L'immunophénotypage des glioblastomes nouvellement diagnostiqués et récurrents définit des profils distincts d'épuisement immunitaire dans les lymphocytes périphériques et ceux infiltrant les tumeurs

Actualité 654 du 21 février 2018

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Clin Cancer Res. 2018 Feb 14. pii: clincanres.2617.2017. doi: 10.1158 / 1078-0432.CCR-17-2617.

Article original

L'immunophénotypage de glioblastomes nouvellement diagnostiqués et récurrents définit des profils distincts d'épuisement immunitaire dans les lymphocytes périphériques et ceux infiltrant les tumeurs

Auteurs : Mohme M 1 , Schliffke S 2 , Maire CL 3 , Rünger A 3 , Glau L 4 , Mende KC 3 , Matschke J 5 , Gehbauer C 4 , Akyüz N 6 , Zapf S 3 , Holz M 3 , Schaper M 3 , Martens T 3 , Schmidt NO 3 , Peine S 7 , Westphal M 8 , liant M 9 ,Tolosa E 4 , Lamszus K 10 . 1 Département de neurochirurgie, Centre médical universitaire de Hambourg-Eppendorf. 2Département d'oncologie et d'hématologie, BMT avec section pneumologie, Hubertus Wald Tumorzentrum / UCCH, Centre médical universitaire de Hambourg-Eppendorf. 3 Département de neurochirurgie, Centre médical universitaire de Hambourg-Eppendorf. 4 Institut d'immunologie, Centre médical universitaire de Hambourg-Eppendorf. 5 Institut de neuropathologie, Centre médical universitaire de Hambourg-Eppendorf. 6 Dept. Oncologie, Médecine interne II, Centre médical universitaire de Hambourg-Eppendorf. 7 Institut de médecine transfusionnelle, Centre médical universitaire de Hambourg-Eppendorf. 8 Département de gynécologie, Centre médical universitaire de Hambourg-Eppendorf. 9 Département d'oncologie et d'hématologie, Centre médical universitaire de Hambourg-EppendorfHubertus Wald Cancer Center. 10 Département de neurochirurgie, Centre médical universitaire de Hambourg-Eppendorf lamszus@uke.de.

Résumé :

Des stratégies thérapeutiques immunothérapeutiques pour le glioblastome sont à l'étude dans des essais cliniques. Cependant, notre compréhension du phénotype immunitaire des lymphocytes T infiltrant le glioblastome (TILs) et des changements au cours de la progression de la maladie est limitée. Une compréhension plus approfondie est nécessaire de toute urgence pour surmonter thérapeutiquement l'épuisement immunitaire induit par les tumeurs.
Nous avons utilisé des tests de cytométrie en flux et cytokine pour profiler les TIL et les lymphocytes sanguins (PBL) de patients avec glioblastome, en comparant les glioblastome nouvellement diagnostiqués ou récurrents aux survivants à long terme (LTS) et aux donneurs sains. Le séquençage du TCR a été effectué sur des échantillons appariés de glioblastome nouvellement diagnostiqués et récurrents. Nous avons identifié une signature immunitaire claire de l'épuisement et de la restriction clonale chez les patients avec glioblastome.  L'épuisement des TIL CD8 + a été défini par une prévalence accrue de PD-1 +, CD39 +, Tim-3 +, CD45RO +, l'expression du marqueur HLA-DR + et l'exposition d'un phénotype de différenciation effectronique / transitionnelle, tandis que KLRG1 et CD57 étaient sous-représentés. Les signatures immunitaires étaient similaires dans les tumeurs primaires et récidivantes, cependant, une clonalité restreinte du répertoire TCR et un phénotype mémoire plus activé ont été observés dans TIL provenant de tumeurs récurrentes. De plus, une réponse réduite des cytokines à la stimulation de la PHA dans le compartiment sanguin indique une réponse des cellules T périphériques dysfonctionnelles chez les patients atteints de glioblastome. Les lymphocytes ayant infiltré le cerveau, LTS présentaient un profil distinct, avec des cellules T CD8 + naïves et moins épuisées. Les TIL et les PBL présentent des profils immunologiques contrastés, avec une signature d'épuisement distincte présente dans les TIL. Alors que les profils d'épuisement chez le glioblastome primaire et récurrent sont comparables. Le séquençage TCR a démontré un répertoire contracté dans le glioblastome récurrent, concomitant avec une fréquence accrue de lymphocytes T mémoire activés dans les tumeurs récurrentes.

MOTS CLÉS: Immunothérapie contre le cancer, épuisement des lymphocytes infiltrant la tumeur TILs, CD8, PD-1, Blocus des points de contrôle, TCR, détection immunitaire innée. glioblastome.

Pubmed : 29444930

Vocabulaire :

TIL
Les TIL sont les lymphocytes infiltrant la tumeur. Normalement il n'y a pas de lymphocytes dans le cerveau, paradis des virus, car trop gros pour traverser la barrière très serrée sang-cerveau mais devenue plus perméable par les nouveaux vaisseaux créés par la tumeur (angiogenène) que l'on utilise pour la prise de contraste sur les IRM avec le gadolinium.

PBL
Les PBL sont des lymphocytes du sang périphérique. Fréquemment, les lymphocytes du sang périphérique (PBL) ne reflètent pas la relation hôte-tumeur et l'immunité à médiation cellulaire dans les lymphocytes du sang périphérique LSP n'est pas souvent en corrélation avec le pronostic. Les lymphocytes infiltrant la tumeur (TIL) interagissent le plus étroitement avec les cellules tumorales et sont susceptibles de refléter plus précisément les interactions de l'hôte tumoral.  Les TIL sont nettement supprimés dans leur capacité fonctionnelle telle que mesurée par leur activité proliférative et cytotoxique. En outre, l'activité des cellules tueuses naturelles (NK) est nettement diminuée chez les TIL par opposition aux PBL. En outre, l'injection directe de BCG dans ces tumeurs inverse ce phénomène en augmentant significativement l'activité fonctionnelle des lymphocytes T et des cellules NK. Ainsi, le microenvironnement de la tumeur affecte profondément la relation immunologique entre la tumeur et l'hôte.

TCR
Le récepteur des cellules T (TCR en anglais T cell receptor, récepteur des cellules T) est un complexe moléculaire qui se trouve sur la membrane des lymphocytes T (ou cellules T). Ce récepteur membranaire constitue un paratope et est responsable de la reconnaissance des complexes CMH-peptide. Il s’agit d’un hétérodimère composé d’une chaîne alpha et d’une chaîne bêta dans 95 % des cellules T, les 5 % restant possédant un TCR gamma/delta. La liaison du TCR avec son épitope de prédilection entraîne l’activation du lymphocyte par le biais d’une série d'événements impliquant des enzymes, des co-récepteurs et des molécules spécialisées.

Cellules Tou Lymphocytes T CD8+
Les lymphocytes T, ou cellules T, sont des leucocytes fabriqués par la moelle osseuse qui assurent une réponse immunitaire secondaire. « T » est l'abréviation de thymus, l'organe dans lequel leur développement s'achève.
Ces lymphocytes naïfs quittent d'abord la moelle osseuse et entame leur maturation. Chaque lymphocyte porte en surface une Ig dont la région Fab est complémentaire de celle d’un Antigène Ag précis. Les lymphocytes produits vont alors circuler dans l’organisme jusqu’à ce que l’un d’entre eux rencontre l’Ag complémentaire, le TCR.
Un lymphocyte T cytotoxique (ou cellule TC) est un lymphocyte T (un type de leucocyte) qui présente à sa surface des récepteurs pouvant se lier à des complexes formés par un peptide présenté par une molécule CMH (complexe majeur d'histocompatibilité, reconnaissance du soi) de classe I. Ce lymphocyte est capable d'éliminer une cellule cible, comme les cellules infectées (par des virus notamment) ou les cellules cancéreuses ou les cellules provenant d'allogreffes. Activés par un complexe CMH-antigène, les lymphocytes T cytotoxiques libèrent la perforine, une protéine qui creuse la membrane des cellules cibles et provoque leur élimination. Les lymphocytes T cytotoxiques libèrent également une protéase à sérine, capable de pénétrer dans la cible par les pores creusés par la perforine et induire une apoptose (mort cellulaire). Une fois leur tache terminée, certains lymphocytes meurent par apoptose tandis que d'autres deviennent des lymphocytes T à mémoire. La surface des lymphocytes T cytotoxiques matures possède la protéine CD8, qui est attirée vers des portions de la molécule CMH de classe I et cette affinité entraîne une liaison étroite entre la cellule T cytotoxique et sa cellule cible lors de l'activation par l'antigène. Seuls 1/3 des lymphocytes T possèdent la protéine CD8 à leur surface qui leur permet la liaison avec les molécules CMH de classe 1 et sont appelés lymphocytes T CD8+. Le récepteur des cellules T (TCR) est un récepteur membranaire reconnaissant les peptides antigéniques présentés par le CMH de classe I. Chaque lymphocyte T possède un TCR unique spécifique d'un antigène présenté par le CMH. Le TCR est formé de deux chaînes alpha et bêta pour les lymphocytes T, chaînes appartenant à la famille des immunoglobulines.

Les cellules T CD4 + sont nécessaires pour l'expansion secondaire et la mémoire dans les lymphocytes T CD8 +
Un paradoxe de longue date en immunologie cellulaire concerne l'exigence conditionnelle pour les lymphocytes T auxiliaires CD4 + (TH ) dans l'amorçage des réponses cytotoxiques des lymphocytes T CD8 +(CTL) in vivo . Considérant que des réponses CTL contre certains virus peuvent être amorcées en l'absence de CD4 + des lymphocytes TH (T Helper), d' autres, tels que ceux à médiation par « cross-priming » par l' hôte des cellules présentant l'antigène, dépendent des TH cellules. Une compréhension plus claire de la contribution des cellules TH au développement des CTL (Lymphocytes cytotoxiques) a été entravée par le fait que la plupart de TH réponses indépendantes ont été démontrées ex vivo en tant qu'effecteurs cytotoxiques primaires, alors que les réponses dépendant des THs nécessitent généralement une re-stimulation secondaire in vitropour leur détection. Ici, nous avons surveillé les réponses primaires et secondaires des CTL dépendantes des TH et indépendantes de TH et trouvons dans les deux cas que les lymphocytes T CD4 + sont indispensables pour l'expansion primaire des lymphocytes T CD8 + et leur différenciation en effecteurs cytotoxiques. Cependant, l'expansion secondaire des CTL (c'est-à-dire, une réponse secondaire lors de la rencontre avec l'antigène) dépend entièrement de la présence des THcellules pendant, mais pas après, l'amorçage. Nos résultats démontrent que l'aide des lymphocytes T helper (TH) est «programmée» dans les lymphocytes T CD8 + pendant l'amorçage, conférant à ces cellules une caractéristique de mémoire de la réponse immunitaire qui donne une expansion fonctionnelle dès lors d'une nouvelle rencontre avec l'antigène à détruire.

Les ihibiteurs du point de contrôle immunitaire (Checkpoint)
Les inhibiteurs du point de contrôle immunitaire rendent les cellules cancéreuses plus faciles à attaquer par le système immunitaire en bloquant le mécanisme qu’elles utilisent pour échapper aux cellules immunitaires. Des molécules sur la surface des cellules (points de contrôle) peuvent déclencher ou arrêter une réponse immunitaire. À l’heure actuelle, quelques points de contrôle immunitaire sont ciblés pour le traitement du cancer, dont le système de points de contrôle PD-1 et PD-L1. Le PD-1 se trouve sur la surface des cellules immunitaires (lymphocytes T) et désactive le système immunitaire pour l’empêcher d’attaquer les cellules normales dans le corps. Lorsque le PD-1 se lie à un autre marqueur de surface, le PD-L1 (présent sur la surface des cellules normales et de certaines cellules cancéreuses), il envoie au système immunitaire un message lui indiquant de ne pas toucher à la cellule en question.

LTS
Long term survivors ou survivants à long terme