PyMT - Un modèle murin transplantable du cancer du sein

Le cancer du sein reste l'une des maladies les plus répandues et les plus mortelles chez les femmes dans le monde. Selon l'American Cancer Society, environ 253 000 nouveaux cas de cancer du sein invasif ont été diagnostiqué chez les femmes américaines en 2017, entraînant 41 000 décès. [1] Près de 6 à 10 % des nouveaux cas de cancer du sein (15,000-25,000) présentent un diagnostic de cancer métastatique (stade IV). Cependant, on estime que 20 à 30 % de tous les cancers du sein deviendront métastatiques avec le temps. [1]

Les modèles animaux peuvent être des outils très puissants pour analyser le développement et la progression du cancer.  Le modèle de l'oncoprotéine polyome moyen T transgénique (PyMT) en est un exemple. L'expression du PyMT est limitée aux glandes mammaires par le promoteur/exhausteur du MMTV et se traduit chez les souris par quatre stades distincts de progression de la tumeur, de prémaligne à maligne. Ces stades sont comparables à ceux du cancer du sein humain. Outre les similitudes morphologiques avec le cancer du sein humain, l'expression des biomarqueurs dans les tumeurs induites par le MMTV-PyMT correspond également à ceux associés à de mauvais résultats chez l'humain. Il s'agit notamment d'une perte de récepteurs d'œstrogène et de progestérone et de l'expression persistante d'ErbB2/Neu (Her2) et de cyclinD1 dans les tumeurs MMTV-PyMT lorsqu'elles progressent vers le stade malin. [2]

Given the desperate need, and the uniqueness of the MMTV-PyMT model, Labcorp has developed and optimized a transplantable version of this model that’s derived from transgenic host mice (FVB/N-Tg(MMTV-PyVT)634Mul/J).

Croissance de la tumeur primaire du coussinet adipeux mammaire

La cinétique de la croissance orthotopique des tumeurs primaires pour le modèle MMTV-PyMT (PyMT) transplantable est illustrée à la figure 1. Le temps de doublement médian est d'environ 8 jours avec une augmentation constante du volume de la tumeur sans perte de poids corporel apparente liée à la tumeur. Chez les animaux euthanasiés suite à la croissance d'une tumeur primaire, des nodules pulmonaires ont été constatés. Le taux de croissance permet une marge thérapeutique de quatre semaines pour évaluer les réponses anti-tumorales.

Fig. [#0]} : cinétique de croissance et changements de masse corporelle des tumeurs MMTV-PyMT chez les souris femelles FVB/NJ.

Profil immunitaire des tumeurs PyMT

The baseline tumor immune composition was analyzed by flow cytometry and is shown in Figure 2. The lymphoid population has an equal distribution of CD8⁺ and CD4⁺ T cells. Si les cellules NK sont très nombreuses, les cellules B et les cellules NKT sont peu représentées. Les tumeurs comptent une importante population myéloïde représentée principalement par les G-MDSC et les M1-TAM. L'infiltration de cellules CD8⁺ T et de cellules NK soutient la théorie selon laquelle le modèle PyMT pourrait être réactif aux agents immunomodulateurs. Toutefois, il existe également un nombre considérable de cellules myéloïdes suppressives dans le microenvironnement de la tumeur. Nous avons donc testé la réponse aux agents immunomodulateurs (voir figure 3), afin de déterminer si le modèle PyMT est plus conforme à une tumeur immunosuppressive « froide » ou une tumeur immunoréactive « chaude ».

Fig 2 : profil immunitaire des infiltrats de la tumeur PyMT

Réponse au blocage des points de contrôle et aux traitements par radiation focalisée

Pour évaluer la réponse anti-tumorale aux agents immunomodulateurs, des souris porteuses de tumeurs PyMT orthotopiques ont été traitées avec des anticorps de blocage aux points de contrôle (anti-mPD-1, anti-mPD-L1, et anti-mCTLA-4) et rayons focalisés. Le traitement avec des inhibiteurs de point de contrôle à agent unique a montré une légère réponse entraînant des retards de croissance de la tumeur allant de 3 à 6 jours mais aucune régression de la tumeur (figure 3). Les tumeurs PyMT orthotopiques ne sont que faiblement réactives au traitement par inhibiteurs de points de contrôle, ce qui donne à la thérapie combinée l'opportunité de présenter des avantages indéniables. D'autre part, ces données suggèrent que le modèle s'inscrit davantage dans un profil de tumeur « froide ».

Fig. [#0]} : Réponse du PyMT aux inhibiteurs de points de contrôle.

En plus du blocage des points de contrôle, les radiations par faisceau focal sont également considérées comme une approche thérapeutique utile pour modifier le micro-environnement d'une tumeur immunosuppressive. En outre, la radiothérapie est une thérapie courante chez de nombreuses patientes atteintes d'un cancer du sein. Labcorp utilizes the Small Animal Radiation Research Platform (SARRP; Xstrahl) to provide focal radiation therapy to mice in a manner consistent with radiation treatment in patients. Dans ce modèle, nous avons testé des doses uniques de radiation focalisée de 5, 10 ou 20 Gy et nous avons constaté qu'elles étaient bien tolérées et très efficaces. Les niveaux de dosage de 20 et 10 Gy ont tous deux produit une forte réponse anti-tumorale avec une incidence de 100 % et 38 % respectivement de patients ayant eu une réponse complète (figure 4).  Sur la base de ces données, une dose unique de radiations focalisées 5 Gy serait recommandée pour les études combinées.

Fig. [#0]} : réponse du PyMT à la radiation focalisée.

Présentation

Le PyMT transplantable est un modèle très utile pour évaluer les médicaments qui ciblent le carcinome du sein. Ce modèle offre à la communauté scientifique la possibilité d'utiliser un modèle qui imite de nombreux aspects et complexités de la maladie clinique. De nombreuses approches cliniques du cancer du sein intègrent désormais des immunothérapies et/ou des radiothérapies dans le cadre des essais cliniques en cours.  Les données que nous présentons ici suggèrent que le modèle PyMT est approprié pour des études combinées avec soit des inhibiteurs de points de contrôle, soit des radiations par faisceau focal à faible dose. Contact Labcorp to learn more about our transplantable PyMT model or other breast cancer models that we offer.

Références