs et le stroma et favorisent la croissance tumorale. Des preuves émergentes suggèrent que ces fibroblastes sont impliqués dans l'altération de la réponse immune anti-tumorale. Cependant, les mécanismes immuno-modulateurs sous-jacents dépendants de ces fibroblastes ne sont encore que très partiellement définis. Au cours de ma thèse, j’ai mis en évidence que les fibroblastes associés au mélanome diminuent la susceptibilité des cellules tumorales de mélanome à la lyse induite par les cellules Natural killer (NK) par un mécanisme dépendant de la sécrétion de métalloprotéinases matricielles (MMPs) actives. Cette sécrétion de MMPs réduit l'expression de deux ligands du récepteur activateur NKG2D, MICA/B, à la surface des cellules tumorales et diminue par conséquent l'activité cytotoxique des cellules NK dépendante de NKG2D contre les cellules tumorales de mélanome. D’autre part, grâce à une approche génomique globale, mon travail a montré que l’hypoxie au sein du stroma tumoral pourrait augmenter les capacités immuno-modulatrices des CAFs en modifiant l’expression d’un ensemble de gènes qui codent pour des protéines immunosuppressives. L’ensemble de ces résultats démontrent donc que les CAFs sont des déterminants essentiels modifiant la susceptibilité des cellules tumorales aux cellules tueuses mais qu’il existerait également un dialogue entre le microenvironnement hypoxique et les CAFs leur permettant d’augmenter leur potentiel immunosuppresseur.Cancer-associated fibroblasts (CAF) play a central role in a complex process of interaction between tumors and stroma and promote tumor growth. Emerging evidence suggest that these fibroblasts are involved in the alteration of the anti-tumor immune response. However, the underlying immunomodulatory mechanisms dependent on these fibroblasts are still only partially defined. During my thesis, I demonstrated that melanoma-associated fibroblasts decrease the susceptibility of melanoma tumor cells to Natural killer (NK) cell lysis through a mechanism dependent on the secretion of active matrix metalloproteinases (MMPs). This secretion of MMPs reduces the expression of the two NKG2D ligands, MICA/B at the surface of the tumor cells and consequently decreases the NKG2D-dependent cytotoxic activity of NK cells against melanoma tumor cells. On the other hand, using a global genomic approach, my results suggested that hypoxia within the tumor stroma could increase the immunomodulatory capacities of CAFs by modifying the expression of a set of genes that encode for immunosuppressive proteins. Together, our results show that CAFs are essential determinants modifying the susceptibility of tumor cells to killer cells but that there is also a crosstalk between the hypoxic microenvironment and the CAFs allowing them to increase their immunosuppressive potential