Research

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Cancers develop in complex tissue environments, which they depend upon for sustained growth, invasion and metastasis.  Inhibiting support from non-cancerous immune and stromal cells in the tumor microenvironment (TME) is considered to be an attractive therapeutic approach, as these cells are genetically normal and thus less likely to acquire drug resistance, a frequent outcome when targeting genomically unstable tumor cells.  Different TMEs are populated by diverse cell types including innate and adaptive immune cells, fibroblasts, blood and lymphatic vascular networks, and specialised organ-specific cell types, in addition to the extracellular matrix, which collectively have critical functions in regulating tumorigenesis.

As one illustrative example, in brain tumors there are not only tissue-specific cell types that contribute critically to the TME including astrocytes, microglia, and neurons, but there is also the unique structure of the protective blood-brain barrier which exquisitely controls the entry of cells and drugs into the brain.

Our research program is focused on understanding how reciprocal communication between cancer cells and diverse immune and stromal cell types in the TME controls tumor initiation, progression, and metastasis, and modulates the response to therapeutic intervention.  We employ a range of complementary strategies to interrogate the TME including the comprehensive analysis of patient samples (RNA-seq, proteomics, immune phenotyping, single cell analyses etc), 3D co-culture systems to mimic the TME, mouse models of cancer, multi-modal in vivo imaging platforms, and diverse computational analyses.

We currently have multiple projects focused on exploring the TME of primary and metastatic brain cancers, including analyses of diverse immune cell phenotypes, the blood and lymphatic vascular networks, and interrogation of the unique properties of the brain extracellular matrix. We also continue to explore the mechanisms involved in the dissemination of cancer, with an emphasis on interactions with the microenvironment at multiple steps in the metastatic cascade. Our ultimate goal is to apply this knowledge to the clinic and develop targeted therapies that disrupt essential tumor-microenvironment interactions for the benefit of patients.

Recherche

Les cancers se développent dans des environnements tissulaires complexes dont ils dépendent pour leur croissance, leur invasion et leurs métastases. Inhiber le rôle de soutien des cellules immunitaires et stromales non cancéreuses dans le microenvironnement tumoral (TME) est considéré comme une approche thérapeutique intéressante car ces cellules, génétiquement normales, sont moins susceptibles d'acquérir une résistance médicamenteuse, issue fréquente lorsque l'on cible des cellules tumorales génomiquement instables. Les différents microenvironnements sont composés de divers types de cellules, notamment des cellules immunitaires innées et adaptatives, des fibroblastes, des réseaux vasculaires sanguins et lymphatiques, ainsi que des types de cellules spécialisées spécifiques aux organes, auxquels s'ajoute la matrice extracellulaire. Ensemble, ces cellules exercent des fonctions essentielles dans la régulation de la tumorigenèse.

À titre d'exemple, dans les tumeurs cérébrales, il n'y a pas que des types de cellules spécifiques aux tissus qui jouent un rôle essentiel dans le TME (à savoir les astrocytes, les microglies et les neurones), mais il y a aussi la structure unique de la barrière hémato-encéphalique protectrice qui contrôle de manière sophistiquée l'entrée des cellules et des médicaments dans le cerveau.
Notre programme de recherche vise à comprendre comment la communication réciproque entre les cellules cancéreuses et les divers types de cellules immunitaires et stromales dans le TME contrôle la naissance, la progression et la métastase des tumeurs, mais aussi comment elle module la réponse à l'intervention thérapeutique. Nous déployons un éventail de méthodes complémentaires pour étudier le TME, parmi lesquelles l'analyse complète d'échantillons de patients (séquençage de l'ARN, protéomique, phénotypage immunitaire, analyses de cellules individuelles, etc.), des systèmes de co-culture en 3D pour imiter le TME, des modèles murins de cancer, des plateformes d'imagerie in vivo multimodales ainsi que diverses analyses computationnelles.

Nous avons actuellement plusieurs projets axés sur l'exploration du microenvironnement des cancers primaires et métastatiques du cerveau, dont l'analyse de divers phénotypes de cellules immunitaires, des réseaux vasculaires sanguin et lymphatique, ainsi que l'interrogation des propriétés uniques de la matrice extracellulaire cérébrale. Nous continuons également à explorer les mécanismes impliqués dans la prolifération du cancer, en mettant l'accent sur les interactions avec le microenvironnement à plusieurs étapes de la cascade métastatique. Notre but ultime est d'appliquer ces connaissances au domaine clinique et de développer des thérapies ciblées qui perturbent les interactions essentielles entre la tumeur et le microenvironnement tumoral, et ce au plus grand bénéfice des patients.