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Cystatin M/E, Cathepsin V and Asparaginyl Endopeptidase: New actors of the proteolytic balance in lung fibrosis 胱抑素M/E、组织蛋白酶V和天冬酰胺内肽酶:肺纤维化中蛋白水解平衡的新参与者
IF 0.5 4区 医学 Q4 RESPIRATORY SYSTEM Pub Date : 2025-04-01 DOI: 10.1016/j.rmr.2025.02.081
B. Rigoux , A. David , R. Allouche , L. Vanderlynden , F. Lecaille , S. Marchand-Adam , G. Lalmanach , A. Saidi

Introduction

Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a chronic disease with unknown etiology, characterized by progressive and irreversible fibrous thickening in the interstitial spaces of the lung. Alterations in alveolar epithelia induce the TGF-β1-dependent differentiation and proliferation of fibroblasts into myofibroblasts. Extracellular matrix (ECM) overproduction by myofibroblasts causes a dysregulated remodeling in fibrotic foci, which is closely associated with an altered protease/antiprotease balance [1]. Among proteases involved, some cysteine cathepsins are potent collagenases and elastases which participate in ECM remodeling. During IPF, the cathepsin/cystatin (i.e. endogenous cathepsin inhibitors) balance is impaired in favor of cystatins. The secretion of human Cystatin C (CysC) is upregulated during myodifferentiation, promoting collagen I deposition [2]. In addition, expression levels of both fibronectin and elastin are altered during fibrogenesis. Accordingly, this led us to investigate the involvement of Cathepsin V (CatV, the most potent human elastase) [3], Asparaginyl endopeptidase (AEP) (a.k.a. Legumain (LGMN), participate in extracellular matrix degradation) [4] and of Cystatin M/E (CysM) (a dual tight-binding inhibitor of both enzymes) [5], in the differentiation of human lung fibroblasts.

Methods

Characterization of CysC, CysM, CatV and AEP was conducted by immunochemical analysis of control and IPF bronchoalveolar lavage fluid (BALF) and lung biopsies. CCD-19Lu human lung fibroblasts were used as a model of TGF-β1-dependent myodifferentiation to study the regulation of these proteases and cystatins during pulmonary fibrosis. SiRNAs targeting the proteins of interest and the effects on ECM were evaluated as previously. Also, kinetic assays were performed.

Results

We observed that CysC and CysM are oversecreted in IPF patients BALF. Similar results were observed in supernatants of TGF-β1-differentiated human lung fibroblasts. Furthermore, silencing of CatV and AEP increased the expression levels of ECM proteins, elastin and fibronectin, respectively.

Conclusion

Our data support that CysC and CysM are key molecular players involved in the TGF-β1-dependent myofibrogenesis. Secreted forms could impair both fibronectin degradation and elastinolytic activities of extracellular cysteine proteases. Results obtained from IPF lung biopsies further confirmed this imbalance between protease and cystatins. Since, these proteases are involved in the ECM remodeling, we suggest that this alteration of protease/antiprotease balance may subsequently promote fibrotic phenotype found in IPF.
特发性肺纤维化(IPF)是一种病因不明的慢性疾病,以肺间质进行性和不可逆的纤维增厚为特征。肺泡上皮的改变诱导了TGF-β1依赖性成纤维细胞向肌成纤维细胞的分化和增殖。肌成纤维细胞细胞外基质(ECM)的过量产生导致纤维化灶重构失调,这与蛋白酶/抗蛋白酶平衡的改变密切相关。在涉及的蛋白酶中,一些半胱氨酸组织蛋白酶是参与ECM重塑的强效胶原酶和弹性酶。在IPF期间,组织蛋白酶/胱抑素(即内源性组织蛋白酶抑制剂)平衡受损,有利于胱抑素。人胱抑素C (Cystatin C, CysC)的分泌在肌分化过程中上调,促进I型胶原沉积[2]。此外,纤维连接蛋白和弹性蛋白的表达水平在纤维形成过程中发生改变。因此,我们研究了组织蛋白酶V (CatV,最有效的人弹性酶)[3]、天冬酰胺内肽酶(又称豆素(LGMN),参与细胞外基质降解)[4]和胱抑素M/E(两种酶的双重紧密结合抑制剂)[5]在人肺成纤维细胞分化中的作用。方法采用对照组、IPF支气管肺泡灌洗液(BALF)免疫化学分析及肺活检对CysC、CysM、CatV、AEP进行表征。我们将CCD-19Lu人肺成纤维细胞作为TGF-β1依赖性肌分化模型,研究这些蛋白酶和胱抑素在肺纤维化过程中的调控作用。靶向感兴趣蛋白的sirna及其对ECM的影响与之前一样进行了评估。同时进行了动力学分析。结果我们观察到IPF患者中CysC和CysM分泌过量。在TGF-β1分化的人肺成纤维细胞上清液中也观察到类似的结果。此外,CatV和AEP的沉默使ECM蛋白、弹性蛋白和纤维连接蛋白的表达水平分别升高。结论CysC和CysM是TGF-β1依赖性肌纤维化发生的关键分子。分泌形式可损害纤维连接蛋白降解和细胞外半胱氨酸蛋白酶的弹性蛋白溶解活性。IPF肺活检结果进一步证实了蛋白酶和胱抑素之间的不平衡。由于这些蛋白酶参与ECM重塑,我们认为这种蛋白酶/抗蛋白酶平衡的改变可能随后促进IPF中发现的纤维化表型。
{"title":"Cystatin M/E, Cathepsin V and Asparaginyl Endopeptidase: New actors of the proteolytic balance in lung fibrosis","authors":"B. Rigoux ,&nbsp;A. David ,&nbsp;R. Allouche ,&nbsp;L. Vanderlynden ,&nbsp;F. Lecaille ,&nbsp;S. Marchand-Adam ,&nbsp;G. Lalmanach ,&nbsp;A. Saidi","doi":"10.1016/j.rmr.2025.02.081","DOIUrl":"10.1016/j.rmr.2025.02.081","url":null,"abstract":"<div><h3>Introduction</h3><div>Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a chronic disease with unknown etiology, characterized by progressive and irreversible fibrous thickening in the interstitial spaces of the lung. Alterations in alveolar epithelia induce the TGF-β1-dependent differentiation and proliferation of fibroblasts into myofibroblasts. Extracellular matrix (ECM) overproduction by myofibroblasts causes a dysregulated remodeling in fibrotic foci, which is closely associated with an altered protease/antiprotease balance <span><span>[1]</span></span>. Among proteases involved, some cysteine cathepsins are potent collagenases and elastases which participate in ECM remodeling. During IPF, the cathepsin/cystatin (i.e. endogenous cathepsin inhibitors) balance is impaired in favor of cystatins. The secretion of human Cystatin C (CysC) is upregulated during myodifferentiation, promoting collagen I deposition <span><span>[2]</span></span>. In addition, expression levels of both fibronectin and elastin are altered during fibrogenesis. Accordingly, this led us to investigate the involvement of Cathepsin V (CatV, the most potent human elastase) <span><span>[3]</span></span>, Asparaginyl endopeptidase (AEP) (a.k.a. Legumain (LGMN), participate in extracellular matrix degradation) <span><span>[4]</span></span> and of Cystatin M/E (CysM) (a dual tight-binding inhibitor of both enzymes) <span><span>[5]</span></span>, in the differentiation of human lung fibroblasts.</div></div><div><h3>Methods</h3><div>Characterization of CysC, CysM, CatV and AEP was conducted by immunochemical analysis of control and IPF bronchoalveolar lavage fluid (BALF) and lung biopsies. CCD-19Lu human lung fibroblasts were used as a model of TGF-β1-dependent myodifferentiation to study the regulation of these proteases and cystatins during pulmonary fibrosis. SiRNAs targeting the proteins of interest and the effects on ECM were evaluated as previously. Also, kinetic assays were performed.</div></div><div><h3>Results</h3><div>We observed that CysC and CysM are oversecreted in IPF patients BALF. Similar results were observed in supernatants of TGF-β1-differentiated human lung fibroblasts. Furthermore, silencing of CatV and AEP increased the expression levels of ECM proteins, elastin and fibronectin, respectively.</div></div><div><h3>Conclusion</h3><div>Our data support that CysC and CysM are key molecular players involved in the TGF-β1-dependent myofibrogenesis. Secreted forms could impair both fibronectin degradation and elastinolytic activities of extracellular cysteine proteases. Results obtained from IPF lung biopsies further confirmed this imbalance between protease and cystatins. Since, these proteases are involved in the ECM remodeling, we suggest that this alteration of protease/antiprotease balance may subsequently promote fibrotic phenotype found in IPF.</div></div>","PeriodicalId":21548,"journal":{"name":"Revue des maladies respiratoires","volume":"42 4","pages":"Page 222"},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2025-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"143791404","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"医学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Dyspnée et activation cérébrale corticale mesurée par spectroscopie fonctionnelle dans le proche infrarouge au cours d’une épreuve de sevrage de la ventilation mécanique 通过近红外功能光谱测量的呼吸困难和皮质脑激活,在机械呼吸停止试验中
IF 0.5 4区 医学 Q4 RESPIRATORY SYSTEM Pub Date : 2025-04-01 DOI: 10.1016/j.rmr.2025.02.085
G. Kemoun , D. Jimenez , M.-C. Nierat , N. Wattiez , D. Bachasson , J. Mayaux , M. Lecronier , T. Similowski , A. Demoule , M. Dres , M. Decavèle
<div><h3>Introduction</h3><div>Chez les patients intubés en réanimation, la dyspnée est fréquente et délétère. Sa détection et sa quantification reposent sur les capacités d’auto-évaluation du patient. Or, la moitié des patients en réanimation sont incapable de rapporter leurs symptômes. Les échelles observationnelles, comme la Mechanical Ventilation Respiratory Distress Observation Scale (MV-RDOS), basées sur les changements physiologiques et comportementaux, sont des outils prometteurs pour suspecter la dyspnée chez ces patients. Cependant, elles reposent encore largement sur une évaluation subjective. L’objectif principal de l’étude est de mesurer et de comparer l’évolution de l’activité cérébrale corticale mesurée par spectroscopie fonctionnelle dans le proche infrarouge (fNIRS) entre des patients intubés dyspnéiques et non dyspnéiques au cours d’une épreuve de sevrage ventilatoire.</div></div><div><h3>Méthodes</h3><div>Il s’agit d’une étude physiologique monocentrique prospective. Les patients sous ventilation mécanique invasive depuis plus de 24<!--> <!-->heures et jugés aptes à la réalisation d’une épreuve de sevrage ventilatoire (SBT) ont été inclus. Au cours du SBT étaient mesurées : la dyspnée définie par un score MV-RDOS<!--> <!-->><!--> <!-->2,6, et la fNIRS sur 24 canaux en regard des cortex frontaux et pariétaux. À partir des signaux fNIRS étaient extraits le taux d’oxyhémoglobine (HbO<sub>2</sub>) et désoxyhémoglobine ainsi que l’amplitude d’oscillation du signal à divers fréquences correspondant à l’activité myogénique (tonus sympathique), neurogénique (tonus des grosses artères) et métabolique (tonus des petits vaisseaux).</div></div><div><h3>Résultats</h3><div>Au total, 12 patients ont été inclus. Sept patients (42 %) étaient dyspnéiques pendant le SBT. La <span><span>Fig. 1</span></span> représente l’évolution de l’amplitude d’oscillation fréquentielle myogène de l’HbO<sub>2</sub>en regard de l’aire motrice supplémentaire (AMS) entre les patients dyspnéiques ou non. Il existait une corrélation positive entre le score MV-RDOS et l’élévation de l’HbO<sub>2</sub>au niveau de l’AMS avec un coefficient de Spearman rho à 0,30 (<em>p</em> <!-->=<!--> <!-->0,019) et du cortex préfrontal droit (PFD) avec un rho à 0,54 (<em>p</em> <!--><<!--> <!-->0,001). Une corrélation positive est également observée entre le score MV-RDOS et l’amplitude des oscillations en regard de l’AMS aux fréquences métaboliques, neurogènes et myogènes, respectivement r<!--> <!-->=<!--> <!-->0,48 (<em>p</em> <!--><<!--> <!-->0,001), r<!--> <!-->=<!--> <!-->0,36 (<em>p</em> <!-->=<!--> <!-->0,005) et r<!--> <!-->=<!--> <!-->0,35 (<em>p</em> <!-->=<!--> <!-->0,006).</div></div><div><h3>Conclusion</h3><div>Au cours d’un SBT, les patients dyspnéiques présentent un pattern de perfusion cérébrale, mesurée par la fNIRS, différent des patients non dyspnéiques. Le manque de puissance ne permet probablement pas d’atteindre la significativité statistique.</div></div
在插管重症监护患者中,呼吸困难是常见的,而且是有害的。它的检测和量化取决于患者的自我评估能力。然而,一半的复苏患者无法报告他们的症状。基于生理和行为变化的机械通风呼吸困难观察量表(MV-RDOS)等观察量表是怀疑这些患者呼吸困难的有希望的工具。然而,它们在很大程度上仍然依赖于主观评估。本研究的主要目的是测量和比较在通气断断试验中,通过近红外功能光谱(fNIRS)测量的呼吸困难和非呼吸困难患者的大脑皮层活动的演变。方法论是一种前瞻性的单中心生理学研究。接受侵入性机械通气超过24小时并被认为有能力进行通气中断试验(SBT)的患者也包括在内。在SBT期间测量:由MV-RDOS分数定义的呼吸困难2,6,以及额叶和顶叶皮层24个通道的fNIRS。从fNIRS信号中提取氧血红蛋白(HbO2)和脱氧血红蛋白的水平,以及对应于肌源性(交感神经源性)、神经源性(大动脉源性)和代谢性(小血管源性)活动的不同频率的信号振幅。结果共包括12例患者。7例患者(42%)在SBT期间患有睡眠呼吸暂停。图1显示了呼吸困难患者和非呼吸困难患者HbO2en相对于辅助运动区(AMS)的肌源性频率振荡振幅的变化。MV-RDOS分数与Spearman rho系数0.30 (p = 0.019)的AMS水平HbO2升高和Rho系数0.54的右前额叶皮层(PFD)呈正相关。0.001)。在代谢、神经和肌源性频率上,MV-RDOS分数和相对于AMS的振幅也存在正相关,r = 0.48 (p <;0.001), r = 0.36 (p = 0.005)和r = 0.35 mm (p = 0.006)。在创伤后应激障碍患者中,由fNIRS测量的脑输注模式与非创伤后应激障碍患者不同。缺乏电力可能无法达到统计意义。
{"title":"Dyspnée et activation cérébrale corticale mesurée par spectroscopie fonctionnelle dans le proche infrarouge au cours d’une épreuve de sevrage de la ventilation mécanique","authors":"G. Kemoun ,&nbsp;D. Jimenez ,&nbsp;M.-C. Nierat ,&nbsp;N. Wattiez ,&nbsp;D. Bachasson ,&nbsp;J. Mayaux ,&nbsp;M. Lecronier ,&nbsp;T. Similowski ,&nbsp;A. Demoule ,&nbsp;M. Dres ,&nbsp;M. Decavèle","doi":"10.1016/j.rmr.2025.02.085","DOIUrl":"10.1016/j.rmr.2025.02.085","url":null,"abstract":"&lt;div&gt;&lt;h3&gt;Introduction&lt;/h3&gt;&lt;div&gt;Chez les patients intubés en réanimation, la dyspnée est fréquente et délétère. Sa détection et sa quantification reposent sur les capacités d’auto-évaluation du patient. Or, la moitié des patients en réanimation sont incapable de rapporter leurs symptômes. Les échelles observationnelles, comme la Mechanical Ventilation Respiratory Distress Observation Scale (MV-RDOS), basées sur les changements physiologiques et comportementaux, sont des outils prometteurs pour suspecter la dyspnée chez ces patients. Cependant, elles reposent encore largement sur une évaluation subjective. L’objectif principal de l’étude est de mesurer et de comparer l’évolution de l’activité cérébrale corticale mesurée par spectroscopie fonctionnelle dans le proche infrarouge (fNIRS) entre des patients intubés dyspnéiques et non dyspnéiques au cours d’une épreuve de sevrage ventilatoire.&lt;/div&gt;&lt;/div&gt;&lt;div&gt;&lt;h3&gt;Méthodes&lt;/h3&gt;&lt;div&gt;Il s’agit d’une étude physiologique monocentrique prospective. Les patients sous ventilation mécanique invasive depuis plus de 24&lt;!--&gt; &lt;!--&gt;heures et jugés aptes à la réalisation d’une épreuve de sevrage ventilatoire (SBT) ont été inclus. Au cours du SBT étaient mesurées : la dyspnée définie par un score MV-RDOS&lt;!--&gt; &lt;!--&gt;&gt;&lt;!--&gt; &lt;!--&gt;2,6, et la fNIRS sur 24 canaux en regard des cortex frontaux et pariétaux. À partir des signaux fNIRS étaient extraits le taux d’oxyhémoglobine (HbO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;) et désoxyhémoglobine ainsi que l’amplitude d’oscillation du signal à divers fréquences correspondant à l’activité myogénique (tonus sympathique), neurogénique (tonus des grosses artères) et métabolique (tonus des petits vaisseaux).&lt;/div&gt;&lt;/div&gt;&lt;div&gt;&lt;h3&gt;Résultats&lt;/h3&gt;&lt;div&gt;Au total, 12 patients ont été inclus. Sept patients (42 %) étaient dyspnéiques pendant le SBT. La &lt;span&gt;&lt;span&gt;Fig. 1&lt;/span&gt;&lt;/span&gt; représente l’évolution de l’amplitude d’oscillation fréquentielle myogène de l’HbO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;en regard de l’aire motrice supplémentaire (AMS) entre les patients dyspnéiques ou non. Il existait une corrélation positive entre le score MV-RDOS et l’élévation de l’HbO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;au niveau de l’AMS avec un coefficient de Spearman rho à 0,30 (&lt;em&gt;p&lt;/em&gt; &lt;!--&gt;=&lt;!--&gt; &lt;!--&gt;0,019) et du cortex préfrontal droit (PFD) avec un rho à 0,54 (&lt;em&gt;p&lt;/em&gt; &lt;!--&gt;&lt;&lt;!--&gt; &lt;!--&gt;0,001). Une corrélation positive est également observée entre le score MV-RDOS et l’amplitude des oscillations en regard de l’AMS aux fréquences métaboliques, neurogènes et myogènes, respectivement r&lt;!--&gt; &lt;!--&gt;=&lt;!--&gt; &lt;!--&gt;0,48 (&lt;em&gt;p&lt;/em&gt; &lt;!--&gt;&lt;&lt;!--&gt; &lt;!--&gt;0,001), r&lt;!--&gt; &lt;!--&gt;=&lt;!--&gt; &lt;!--&gt;0,36 (&lt;em&gt;p&lt;/em&gt; &lt;!--&gt;=&lt;!--&gt; &lt;!--&gt;0,005) et r&lt;!--&gt; &lt;!--&gt;=&lt;!--&gt; &lt;!--&gt;0,35 (&lt;em&gt;p&lt;/em&gt; &lt;!--&gt;=&lt;!--&gt; &lt;!--&gt;0,006).&lt;/div&gt;&lt;/div&gt;&lt;div&gt;&lt;h3&gt;Conclusion&lt;/h3&gt;&lt;div&gt;Au cours d’un SBT, les patients dyspnéiques présentent un pattern de perfusion cérébrale, mesurée par la fNIRS, différent des patients non dyspnéiques. Le manque de puissance ne permet probablement pas d’atteindre la significativité statistique.&lt;/div&gt;&lt;/div","PeriodicalId":21548,"journal":{"name":"Revue des maladies respiratoires","volume":"42 4","pages":"Page 224"},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2025-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"143791408","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"医学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Implication des protéines polymorphiques épithéliales dans les réponses immunitaires post-transplantation pulmonaire 上皮多态性蛋白在移植后肺部免疫反应中的作用
IF 0.5 4区 医学 Q4 RESPIRATORY SYSTEM Pub Date : 2025-04-01 DOI: 10.1016/j.rmr.2025.02.030
J. Milesi , J. Di Cristofaro , M. Reynaud-Gaubert , P. Chanez , B. Coiffard , D. Gras

Introduction

La transplantation pulmonaire (TxP) est une option thérapeutique pour les patients en insuffisance respiratoire terminale, bien que la survie soit limitée par des complications immunologiques, notamment les rejets aigus concernant 35 % des patients à 1 an post-TxP. Les cellules épithéliales bronchiques (HBEC) expriment des molécules polymorphiques pouvant être soit des allo-antigènes, soit induire ou réprimer des réactions immunitaires. Elles pourraient ainsi avoir un rôle central dans le devenir post-TxP.

Méthodes

Un modèle de culture cellulaire reproduisant l’épithélium bronchique en interface air/Liquide in vitro en condition standard et pro-inflammatoire (stimulation avec TNFa ou poly IC) a été utilisé. Nous avons réalisé une analyse transcriptomique par séquençage des ARN totaux (RNAseq) afin de déterminer les gènes codant pour des protéines polymorphiques transmembranaires (BEPM). L’analyse ontologique du panel de gènes identifiés a été faite à l’aide des bases de données GO et KEGG. L’influence des incompatibilités polymorphiques sur le devenir post-TxP a été évaluée en utilisant la cohorte LARA. Une sélection des gènes d’intérêt en TxP a été faite (ALCAM, EGFR, CD146, CD68, HLA-F, THBD et MICA) et leur expression protéique à la surface des HBEC a été montrée par cytométrie.

Résultats

L’analyse RNAseq a permis d’identifier 916 séquences codantes réparties en 282 gènes, hors système HLA. L’analyse ontologique a mis en évidence que les processus biologiques d’adhésion cellulaire et d’entrée intracellulaire étaient les plus représentés. Les BEPM sont également impliquées dans des voies de signalisation immunitaires, telles que JAK-STAT, ou encore la cytotoxicité des cellules NK (Figure 1). Au-delà du nombre d’incompatibilités polymorphiques, c’est leur nature qui semble influencer le devenir post-TxP. L’expression de des gènes tels que ALCAM, EGFR, CD146, CD68et HLA-F, déjà décrite dans les HBEC, a été confirmée à la surface des HBEC. Cependant, il s’agit de la première mise en évidence de l’expression de THBD et MICA à la surface des HBEC.

Conclusion

Nos résultats suggèrent que les HBEC, au-delà de leur rôle de barrière physique, participent activement aux réponses immunitaires post-TxP par l’expression de BEPM polymorphiques. Ces protéines pourraient servir de biomarqueurs pour identifier les patients à risque de rejet aigu compte tenu de leur variabilité inter-individuelle. Les études futures incluront l’évaluation de l’influence des immunosuppresseurs sur l’expression des BEPM et l’analyse des profils génétiques pour affiner la prédiction du rejet. À long terme, la détection d’anticorps dirigés contre ces BEPM pourrait constituer un test diagnostic ou une cible thérapeutique potentielle.
肺移植(TxP)是终末期呼吸衰竭患者的一种治疗选择,尽管生存率受到免疫并发症的限制,包括35%的患者在TxP后1年内出现急性排斥反应。支气管上皮细胞(HBEC)表达多态性分子,可作为等位抗原或诱导或抑制免疫反应。因此,它们可能在tpxp之后的未来中发挥核心作用。方法采用细胞培养模型,在标准和炎症前条件(TNFa或poly IC刺激)下,在体外空气/液体界面复制支气管上皮。我们进行了总RNA测序转录组分析(RNAseq),以确定编码跨膜多态性蛋白(BEPM)的基因。使用GO和KEGG数据库对已识别的基因组进行了本体论分析。使用LARA队列评估了多态不相容对TxP后未来的影响。对TxP感兴趣的基因(ALCAM、EGFR、CD146、CD68、HLA-F、THBD和MICA)进行了选择,并通过细胞学法显示了它们在HBEC表面的蛋白表达。RNAseq分析确定了282个基因的916个编码序列,不包括HLA系统。本体论分析表明,细胞粘附和细胞内进入的生物过程是最常见的。BEPM还参与免疫信号通路,如JAK-STAT和NK细胞的细胞毒性(图1)。除了多态性不相容的数量之外,BEPM的性质似乎也影响着TxP后的命运。如ALCAM、EGFR、CD146、CD68和HLA-F等基因,已经在HBEC中描述,已被证实在HBEC表面表达。然而,这是首次在HBEC表面发现THBD和MICA的表达。结论:我们的研究结果表明,HBECs除了作为物理屏障的作用外,还通过多态性BEPM的表达积极参与TxP后的免疫反应。这些蛋白质可以作为生物标志物,根据其个体间的可变性,识别有急性排斥风险的患者。未来的研究将包括评估免疫抑制剂对BEPM表达的影响,并分析遗传图谱以改进排斥预测。从长远来看,针对这些BEPM的抗体检测可能是一种潜在的诊断测试或治疗靶点。
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Étude du remodelage épithélial dans l’asthme sévère par approche de séquençage sur cellule unique 利用单细胞测序法研究严重哮喘上皮重塑
IF 0.5 4区 医学 Q4 RESPIRATORY SYSTEM Pub Date : 2025-04-01 DOI: 10.1016/j.rmr.2025.02.033
E. Redman , M. Fierville , D. Gras , K. Valette , P. Porracciolo , S. Leroy , M. Couralet , P. Chanez , P. Barbry , LE. Zaragosi
<div><h3>Introduction</h3><div>Dans l’asthme, l’épithélium des voies respiratoires est l’objet d’une inflammation chronique conduisant à un remodelage qui se caractérise par une diminution des cellules multiciliées et une hyperplasie des cellules à mucus. Ce remodelage peut être induit par l’interleukine 13 (IL-13) dans l’asthme de type 2, mais les effets de cette cytokine sur des épithéliums de donneurs sains et d’asthmatiques sévères n’ont encore jamais été comparés. De plus, les événements cellulaires et moléculaires permettant la régénération de l’épithélium dans ce contexte restent inexplorés. Ainsi, l’objectif de cette étude était d’identifier les acteurs clés du remodelage pathologique de l’épithélium des voies respiratoires dans l’asthme sévère.</div></div><div><h3>Méthodes</h3><div>L’étude a porté sur des épithéliums reconstitués in vitro, dans un modèle de culture à interface air-liquide, à partir de biopsies bronchiques issues de donneurs sains ou souffrant d’asthme sévère. Après 8 (J<sub>8</sub>) ou 22<!--> <!-->jours (J<sub>22</sub>) de traitement apical par IL-13, les épithéliums ont été analysés par imagerie confocale et séquençage d’ARN sur cellule unique. Une deuxième mesure a été réalisée deux semaines après retrait de l’IL-13 afin de mimer la résolution de l’inflammation locale. L’implication de deux gènes dans le remodelage épithélial a été plus particulièrement étudiée après leur invalidation par CRISPR-Cas9 et analyse par séquençage d’ARN sur cellule unique.</div></div><div><h3>Résultats</h3><div>Plus de 260 000 cellules issues de 9 donneurs sains et 11 donneurs asthmatiques sévères ont été étudiées. Les épithéliums d’asthmatiques sévères ont présenté, à l’état de base, une hyperplasie des cellules basales et un défaut de différenciation cellulaire avec l’expression luminale des kératines <em>KRT5</em>, <em>KRT6A</em> et <em>KRT16</em>. L’IL-13 a induit, dans les épithéliums d’asthmatiques sévères, un remodelage en deux temps avec initialement (J<sub>8</sub>) une hyperplasie des cellules à mucus, suivie d’une hyperplasie des cellules basales à J<sub>22</sub>. Deux semaines après le retrait de l’IL-13, les capacités de récupération entre les cellules saines et les cellules d’asthmatiques sévères sont apparues similaires. Des analyses de suivi par microscopie confocale et d’inférence de trajectoires cellulaires ont identifié une population de cellules hybrides exprimant à la fois des marqueurs de cellules multiciliées (<em>FOXJ</em><sub><em>1</em></sub>) et de cellules à mucus (<em>SPDEF</em>), dont l’origine semble être les cellules multiciliées. Notre analyse transcriptomique a dressé une liste de gènes susceptibles de réguler le remodelage épithélial. L’effet de l’invalidation par CRISPR-Cas9 de deux de ces gènes, <em>EHF</em> et <em>GATA3</em>, a été évalué par séquençage d’ARN sur cellule unique.</div></div><div><h3>Conclusion</h3><div>Cette étude met en évidence des défauts de différenciation des cellules épithéliales d’
在哮喘中,气道上皮是慢性炎症的目标,导致重塑,其特征是多纤毛细胞减少和粘液细胞增生。这种重塑可能是由白细胞介素13 (IL-13)在2型哮喘中诱导的,但这种细胞因子对健康供体上皮和严重哮喘患者的影响尚未得到比较。此外,在这种情况下允许上皮再生的细胞和分子事件仍未被探索。因此,本研究的目的是确定严重哮喘患者气道上皮病理重塑的关键因素。方法:本研究采用空气-液体界面培养模型,从健康或严重哮喘供者的支气管活检中提取体外重建上皮。在IL-13治疗8 (J8)或22 (J22)天后,通过共聚焦成像和单细胞RNA测序分析上皮细胞。第二次测量是在IL-13被移除两周后进行的,以模拟局部炎症的解决。在CRISPR-Cas9使这两个基因失效后,对这两个基因在上皮重塑中的作用进行了进一步的研究,并对单细胞RNA进行了测序分析。结果研究了来自9名健康捐赠者和11名严重哮喘捐赠者的26万多个细胞。严重哮喘患者的上皮表现为基底细胞增生和KRT5、KRT6A和KRT16角蛋白光表达的细胞分化缺陷。IL-13诱导严重哮喘患者上皮两阶段重塑,最初(J8)为粘液细胞增生,随后为J22基底细胞增生。IL-13被移除两周后,健康细胞和严重哮喘细胞的恢复能力似乎相似。共聚焦跟踪分析和细胞路径推断发现了一组同时表达多纤毛细胞标记物(FOXJ1)和粘液细胞标记物(SPDEF)的杂交细胞,其起源似乎是多纤毛细胞。我们的转录分析列出了可能调节上皮重塑的基因。CRISPR-Cas9使EHF和GATA3这两个基因失效的效果已经通过单细胞RNA测序进行了评估。结论:本研究揭示了严重哮喘患者上皮细胞在基线状态下的分化缺陷,基线标记物过度表达和IL-13影响下的独特重塑过程。FOXJ1 + SPDEF+杂交细胞的鉴定表明,细胞转移分化事件可能有助于组织组成和功能的放松管制。
{"title":"Étude du remodelage épithélial dans l’asthme sévère par approche de séquençage sur cellule unique","authors":"E. Redman ,&nbsp;M. Fierville ,&nbsp;D. Gras ,&nbsp;K. Valette ,&nbsp;P. Porracciolo ,&nbsp;S. Leroy ,&nbsp;M. Couralet ,&nbsp;P. Chanez ,&nbsp;P. Barbry ,&nbsp;LE. Zaragosi","doi":"10.1016/j.rmr.2025.02.033","DOIUrl":"10.1016/j.rmr.2025.02.033","url":null,"abstract":"&lt;div&gt;&lt;h3&gt;Introduction&lt;/h3&gt;&lt;div&gt;Dans l’asthme, l’épithélium des voies respiratoires est l’objet d’une inflammation chronique conduisant à un remodelage qui se caractérise par une diminution des cellules multiciliées et une hyperplasie des cellules à mucus. Ce remodelage peut être induit par l’interleukine 13 (IL-13) dans l’asthme de type 2, mais les effets de cette cytokine sur des épithéliums de donneurs sains et d’asthmatiques sévères n’ont encore jamais été comparés. De plus, les événements cellulaires et moléculaires permettant la régénération de l’épithélium dans ce contexte restent inexplorés. Ainsi, l’objectif de cette étude était d’identifier les acteurs clés du remodelage pathologique de l’épithélium des voies respiratoires dans l’asthme sévère.&lt;/div&gt;&lt;/div&gt;&lt;div&gt;&lt;h3&gt;Méthodes&lt;/h3&gt;&lt;div&gt;L’étude a porté sur des épithéliums reconstitués in vitro, dans un modèle de culture à interface air-liquide, à partir de biopsies bronchiques issues de donneurs sains ou souffrant d’asthme sévère. Après 8 (J&lt;sub&gt;8&lt;/sub&gt;) ou 22&lt;!--&gt; &lt;!--&gt;jours (J&lt;sub&gt;22&lt;/sub&gt;) de traitement apical par IL-13, les épithéliums ont été analysés par imagerie confocale et séquençage d’ARN sur cellule unique. Une deuxième mesure a été réalisée deux semaines après retrait de l’IL-13 afin de mimer la résolution de l’inflammation locale. L’implication de deux gènes dans le remodelage épithélial a été plus particulièrement étudiée après leur invalidation par CRISPR-Cas9 et analyse par séquençage d’ARN sur cellule unique.&lt;/div&gt;&lt;/div&gt;&lt;div&gt;&lt;h3&gt;Résultats&lt;/h3&gt;&lt;div&gt;Plus de 260 000 cellules issues de 9 donneurs sains et 11 donneurs asthmatiques sévères ont été étudiées. Les épithéliums d’asthmatiques sévères ont présenté, à l’état de base, une hyperplasie des cellules basales et un défaut de différenciation cellulaire avec l’expression luminale des kératines &lt;em&gt;KRT5&lt;/em&gt;, &lt;em&gt;KRT6A&lt;/em&gt; et &lt;em&gt;KRT16&lt;/em&gt;. L’IL-13 a induit, dans les épithéliums d’asthmatiques sévères, un remodelage en deux temps avec initialement (J&lt;sub&gt;8&lt;/sub&gt;) une hyperplasie des cellules à mucus, suivie d’une hyperplasie des cellules basales à J&lt;sub&gt;22&lt;/sub&gt;. Deux semaines après le retrait de l’IL-13, les capacités de récupération entre les cellules saines et les cellules d’asthmatiques sévères sont apparues similaires. Des analyses de suivi par microscopie confocale et d’inférence de trajectoires cellulaires ont identifié une population de cellules hybrides exprimant à la fois des marqueurs de cellules multiciliées (&lt;em&gt;FOXJ&lt;/em&gt;&lt;sub&gt;&lt;em&gt;1&lt;/em&gt;&lt;/sub&gt;) et de cellules à mucus (&lt;em&gt;SPDEF&lt;/em&gt;), dont l’origine semble être les cellules multiciliées. Notre analyse transcriptomique a dressé une liste de gènes susceptibles de réguler le remodelage épithélial. L’effet de l’invalidation par CRISPR-Cas9 de deux de ces gènes, &lt;em&gt;EHF&lt;/em&gt; et &lt;em&gt;GATA3&lt;/em&gt;, a été évalué par séquençage d’ARN sur cellule unique.&lt;/div&gt;&lt;/div&gt;&lt;div&gt;&lt;h3&gt;Conclusion&lt;/h3&gt;&lt;div&gt;Cette étude met en évidence des défauts de différenciation des cellules épithéliales d’","PeriodicalId":21548,"journal":{"name":"Revue des maladies respiratoires","volume":"42 4","pages":"Page 198"},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2025-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"143791453","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"医学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Design of experiments assisted optimization of induced Pluripotent Stem Cell (iPSC) directed differentiation toward airway progenitors 诱导多能干细胞(iPSC)向气道祖细胞定向分化的实验设计辅助优化
IF 0.5 4区 医学 Q4 RESPIRATORY SYSTEM Pub Date : 2025-04-01 DOI: 10.1016/j.rmr.2025.02.027
A. Coeur , C. Bourdais , M. Nadaud , F. Foisset , C. Urena , I. Vachier , S. Assou , A. Bourdin , J. De Vos
Primary ciliary dyskinesia (PCD) is a rare genetic disease causing ciliary function impairment and bronchial mucus accumulation among other comorbidities. We assume that the development of an autologous cell and gene therapy using iPSC derived airway progenitors (AP) could restore mucociliary function of PCD patients. Common bottlenecks regarding iPSC differentiation are the persistence of undifferentiated cells and the emergence of unwanted cell types. In a therapeutic context, it can cause uncontrolled cell proliferation or differentiation and reduce the therapy efficiency. iPSC differentiation into AP often leads to the coexistence of hepatic and pulmonary cell lineages. The emergence of hepatic progenitors occurs between the definitive endoderm (DE) and the anterior foregut endoderm (AFE) stages. This key differentiation step relies on the inhibition of the TGF-β and BMP pathways. In our standard protocol (STD), this is performed by removing all cytokines from the differentiation medium. Alternatively, a double inhibition (DI) can be realized by using inhibitors of both pathways.
A comparison of those two protocols (STD vs DI) showed that DI reduces pluripotency and liver markers expression, improving pulmonary marker expression. Nevertheless, DI leads to increased cell mortality. We chose to optimize DI protocol employing a design of experiments (DOE) approach. Besides, the effect of cell density at the critical step of the protocol has been investigated. To assess the efficiency of the iPSC differentiation, the relative expression of the main airway progenitor biomarker NKX2-1 has been measured by RT-qPCR as well as the expression unwanted cell-types markers. The viability of the cells in the end of the differentiation process has also been assessed.
The main effects shown by the screening DOE were caused by three variables linked to the transition from DE to AFE stages. Significant effects linked to the last step of differentiation have also been observed. The optimization DOE applied to the three most critical variables allowed significant modeling of the expression of several genes. The best conditions of the optimization DOE allow more than a 2-fold increase of the NKX2-1 expression compared to our STD protocol without compromising cell viability. We further optimize the protocol by passaging cells at a lower density once the AFE stage is reached, allowing a 10-fold increase of the NKX2-1 expression and an even lower expression of unwanted cell type markers.
The optimized protocol remains to be tested to assess the capacity of these NKX2-1+ lung progenitors to differentiate into bronchial epithelium. Furthermore, a single cell RNA sequencing analysis will be performed to fully characterize the homogeneity of the resulting cells.
原发性纤毛运动障碍(PCD)是一种罕见的遗传性疾病,可引起纤毛功能障碍和支气管粘液积聚等并发症。我们认为,利用iPSC衍生的气道祖细胞(AP)进行自体细胞和基因治疗可以恢复PCD患者的纤毛粘膜功能。关于iPSC分化的常见瓶颈是未分化细胞的持久性和不需要的细胞类型的出现。在治疗方面,它可以引起不受控制的细胞增殖或分化,降低治疗效率。iPSC分化为AP往往导致肝和肺细胞系共存。肝祖细胞的出现发生在最终内胚层(DE)和前肠内胚层(AFE)阶段之间。这个关键的分化步骤依赖于TGF-β和BMP通路的抑制。在我们的标准方案(STD)中,这是通过从分化培养基中去除所有细胞因子来完成的。或者,双重抑制(DI)可以通过使用两种途径的抑制剂来实现。两种方案(STD和DI)的比较表明,DI降低了多能性和肝脏标志物的表达,提高了肺部标志物的表达。然而,DI会导致细胞死亡率增加。我们选择采用实验设计(DOE)方法来优化DI协议。此外,还研究了细胞密度对工艺关键步骤的影响。为了评估iPSC分化的效率,我们利用RT-qPCR检测了主要气道祖细胞生物标志物NKX2-1的相对表达以及不需要的细胞类型标记的表达。细胞在分化过程结束时的活力也被评估。筛选DOE所显示的主要影响是由与DE到AFE阶段过渡相关的三个变量引起的。与分化的最后一步有关的显著影响也已被观察到。应用于三个最关键变量的优化DOE允许对几个基因的表达进行重要的建模。与我们的STD方案相比,优化DOE的最佳条件允许NKX2-1表达增加2倍以上,而不影响细胞活力。我们进一步优化了方案,一旦达到AFE阶段,就以较低的密度传代细胞,允许NKX2-1表达增加10倍,甚至更低表达不需要的细胞类型标记。优化后的方案仍有待测试,以评估这些NKX2-1+肺祖细胞向支气管上皮分化的能力。此外,将进行单细胞RNA测序分析,以充分表征所得细胞的均匀性。
{"title":"Design of experiments assisted optimization of induced Pluripotent Stem Cell (iPSC) directed differentiation toward airway progenitors","authors":"A. Coeur ,&nbsp;C. Bourdais ,&nbsp;M. Nadaud ,&nbsp;F. Foisset ,&nbsp;C. Urena ,&nbsp;I. Vachier ,&nbsp;S. Assou ,&nbsp;A. Bourdin ,&nbsp;J. De Vos","doi":"10.1016/j.rmr.2025.02.027","DOIUrl":"10.1016/j.rmr.2025.02.027","url":null,"abstract":"<div><div>Primary ciliary dyskinesia (PCD) is a rare genetic disease causing ciliary function impairment and bronchial mucus accumulation among other comorbidities. We assume that the development of an autologous cell and gene therapy using iPSC derived airway progenitors (AP) could restore mucociliary function of PCD patients. Common bottlenecks regarding iPSC differentiation are the persistence of undifferentiated cells and the emergence of unwanted cell types. In a therapeutic context, it can cause uncontrolled cell proliferation or differentiation and reduce the therapy efficiency. iPSC differentiation into AP often leads to the coexistence of hepatic and pulmonary cell lineages. The emergence of hepatic progenitors occurs between the definitive endoderm (DE) and the anterior foregut endoderm (AFE) stages. This key differentiation step relies on the inhibition of the TGF-β and BMP pathways. In our standard protocol (STD), this is performed by removing all cytokines from the differentiation medium. Alternatively, a double inhibition (DI) can be realized by using inhibitors of both pathways.</div><div>A comparison of those two protocols (STD <em>vs</em> DI) showed that DI reduces pluripotency and liver markers expression, improving pulmonary marker expression. Nevertheless, DI leads to increased cell mortality. We chose to optimize DI protocol employing a design of experiments (DOE) approach. Besides, the effect of cell density at the critical step of the protocol has been investigated. To assess the efficiency of the iPSC differentiation, the relative expression of the main airway progenitor biomarker NKX2-1 has been measured by RT-qPCR as well as the expression unwanted cell-types markers. The viability of the cells in the end of the differentiation process has also been assessed.</div><div>The main effects shown by the screening DOE were caused by three variables linked to the transition from DE to AFE stages. Significant effects linked to the last step of differentiation have also been observed. The optimization DOE applied to the three most critical variables allowed significant modeling of the expression of several genes. The best conditions of the optimization DOE allow more than a 2-fold increase of the NKX2-1 expression compared to our STD protocol without compromising cell viability. We further optimize the protocol by passaging cells at a lower density once the AFE stage is reached, allowing a 10-fold increase of the NKX2-1 expression and an even lower expression of unwanted cell type markers.</div><div>The optimized protocol remains to be tested to assess the capacity of these NKX2-1+ lung progenitors to differentiate into bronchial epithelium. Furthermore, a single cell RNA sequencing analysis will be performed to fully characterize the homogeneity of the resulting cells.</div></div>","PeriodicalId":21548,"journal":{"name":"Revue des maladies respiratoires","volume":"42 4","pages":"Page 195"},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2025-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"143791517","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"医学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Prior viral respiratory infections affect the immune response against a mouse-adapted strain of sars-cov-2 and modulate disease severity in mice 先前的病毒性呼吸道感染影响对小鼠适应的sars-cov-2株的免疫反应,并调节小鼠的疾病严重程度
IF 0.5 4区 医学 Q4 RESPIRATORY SYSTEM Pub Date : 2025-04-01 DOI: 10.1016/j.rmr.2025.02.059
C. Gourzones, M. Hologne, M. Pathammavong, L. Gillet
Successive pulmonary infections shape the lung's immune landscape, influencing future immune responses to other pathogens. This phenomenon has been particularly evident in the context of SARS-CoV-2 infections, where some patients experienced only mild symptoms, while others required intensive care or succumbed to the virus. While many studies have examined the impact of comorbidities, few have explored the role of patients’ infection histories. In this study, we aimed to investigate how prior exposure to different respiratory viruses affects the pathogenesis of SARS-CoV-2 using preclinical models. Specifically, C57BL/6 mice were either pre-infected or not with a mouse-adapted strain of influenza (PR8), mouse adenovirus 1 (MAV1), Murid Herpesvirus 4 (MuHV4), or the pneumonia virus of mice (PVM). One month later, the mice were infected with a mouse-adapted strain of SARS-CoV-2 (MA30) [1]. Our findings revealed that mice pre-infected with MuHV4, MAV1, and PVM exhibited varying levels of protection against MA30 infection and disease, whereas those pre-infected with PR8 were sicker and had a lower survival rate. Using an Olink® cytokine quantification assay on bronchoalveolar lavage fluid (BALF) collected 4 and 8 days post-MA30 infection, we observed significant differences in the levels and kinetics of BALF cytokines. The most severely affected mice showed increased concentrations of pro-inflammatory cytokines, while those protected exhibited an early cytokine signature associated with protection. Additionally, these observations were linked to variations in leukocyte infiltrates, particularly myeloid cells, in the lungs. In conclusion, our results underscore that a history of respiratory virus infections dramatically influences the outcome of subsequent SARS-CoV-2 infections.
连续的肺部感染塑造了肺部的免疫景观,影响未来对其他病原体的免疫反应。这种现象在SARS-CoV-2感染的情况下尤为明显,一些患者只有轻微的症状,而另一些患者则需要重症监护或死于病毒。虽然许多研究已经检查了合并症的影响,但很少有研究探索患者感染史的作用。在本研究中,我们旨在通过临床前模型研究先前暴露于不同呼吸道病毒如何影响SARS-CoV-2的发病机制。具体来说,C57BL/6小鼠分别被小鼠适应型流感病毒(PR8)、小鼠腺病毒1 (MAV1)、小鼠疱疹病毒4 (MuHV4)或小鼠肺炎病毒(PVM)预感染或未感染。一个月后,这些小鼠感染了小鼠适应的SARS-CoV-2 (MA30)[1]菌株。我们的研究结果显示,预先感染MuHV4、MAV1和PVM的小鼠对MA30感染和疾病表现出不同程度的保护,而预先感染PR8的小鼠病情更重,存活率更低。利用Olink®细胞因子定量分析ma30感染后4天和8天收集的支气管肺泡灌洗液(BALF),我们观察到BALF细胞因子的水平和动力学存在显著差异。受影响最严重的小鼠显示出促炎细胞因子浓度增加,而受保护的小鼠显示出与保护相关的早期细胞因子特征。此外,这些观察结果与肺部白细胞浸润的变化有关,特别是骨髓细胞。总之,我们的研究结果强调呼吸道病毒感染史显著影响后续SARS-CoV-2感染的结果。
{"title":"Prior viral respiratory infections affect the immune response against a mouse-adapted strain of sars-cov-2 and modulate disease severity in mice","authors":"C. Gourzones,&nbsp;M. Hologne,&nbsp;M. Pathammavong,&nbsp;L. Gillet","doi":"10.1016/j.rmr.2025.02.059","DOIUrl":"10.1016/j.rmr.2025.02.059","url":null,"abstract":"<div><div>Successive pulmonary infections shape the lung's immune landscape, influencing future immune responses to other pathogens. This phenomenon has been particularly evident in the context of SARS-CoV-2 infections, where some patients experienced only mild symptoms, while others required intensive care or succumbed to the virus. While many studies have examined the impact of comorbidities, few have explored the role of patients’ infection histories. In this study, we aimed to investigate how prior exposure to different respiratory viruses affects the pathogenesis of SARS-CoV-2 using preclinical models. Specifically, C57BL/6 mice were either pre-infected or not with a mouse-adapted strain of influenza (PR8), mouse adenovirus 1 (MAV1), Murid Herpesvirus 4 (MuHV4), or the pneumonia virus of mice (PVM). One month later, the mice were infected with a mouse-adapted strain of SARS-CoV-2 (MA30) <span><span>[1]</span></span>. Our findings revealed that mice pre-infected with MuHV4, MAV1, and PVM exhibited varying levels of protection against MA30 infection and disease, whereas those pre-infected with PR8 were sicker and had a lower survival rate. Using an Olink® cytokine quantification assay on bronchoalveolar lavage fluid (BALF) collected 4 and 8 days post-MA30 infection, we observed significant differences in the levels and kinetics of BALF cytokines. The most severely affected mice showed increased concentrations of pro-inflammatory cytokines, while those protected exhibited an early cytokine signature associated with protection. Additionally, these observations were linked to variations in leukocyte infiltrates, particularly myeloid cells, in the lungs. In conclusion, our results underscore that a history of respiratory virus infections dramatically influences the outcome of subsequent SARS-CoV-2 infections.</div></div>","PeriodicalId":21548,"journal":{"name":"Revue des maladies respiratoires","volume":"42 4","pages":"Page 211"},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2025-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"143791719","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"医学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Une tumeur médiastinale postérieure rare, le cas d’un myélolipome extrasurrénalien thoracique [罕见的后纵隔肿瘤,肾上腺外胸椎骨髓瘤]。
IF 0.5 4区 医学 Q4 RESPIRATORY SYSTEM Pub Date : 2025-04-01 DOI: 10.1016/j.rmr.2025.02.010
D. Marquette , A. Causeret , F. Llamas Gutierrez , M. Mauduit , B. Richard De Latour

Introduction

Le myélolipome est une tumeur bénigne, rare, habituellement de la surrénale. Dans de rares cas, elle peut avoir une localisation extra-surrénalienne, dont thoracique.

Observation

Nous rapportons le cas ici de la découverte fortuite d’une masse médiastinale postérieure avec composante graisseuse, non fixante au TEP scanner. Devant l’aspect atypique à l’imagerie et l’absence de certitude diagnostique, le patient a bénéficié d’une prise en charge chirurgicale qui a permis de poser le diagnostic de myélolipome extrasurrénalien et d’en faire l’exérèse.

Conclusion

Le myélolipome extrasurrénalien est une tumeur rare, de bon pronostic et le plus souvent de découverte fortuite. Sa prise en charge est principalement chirurgicale. Une surveillance est possible selon la taille de la lésion et sa localisation.

Introduction

Myelolipoma is a rare, benign, usually adrenal. tumor, In rare cases, it may be extra-adrenal, for example thoracic.

Observation

We report the case of the fortuitous discovery of a posterior mediastinal mass with a fatty component, not immediately identifiable on the PET scan. Because of the atypical appearance on imaging and the lack of diagnostic certainty, the patient received surgical management, which has ultimately made it possible to accurately diagnose and curatively remove extra-adrenal myelolipoma.

Conclusion

Most often incidentally detected, extra-adrenal myelolipoma is a rare tumor with a good prognosis. Management is primarily surgical. Monitoring of the lesion depends on its size and location.
骨髓脂肪瘤是一种罕见的良性肿瘤,多见于肾上腺。在极少数情况下,它可能在肾上腺外,如胸部。观察:我们报告一例偶然发现的后纵隔肿块与脂肪成分,不能立即识别在PET扫描。由于在影像学上表现不典型和缺乏诊断的确定性,患者接受手术治疗,最终使准确诊断和治愈切除肾上腺外骨髓瘤成为可能。结论:肾上腺外骨髓瘤是一种罕见的肿瘤,通常是偶然发现的,预后良好。治疗主要是外科手术。病灶的监测取决于它的大小和位置。
{"title":"Une tumeur médiastinale postérieure rare, le cas d’un myélolipome extrasurrénalien thoracique","authors":"D. Marquette ,&nbsp;A. Causeret ,&nbsp;F. Llamas Gutierrez ,&nbsp;M. Mauduit ,&nbsp;B. Richard De Latour","doi":"10.1016/j.rmr.2025.02.010","DOIUrl":"10.1016/j.rmr.2025.02.010","url":null,"abstract":"<div><h3>Introduction</h3><div>Le myélolipome est une tumeur bénigne, rare, habituellement de la surrénale. Dans de rares cas, elle peut avoir une localisation extra-surrénalienne, dont thoracique.</div></div><div><h3>Observation</h3><div>Nous rapportons le cas ici de la découverte fortuite d’une masse médiastinale postérieure avec composante graisseuse, non fixante au TEP scanner. Devant l’aspect atypique à l’imagerie et l’absence de certitude diagnostique, le patient a bénéficié d’une prise en charge chirurgicale qui a permis de poser le diagnostic de myélolipome extrasurrénalien et d’en faire l’exérèse.</div></div><div><h3>Conclusion</h3><div>Le myélolipome extrasurrénalien est une tumeur rare, de bon pronostic et le plus souvent de découverte fortuite. Sa prise en charge est principalement chirurgicale. Une surveillance est possible selon la taille de la lésion et sa localisation.</div></div><div><h3>Introduction</h3><div>Myelolipoma is a rare, benign, usually adrenal. tumor, In rare cases, it may be extra-adrenal, for example thoracic.</div></div><div><h3>Observation</h3><div>We report the case of the fortuitous discovery of a posterior mediastinal mass with a fatty component, not immediately identifiable on the PET scan. Because of the atypical appearance on imaging and the lack of diagnostic certainty, the patient received surgical management, which has ultimately made it possible to accurately diagnose and curatively remove extra-adrenal myelolipoma.</div></div><div><h3>Conclusion</h3><div>Most often incidentally detected, extra-adrenal myelolipoma is a rare tumor with a good prognosis. Management is primarily surgical. Monitoring of the lesion depends on its size and location.</div></div>","PeriodicalId":21548,"journal":{"name":"Revue des maladies respiratoires","volume":"42 4","pages":"Pages 237-241"},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2025-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"143573196","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"医学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Développement et caractérisation d’un modèle d’alvéolosphère 3D modulable, dérivé de cellules épithéliales alvéolaires humaines de type II pour l’étude de la physiopathologie de l’emphysème 开发和表征基于人类II型肺泡上皮细胞的可调节三维肺泡球模型,用于肺气肿的生理病理学研究
IF 0.5 4区 医学 Q4 RESPIRATORY SYSTEM Pub Date : 2025-04-01 DOI: 10.1016/j.rmr.2025.02.074
M. Gueçamburu , A. Pavot , E. Sammaniego , C. Jeannière , Y. Belaroussi , M. Thumerel , H. Begueret , E. Maurat , K. Raasch , G. Maucort , F. Decoeur , V. Studer , P. Berger , P. Henrot , I. Dupin , M. Zysman

Contexte

Les modèles de culture tridimensionnels (3D) de l’emphysème offrent un outil unique pour améliorer la compréhension des mécanismes sous-jacents. Le principal défi reste de réduire l’hétérogénéité de taille et de forme des alvéolosphères, généralement cultivées dans du Matrigel. L’objectif principal est d’étudier les mécanismes de l’emphysème à l’aide d’un modèle 3D-alvéolosphère ajustable, durable et reproductible à partir de cellules épithéliales alvéolaires de type II humaines (AEC2).

Méthodes

Des cellules AEC2 isolées par tri immunomagnétique (HTII-280+) à partir de 46 échantillons pulmonaires de fumeurs et non-fumeurs ont été cultivées dans des micro-puits d’hydrogel 3D de forme et de taille ajustables, par photopolymérisation. Des analyses morphologiques (taille, lumière) et phénotypiques [immunomarquage, qPCR, microscopie électronique à transmission (MET)] ont été effectuées aux jours (J) 1, 7, 14 et 21. Ensuite, nous avons modélisé l’emphysème par exposition chronique à 5 % d’extrait de fumée de cigarette (CSE) pendant 5 jours consécutifs et effectué les mêmes analyses.

Résultats

Les alvéolosphères 3D ont été maintenues en culture pendant 21 jours. La formation progressive d’une lumière centrale, observée in vivo, a été observée dès J7 et maintenue jusqu’à J21. Les jonctions serrées suggèrent la formation d’une barrière épithéliale (MET et immunomarquage ZO-1). Les marqueurs des cellules AEC1 (expression de p2xr4, pdpn) sont apparus progressivement de J1 à J21 tandis que les marqueurs des cellules AEC2 (expression de abca3, sftpa, sftpc) ont persisté au fil du temps. Les images MET ont confirmé la synthèse de surfactant (corps lamellaires, corps lipidiques). L’exposition au CSE pendant 5 jours a entraîné une diminution de la viabilité cellulaire (calcein, FACS), une désorganisation architecturale, une augmentation des marqueurs de stress oxydatif (expression de hmox, nqo1) et une libération de cytokines (MIF, IL8) dans le surnageant.

Interprétation

Nous avons pu obtenir un modèle 3D-alvéolosphère standardisé, ajustable et reproductible à partir de cellules AEC2 humaines, reproduisant les principales caractéristiques du poumon natif. L’exposition au CSE offre une opportunité d’étudier les voies physiopathologiques impliquées dans l’emphysème.
肺气肿的三维(3D)培养模型提供了一个独特的工具,以提高对其背后机制的理解。主要的挑战仍然是减少通常在Matrigel中培养的肺泡的大小和形状的异质性。主要目的是利用人类II型肺泡上皮细胞(AEC2)的可调节、可持续和可复制的三维肺泡球模型研究肺泡的机制。从46名吸烟者和非吸烟者的肺部样本中,通过免疫磁分选(HTII-280+)分离出的AEC2细胞,通过光合作用在可调节形状和大小的3D微孔水凝胶中培养。在第1天、第7天、第14天和第21天进行了形态学(大小、光线)和表型分析(免疫标记、qPCR、透射电子显微镜(MET))。然后,我们模拟了连续5天长期暴露于5%香烟烟雾提取物(CCS)的肺气肿,并进行了相同的分析。3D肺泡球在培养中保存21天。在体内观察到的中心光的逐渐形成,从J7开始被观测到,并一直持续到J21。紧密的结合表明上皮屏障的形成(MET和ZO-1免疫标记)。AEC1细胞标记物(p2xr4表达,pdpn)从J1到J21逐渐出现,而AEC2细胞标记物(abca3表达,sftpa, sftpc)随着时间的推移持续出现。MET图像证实了表面活性剂(层状体、脂质体)的合成。暴露于CSE 5天导致细胞生存能力下降(钙化,FACS),结构紊乱,氧化应激标志物(hmox表达,nqo1)增加,细胞因子释放(MIF, IL8)。我们能够从人类AEC2细胞中获得一个标准化的、可调节的、可复制的三维肺泡球模型,再现了原生肺的主要特征。CSE的展览为研究肺气肿的生理病理途径提供了机会。
{"title":"Développement et caractérisation d’un modèle d’alvéolosphère 3D modulable, dérivé de cellules épithéliales alvéolaires humaines de type II pour l’étude de la physiopathologie de l’emphysème","authors":"M. Gueçamburu ,&nbsp;A. Pavot ,&nbsp;E. Sammaniego ,&nbsp;C. Jeannière ,&nbsp;Y. Belaroussi ,&nbsp;M. Thumerel ,&nbsp;H. Begueret ,&nbsp;E. Maurat ,&nbsp;K. Raasch ,&nbsp;G. Maucort ,&nbsp;F. Decoeur ,&nbsp;V. Studer ,&nbsp;P. Berger ,&nbsp;P. Henrot ,&nbsp;I. Dupin ,&nbsp;M. Zysman","doi":"10.1016/j.rmr.2025.02.074","DOIUrl":"10.1016/j.rmr.2025.02.074","url":null,"abstract":"<div><h3>Contexte</h3><div>Les modèles de culture tridimensionnels (3D) de l’emphysème offrent un outil unique pour améliorer la compréhension des mécanismes sous-jacents. Le principal défi reste de réduire l’hétérogénéité de taille et de forme des alvéolosphères, généralement cultivées dans du Matrigel. L’objectif principal est d’étudier les mécanismes de l’emphysème à l’aide d’un modèle 3D-alvéolosphère ajustable, durable et reproductible à partir de cellules épithéliales alvéolaires de type II humaines (AEC2).</div></div><div><h3>Méthodes</h3><div>Des cellules AEC2 isolées par tri immunomagnétique (HTII-280+) à partir de 46 échantillons pulmonaires de fumeurs et non-fumeurs ont été cultivées dans des micro-puits d’hydrogel 3D de forme et de taille ajustables, par photopolymérisation. Des analyses morphologiques (taille, lumière) et phénotypiques [immunomarquage, qPCR, microscopie électronique à transmission (MET)] ont été effectuées aux jours (J) 1, 7, 14 et 21. Ensuite, nous avons modélisé l’emphysème par exposition chronique à 5 % d’extrait de fumée de cigarette (CSE) pendant 5<!--> <!-->jours consécutifs et effectué les mêmes analyses.</div></div><div><h3>Résultats</h3><div>Les alvéolosphères 3D ont été maintenues en culture pendant 21<!--> <!-->jours. La formation progressive d’une lumière centrale, observée in vivo, a été observée dès J7 et maintenue jusqu’à J21. Les jonctions serrées suggèrent la formation d’une barrière épithéliale (MET et immunomarquage ZO-1). Les marqueurs des cellules AEC1 (expression de p2xr4, pdpn) sont apparus progressivement de J1 à J21 tandis que les marqueurs des cellules AEC2 (expression de abca3, sftpa, sftpc) ont persisté au fil du temps. Les images MET ont confirmé la synthèse de surfactant (corps lamellaires, corps lipidiques). L’exposition au CSE pendant 5<!--> <!-->jours a entraîné une diminution de la viabilité cellulaire (calcein, FACS), une désorganisation architecturale, une augmentation des marqueurs de stress oxydatif (expression de hmox, nqo1) et une libération de cytokines (MIF, IL8) dans le surnageant.</div></div><div><h3>Interprétation</h3><div>Nous avons pu obtenir un modèle 3D-alvéolosphère standardisé, ajustable et reproductible à partir de cellules AEC2 humaines, reproduisant les principales caractéristiques du poumon natif. L’exposition au CSE offre une opportunité d’étudier les voies physiopathologiques impliquées dans l’emphysème.</div></div>","PeriodicalId":21548,"journal":{"name":"Revue des maladies respiratoires","volume":"42 4","pages":"Pages 218-219"},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2025-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"143791533","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"医学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Development of cutting-edge preclinical models to study the response of small-cell lung cancer to current therapies 开发尖端的临床前模型,研究小细胞肺癌对当前治疗的反应
IF 0.5 4区 医学 Q4 RESPIRATORY SYSTEM Pub Date : 2025-04-01 DOI: 10.1016/j.rmr.2025.02.012
L. Martinetti , M. Harel , A. Faili , S. Kayal , H. Phuong Pham , M. Touati , M. Davilma , C. Ricordel , V. Quiniou , U. Jarry , R. Pedeux
<div><h3>Introduction</h3><div>Small cell lung cancer (SCLC) is the most aggressive subtype of lung cancer. Although the combination of chemotherapy and immune checkpoint inhibitors has recently shown slight improvement in outcome, the prognosis remains very poor. The development of relevant preclinical models is a crucial step towards new therapies. Here, we present the models we are currently using and developing in the laboratory: xenografts derived from Circulating Tumor Cells from SCLC patients (CDXs), CDXs on humanized mice (Hu-CD<sub>34+</sub>-NXG), and CDXs on a cutting-edge combination of Hu-CD<sub>34+</sub>-NXG with controlled gut microbiota (‘MESHCAP’ model, meaning Exogenous Microbiota and Humanized Mice for Lung Cancer).</div></div><div><h3>Methods</h3><div>CTCs are collected from patients blood at the time of SCLC diagnosis. Isolation is performed by immunomagnetic negative selection, followed by a flow cytometry sorting of CD<sub>56+</sub>/CD<sub>45−</sub> cells labeled with fluorescent antibodies.</div><div>For CDXs generation, CTCs are injected subcutaneously into immunodeficient NSG mice.</div><div>For humanized CDXs, CDXs are subcutaneously grafted into humanized CD<sub>34+</sub> NXG mice. To control gut microbiota composition (MESHCAP model), the original microbiota from mice is depleted by a specific cocktail of antibiotics. NXG mice are then inoculated with a specific bacterial consortium prior to CD<sub>34+</sub> humanization.</div><div>In all three models, subcutaneous tumor growth is monitored manually. When tumor size reaches 1000<!--> <!-->mm<sup>3</sup>, the animals are sacrificed and the tumor removed. Tissues are fixed and used for immunochemistry, or snap-frozen for subsequent genetic or transcriptomic analysis.</div></div><div><h3>Results</h3><div>We have developed a unique method for isolating live CTCs from the blood of SCLC patients. This EpCAM-independent method is based on the CD<sub>56+</sub> marker frequently expressed on the membrane surface of SCLC cells.</div><div>To date, we have successfully generated 5 CDXs from CTCs of SCLC patients. These models show rapid tumor growth, supporting the tumorigenic properties of CD<sub>56+</sub>-CTCs. Initial trials of CDXs grafted onto humanized mice show a partial response to immunotherapy.</div><div>Development of our MESHCAP mouse model is underway, and preliminary results on depletion of gut microbiota and humanization of the immune system are encouraging. Our bacterial consortium, supposedly beneficial for immunotherapy, has been cultured and will be inoculated in mice.</div></div><div><h3>Conclusion</h3><div>We have developed CDX-based mouse models that are relevant and effective for studying response to SCLC treatment. While conventional CDXs models allow us to study response to chemotherapy, inhibitors etc., transplantation of humanized mice broaden research possibilities by enabling us to test immunotherapeutic strategies. We also expect to analyze the impact
小细胞肺癌(SCLC)是最具侵袭性的肺癌亚型。虽然联合化疗和免疫检查点抑制剂最近显示预后略有改善,但预后仍然很差。相关临床前模型的开发是迈向新疗法的关键一步。在这里,我们介绍了我们目前在实验室中使用和开发的模型:来自SCLC患者循环肿瘤细胞的异种移植物(CDXs),人源化小鼠的CDXs (Hu-CD34+-NXG),以及Hu-CD34+-NXG与控制肠道微生物群的尖端组合的CDXs (MESHCAP模型,意思是外源性微生物群和人源化肺癌小鼠)。方法在SCLC诊断时采集患者血液中sctc。通过免疫磁阴性选择进行分离,然后用荧光抗体标记的CD56+/CD45−细胞进行流式细胞术分选。为了产生CDXs,将ctc皮下注射到免疫缺陷NSG小鼠中。对于人源化cdx, cdx被皮下移植到人源化CD34+ NXG小鼠中。为了控制肠道微生物群组成(MESHCAP模型),小鼠的原始微生物群被特定的抗生素鸡尾酒耗尽。然后在CD34+人源化之前,用特定的细菌联合体接种NXG小鼠。在所有三种模型中,人工监测皮下肿瘤的生长情况。当肿瘤大小达到1000mm3时,处死动物,切除肿瘤。组织固定并用于免疫化学,或快速冷冻用于随后的遗传或转录组学分析。结果我们开发了一种从SCLC患者血液中分离活ctc的独特方法。这种不依赖epcam的方法是基于SCLC细胞膜表面频繁表达的CD56+标记物。迄今为止,我们已经成功地从SCLC患者的ctc中生成了5个cdx。这些模型显示出快速的肿瘤生长,支持CD56+- ctc的致瘤特性。CDXs移植到人源化小鼠的初步试验显示对免疫治疗有部分反应。MESHCAP小鼠模型的开发正在进行中,关于肠道微生物群消耗和免疫系统人源化的初步结果令人鼓舞。我们的细菌联合体,据说对免疫治疗有益,已经培养并将接种在小鼠身上。结论我们已经建立了基于cdx的小鼠模型,这是研究SCLC治疗反应的相关和有效的方法。虽然传统的cdx模型允许我们研究对化疗,抑制剂等的反应,但人源化小鼠的移植使我们能够测试免疫治疗策略,从而拓宽了研究的可能性。我们还希望通过新的MESHCAP小鼠模型分析肠道微生物群组成对免疫治疗的影响。
{"title":"Development of cutting-edge preclinical models to study the response of small-cell lung cancer to current therapies","authors":"L. Martinetti ,&nbsp;M. Harel ,&nbsp;A. Faili ,&nbsp;S. Kayal ,&nbsp;H. Phuong Pham ,&nbsp;M. Touati ,&nbsp;M. Davilma ,&nbsp;C. Ricordel ,&nbsp;V. Quiniou ,&nbsp;U. Jarry ,&nbsp;R. Pedeux","doi":"10.1016/j.rmr.2025.02.012","DOIUrl":"10.1016/j.rmr.2025.02.012","url":null,"abstract":"&lt;div&gt;&lt;h3&gt;Introduction&lt;/h3&gt;&lt;div&gt;Small cell lung cancer (SCLC) is the most aggressive subtype of lung cancer. Although the combination of chemotherapy and immune checkpoint inhibitors has recently shown slight improvement in outcome, the prognosis remains very poor. The development of relevant preclinical models is a crucial step towards new therapies. Here, we present the models we are currently using and developing in the laboratory: xenografts derived from Circulating Tumor Cells from SCLC patients (CDXs), CDXs on humanized mice (Hu-CD&lt;sub&gt;34+&lt;/sub&gt;-NXG), and CDXs on a cutting-edge combination of Hu-CD&lt;sub&gt;34+&lt;/sub&gt;-NXG with controlled gut microbiota (‘MESHCAP’ model, meaning Exogenous Microbiota and Humanized Mice for Lung Cancer).&lt;/div&gt;&lt;/div&gt;&lt;div&gt;&lt;h3&gt;Methods&lt;/h3&gt;&lt;div&gt;CTCs are collected from patients blood at the time of SCLC diagnosis. Isolation is performed by immunomagnetic negative selection, followed by a flow cytometry sorting of CD&lt;sub&gt;56+&lt;/sub&gt;/CD&lt;sub&gt;45−&lt;/sub&gt; cells labeled with fluorescent antibodies.&lt;/div&gt;&lt;div&gt;For CDXs generation, CTCs are injected subcutaneously into immunodeficient NSG mice.&lt;/div&gt;&lt;div&gt;For humanized CDXs, CDXs are subcutaneously grafted into humanized CD&lt;sub&gt;34+&lt;/sub&gt; NXG mice. To control gut microbiota composition (MESHCAP model), the original microbiota from mice is depleted by a specific cocktail of antibiotics. NXG mice are then inoculated with a specific bacterial consortium prior to CD&lt;sub&gt;34+&lt;/sub&gt; humanization.&lt;/div&gt;&lt;div&gt;In all three models, subcutaneous tumor growth is monitored manually. When tumor size reaches 1000&lt;!--&gt; &lt;!--&gt;mm&lt;sup&gt;3&lt;/sup&gt;, the animals are sacrificed and the tumor removed. Tissues are fixed and used for immunochemistry, or snap-frozen for subsequent genetic or transcriptomic analysis.&lt;/div&gt;&lt;/div&gt;&lt;div&gt;&lt;h3&gt;Results&lt;/h3&gt;&lt;div&gt;We have developed a unique method for isolating live CTCs from the blood of SCLC patients. This EpCAM-independent method is based on the CD&lt;sub&gt;56+&lt;/sub&gt; marker frequently expressed on the membrane surface of SCLC cells.&lt;/div&gt;&lt;div&gt;To date, we have successfully generated 5 CDXs from CTCs of SCLC patients. These models show rapid tumor growth, supporting the tumorigenic properties of CD&lt;sub&gt;56+&lt;/sub&gt;-CTCs. Initial trials of CDXs grafted onto humanized mice show a partial response to immunotherapy.&lt;/div&gt;&lt;div&gt;Development of our MESHCAP mouse model is underway, and preliminary results on depletion of gut microbiota and humanization of the immune system are encouraging. Our bacterial consortium, supposedly beneficial for immunotherapy, has been cultured and will be inoculated in mice.&lt;/div&gt;&lt;/div&gt;&lt;div&gt;&lt;h3&gt;Conclusion&lt;/h3&gt;&lt;div&gt;We have developed CDX-based mouse models that are relevant and effective for studying response to SCLC treatment. While conventional CDXs models allow us to study response to chemotherapy, inhibitors etc., transplantation of humanized mice broaden research possibilities by enabling us to test immunotherapeutic strategies. We also expect to analyze the impact","PeriodicalId":21548,"journal":{"name":"Revue des maladies respiratoires","volume":"42 4","pages":"Page 187"},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2025-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"143791539","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"医学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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In vivo and in vitro evolution of small cell lung cancer molecular subtypes under cytotoxic treatment 细胞毒性治疗下小细胞肺癌分子亚型的体内外进化
IF 0.5 4区 医学 Q4 RESPIRATORY SYSTEM Pub Date : 2025-04-01 DOI: 10.1016/j.rmr.2025.02.013
C. Pierre , L. Callac , M. Davilma , U. Jarry , Y. Le Guen , H. Lena , R. Pedeux , C. Ricordel

Introduction

Small cell lung cancer (SCLC) is an aggressive form of lung cancer with a high mortality rate. There is currently a “one-size fit all” strategy relying on chemotherapy plus immunotherapy. The emergence of a classification of SCLC into 4 subtypes, based on the expression of transcription factors (ASCL1, NEUROD1and POU2F3 or triple negative) [1], opens the way to personalised therapeutic strategies according to subtype-specific vulnerabilities [2]. Consequently, we sought to evaluate in vitro and in vivo the evolution of subtypes under chemotherapy.

Methods

Two complementary models have been developed to test our hypothesis:
1) in vitro: exposing SCLC lines (H446 NEUROD1 +  H69 ASCL1+ and H526 POU2F3 + ) to carboplatin. The evolution of subtypes has been evaluated both at protein level using western blots and RNA level using qPCR.
2) in vivo: analysing CDXs (CTC-Derived Xenografts) tumours before and after exposure to chemotherapy. Cytotoxic drugs tested were carboplatin alone (n = 4), combination of carboplatin and etoposide (n = 4) and lurbinectedin (n = 6). The expression of the different subtypes was characterised on tumours by immunohistochemical (IHC) staining using H-score.

Results

We observe a decrease of NEUROD1 protein expression after exposure of H446 cells to carboplatin. This phenotype was detectable only after 3 days of chemotherapy exposure and was independent of NEUROD1 mRNA level. Similarly, we observe a decrease of ASCL1 and POU2F3 protein expression after carboplatin treatment in H69 and H526 cells, respectively. In CDXs models, we observed a global decrease of ASCL1 expression both after lurbinectedin and carboplatin/etoposide combination in the 54.01 CDX tumors, and a strong decrease of NEUROD1expression after carboplatin in the 51.01 CDX tumors. Noticeably, POU2F3 positive cells emerge in hostpots within tumour samples after lurbinectedin treatment.

Conclusion

We demonstrate using both in vitro and in vivo models a decrease of neuro-endocrine transcription factors ASCL1 and NEUROD1 under cytotoxic-pressure. The mechanisms responsible for those changes are still to be explored. This concept of cellular plasticity modulated by chemotherapy paves the way for therapeutic sequence guided by tumour's phenotype.
小细胞肺癌(SCLC)是一种侵袭性肺癌,死亡率高。目前有一种“一刀切”的策略,依靠化疗加免疫治疗。基于转录因子(ASCL1、neurod1和POU2F3或三阴性)[1]的表达,将SCLC分为4种亚型的出现,为根据亚型特异性脆弱性[1]制定个性化治疗策略开辟了道路。因此,我们试图在体外和体内评估化疗下亚型的演变。方法建立了两个互补的模型来验证我们的假设:1)体外:将SCLC系(H446 NEUROD1 + H69 ASCL1+和H526 POU2F3 +)暴露于卡铂。在体内:分析化疗前后CDXs (ctc衍生异种移植物)肿瘤,在蛋白质水平上使用western blots和RNA水平上使用qpcr来评估亚型的进化。检测的细胞毒药物为卡铂单用(n = 4)、卡铂与依托泊苷联用(n = 4)和lurbinectedin (n = 6)。采用H-score免疫组化(IHC)染色表征肿瘤中不同亚型的表达。结果H446细胞暴露于卡铂后,NEUROD1蛋白表达降低。这种表型仅在化疗暴露3天后可检测到,并且与NEUROD1 mRNA水平无关。同样,我们在H69和H526细胞中分别观察到卡铂处理后ASCL1和POU2F3蛋白表达降低。在CDX模型中,我们观察到在54.01 CDX肿瘤中,lurbinectedin和卡铂/依托泊苷联合治疗后ASCL1的表达均下降,而在51.01 CDX肿瘤中,卡铂治疗后neurod1的表达明显下降。值得注意的是,在lurbinectedin治疗后,肿瘤样本中的宿主中出现了POU2F3阳性细胞。结论体外和体内模型均证实细胞毒压作用下神经内分泌转录因子ASCL1和NEUROD1的表达降低。造成这些变化的机制仍有待探索。这种由化疗调节的细胞可塑性的概念为肿瘤表型指导的治疗序列铺平了道路。
{"title":"In vivo and in vitro evolution of small cell lung cancer molecular subtypes under cytotoxic treatment","authors":"C. Pierre ,&nbsp;L. Callac ,&nbsp;M. Davilma ,&nbsp;U. Jarry ,&nbsp;Y. Le Guen ,&nbsp;H. Lena ,&nbsp;R. Pedeux ,&nbsp;C. Ricordel","doi":"10.1016/j.rmr.2025.02.013","DOIUrl":"10.1016/j.rmr.2025.02.013","url":null,"abstract":"<div><h3>Introduction</h3><div>Small cell lung cancer (SCLC) is an aggressive form of lung cancer with a high mortality rate. There is currently a “one-size fit all” strategy relying on chemotherapy plus immunotherapy. The emergence of a classification of SCLC into 4 subtypes, based on the expression of transcription factors (ASCL1, NEUROD<sub>1</sub>and POU2F3 or triple negative) <span><span>[1]</span></span>, opens the way to personalised therapeutic strategies according to subtype-specific vulnerabilities <span><span>[2]</span></span>. Consequently, we sought to evaluate <em>in vitro</em> and <em>in vivo</em> the evolution of subtypes under chemotherapy.</div></div><div><h3>Methods</h3><div>Two complementary models have been developed to test our hypothesis:</div><div>1) <em>in vitro</em>: exposing SCLC lines (H<sub>446</sub> NEUROD<sub>1</sub> <!-->+<!--> <!--> H<sub>69</sub> ASCL1+ and H<sub>526</sub> POU2F3<!--> <!-->+<!--> <!-->) to carboplatin. The evolution of subtypes has been evaluated both at protein level using western blots and RNA level using qPCR.</div><div>2) <em>in vivo</em>: analysing CDXs (CTC-Derived Xenografts) tumours before and after exposure to chemotherapy. Cytotoxic drugs tested were carboplatin alone (n<!--> <!-->=<!--> <!-->4), combination of carboplatin and etoposide (n<!--> <!-->=<!--> <!-->4) and lurbinectedin (n<!--> <!-->=<!--> <!-->6). The expression of the different subtypes was characterised on tumours by immunohistochemical (IHC) staining using H-score.</div></div><div><h3>Results</h3><div>We observe a decrease of NEUROD<sub>1</sub> protein expression after exposure of H<sub>446</sub> cells to carboplatin. This phenotype was detectable only after 3 days of chemotherapy exposure and was independent of NEUROD<sub>1</sub> mRNA level. Similarly, we observe a decrease of ASCL1 and POU2F3 protein expression after carboplatin treatment in H<sub>69</sub> and H<sub>526</sub> cells, respectively. In CDXs models, we observed a global decrease of ASCL1 expression both after lurbinectedin and carboplatin/etoposide combination in the 54.01 CDX tumors, and a strong decrease of NEUROD<sub>1</sub>expression after carboplatin in the 51.01 CDX tumors. Noticeably, POU2F3 positive cells emerge in hostpots within tumour samples after lurbinectedin treatment.</div></div><div><h3>Conclusion</h3><div>We demonstrate using both <em>in vitro</em> and <em>in vivo</em> models a decrease of neuro-endocrine transcription factors ASCL1 and NEUROD<sub>1</sub> under cytotoxic-pressure. The mechanisms responsible for those changes are still to be explored. This concept of cellular plasticity modulated by chemotherapy paves the way for therapeutic sequence guided by tumour's phenotype.</div></div>","PeriodicalId":21548,"journal":{"name":"Revue des maladies respiratoires","volume":"42 4","pages":"Page 188"},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2025-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"143791540","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"医学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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期刊
Revue des maladies respiratoires
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