Informations

Les cellules T cytotoxiques (tueuses) sont-elles toujours présentes ou ne sont-elles produites que lors d'une réponse immunitaire à médiation cellulaire ?


Le livre que j'étudie dit ce qui suit : "Au cours d'une réponse immunitaire à médiation cellulaire, la libération d'IL-2 par les cellules T auxiliaires est responsable de la stimulation de la production de cellules T cytotoxiques, qui ont des récepteurs qui correspondent à l'antigène de l'agent pathogène infectieux."

Je ne sais pas exactement si cela implique que les cellules T cytotoxiques ne sont produites et présentes que pendant une réponse immunitaire ou non, car j'ai aussi une ancienne version du livre qui dit simplement "l'IL-2 libéré par l'assistant T- les cellules activent les cellules T cytotoxiques" ce qui semble indiquer qu'elles sont normalement toujours présentes, mais juste inactives


Les cellules T naïves mûrissent régulièrement dans le thymus où elles sont libérées dans le sang. Une majorité sont CD4+, mais beaucoup sont également CD8+. À titre de mise en garde, beaucoup sont TCRαß+, et peu sont TCRyδ+ (en dehors de la portée ici mais amusant à rechercher et à lire). De là, ils se dirigent vers le ganglion lymphatique où ils se bloquent dans la zone des lymphocytes T jusqu'à ce que des signaux de trafic sanguin les amènent dans le sang. Les cellules T naviguent régulièrement dans le corps en réponse aux signaux de différentes cellules telles que l'endothélium des vaisseaux sanguins, l'endothélium des vaisseaux lymphaptiques, les cellules épithéliales, etc. (1).

Le processus de base derrière une réponse immunitaire adaptative est que les cellules présentatrices d'antigènes s'emparent d'antigènes étrangers et retournent vers les organes lymphoïdes comme les ganglions lymphatiques. Au moment où ils y arrivent, ils sont devenus des cellules présentatrices d'antigènes professionnelles "autorisées". Ils interagissent avec les cellules CD4+ ou T auxiliaires et les cellules CD8+ ou T cytotoxiques. C'est plus complexe que cela, mais le but de la cellule T auxiliaire est de produire des signaux "d'aide". Il s'agit notamment de l'IL-2 et d'autres cytokines qui non seulement assistent les cellules T CD8+ dans leur activation, mais déterminent également une lignée qu'elles prendront en fonction d'autres facteurs.

Ils sont donc tous les deux là, dans le ganglion lymphatique au moment où la cellule présentatrice d'antigène, telle qu'une cellule dendritique, arrive pour activer les lymphocytes dans cette région. Point à retenir : les lymphocytes naïfs sont là jusqu'à ce qu'ils soient activés, dans lequel vous auriez raison dans votre dernière ligne. Mais ils font en fait des choses autres que de s'asseoir là, d'autres points à retenir. Ils ne sont pas simplement anergiques et en attente.


Rôle de l'hypoxie dans le traitement du cancer en régulant le microenvironnement tumoral

La résistance clinique est un phénomène complexe dans les principaux cancers humains impliquant des mécanismes multifactoriels, et l'hypoxie est l'un des éléments clés qui affectent le programme d'expression cellulaire et conduisent à la résistance thérapeutique. La présente étude visait à résumer le rôle de l'hypoxie dans le traitement du cancer en régulant le microenvironnement tumoral (TME) et à mettre en évidence le potentiel de la thérapie ciblée sur l'hypoxie.

Méthodes

Les études publiées pertinentes ont été extraites de PubMed, Web of Science et Embase à l'aide de mots clés tels que hypoxie, thérapie contre le cancer, résistance, TME, cancer, apoptose, dommages à l'ADN, autophagie, p53 et d'autres termes similaires.

Résultats

Des études récentes ont montré que l'hypoxie est associée à un mauvais pronostic chez les patients en régulant la TME. Il confère une résistance aux thérapies conventionnelles via un certain nombre de voies de signalisation dans l'apoptose, l'autophagie, les dommages à l'ADN, l'activité mitochondriale, p53 et l'efflux de médicaments.

Conclusion

Le ciblage de l'hypoxie pourrait être pertinent pour surmonter la résistance associée à l'hypoxie dans le traitement du cancer.


Fond

La diversité des cellules stromales infiltrantes survenant dans les cancers humains dépasse 30 sous-groupes distincts, reflétant l'énorme complexité du microenvironnement tumoral (TME), affectant ainsi profondément l'option de traitement pour chaque patient [1]. Des tentatives ont été faites pour distiller cette situation désordonnée dans une méthode unificatrice pour mieux décrire la composition réelle du TME en utilisant à la fois des technologies multi-omiques et expérimentales, mettant en lumière la biologie du cancer. Cette tendance a conduit à une transition dans le traitement du cancer du ciblage uniquement des cellules tumorales (comme la chimiothérapie et la radiothérapie traditionnelles) à une nouvelle génération d'approches mettant l'accent sur la modulation de la réponse immunitaire endogène contre le cancer.

Le système immunitaire peut généralement être divisé en systèmes immunitaires inné et adaptatif, contribuant tous deux à la reconnaissance et à l'élimination des agents pathogènes étrangers ainsi que des tumeurs [2]. L'immunité adaptative est principalement composée de cellules représentées par les lymphocytes T et B, qui abritent un énorme répertoire de récepteurs de cellules T et B, respectivement, qui peuvent répondre spécifiquement à différents antigènes dans le corps. Les méthodes immunothérapeutiques actuelles se concentrent principalement sur les lymphocytes T, en particulier la restauration des cellules T cytotoxiques CD8+ épuisées (CTL). Un exemple d'une telle approche est le blocage des points de contrôle immunitaire, avec le blocage de récepteurs ou de ligands qui inhibent l'activation des CTL, y compris la protéine de mort cellulaire programmée 1 (PD-1), son principal ligand PD-L1, l'antigène cytotoxique des lymphocytes T 4 ( CTLA-4) et le gène d'activation lymphocytaire-3 (LAG-3), par des anticorps neutralisants monoclonaux [3, 4]. Ces dernières années, la fonction antitumorale rapide et puissante de l'immunité innée, qui apparaît même à un stade très précoce de la progression tumorale, a attiré de plus en plus l'attention. En tant que sous-ensemble de cellules lymphoïdes innées entières, les cellules tueuses naturelles (NK), définies par Herberman en 1976 [5] et souvent considérées comme faisant partie des cellules de type 1 innées (ILC1), sont actuellement définies comme des cellules effectrices similaires aux CTL, exerçant une cytotoxicité naturelle contre les cellules tumorales primaires et les métastases en inhibant la prolifération, la migration et la colonisation vers des tissus distants [6]. Outre leur rôle cytotoxique, il a été rapporté que les cellules NK produisent un grand nombre de cytokines, principalement l'interféron-γ (IFN-γ), pour moduler les réponses immunitaires adaptatives et participer à d'autres voies apparentées [7, 8]. De plus, comme documenté dans plusieurs modèles et expériences, les cellules NK pourraient distinguer les cellules anormales des cellules saines, conduisant à une cytotoxicité anti-tumorale plus spécifique et à une réduction des complications hors cible [9, 10].

Compte tenu du rôle central des cellules NK dans la biologie du cancer, elles sont naturellement apparues comme une cible prospective pour le traitement du cancer, et un nombre croissant d'études et de multiples agents thérapeutiques inhibant les voies liées aux cellules NK cibles du cancer. Dans cette revue, nous passerons en revue les caractéristiques fondamentales et les sous-populations émergentes de cellules NK. Ensuite, nous utiliserons principalement le cancer du sein (BC) pour discuter de la plasticité des cellules NK dans la biologie et le métabolisme du cancer, ainsi que des schémas thérapeutiques actuels, y compris les essais cliniques en cours et les thérapies approuvées par la FDA ciblant les cellules NK, et les futures approches possibles pour améliorer traitement du cancer.

Développement des cellules NK

Les cellules NK possèdent des capacités cytotoxiques similaires aux cellules CD8 + T fonctionnant dans l'immunité adaptative mais manquent de CD3 et des récepteurs des cellules T (TCR). Circulant largement dans le sang et comptant pour environ 5 à 10 % des cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC), les cellules NK se trouvent dans la moelle osseuse et les tissus lymphoïdes tels que la rate [11, 12]. Comme d'autres ILC, les cellules NK proviennent de cellules progénitrices lymphoïdes communes (CLP) de la moelle osseuse (Fig. 1) avec un cycle de renouvellement moyen d'environ 2 semaines [12]. Au cours du développement, un processus appelé éducation, qui décrit l'interaction des cellules NK exprimant des motifs inhibiteurs à base d'immunorécepteurs à base de tyrosine (ITIM) avec le complexe majeur d'histocompatibilité-I (MHC-I), aide les cellules NK à obtenir une licence et à éviter d'attaquer les cellules normales saines [6 , 9]. Fait intéressant, les cellules tumorales manquent toujours ou n'expriment que de faibles niveaux de MHC-I pour échapper à la cytotoxicité médiée par les cellules CD8 + T, alors que les cellules NK autorisées sont pleinement activées. Cependant, les cellules tumorales expriment également des molécules qui activent les cellules NK, par exemple, la séquence A liée au polypeptide de classe I du CMH (MICA) et MICB [13, 14], soutenant l'utilisation des cellules NK comme agents anticancéreux. De plus, les cellules NK non autorisées jouent également un rôle important dans le corps, par exemple en éliminant l'infection par le cytomégalovirus murin (MCMV) et les cellules MHC-I + [15].

Développement et sous-groupes de cellules NK. Dans la moelle osseuse, les cellules NK se développent à partir de cellules souches hématopoïétiques (CSH) via des progéniteurs lymphoïdes communs (CLP) et des précurseurs de cellules NK (NKP), puis migrent vers le sang périphérique (cellules cNK) ou les tissus (cellules trNK). La différenciation des cellules trNK se produit dans des sites tissulaires distincts, notamment le poumon, le thymus, le foie, l'utérus, la peau, le tissu adipeux sous-cutané et le rein. Dans ces sites, les cellules NK ont des caractéristiques et des fonctions phénotypiques différentes, qui constituent la circulation des cellules NK à différents stades de maturation. CLA, antigène cutané associé aux lymphocytes CCR8, récepteur de chimiokine à motif C-C 8 GATA3, protéine de liaison GATA 3 CXCR6, récepteur de chimiokine à motif C-X-C 6 KIR, récepteur de type immunoglobuline killer cell CILCP, précurseur cellulaire de type inné commun

À ce jour, on pense que la survie et le développement des cellules NK reposent principalement sur les cytokines (en particulier IL-2 et IL-15) [16,17,18,19] et les facteurs de transcription (Nfil3, Id2 et Tox pour le développement, et EOMES et T -pari pour la maturation) [16, 20]. La protéine de liaison 3 associée à GRB2 (GAB3) est essentielle pour l'IL-2 et l'IL-15, et sa déficience entraîne une altération de l'expansion des cellules NK [21]. En outre, le ciblage des signaux associés est une option potentielle pour favoriser la cytotoxicité induite par les cellules NK vis-à-vis du cancer. Comme indiqué précédemment, l'ablation de la protéine contenant SH2 inductible par les cytokines (CIS), qui régule négativement l'IL-15 pour restreindre la fonction des cellules NK, pourrait prévenir les métastases et également potentialiser la thérapie de blocage CTLA-4 et PD-1 in vivo [22].

Identification et caractéristiques moléculaires des cellules NK

Molécules de surface des cellules NK

En raison de l'expression variable des marqueurs de surface sur les cellules NK, il est difficile d'utiliser une ou deux molécules simples ou l'immunohistochimie traditionnelle pour identifier avec précision ce type de cellule et, plus important encore, leur statut fonctionnel. Cependant, chez l'homme, tant en milieu clinique qu'en recherche, les cellules CD3 - CD56 + sont communément identifiées comme des cellules NK et peuvent être subdivisées en sous-groupes CD56 bright et CD56 dim. Le CD56 n'est pas seulement un marqueur mais joue également un rôle important dans la différenciation terminale des cellules NK puisque son blocage par des anticorps monoclonaux inhibe évidemment le passage du CD56 bright au CD56 dim, limitant ainsi la capacité cytotoxique [23]. De manière cohérente, les cellules CD3 - NK1.1 + et CD3 - CD49b + sont définies comme des cellules NK chez la souris. Dans des études récentes, la notion selon laquelle le récepteur naturel de cytotoxicité 46 (NKp46), appartenant aux récepteurs naturels de cytotoxicité (NCR), devrait également être incluse dans ce panel a été proposée sur la base du consensus d'ajouter plus de protéines fonctionnelles que de molécules de surface dans la classification. système des cellules NK [24, 25].

Signaux activateurs et inhibiteurs dans les cellules NK

En tant que principal type de cellule effectrice de l'immunité innée, les cellules NK sont capables de tuer les cellules tumorales et les cellules infectées par le virus à un stade très précoce. En raison du manque de production abondante de récepteurs pour distinguer spécifiquement les antigènes incalculables dans le corps, ils s'appuient sur les modes « moi manquant » et « moi induit » pour identifier les cellules cibles en maintenant un équilibre précis entre l'activation des signaux co-stimulants et inhibiteurs ( principalement par des récepteurs fonctionnels). Ces signaux en interaction décident finalement de l'activation et du statut fonctionnel des cellules NK.

Les signaux d'activation comprennent les récepteurs de liaison aux cytokines, les intégrines, les récepteurs tueurs (CD16, NKp40, NKp30 et NKp44), les récepteurs reconnaissant les antigènes non autonomes (Ly49H) et d'autres récepteurs (par exemple, NKp80, SLAM, CD18, CD2 et TLR3/9 ) [26, 27]. Au total, les récepteurs activateurs des cellules NK peuvent être divisés en au moins trois types selon les ligands respectifs, y compris les récepteurs MHC-I spécifiques, MHC-I liés et MHC-I non liés (tableau 1) [13, 28, 29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43]. Pour souligner, les NCR, qui appartiennent au troisième groupe, comprennent trois molécules (NKp30, NKp44 et NKp46), et NKp30 s'est avéré capable de reconnaître B7-H6 exprimé sur les cellules tumorales, et pourrait être utilisé comme une nouvelle option de traitement dans l'avenir [35].

Les signaux inhibiteurs comprennent principalement des récepteurs reconnaissant le CMH-I, tels que Ly49s, NKG2A et LLT1, ainsi que certains récepteurs non apparentés au CMH-I (Tableau 1) [20, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51,52,53,54,55,56,57,58,59,60]. De plus, les récepteurs inhibiteurs spécifiques du CMH-I peuvent être généralement divisés en trois types selon leur structure et leur fonction : les récepteurs killer cell immunoglobulin-like (KIR), les killer lectin-like receptors (KLR) et les leucocyte immunoglobulin-like receptors (LILR).

Sous-populations de cellules NK selon le site de maturation

Les cellules NK conventionnelles (cNK) se trouvent principalement dans le sang périphérique et migrent vers un emplacement spécifique pour exercer leurs effets. Les cellules NK comprennent également les cellules NK résidentes dans les tissus (trNK). Le processus complexe de différenciation des cellules NK se produit dans plusieurs tissus distincts, notamment la moelle osseuse, le foie, le thymus, la rate et les ganglions lymphatiques, et peut impliquer la circulation cellulaire à différents stades de maturation entre ces tissus [61]. Dans la moelle osseuse, le sang, la rate et les poumons, les cellules NK sont complètement différenciées, tandis que celles des ganglions lymphatiques et des intestins sont immatures et précurseurs [62]. L'analyse du transcriptome unicellulaire des cellules NK de la moelle osseuse et du sang permet d'illustrer les changements de leurs caractéristiques au cours du développement. Par exemple, une expression élevée de TIM-3, CX3CR1 et ZEB2 représente un statut plus mature [63]. De nombreuses hypothèses ont été proposées pour décrire la motivation de leur migration et les différents comportements biologiques des cellules NK d'origine identique dans différents tissus. La première question pourrait s'expliquer en partie par la différenciation multidirectionnelle induite par des microenvironnements hétérogènes dans différents tissus, ou plus simplement, par des phénotypes différents provenant de cellules cNK périphériques similaires recrutées par des chimiokines.

Pour conclure, les cellules NK dans divers tissus ont des caractéristiques diverses, possédant des fonctions différentes et formant une relation étroite avec d'autres cellules stromales (Fig. 1). Dans le poumon, les cellules trNK présentent un phénotype différent de celui des cellules NK circulantes (principalement CD56 dim ) et sont considérées comme exprimant différents niveaux de CD16, CD49a et CD69, les cellules CD56 dim CD16 + représentant la majorité de l'ensemble de la famille NK. [64, 65]. Il convient de noter que les cellules CD69 + sont le principal type de cellules CD56 brillantes CD16 - NK. Cependant, dans le thymus, la plupart des cellules NK sont CD56 high CD16 − CD127 + , fortement dépendantes de GATA3 par rapport au sous-groupe CD56 + CD16 + [66]. En outre, ils produisent plus de molécules effectrices, dont le TNF-α et l'IFN-γ [66, 67]. Semblable aux caractéristiques phénotypiques chez l'homme, les cellules NK de la peau chez la souris peuvent être généralement divisées en deux types : CD49a + DX5 - et CD49a - DX5 + [68, 69]. De même, les cellules trNK hépatiques peuvent être classées en deux groupes, dont CD56 bright CD16 +/- et CD56 dim CD16 + , tous deux dépourvus de CD3 et CD19 [8]. De plus, des cellules CD49a + CD56 + CD3 − CD19 − NK ont été identifiées dans des biopsies hépatiques [70]. En outre, les cellules NK hépatiques peuvent développer une mémoire pour des antigènes structurellement divers, dépendant de la molécule de surface CXCR6 [71]. Dans l'utérus, la plupart des cellules NK sont des CD56 bright CD16 − , exprimant des taux élevés de KIR [72]. Les cellules NK déciduales sont également CD49a + . Pour les cellules NK de la peau, il est intéressant de noter que seuls quelques CD56 + CD16 + peuvent être détectés, ce qui est courant dans le sang périphérique [73]. Fait intéressant, les cellules trNK sont distinctes entre les tissus adipeux sous-cutanés (CD56 dim ) et viscéraux (CD56 bright ) et peuvent être généralement divisées en trois groupes selon CD49b et Eomes, montrant différents niveaux d'expression de CD49a (CD49b + Eomes − sous-groupe) et CD69 (CD49b − Eomes + sous-groupe) [74, 75].

Outre les différents types de tissus, les cellules NK sont également très hétérogènes, même dans le même organe et le même tissu [61]. Grâce à l'ARN-seq unicellulaire de grande dimension, Crinier et al. ont révélé l'hétérogénéité des cellules NK humaines et murines dans la rate et le sang et ont identifié plusieurs sous-populations de cellules NK, respectivement [76]. Comme mentionné ci-dessus, les cellules NK sont considérées comme un sous-groupe des ILC1 [6]. Bien que les ILC1 ne soient pas détectables dans de nombreux tissus, les cellules de type ILC1 intra-épithéliales (ieILC1), qui expriment fortement l'IFN-γ, les intégrines et d'autres molécules cytotoxiques similaires aux ieILC1 précédemment décrites par Fuchs, à l'exception de l'expression différente de NKp44, pourraient représenter la majorité. des cellules NK dans le tissu muqueux [61, 77]. En raison de leurs caractéristiques uniques, ce type de cellule représente un sous-groupe de cellules NK autre que les ILC classiques. Contrairement aux autres cellules trNK, les cellules NK résidentes du foie DX5 - CD11c hi participent à la cholangite auto-immune, régulant négativement les réponses immunitaires, notamment en inhibant la prolifération et la fonction des cellules CD4 + T in vivo, ce qui a été validé par une maladie biliaire plus sévère chez les NK déplétés. souris résultant d'un knockdown Nfil3 ou d'un traitement par des anticorps neutralisants [78].

Sous-populations de cellules NK selon les molécules fonctionnelles

Selon l'expression de CD56 de surface, les cellules NK peuvent être divisées en CD56 bright et CD56 dim . Les cellules CD56 dim NK se trouvent principalement dans le sang périphérique et sont toujours également CD16-positives, exprimant des niveaux élevés de KIR et de LFA-1 et montrant une capacité de destruction cellulaire. Le CD16 est un récepteur clé qui médie la cytotoxicité cellulaire dépendante des anticorps (ADCC), induisant la phosphorylation du motif d'activation à base de tyrosine (ITAM) des immunorécepteurs [40, 79, 80]. Selon un test monocellulaire résolu en temps, la cytotoxicité des cellules NK est réprimée à la fois par la nécrose et l'apoptose. En conséquence, l'interaction FasL/FasR, la libération de perforine/granzyme et l'afflux de Ca2 + sont tous importants pour la fonction des cellules NK [81]. Cependant, les cellules NK brillantes CD56 sont similaires aux cellules auxiliaires, qui sécrètent principalement des cytokines telles que l'IFN-γ, le TNF-β et le GM-CSF [23]. Les chercheurs sous-groupent encore plus ces cellules dans les catégories NK1 et NK2, en accord avec Th1 et Th2, sécrétant principalement l'IFN-γ et l'IL-5, respectivement [82].

Outre les cellules cNK cytotoxiques établies, il a été démontré que les cellules NK pouvaient se différencier en cellules NK présentatrices d'antigène (AP-NK) [83], en cellules NK auxiliaires (NKh) [84] et en cellules NK régulatrices (NKreg), chacune définie par molécules de surface et fonctions individuelles. Un nouveau phénotype CD8αα + MHC-II + avec une capacité APC professionnelle a été considéré comme représentant des cellules AP-NK inhabituelles, reconnaissant et éliminant les cellules T autoréactives et finalement les tuant comme les cellules cNK [85]. Les cellules dendritiques (CD) plasmacytoïdes humaines activées par le vaccin préventif FSME régulent positivement l'expression de CD56 à leur surface [86] chez la souris, les cellules B220 + CD11c int NK1.1 + ont une capacité de présentation d'antigène comme les DC, d'où leur nom DC tueuse productrice d'interféron [87, 88].

Les cellules T tueuses naturelles invariantes (iNKT) constituent un sous-groupe de cellules T exprimant des marqueurs cellulaires NK.Activé par des antigènes présentateurs de CD1d, NKT pourrait sécréter non seulement des cytokines de type Th1 mais également de type Th2 pour participer à l'immunité [89, 90]. Les cellules iNKT polarisées Th1 présentent un phénotype de déplétion tumorale et les cellules iNKT polarisées Th2 contribuent à la progression tumorale, de la même manière que les cellules T polarisées [91, 92]. Des études récentes ont également mis en évidence de nouveaux sous-types fonctionnels de cellules iNKT. Cependant, ces dernières années, en raison de leur relation étroite avec l'immunité innée, les cellules iNKT sont potentiellement définies comme un sous-groupe spécial d'ILC.

Cellules NK dans le microenvironnement tumoral

Rôles conventionnels des cellules NK dans l'immunité

La détection des cellules aberrantes par les cellules NK est déterminée par l'intergradation de signaux complexes tels que IL-12, IL-15 et IL-18 [93, 94], et l'équilibre entre les signaux d'activation et d'inhibition interagissant avec le CMH-I à la surface de cellules cibles (Fig. 2). Au cours de l'infection et de l'inflammation, les cellules NK sont recrutées et activées en peu de temps, prolifèrent rapidement et contribuent largement aux réponses immunitaires innées et adaptatives [8, 95]. À l'exception de leurs effets régulateurs nouvellement prouvés, il a d'abord été découvert que les cellules NK ciblent directement les cellules infectées ou les agents pathogènes étrangers. Par conséquent, une carence en cellules NK chez la souris et l'homme entraîne une sensibilité à de nombreuses infections virales et des résultats cliniques indésirables, validés par les cliniciens et les chercheurs.

L'interaction complexe entre les cellules NK et la matrice extracellulaire. L'exposition des cellules NK aux cellules, molécules et métabolites adjacents dans la matrice extracellulaire affecte leur développement, maturation, activation et fonctions. CXCR3, récepteur de chimiokine motif CXC 3 NKG2D, groupe 2 tueur de nature, membre D IFN-γ, interféron γ TNF-α, facteur de nécrose tumorale α IDO, indoleamine 2,3-dioxygénase MICA, séquence A PGE2 liée au polypeptide du CMH de classe I , prostaglandine E2 HCC, carcinome hépatocellulaire CIS, protéine TGF-β contenant SH2 inductible par les cytokines, facteur de croissance transformant-β HMGB1, boîte de groupe haute mobilité 1 HIF-1α, facteur 1α inductible par hypoxie 27HC, 27-hydroxycholestérol iNKT, invariant tueur naturel T GM2, β-N-acétylhexosaminidase TCR, récepteur des cellules T

Semblables à d'autres cellules immunitaires innées incapables de reconnaître avec précision les cellules cibles, les cellules NK reposent sur d'autres cellules stromales, notamment les DC, qui présentent l'IL-15 en trans pour l'activation des cellules NK [96], et les monocytes exprimant MICA, qui se lient à récepteur Fc pour améliorer la fonction antitumorale [97], pour différencier complètement et induire des réponses effectrices, mais possède étonnamment la capacité de former une mémoire immunologique, appelée « immunité entraînée ». Autrefois considéré comme une caractéristique de l'immunité adaptative, ces dernières années, le phénomène de mémoire immunologique a également été trouvé dans les cellules immunitaires innées, en particulier dans la lignée myéloïde, par exemple les monocytes et les macrophages. De plus, des preuves de plus en plus nombreuses indiquent que chez l'homme, les cellules NK peuvent se souvenir d'une exposition antérieure à un microenvironnement inflammatoire, et l'apparition de cytokines similaires pourrait induire une trans-différenciation des cellules NK normales aux cellules NK mémoire (NKm) [98,99,100,101]. Cela a évidemment été observé en réponse à une infection virale chez l'homme, incitant le développement de vaccins à base de cellules NK pour générer des effets puissants contre les maladies [102, 103]. Un grand nombre de cellules NKm sont observées dans le microenvironnement tumoral, produisant des niveaux élevés d'IFN-γ, de perforine et de molécules de la famille des granzymes après restimulation [104]. Cependant, concernant les tumeurs, le dysfonctionnement des cellules NK et NKm apparaît comme un événement indispensable et indéniable, conduisant non seulement à la prolifération des cellules tumorales mais aussi à la formation de métastases à distance [101]. Il a été observé que l'exposition répétée des cellules NK à des cellules tumorales exprimant le ligand du récepteur NK (par exemple NKG2D) entraîne finalement un dysfonctionnement des cellules NK et que les réponses effectrices ne peuvent pas être stimulées in vivo [105, 106]. Ces résultats indiquent que la formation de cellules NKm peut ne pas dépendre uniquement de la reconnaissance des cellules cibles par les récepteurs de surface, et certaines cytokines (y compris IL-12, IL-15 et IL-18) pourraient être la clé de ce processus.

Bien que la demi-vie des cellules NK normales ne soit que de 1 à 2 semaines, les cellules NKm peuvent vivre de 3 à 4 semaines [107]. Cet effet à long terme aide vraiment les chercheurs à mieux moduler la fonction des cellules NK dans la protection contre les tumeurs, et les résultats émergents suggèrent que les cellules NK ne reposent pas seulement sur la reconnaissance du CMH-I, mais dépendent également de nombreux autres signaux, mettant en lumière l'utilisation de NK les cellules et les voies de signalisation associées comme futures options de traitement.

Infiltration de cellules NK avec des génotypes et des phénotypes cancéreux

En 2000, une étude de suivi de 11 ans de la population générale japonaise, avec une utilisation rigoureuse de divers marqueurs biochimiques et immunologiques connexes, a indiqué qu'une activité cytotoxique élevée des cellules NK périphériques est positivement associée à un risque de cancer réduit et vice versa, suggérant la certaine importance de la réponse immunitaire naturelle vis-à-vis des tumeurs [108]. Cependant, le rôle spécifique des cellules NK reste controversé et dépend largement de types de cancer distincts [109]. Même dans le même type de cancer, les cellules NK sont très hétérogènes, caractérisées par l'abondance des récepteurs de surface et la complexité des voies de signalisation intrinsèques tumorales [95, 110]. Dans l'analyse CIBERSORT, les cellules NK ont été soigneusement divisées en sous-types au repos et activés, chacun contribuant à la formation du microenvironnement tumoral [111]. Dans les études précliniques, il a été démontré que les cellules NK indiquent la survie et donc la réponse thérapeutique dans différents types de cancer, comme détecté par immunohistochimie, immunofluorescence ou cytométrie en flux en utilisant différents marqueurs de surface et fonctionnels (tableau 2) [46, 56, 112,113,114,115,116,117,118,119,120,121,122,123,124,125,1126,127,128]. Bien que les cellules CD3 - CD16 + CD56 + reflètent différents résultats cliniques dans différents cancers, les cellules NK positives pour les molécules fonctionnelles, y compris NKp30 + et NKp46 + , indiquent une survie favorable, soulignant le fait que l'activation complète mais pas seulement la densité d'infiltration détermine finalement la cellule NK -réponse immunitaire associée.

En Colombie-Britannique, outre la capacité des cellules NK totales à refléter une survie favorable, l'abondance péritumorale des cellules NK est également corrélée avec un taux élevé de pCR de chimiothérapie néoadjuvante dans le cancer du sein de grande taille et localement avancé [130], et vice versa. Pour résoudre ce problème, il est actuellement bien accepté que les tumeurs sont très hétérogènes, et même un type histologique peut être séparé en plusieurs sous-types moléculaires. Les BC peuvent être complètement regroupés en types luminaux, enrichis en HER2 et triples négatifs selon l'expression des molécules de surface, et l'état d'infiltration et d'activation des cellules NK varie selon le cluster, par exemple, NKG2D manifestement élevé dans les tumeurs luminales [131]. Cependant, en raison du statut fonctionnel complexe et variable des cellules NK, leur rôle réel dans le TME attend encore d'être élucidé.

Mécanismes sous-jacents de l'échappement immunitaire et des métastases du cancer

Comme indiqué ci-dessus, les cellules NK dépendent de l'équilibre entre les récepteurs activateurs et inhibiteurs pour exercer leurs effets destructeurs, et la perforine et la famille de protéines granzyme sont les principales molécules effectrices. Conformément aux cellules cNK, en tant que sous-groupe nouvellement découvert de cellules NK, les cellules NKT activées détectent et tuent directement les cellules tumorales CD1d + dans plusieurs types de cancer [132, 133]. De plus, en exprimant des niveaux élevés de CD40, les cellules NKT induisent la maturation des DC, activant ainsi les cellules CTL et cNK pour renforcer leurs effets anti-tumoraux [134, 135].

En dehors de la prolifération tumorale primitive, les métastases restent létales, représentant la majorité des décès associés au cancer, et la cascade invasion-métastases est largement attribuable à l'échappement immunitaire [136]. Avec une capacité aussi rapide et efficace à cibler les cellules tumorales directement et indirectement, les cellules NK sont supprimées par les molécules dérivées de la tumeur, les cellules stromales induites par la tumeur (Fig. 2) et les cellules tumorales (Fig. 3), contribuant finalement à la progression et au multi -étape du processus métastatique du cancer. Par exemple, des analyses unicellulaires ont révélé que dans l'adénocarcinome pulmonaire, les cellules CD16 + NK sont à peine infiltrées et présentent une expression de granzyme B et CD57 inférieure à celle du tissu pulmonaire normal, semblant former une TME exclue des cellules NK [137].

Interaction entre les cellules cancéreuses et les cellules NK au cours de la tumorigenèse. L'interaction entre les cellules tumorales et les cellules NK change continuellement avec le développement des cellules NK, la progression tumorale et les métastases. Au stade de la tumorigenèse (une), les cellules NK reconnaissent les cellules tumorales à travers diverses molécules de surface et passent à l'état actif. Au stade du contrôle immunitaire (b), les cellules NK exercent des effets destructeurs par ADCC, sécrétant des cytokines et générant des cellules NK mémoire. Pendant ce temps, les changements dans les molécules de surface des cellules tumorales favorisent également les réponses métaboliques anti-tumorales. Cependant, l'exposition à long terme des cellules NK aux cellules tumorales, aux molécules dérivées de la tumeur et aux cellules stromales induites par la tumeur, y compris les fibroblastes, les monocytes et les macrophages, fait que les cellules NK sont dans un état immunosuppresseur, favorisant ainsi l'évasion immunitaire tumorale et la métastase (c). MHC-I, complexe majeur d'histocompatibilité-I MICA, séquence polypeptidique du MHC classe I A MICB, séquence B NCR associée au polypeptide MHC classe I, récepteur naturel de cytotoxicité Nfil3, facteur nucléaire protéine Id2 régulée par l'interleukine-3, inhibiteur de la liaison à l'ADN 2 Tox, sélection thymocytaire associée à haute mobilité group box EOMES, éomésodermine T-bet, T-box transcription factor 21 ADCC, cytotoxicité à médiation cellulaire dépendante des anticorps GM-CSF, facteur de stimulation des colonies de granulocytes-macrophages PRF1, perforine 1 GZMB, granzyme B PD-L1, ligand de mort cellulaire programmée 1 PGE-2, prostaglandine E2 HCC, IFN de carcinome hépatocellulaire, interfron TNFα, facteur de nécrose tumorale αPI3K, phosphatidylinositol 3 kinase de classe IA

Les phosphatidylinositol 3 kinases de classe IA (PI3K) sont impliquées dans la croissance et la survie des cellules normales, et la mutation de l'isoforme PI3KCA est couramment trouvée dans le paysage génomique de nombreux cancers. L'inhibition des signaux d'activation anormale de PI3KCB avec un inhibiteur testé appelé P110β dans les hémopathies malignes augmente évidemment la sensibilité des tumeurs à l'activité des cellules NK in vitro, probablement via la régulation du CMH-I [138]. La prostaglandine E2 d'origine tumorale [139], l'adénosine extracellulaire [140], les mitochondries fragmentées dans le cytoplasme des cellules NK infiltrant la tumeur [141] et le remodelage du cytosquelette d'actine [142] conduisent également à une immunosuppression et aident les cellules cancéreuses potentiellement métastatiques à éviter les cellules NK élimination. Fait intéressant, dans une lignée cellulaire de cancer du sein, le knockdown du CDC42 ou du WASP ne modifie pas le statut d'activation des cellules NK, mais augmente évidemment l'expression du granzyme B efficace et surmonte la résistance à l'attaque médiée par les cellules NK [142]. Des recherches plus approfondies dans ce domaine pourraient aider à identifier une nouvelle voie de signalisation ou un nouveau marqueur de l'activation des cellules NK et fournir de nouvelles informations sur la thérapie par les cellules NK. Semblable au rôle inhibiteur de CD73 dans l'immunité des cellules T, les tumeurs peuvent entraîner des cellules NK normales en cellules CD73 + NK qui expriment des niveaux élevés de molécules de point de contrôle, notamment LAG-3, PD-1 et PD-L1, entraînant finalement un système immunitaire échapper [57]. Comme mentionné ci-dessus, les cellules iNKT polarisées Th2 dans le TME contribuent à la progression tumorale par des effets immunosuppresseurs [91], et l'exposition continue à des ligands exprimés à la surface des cellules tumorales induit le dysfonctionnement des cellules NKm qui sont engagées à long terme dans la lutte anti- immunité tumorale [106]. De plus, l'absence de NKG2D est une caractéristique commune des cellules NK fonctionnellement supprimées, qui est obtenue par de nombreuses voies différentes [105, 143], et pourrait donc être utilisée comme marqueur pour guider les thérapies liées aux cellules NK [144].

De plus, la cytotoxicité associée aux cellules NK peut également être altérée par les cellules stromales, par exemple les fibroblastes associés au cancer, les monocytes, les macrophages et d'autres cellules immunitaires. Les fibroblastes dans le TME suppriment la fonction des cellules NK en régulant à la baisse les ligands des récepteurs d'activation des cellules NK [145], en améliorant l'enrichissement des macrophages associés aux tumeurs [146] et en produisant des composants de la matrice extracellulaire tels que l'IDO et la PGE2 [147]. Dans le cancer gastrique humain, les monocytes/macrophages infiltrant la tumeur peuvent réduire l'expression de l'IFNγ, du TNFα et du Ki-67 des cellules NK via le TGFβ1, altérant ainsi la fonction des cellules NK [148]. Pendant ce temps, l'interaction des cellules PD-1 + NK et PD-L1 + monoctyes/macrophages dans le lymphome de Hodgkin entraîne une évasion immunitaire, qui peut être inversée par le blocage de PD-1 [149]. Les monocytes du carcinome hépatocellulaire expriment CD48, qui pourrait bloquer 2B4 sur les cellules NK et induire un dysfonctionnement des cellules NK [150].

Conformément aux cellules CD8 + T, les cellules PD-1 + NK activées sont inhibées par une expression élevée de PD-L1 dans le TME [58]. Le dysfonctionnement des cellules NK après la chirurgie a été considéré comme un facteur de risque de métastase et peut s'expliquer en partie par la perturbation de l'équilibre entre les signaux d'activation et d'inhibition. Le contrôle des métastases médiées par les cellules NK a été trouvé dépendant de l'activation médiée par la dectine-1 des macrophages, en particulier la molécule tétraspan de la membrane plasmique MS4A4A [151]. Dans le cancer colorectal, l'accumulation de lipides est fréquente chez les patients postopératoires et facilite la formation de métastases en altérant la fonction des cellules NK, en augmentant l'expression de CD36 [152]. Ainsi, les cellules NK sont rarement observées dans le mélanome métastatique et sont principalement des TIGIT − CD226 − qui sont dépourvues de cytotoxicité vis-à-vis des cellules malignes déficientes en MHC-I [153]. Fait intéressant, prouvé par des modèles génétiquement modifiés convaincants, c'est l'absence de cellules NK mais pas de cellules CD8 + T qui conduit évidemment à la dissémination métastatique du cancer du poumon à petites cellules, nous poussant à mieux définir le rôle pivot des cellules NK à la fois dans la progression initiale et plus tard métastase du cancer [154].

Relation entre l'immunité à base de cellules NK et à base de cellules CD8 + T

Les cellules NK, bien qu'appartenant à l'immunité innée, ont des caractéristiques similaires aux cellules cytotoxiques CD8 + T [95]. A l'origine prouvé important dans le modèle d'activation à deux signaux des cellules T, CD28 est également nécessaire pour une sécrétion et une prolifération optimales de cytokines des cellules NK à la fois in vitro et in vivo [155]. Il a été montré que l'IL-21 est importante pour la maturation et l'activation des cellules NK [156,157,158]. Cependant, les données ont également découvert la fonction double face de l'IL-21 dans le développement des cellules NK et, étonnamment, son rôle positif dans la réponse immunitaire basée sur les cellules T [159, 160], par exemple en induisant les cellules KLRG1 + CD8 + T pendant infection intracellulaire aiguë [161]. Outre l'IL-21, les cellules NK produisent plusieurs autres cytokines au cours de leur prolifération, maturation et fonction similaires aux cellules T, notamment IL-2 [162], IL-7 [163] et IL-15 [164], validant la relation étroite entre ces deux types de cellules effectrices dans le système immunitaire du corps.

Bien que partageant de nombreuses similitudes avec les cellules T effectrices, les cellules NK sont plus cytotoxiques pour les tumeurs et possèdent une immunogénicité plus faible [10]. Comme mentionné ci-dessus, les cellules NK répondent plus rapidement aux cellules cibles et n'ont pas besoin de ligature supplémentaire des récepteurs activateurs [95]. Au contraire, les cellules NK ont la capacité de supprimer la fonction des cellules CD8 + T via NKG2D dans l'anémie aplasique sévère [165]. Il a été souligné que lors d'une infection par le virus de la chorioméningite lymphocytaire chronique, la signalisation FcRγ intrinsèque aux cellules NK pourrait inhiber l'expansion des cellules CD8 + T [166]. Fait intéressant, les cellules tumorales qui développent une résistance au blocage des points de contrôle aux CTL, en particulier grâce à l'expression supprimée du CMH-I, sont plus vulnérables à l'immunité basée sur les cellules NK. évasion immunitaire tumorale [167]. En outre, dans les tumeurs dépourvues de molécules liées au CMH-I, des quantités élevées de HLA-E et HLA-G ont été observées, indiquant la possibilité pour les cellules NK d'exploiter cette voie non classique [168]. Des recherches plus fondamentales sont nécessaires de toute urgence pour mieux comprendre la relation complexe entre ces deux cellules effectrices majeures, car le traitement à base de cellules NK est actuellement fortement sous-estimé.

Diaphonie des cellules NK et de la signalisation métabolique dans le cancer

Le trouble immunométabolique comme signe distinctif du cancer

Tout comme l'hypertension artérielle et le diabète, le cancer est actuellement considéré non seulement comme un processus de pathogenèse, mais aussi comme un problème social. L'accumulation de lipides dans le foie, le métabolisme anormal du glucose et un mode de vie irrégulier contribuent tous à la tumorigenèse et à la progression du cancer, ce qui incite finalement à rechercher les mécanismes sous-jacents de ce phénomène. Il est admis que la compétition métabolique entre les cellules tumorales et stromales affecte largement le processus de tumorigenèse et la progression du cancer. Dans le TME, la fonction des cellules NK est altérée non seulement par les cytokines suppressives, mais est également attribuable à des conditions métaboliques inappropriées, notamment l'hypoxie, le manque de nutrition et des concentrations anormales de produits dérivés de tumeurs tels que le lactate, ce qui induit un état acide défavorable, entravant la prolifération et la production de cytokines de CTL également (Fig. 2) [169]. Comme les troubles métaboliques sont actuellement considérés comme une caractéristique du cancer, qui partage une relation étroite avec le microenvironnement, l'idée d'exploiter l'immunmétabolisme attire de plus en plus l'attention pour améliorer l'efficacité de la thérapie anti-tumorale dépendante des cellules NK.

Le tissu mammaire normal est entouré de tissu adipeux, et l'obésité est considérée comme un facteur de risque potentiel de cancer du sein, ce qui est étayé par des études basées sur la population, ainsi que par une pression mentale élevée, affectant manifestement les voies métaboliques des lipides et du glucose. L'inflammation induite par l'obésité dans le tissu adipeux pourrait entraîner le recrutement de macrophages polarisés M1, de neutrophiles, de cellules NK et de cellules CD8 + T, et des niveaux d'expression plus élevés de cytokines pro-inflammatoires, ainsi qu'une exclusion évidente des Treg et des NKT invariants (iNKT ) cellules [170]. En 2011, conscients de l'importance de l'inflammation tumorale dans le TME, Weinberg et al. ont inclus ce phénomène dans les caractéristiques du cancer et ont particulièrement mis en évidence l'inflammation induite par la réponse immunitaire innée [1]. Ainsi, une meilleure compréhension du mécanisme par lequel l'activité métabolique affecte la fonction des cellules stromales infiltrant la tumeur, entraînant finalement la progression du cancer et l'échappement immunitaire, fournirait des indices pour le développement de nouvelles thérapies pour les cibles immunométaboliques.

Trouble métabolique des cellules NK conventionnelles dans le TME

La fonction des cellules NK peut être altérée par différents composants du TME. Les données métabolomiques du cancer du sein montrent ouvertement que les voies métaboliques des lipides et du glucose sont fortement activées, en particulier la voie de la glycolyse des acides gras synthases, par rapport au tissu péritumoral apparié.

Comme d'autres lymphocytes, les cellules NK ont besoin d'énergie pour survivre, et la consommation de glucose est évidemment augmentée après une activation complète, alors que la compétition entre les cellules NK et les cellules tumorales pourrait perturber ce besoin.Il a été démontré que les transporteurs de surface, en particulier le glucotransporteur 1 (GLUT1), aident les cellules NK à utiliser le glucose pour générer de l'ATP et du pyruvate, contribuant à la glycolyse et à la phosphorylation oxydative [171, 172]. Plusieurs études ont souligné l'importance d'un apport suffisant en glucose pour les activités des cellules NK, y compris la capacité de prolifération, le statut d'activation, la production de cytokines et la cytotoxicité directe [173, 174]. La glycolyse et la phosphorylation oxydative contribuent à maintenir la capacité cytotoxique des cellules NK, car leur inhibition diminue fortement les niveaux d'expression de l'IFN-γ et du ligand Fas [175]. NKG2D est essentiel pour l'activation des cellules NK, qui repose sur la glycolyse. Les chercheurs ont identifié plusieurs voies relatives à l'activité métabolique interdépendante et à la fonction des cellules NK. L'inflammation liée à l'obésité dépend de la voie dépendante de l'IL-6/Stat, ce qui entraîne un statut fonctionnel distinct des cellules NK [176]. De plus, Assmann et al. a souligné que le métabolisme du glucose contrôlé par le facteur de transcription des protéines de liaison aux éléments régulateurs des stérols (SREBP) est essentiel pour la reprogrammation métabolique dans les cellules NK activées, fournissant de nouvelles informations sur ce processus [177]. En conséquence, les inhibiteurs de la SREBP tels que le 27-hydroxycholestérol (27HC) s'accumulent dans le TME, affectant en partie la glycolyse liée à la SREBP dans les BC ER-positifs [178]. Cependant, comme la plupart des études se concentrent uniquement sur GLUT1, d'autres transporteurs et voies non classiques doivent également être pris en compte, ouvrant la voie à une compréhension plus approfondie de la relation complexe entre le métabolisme du glucose et la fonction des cellules NK.

L'hypercholestérolémie reste un facteur de risque de BC ER-positif. En 2013, le 27HC, qui régule négativement la SREBP, a également été trouvé par Nelson et al. être un pont entre l'hypercholestérolémie et la BC [179]. Il a également été constaté que le traitement de souris soumises à une alimentation riche en cholestérol avec un inhibiteur du CYP27A1, une enzyme importante dans la biosynthèse de 27HC, diminue évidemment le nombre de métastases chez la souris, ce qui inverse l'environnement immunosuppresseur [180]. Par conséquent, l'utilisation de médicaments conçus pour diminuer le cholestérol sanguin ou pour inhiber directement la formation de 27HC pourrait être une stratégie potentielle pour les patients atteints de BC ER-positif. Étonnamment, une étude récente a suggéré qu'une accumulation élevée de cholestérol sérique et de cholestérol dans les cellules NK augmente leur capacité anti-tumorale en facilitant la formation de radeaux lipidiques dans le modèle murin porteur de tumeurs hépatiques [181], mettant en évidence les fonctions hétérogènes du métabolisme des lipides chez cancer.

L'hypoxie est également une caractéristique courante du cancer, et souvent mentionnée en même temps qu'un faible pH dans le TME. Des découvertes antérieures ont indiqué qu'en plus de favoriser la tumorigenèse et la progression du cancer, l'hypoxie stimule également la formation de cellules NK via HIF-1α, initiant un conflit entre la suppression et l'activation de ce signal [182]. Des études ont également montré qu'un faible taux d'O2 dans TME nuit à la fonction des cellules NK en régulant négativement les signaux d'activation tels que NKG2D, NKp30 et CD16, limitant ainsi la production de cytokines et la cytotoxicité et entraînant des métastases [183, 184]. En plus de réguler directement les signaux intracellulaires, le microenvironnement hypoxique pourrait dégrader les molécules fonctionnelles sécrétées par les cellules NK telles que le granzyme B [185], ainsi que l'immunité basée sur les CTL, qui est en partie sauvée par l'IL-2 [186, 187]. Compte tenu des rôles essentiels des membres de la famille des interleukines dans le maintien des cellules NK, nous avons accordé plus d'attention à ces voies métaboliques amorcées par les cytokines et avons trouvé plus d'indices dans des conditions hypoxiques.

En outre, les cellules tumorales peuvent modifier directement le statut métabolique des cellules NK. Cela peut être positif car l'expression de CD25 sur les cellules NK est surexprimée après interaction avec les cellules tumorales, induisant des réponses métaboliques antitumorales à long terme en favorisant la glycolyse et la survie des cellules NK, soutenues par l'activation de la signalisation mTORC1/cMYC. Cependant, l'aggravation se produit plus tard, car les effets nocifs l'emportent sur l'impact positif. Par exemple, la dépendance à la glutamine et la consommation élevée de nutriments restent courantes en Colombie-Britannique. Des études in vitro ont montré que la carence en arginine inhibe la production d'IFN-γ par les cellules NK humaines primaires [188]. De plus, la signalisation mTOR dans les cellules NK peut être largement supprimée dans des conditions de faible teneur en arginine ou en glutamine, qui affectent également le processus de stimulation lié à l'IL-2 via cMYC [189]. Lors d'un contact direct avec les cellules tumorales pour former une synapse immunitaire en réponse à la consommation d'énergie locale, les mitochondries des cellules NK sont dépolarisées et perdent de l'énergie métabolique [190]. L'inhibition de PPARα/δ ou le blocage du transport des lipides dans les mitochondries inverse l'incapacité métabolique des cellules NK et restaure la cytotoxicité [191].

En effet, des études antérieures ont rapporté que la thérapie anti-PD-L1 pourrait remodeler les voies métaboliques dans le microenvironnement tumoral et re-stimuler les cellules CD8 + T épuisées pour la cytotoxicité [192]. Fait intéressant, les cellules NK expriment également les ligands de ces points de contrôle. La glyco-ingénierie des cellules NK améliore leur capacité à tuer le lymphome CD22 + d'une manière dépendante de CD22 [193]. Le blocage du transporteur de monocarboxylate 1, qui régule le métabolisme cellulaire, à l'aide de l'AZD3965 potentialise également l'activité des cellules NK [194]. Les études qui se concentrent sur la traduction de théories matures en utilisation pratique des cellules NK sont prometteuses.

Caractéristiques métaboliques aberrantes des cellules iNKT

Comme mentionné ci-dessus, les cellules iNKT peuvent être polarisées en différentes propriétés, chacune possédant des fonctions distinctes. Le tissu mammaire normal est entouré de tissu adipeux. Contrairement aux cellules T conventionnelles, les cellules iNKT comprennent de grandes quantités de cellules stromales dans le tissu adipeux, dont l'infiltration diminue apparemment chez les individus à IMC élevé [195, 196].

Avec un TCR invariant à la surface, les cellules iNKT sont appelées lymphocytes T innés et agissent en première ligne de la bataille immunitaire contre le cancer [197, 198]. Les cellules iNKT reconnaissent les signaux glycolipidiques mais pas les peptides via le TCR semi-invariant, et se limitent aux antigènes glycolipidiques présentés via des molécules liées à CD1d, qui ressemblent au CMH et sont hautement enrichies, en particulier dans les adipocytes et les hépatocytes, reliant les réponses immunitaires innées et adaptatives. Ce processus peut être altéré par l'activité métabolique. GM2 est un glycosphingolipide qui se lie à la molécule CD1d. Pereira et al. ont souligné que GM2 inhibe l'activation des cellules iNKT de manière dose-dépendante, ce qui pourrait résulter de sa compétition avec α-GalCer pour la liaison de CD1d [199]. Par rapport aux lymphocytes T, les cellules iNKT présentent une capacité de glycolyse beaucoup plus élevée mais une activité respiratoire mitochondriale réduite, ce qui entraîne des caractéristiques moléculaires particulières. Sous hypoxie, une édition généralisée de l'ARN peut être induite par l'inhibition respiratoire mitochondriale via APOBEC3G, une enzyme endogène d'édition de l'ARN [200]. Fu et al. ont démontré que la glycolyse aérobie dans les cellules iNKT est fortement augmentée après l'engagement du TCR, ce qui est essentiel pour la production d'IFN-γ [90]. Ce processus peut également être inhibé par le manque de glucose. Par conséquent, une expression réduite de l'IFN-γ dans les cellules iNKT par rapport au tissu normal a été confirmée dans plusieurs types de tumeurs, prédisant la réponse du patient à la thérapie du blocage de PD-1 [201, 202, 203]. Dans les modèles de souris humanisées subissant un blocage de PD-1 et une thérapie combinée CAR-T (avec différentes molécules de costimulation), seules celles avec Δ-CD28 CAR contrôlent la croissance tumorale, et l'analyse in vitro a montré que ces cellules présentent une glycolyse élevée, une oxydation des acides gras et un effet oxydant. phosphorylation [204]. Surmonter la fonction métabolique altérée associée au blocage des points de contrôle immunitaires serait une stratégie potentielle dans les futures recherches et pratiques cliniques.

Cependant, ce que l'on sait actuellement sur les cellules iNKT n'est que la pointe de l'iceberg. Par rapport aux lymphocytes T, on ne sait toujours pas comment les signaux métaboliques intracellulaires influencent la survie et la fonction des cellules iNKT, ce qui mérite une enquête plus approfondie, car cela pourrait être la prochaine cible potentielle de la thérapie immunométabolique du cancer après les cellules CD8 + T et les cellules NK.

Les cellules NK dans le traitement du cancer

En tant qu'effecteur important de l'immunité innée, bien que souffrant d'une résistance développée par les cellules tumorales, les cellules NK montrent leur potentiel pour être utilisées en pratique clinique [205, 206, 207]. Au cours des dernières années, les recherches sur l'immunothérapie liée aux cellules NK ont prospéré et les derniers développements se sont principalement concentrés sur les suppléments de cytokines, les anticorps monoclonaux, la modification de la voie du signal interne, le transfert adoptif et le génie génétique des cellules NK. En outre, la thérapie à base de cellules NK a obtenu des résultats favorables utilisés seules ou en combinaison avec d'autres thérapies, ce qui suggère une utilisation large et efficace dans les tumeurs malignes.

Supplément de cytokines

L'IL-15 favorise le développement et la capacité cytotoxique des cellules NK, et plusieurs essais cliniques ont illustré le profil d'innocuité de l'IL-15 humaine recombinante (rhIL-15) dans de multiples tumeurs [208, 209] ainsi que son agoniste, ALT-803 , chez les patients atteints d'un cancer du poumon métastatique et post-transplantation (Fig. 4) [210, 211]. Dans un essai de phase Ib en ouvert, l'ALT-803 a montré un potentiel fantastique lorsqu'il est associé à un anticorps monoclonal anti-PD-1 (nivolumab) sans augmenter l'incidence d'événements indésirables très sévères de grade 4 ou 5 [211], ce qui pourrait évidemment être le futur moyen d'améliorer le traitement par rhIL-15. En plus de l'IL-15 soluble dans le microenvironnement, il a été révélé que chez la souris, le contact direct avec l'IL-15 liée à la membrane sur les cellules stromales adjacentes pouvait induire des effets cytotoxiques plus forts dans les cellules NK [212]. L'IL-15 hétérodimère peut également augmenter l'infiltration intratumorale des cellules NK et des cellules CD8 + T, augmentant le taux d'efficacité de l'immunothérapie actuelle [213].

Cibles possibles exploitant les cellules NK dans le traitement du cancer. Afin d'obtenir une meilleure efficacité clinique et de réduire les événements indésirables graves, le développement de thérapies à base de cellules NK qui soutiennent le maintien des cellules NK (une), améliore la fonction des cellules NK (b) et exploiter un microenvironnement immunométabolique et intracellulaire anormal (c) est essentiel. rhIL-12/15/18, interleukine-12/15/18 humaine recombinante CAR-iPS, cellule souche pluripotente induite par un récepteur d'antigène chimérique MIC : molécule liée à la chaîne du CMH I MICA, séquence liée au polypeptide du CMH de classe I A MICB, classe du CMH I séquence liée au polypeptide B PD-L1, ligand de mort cellulaire programmée 1scFv, fragment variable à chaîne unique TSA, antigène spécifique de la tumeur BiKE, engageur de cellules tueuses bispécifiques TriKE, engageur tueur trispécifique CAR-NK, récepteur antigénique chimérique-nature kill PD- 1, protéine de mort cellulaire programmée 1 MerTK, proto-oncogène MER, tyrosine kinase 27HC, 27-hydroxycholestérol GLUT1, glucotransporteur 1 MCT1, transporteur de monocarboxylate 1

En dehors de l'IL-15, d'autres interleukines sont également synergiques avec ce processus (tableau 3). L'IL-21 améliore le rejet des tumeurs chez la souris via l'activité des cellules NK dépendantes de NKG2D, suggérant que l'IL-21 est une cible possible pour l'évasion immunitaire induite par l'élicitation de NKG2D [214]. Cependant, l'expansion dépendante de l'IL-15 des cellules NK au repos peut être supprimée par l'IL-21, tandis que d'autre part la réponse immunitaire adaptative est améliorée [159], fournissant des informations substantielles sur ce réseau complexe en utilisation clinique. De plus, le blocage du CIS pourrait favoriser la cytotoxicité de type IL-15 et donc entraîner une augmentation de la production d'IFN-γ [22]. Les cellules NK pré-exposées à IL-12, IL-15 et IL-18 s'accumulent dans le tissu tumoral et conservent leur fonction anti-tumorale à la fois in vitro et in vivo. Cependant, l'IL-15 seule n'exerce pas de tels effets [104]. En plus de la voie interne, le traitement avec IL-2 et IL-15 améliore évidemment la glycolyse et la phosphorylation oxydative des cellules NK, favorisant ainsi la capacité de destruction. Dans une première étude multicentrique de phase I chez l'homme, NKTR-214, un nouvel agoniste de la voie de l'IL-2, s'est avéré favoriser la prolifération et l'activation des cellules NK sans expansion des cellules Treg [215]. Pour le mélanome métastatique réfractaire à la cytotoxicité des cellules CD8 + T en raison de l'absence de MHC-I, la combinaison du blocage de l'IL-15 et du TIGIT doit être efficace en stimulant l'immunité à médiation par les cellules NK [153].

Comme mentionné ci-dessus, les cytokines (en particulier IL-12, IL-15 et IL-18) sont essentielles à la formation des cellules NKm. Les cellules NK de type mémoire supplémentées en IL-12, IL-15 et IL-18 montrent également des réponses améliorées contre la leucémie myéloïde aiguë à la fois in vitro et in vivo [107], et sont actuellement évaluées dans un premier essai clinique chez l'homme. Cependant, des études ont également souligné que l'IL-12 pourrait augmenter l'expression de NKG2A et inhiber l'activation des cellules NK [216].

Des anticorps monoclonaux

Comme indiqué précédemment, parallèlement aux cellules CD8 + T, les cellules NK peuvent également être supprimées par des molécules de point de contrôle immunitaire. Après traitement au cetuximab, les cellules PD-1 + NK sont plus enrichies dans l'ETM et sont corrélées à des résultats cliniques favorables chez les patients atteints d'un cancer de la tête et du cou, ce qui a été démontré par des expériences in vivo et un essai clinique de stade III/IVA évaluant le cétuximab néoadjuvant ( NCT01218048) [58]. Avec le blocage de PD-1 (nivolumab), l'activation et la fonction des cellules NK induites par le cetuximab sont remarquablement améliorées dans les tumeurs à PD-L1 élevé.

En plus des cellules PD-1 et PD-L1 déjà bien définies, les cellules NK avec des quantités réduites d'immunoglobulines T et de domaine ITIM (TIGIT) présentent des niveaux plus élevés de sécrétion de cytokines, d'activité de dégranulation et de cytotoxicité [217], et un blocage de TIGIT pourrait prévenir l'épuisement des cellules NK [20]. Une étude récente a également mis en évidence que les cellules NK appauvries en TIGIT sont hautement sensibilisées [218] et développent une résistance à l'immunosuppression induite par MDSC [219]. Pendant ce temps, CD96, qui partage le même ligand CD155 avec CD226 et TIGIT, contrôle négativement la réponse immunitaire des cellules NK [220] et prédit une survie défavorable dans le carcinome hépatocellulaire humain [56]. L'utilisation unique de l'anticorps CD96 favorise la capacité anti-métastatique induite par les cellules NK [221], et cet effet est largement accru lorsqu'il est associé à une chimiothérapie anti-CTLA-4, anti-PD-1 ou doxorubicine [222].

Bien que prospectifs, des événements biologiques inattendus ont été observés dans une étude de phase II à un seul bras montrant qu'une perfusion intraveineuse de 1 mg/kg d'IPH2101 (un anticorps monoclonal humain contre les KIR) entraîne une contraction sévère et une inhibition évidente des cellules NK chez les patients atteints de myélome [223 ]. Le lirilumab, un anticorps de 2e génération ciblant le KIR, a obtenu des résultats encourageants dans un essai de phase I, qui a démontré sa sécurité [224] cependant, l'essai de phase II ultérieur chez les patients atteints de LAM n'a montré aucun effet clinique. La combinaison de l'inhibition du CIS avec le blocage de CTLA-4 et PD-1 exerce des effets encore plus importants sur la réduction des métastases du mélanome par rapport à l'un ou l'autre de ces traitements administrés seuls. ].

En tant que récepteur essentiel pour l'activation des cellules NK, NKG2D est bloqué par de nombreux ligands (par exemple, MICA, MICB et ULBP1-6) régulés à la hausse dans les cellules tumorales en raison d'un stress cellulaire anormal dans le TME. Une étude récente a démontré que les anticorps ciblant le MICA et le MICB peuvent empêcher la reconnaissance des cellules NK et la liaison aux cellules tumorales, inhibant la croissance tumorale dans des modèles murins pleinement immunocompétents ainsi que des modèles murins humanisés [129]. De plus, un traitement combiné ciblant les MIC solubles, par exemple MICA et MICB, et PD-L1 montre un meilleur effet que la monothérapie in vivo [225]. De plus, le MULT1 soluble, un ligand NKG2D de souris de haute affinité, stimule NKG2D dans les cellules NK distantes et renforce l'immunité tumorale des cellules NK [106]. Par conséquent, un anticorps cliniquement utilisé, le monalizumab, a été développé ciblant NKG2A, un point de contrôle inhibiteur des cellules NK, qui non seulement favorise la fonction des cellules NK dans divers modèles précliniques, comme précédemment caractérisé, mais potentialise également l'anti-PD-1 [226] et traitement anti-EGFR (cétuximab) [227]. En plus de l'anticorps, les cellules NK nulles NKG2A, construites par transduction rétrovirale du bloqueur NKG2A qui inhibe l'expression de novo de NKG2A, présentent une activité anti-tumorale accrue dans le modèle préclinique [228].

En résumé, outre les cibles proches des cellules T, y compris les anticorps anti-CTLA-4 (ipilimumab) et anti-PD-1 (nivolumab, pembrolizumab) approuvés par la FDA, d'autres spécifiquement conçus pour les cellules NK sont également en cours d'essais cliniques, par exemple, anti-KIR (IPH2101, lirilumab) et anti-NKG2A (monalizumab) (Tableau 3) (Fig. 4).

Thérapie cellulaire adoptive et nouvelle modification génétique des cellules NK

En tant qu'option applicable pour améliorer l'immunité autologue, le transfert adoptif de cellules NK a été mis en œuvre pour traiter certains types de cancer au cours des dernières années [229]. Des études antérieures sur le transfert adoptif de NK chez des patients atteints de leucémie myéloïde aiguë ont présenté des effets légèrement bénéfiques dans le contrôle de la maladie [230, 231], et un essai clinique de phase II chez des patients atteints d'un cancer de l'ovaire ou du sein récurrent a montré que le transfert adoptif de cellules NK haplo-identiques après une chimiothérapie lymphodéplétive conduit à un bénéfice temporaire mais sa valeur clinique reste controversée, et est en partie limitée par la reconstitution des cellules T régulatrices par le receveur [232]. En dehors des adultes, un essai clinique de phase I a appliqué des cellules NK autologues ex-vivo expansées à des enfants atteints de médulloblastome et d'épendymome récurrents et a obtenu une bonne sécurité et une bonne efficacité thérapeutique [233]. Fait intéressant, le transfert de cellules NK avec des cellules souches hématopoïétiques CD34 + ne montre aucun effet indésirable supplémentaire mais une réponse thérapeutique potentielle chez les patients âgés atteints de leucémie myéloïde aiguë [234]. L'application combinée de la perfusion de cellules NK avec un anticorps monoclonal ouvre une nouvelle voie à l'immunothérapie combinatoire. Dans un essai de phase I, des cellules NK autologues activées ont été perfusées à des patients atteints d'une tumeur solide HER2-positive sous trastuzmab et ont montré un phénotype anti-tumoral préliminaire [235].

En 2009, Fujisaki et al. ont découvert que la surexpression de la transcriptase inverse de la télomérase pouvait conduire à plus de 100 cycles de doublement supplémentaires dans les cellules NK, révélant un moyen potentiel de surmonter la limitation de l'amplification des cellules NK in vitro [236]. Cependant, bien que l'adoption des cellules NK semble prometteuse dans les recherches précliniques et cliniques, de nombreuses questions subsistent, par exemple le fait indéniable que les cellules NK acquièrent une capacité d'auto-renouvellement après la perfusion. Conçue à l'origine et considérée comme un processus thérapeutique à usage unique, une petite partie des cellules NK restent étonnamment vivantes et prolifèrent dans le corps humain pendant des mois, assurant une surveillance continue contre la tumeur [237]. Cependant, en plus de battre les cellules tumorales, le risque de cellules NK à longue durée de vie ne doit pas être ignoré où leur «frein» est perdu et elles pourraient également tuer les cellules normales, pire encore, augmentant enfin les possibilités de lymphome NK [95, 238 ]. Par conséquent, la capacité des cellules NK transférées peut être limitée par une persistance ou une expansion inappropriée in vitro, et des méthodes basées sur la biologie sont couramment utilisées pour surmonter ce problème avant le transfert adoptif. Une étude récente a indiqué que les cellules NK pré-activées par IL-12, IL-15 et IL-18 suppriment la maladie du greffon contre l'hôte mais inhibent évidemment la génération et la fonction des cellules CD8 + T, ce qui pourrait résulter de la compétition mutuelle de l'IL -2 [239], limitant son intérêt dans le domaine du traitement du cancer.L'utilisation de modèles murins pour dévoiler les caractéristiques détaillées des cellules NK adoptives après la prolifération in vitro fournirait en fait des informations plus approfondies sur cette stratégie de traitement, mettant en lumière la future mise en œuvre de la thérapie à base de cellules NK contre le cancer.

La modification génétique des cellules immunitaires par des récepteurs antigéniques chimériques (CAR) pour cibler directement les cellules tumorales est une option thérapeutique prometteuse dans le traitement du cancer. Kymriah (CTL019, un produit CAR-T) de Novartis a été approuvé par la FDA pour le traitement de la leucémie aiguë lymphoblastique récurrente et réfractaire en 2017, et reste à l'étude pour d'autres indications dans plusieurs études cliniques [240,241,242]. Deux mois plus tard, Yescarta de Kite Pharma a été approuvé pour le lymphome diffus à grandes cellules B [243]. En raison des effets indésirables graves induits par les CAR, en particulier la tempête de libération de cytokines (SRC) et la neurotoxicité, Actemra (tocilizumab, anticorps monoclonal anti-IL-6) a ensuite été approuvé pour le SRC, une autre étude montrant également une application potentielle de l'Anakinra (un antagoniste récepteur IL-1) dans un tel cas [244, 245]. Dans les cellules NK, les approches d'ingénierie des anticorps optimisent l'ADCC à médiation par les cellules NK pour les cellules tumorales grâce aux anticorps bispécifiques killer cell engager (BiKEs) ou trispecific killer engager (TriKEs) (Fig. 4). BiKE connecte un fragment variable à chaîne unique (scFv) au site de reconnaissance anti-CD16 avec le scFv d'un antigène spécifique de la tumeur, tel que CD19/CD20 pour les lymphomes non hodgkiniens, CD33/CD123 pour la leucémie aiguë myéloïde/LAM et CD30 pour lymphome hodgkinien, pour améliorer la reconnaissance des cellules tumorales par les cellules NK [246]. TriKE se compose d'un BiKE et d'une cytokine IL-15, qui stimulent la fonction et la survie des cellules NK. Il a été montré que les cellules NK-92 modifiées par BiKE CD19-CD16 sont suffisantes pour surmonter la résistance des cellules NK dans les tumeurs malignes des cellules B [247]. Pendant ce temps, CD16-IL15-CD3 TriKE peut activer les cellules NK supprimées et induire un contrôle médié par les cellules NK du MDS et de la LAM [248]. Les avantages de la thérapie CAR-NK sont évidents, notamment une plus grande possibilité de reconnaître les tumeurs (y compris les cytokines et l'apoptose) et une incidence plus faible de SRC par rapport à CAR-T (tableau 3) [249, 250]. En 2018, Enli Liu et al. transduit des cellules NK dérivées du sang de cordon avec un vecteur rétroviral incorporant les gènes du CAR-CD19, du gène suicide inductible à base de caspase-9 (iC9) et de l'IL-15, et a démontré l'efficacité et l'innocuité dans les lignées cellulaires et le modèle murin. Dans les cellules NK modifiées, CAR-CD19 a redirigé la spécificité des cellules NK contre la leucémie, l'IL-15 a favorisé la prolifération des cellules NK et iC9 a permis aux cellules NK de se suicider après avoir tué les cellules cibles [251]. Les cellules CAR-NK présentant une efficacité remarquable et une toxicité limitée, des essais cliniques évaluant ces cellules CAR-NK ont été lancés. Dans des essais récents de phase I et II, des cellules NK iC9/CAR-CD19/IL-15 ont été préparées ex vivo et perfusées à des patients atteints de cancers CD19 positifs en rechute ou réfractaires après une chimiothérapie lymphodéplétive. Parmi les 11 patients traités, 8 ont eu une réponse objective, dont 7 avec une rémission complète, sans effets toxiques majeurs [250]. Outre l'engagement des cellules NK avec CAR, la modification génique implique la suppression de molécules de surface, par exemple CD38, sur les cellules NK, ce qui élimine évidemment le fratricide et améliore la capacité cytotoxique [252].

Cependant, des limites doivent être mentionnées. En raison du processus complexe de production des cellules CAR-NK, la procédure actuelle est trop coûteuse et les effets sur les tumeurs solides sont loin d'être satisfaisants. CAR-iPS pourrait être une direction future, qui peut se développer in vitro et se différencier en cellules CAR-NK in vivo pour améliorer directement l'immunothérapie anti-tumorale [253]. Récemment, Zhu H et al. métabolisme des cellules NK reprogrammé en épuisant CISH dans des cellules NK humaines dérivées d'iPSC et obtenu une persistance et une activité anti-tumorale satisfaisantes in vivo, ce qui pourrait être une nouvelle méthode pour générer CAR-NK à partir de CAR-iPS [254].

Raffinement des thérapies établies

En tant que cytokine immunosuppressive importante qui favorise la progression tumorale, le TGF-β et sa voie représentent des opportunités potentielles pour le développement de médicaments anti-tumoraux. La modulation clinique du TGF-β, obtenue grâce à des inhibiteurs à petites molécules et des anticorps, est étudiée dans un certain nombre d'essais cliniques [255]. Comme l'innocuité et l'efficacité du traitement par blocage du TGF-β ont été démontrées, deux études ont montré de manière indépendante que les traitements combinés du blocage du TGF-β avec des thérapies anti-PD-1/PD-L1 ont des effets synergiques sur le carcinome mammaire du sein murin EMT6 et le cancer colorectal. [256]. Il est admis que le TGF-β inhibe le métabolisme, la prolifération, la production de cytokines, la cytotoxicité et les fonctions anti-métastatiques des cellules NK via la signalisation mTOR dans de multiples cancers [257]. L'activine-A, un membre de la superfamille TGF-β, augmente les caractéristiques de résidence tissulaire de type ILC1, réduit la production de cytokines et supprime les fonctions prolifératives et métaboliques dans les cellules NK humaines et murines grâce à une voie alternative liée à SMAD2/3 avec des effets similaires à celles de la voie conventionnelle du TGF-β [258]. Par conséquent, le ciblage du TGF-β, de la superfamille du TGF-β et de leurs voies en aval dans les cellules NK peut être des options de traitement prometteuses qui améliorent l'efficacité des immunothérapies actuelles (Fig. 4). Outre le blocage des cytokines immunosuppressives, des agonistes immunostimulants ont été testés dans des essais cliniques. Dans une récente étude de phase I/IIa, le BMS-986156, un agoniste des protéines liées au récepteur du TNF induit par les glucocorticoïdes humains, semble augmenter la prolifération des cellules NK, qu'il soit appliqué avec ou sans nivolumab, et présente un profil d'innocuité et d'efficacité adorable [259] .

La rapamycine, un inhibiteur de la voie mTOR, et son dérivé évérolimus sont efficaces pour traiter le cancer du sein dans les essais cliniques, y compris les études BOLERO-6 et PrE0102, soit seuls, soit en association avec un système endocrinien et une chimiothérapie [260, 261]. Cependant, les cellules NK dépendent fortement de la reprogrammation métabolique dépendante de la voie de signalisation PI3K-mTOR pour exercer leurs effets anti-tumoraux. Par conséquent, chez les patients présentant à la fois une activation de la voie PI3K-mTOR et un microenvironnement à base de cellules NK, ces inhibiteurs doivent être utilisés avec prudence.

Dans le cancer du sein enrichi en HER2, outre les thérapies ciblant HER2, l'anti-GD2 semble également prometteur dans les études précliniques. Cependant, les voies liées à GD2 sont essentielles pour l'ADCC [262], réduisant également l'efficacité des cellules NK, ce qui donne un aperçu des relations complexes entre ces réseaux pour minimiser les effets hors cible exercés par les thérapies établies sur l'immunothérapie.

La radiothérapie s'est avérée tuer les cellules cancéreuses en induisant des dommages à l'ADN, mais des études récentes ont montré sa capacité à provoquer la mort cellulaire immunogène, appelée radiothérapie immunogène [263]. Il y a un intérêt croissant pour combiner radiothérapie immunogène et immunothérapie, plus chimiothérapie ou thérapie cible. Une trithérapie qui inhibe la tyrosine kinase proto-oncogène PD-1 et MER plus la radiothérapie, augmente l'infiltration des cellules NK dans la TME abscopale [264]. L'ajout d'indoximod, un inhibiteur de la voie IDO, à la radiothérapie et au blocage de PD-1 améliore également l'activité des cellules NK et montre une excellente réponse clinique [265]. Un autre médicament représentatif de la triple combinaison est constitué de nanoparticules contenant du sélénium, qui délivrent de la doxorubicine au site tumoral et libèrent des rayons à haute énergie. Les rayons non seulement tuent les cellules tumorales, favorisent la libération de doxorubicine, mais produisent également de l'acide séléninique qui améliore la fonction des cellules NK [266].


Introduction

Amygdales palatines et maladies inflammatoires

Les amygdales palatines sont situées à l'entrée des voies aérodigestives supérieures pour une protection immunitaire contre les agents pathogènes ingérés et inhalés. La protection immunitaire dans ce domaine dépend à la fois d'un mécanisme de défense inné non spécifique et de réactions immunitaires spécifiques adaptatives. Les cellules T, en particulier, sont présentes en grand nombre dans les amygdales palatines et sont largement localisées dans les espaces extra-folliculaires [1]. Compte tenu de leur nature lymphoïde et comme le soutiennent un certain nombre d'études immunologiques, il a été proposé que les amygdales soient des sites inducteurs pour les réponses immunitaires humorales et à médiation cellulaire [2]. Par exemple, les amygdales ont récemment été décrites comme des sites d'induction de la tolérance immunitaire orale [3]. Cependant, il existe un débat non résolu quant à savoir si les amygdales humaines contribuent de manière significative au contrôle des infections ou représentent plutôt des entités immunitaires obsolètes et futiles. Au-delà de son importance conceptuelle, cette question est d'une grande pertinence clinique à la lumière du nombre élevé de chirurgies d'amygdalectomie réalisées à la suite de divers types de complications infectieuses.

L'amygdalite chronique (CT) est une inflammation chronique courante des amygdales palatines nécessitant souvent une excision chirurgicale du tissu affecté [4]. Les critères d'amygdalectomie sont d'au moins 3 épisodes d'amygdalite par an [5], ce qui conditionne souvent la nécessité d'un traitement antibiotique. Les patients ayant subi une tomodensitométrie signalent des douleurs à la gorge et à la tête, de la fatigue, de la fièvre, foetor ex minerai, et lymphadénopathie cervicale. Les complications potentielles et partiellement graves comprennent la septicémie, le rhumatisme articulaire aigu, l'endocardite, la glomérulonéphrite et les abcès rétropharyngés ou péri-amygdaliens.

Les abcès péri-amygdaliens (PTA) peuvent survenir comme une complication d'une amygdalite aiguë sévère. L'ATP décrit une infection localisée du cou profond qui se développe dans l'espace péri-amygdalien [6]. L'infection peut évoluer vers une obstruction des voies respiratoires, une rupture d'abcès et une asphyxie par aspiration de pus et une nécrose entraînant une septicémie ou une hémorragie.

Dans une troisième forme de complication amygdalienne appelée hyperplasie des amygdales (HY), le tissu lymphoïde prolifère et se développe en l'absence d'épisode d'infection ou d'inflammation ostensible pour des raisons qui restent largement obscures. L'âge typique pour ce processus se situe entre 2 et 6 ans. Notamment, ce processus est irréversible dans le sens où une fois HY s'est produit, les amygdales ne rétréciront pas pour retrouver leur volume d'origine. Bien que l'HY en soi ne soit pas une maladie, l'HY obstructive peut éventuellement causer des afflictions telles que le ronflement et l'apnée du sommeil.

La TDM et l'ATP ou certaines maladies systémiques réfractaires au traitement, par exemple certaines formes de psoriasis ou de néphropathie à IgA [7, 8], sont des indications courantes d'amygdalectomie. En effet, l'amygdalectomie est l'une des interventions chirurgicales les plus courantes chez les jeunes adultes et les nourrissons (e.g. 737 000 amygdalectomies aux États-Unis en 2006 [9] en Allemagne 84 332 amygdalectomies en 2013 [10]). Bien que les discussions sur le rôle et l'importance des amygdales pour la réponse immunitaire soient controversées, une contribution significative de l'amygdale palatine à l'immunité est soutenue par un certain nombre d'études, qui ont décrit une association entre l'amygdalectomie et une susceptibilité accrue aux infections. Par exemple, dans une étude de cohorte taïwanaise à l'échelle nationale, Wang et al. ont documenté un risque plus élevé d'infection de la gorge profonde après amygdalectomie [11]. Dans ce sens, une étude de cohorte danoise à l'échelle nationale a détecté un risque plus élevé de lymphome hodgkinien chez les patients ayant subi une amygdalite et une association avec le simple diagnostic d'amygdalite [12]. De plus, une étude suédoise a émis l'hypothèse que l'incidence d'un groupe de maladies auto-immunes était plus élevée chez les individus amygdalisés. Une explication possible de cette association pourrait être un dysfonctionnement immunitaire dû à une amygdalectomie [13]. Il est intéressant de noter que les amygdales ont été proposées comme étant les sites responsables de l'induction de la tolérance périphérique aux antigènes oraux [3], suggérant que les amygdales peuvent effectivement être pertinentes pour freiner la fonction immunitaire dans des scénarios d'infection particuliers.

Contrairement aux rapports précédents, un certain nombre d'études et de méta-analyses n'ont pas observé d'altérations immunitaires significatives après une amygdalectomie. Ainsi, une revue systémique et une méta-analyse de 35 études incluant 1997 patients ont conclu que l'amygdalectomie n'a pas d'effet négatif cliniquement pertinent sur le système immunitaire [14]. De plus, Nasrin et al. ont constaté qu'après amygdalectomie, le système immunitaire humoral n'était pas significativement altéré [15]. Hu et al. ont conclu que la fonction immunitaire à long terme ne déclinait pas après résection des amygdales et des végétations adénoïdes chez l'enfant [16].

Malgré toutes ces appréciations, il existe un débat en cours sur le bénéfice net des amygdales en tant qu'organe lymphoïde fonctionnel et leur contribution au contrôle des infections chez l'homme. Cette controverse n'est pas moins alimentée par le manque de données expérimentales solides sur le statut immunologique des cellules immunitaires des amygdales dans le contexte des diverses affections inflammatoires pouvant affecter l'amygdale. En effet, alors qu'un certain nombre d'études descriptives montrent que les amygdales humaines sont équipées de tous les composants cellulaires nécessaires pour déclencher une réponse immunologique à l'antigène (c'est-à-dire les cellules présentatrices d'antigène, les cellules T, les cellules accessoires, etc.) [2], il y a très peu de un aperçu sur la façon dont les cellules immunitaires des amygdales répondent fonctionnellement à une agression inflammatoire ou infectieuse donnée. Nous avons mené la présente étude pour mieux comprendre l'état fonctionnel des cellules T des amygdales humaines dans la tomodensitométrie humaine. En plus de la TDM, nous avons effectué un échantillonnage parallèle à partir de PTA (comme exemple pour un scénario d'infection aiguë sévère) et de sang de patient afin de comprendre ou d'identifier les caractéristiques fonctionnelles associées à une affection infectieuse chronique (amygdalite) par rapport à une affection infectieuse aiguë (abcès). Nos résultats mettent en évidence des différences dans le schéma fonctionnel des lymphocytes T de ces paramètres distincts qui seront discutés dans le contexte du débat général concernant la fonctionnalité immunitaire des amygdales humaines.


Justification de l'immunothérapie adoptive des cellules NK

L'hypothèse de base de l'immunothérapie adoptive des cellules tueuses naturelles (NK) est qu'il existe un défaut naturel de l'immunité innée (une combinaison de réduction induite par le cancer du nombre de cellules NK et de mécanismes immunosuppresseurs entraînant une suppression de la fonction) qui peut être restaurée par transfert adoptif de Cellules NK (15). Le microenvironnement tumoral immunosuppresseur supprime la fonction des cellules NK (16), et bien que de nombreux médicaments et rayonnements puissent sensibiliser les tumeurs à la reconnaissance par les cellules NK, la chimiothérapie, l'anesthésie et les radiothérapies peuvent également affecter négativement le nombre et la fonction des cellules NK (17&# x0201321). Bien que beaucoup d'efforts aient été consacrés aux approches basées sur les cellules T pour l'immunothérapie, y compris les cellules T du récepteur d'antigène chimérique (CAR) et l'inhibition des points de contrôle immunitaire, ces approches peuvent poser des problèmes importants qui peuvent entraver leur application, comme le greffon contre. la maladie de l'hôte (GVHD), le syndrome de libération de cytokines (SRC), le syndrome de neurotoxicité associée aux cellules effectrices immunitaires (ICANS) ou de graves toxicités hors tissu ciblées (22, 23). La thérapie par cellules NK adoptive n'est pas associée à la GVHD (24), ce qui la rend potentiellement plus sûre que les thérapies à base de cellules T et parce que le transfert allogénique est toléré, les produits à base de cellules NK peuvent être fabriqués et stockés pour une utilisation ultérieure chez les patients selon les besoins, plutôt que de les fabriquer. “on-demand” pour une utilisation spécifique au patient.


Discussion

La réponse immunitaire de l'hôte est cruciale pour le contrôle de l'infection virale grâce aux activités orchestrées de différents composants du système immunitaire, parmi lesquels la réponse immunitaire cellulaire contribue grandement à l'issue des maladies infectieuses virales. Les études des caractéristiques immunologiques cellulaires de l'infection pathogène à HTNV donnent un aperçu de la compréhension de la pathogenèse de la HFRS chez l'homme. Dans cette étude, nous avons fourni, pour la première fois, que HTNV pouvait induire à la fois des réponses cellulaires Th1 et ThGzmB + impliquées dans la défense contre l'infection par HTNV, nous avons montré que l'immunité des cellules CD4 + T spécifiques à HTNV-Gn/Gc avec une large réactivité, la polyfonctionnalité, la capacité d'expansion et le phénotype effecteur, inversement corrélés à la charge virale plasmatique et à l'évolution de la maladie HFRS, nous avons en outre fourni des preuves que les cellules CD4 + T spécifiques de HTNV-Gn/Gc médiaient la défense de l'hôte contre l'infection à HTNV, peut-être par le biais de la condition antivirale induite par Th1 de les cellules hôtes et l'effet cytotoxique des cellules ThGzmB+.

Étant donné que seuls quelques épitopes CTL ont été définis sur HTNV-Gn/Gc chez les patients atteints de HFRS, les études de vaccins préventifs contre le HTNV à base d'épitopes à cellules T ne pourraient bénéficier que d'une focalisation sur les épitopes CTL précédemment définis sur HTNV-NP. Cette limitation a incité une recherche de nouveaux épitopes protecteurs de cellules T sur HTNV. Dans la présente étude, nous avons d'abord effectué l'identification systématique des épitopes des lymphocytes T CD4 + et CD8 + sur HTNV-Gn/Gc. Les régions immunodominantes sur ces nouveaux épitopes immunitaires ont ensuite été analysées et définies sur la base d'observations fréquentes chez un certain nombre d'individus HFRS de divers horizons HLA. Notamment, l'immunodominance a été définie avec précision comme l'épitope le plus fréquemment reconnu dans une cohorte de patients, avec une forte amplitude de réponse par rapport à la réponse totale. Bien que ces expériences n'aient pas prouvé que les cellules T dominantes spécifiques à HTNV-Gn/Gc tuent ou suppriment les cellules infectées par le virus plus efficacement que les cellules T sous-dominantes, la région immunodominante et les épitopes pourraient mériter une attention particulière pour le développement potentiel d'un nouveau vaccin qui générerait ou stimulerait les réponses des lymphocytes T contre le HTNV chez l'homme.

Des études antérieures ont suggéré que les NP sont des cibles majeures de la reconnaissance des CTL spécifiques du HTNV chez l'homme [14-15,17,23,36-37]. Le présent ex vivo L'étude a vérifié que Gn/Gc, en tant qu'autre protéine immunogène de HTNV, pouvait déclencher des réponses spécifiques des lymphocytes T effecteurs CD4 + et CD8 + et fournir une protection évidente contre l'infection par HTNV. Il est important de noter que les réponses des lymphocytes T spécifiques à HTNV-Gn/Gc n'ont pas été détectées chez 26,3 % des patients atteints de HFRS. Ce résultat reflète potentiellement un niveau de réponse inférieur au seuil de détection du test ou de protection par d'autres réponses immunitaires, telles que les anticorps neutralisants spécifiques de HTNV [13,38]. Chez les 73,7% des patients ayant répondu, une variation considérable des profils de reconnaissance d'épitope des lymphocytes T spécifiques de HTNV-Gn/Gc a été observée entre différents individus, y compris l'ampleur et l'étendue des réponses. En effet, des différences fonctionnelles dans les réponses spécifiques des lymphocytes T pour différents épitopes HTNV-Gn/Gc ont été observées, en particulier parce que les patients atteints de HFRS légère/modérée ont toujours montré des réponses des lymphocytes T plus fortes que les patients sévères/critiques. De plus, nous avons également observé une gamme générale plus large de réponses épitopiques des lymphocytes T dans le groupe léger/modéré par rapport à celui des patients sévères/critiques, bien qu'il n'y ait pas de différence statistique dans le nombre d'épitopes reconnus entre les patients plus légers et plus sévères dans certains cas. sous-groupes avec un SFC total différent, ce qui peut être dû à la petite taille des échantillons après subdivision dans chaque sous-groupe. La reconnaissance différentielle des épitopes pourrait refléter les différences génétiques de l'hôte et l'exposition à des agents pathogènes spécifiques à une région ou non liés [39]. Par conséquent, nous avons émis l'hypothèse que l'induction réussie de réponses de lymphocytes T avec une amplitude élevée et une largeur accrue en réponse aux épitopes de lymphocytes T spécifiques de HTNV-Gn/Gc pourrait être cruciale pour la protection contre l'infection à HTNV, conformément au fait que HTNV-NP Les CTL spécifiques sont importants pour contrôler la virémie et la progression de la maladie dans l'infection à HTNV [18,20].Ainsi, les epitopes identifiés ici constituent la base d'une évaluation du rôle des cellules T spécifiques de HTNV-Gn/Gc dans la protection contre les infections à HTNV chez l'homme.

L'objectif principal de cette étude était de déterminer comment les réponses des lymphocytes T spécifiques à HTNV-Gn/Gc éliminent la réplication du virus chez les patients atteints de HFRS. Cependant, le manque d'échantillons de sang de patients a empêché une analyse détaillée des épitopes CTL de 8 à 10 mers et des réponses associées à HTNV-Gn/Gc. Par conséquent, nous nous sommes concentrés sur les mécanismes potentiels des réponses des lymphocytes T CD4 + dans le contrôle des infections à HTNV. Les données ont montré que les cellules CD4 + T spécifiques de HTNV-Gn/Gc produisent principalement des cytokines Th1 et des médiateurs cytotoxiques spécifiques, ce qui suggère que la production élevée de cytokines antivirales est une caractéristique essentielle d'une immunité efficace des cellules T pour la suppression de la réplication et de l'élimination du virus. de cellules hôtes infectées par le virus. De plus, les cellules CD4 + T spécifiques de HTNV-Gn/Gc ont également montré un degré élevé de polyfonctionnalité, sécrétant simultanément IFN-γ, TNF-α ou IL-2. L'IFN-γ a été impliqué dans des activités de régulation immunitaire et antivirales directes [40]. La production rapide d'IFN-γ et d'autres cytokines sont des composants importants de la réponse des lymphocytes T contre les infections virales [41]. Par conséquent, l'induction de ces populations Th1 multifonctionnelles pourrait grandement améliorer l'immunité anti-HTNV, associée à une efficacité de protection supérieure [42-43]. Notamment, la production de cytokines Th1 est directement corrélée avec la réponse des lymphocytes T CD8 + sécrétant IFN-γ contre HTNV-Gn/Gc, suggérant fortement qu'il existe des réponses cellulaires robustes induites par une infection aiguë par HTNV. Les activités des cellules CD4+ T productrices de cytokines Th1 peuvent offrir d'autres avantages pour l'expansion ou la fonction d'autres cellules effectrices. Cependant, la fonction d'assistance solide des cellules CD4 + T doit être étudiée dans une future étude [29]. En plus de présenter des activités Th1 adéquates, une proportion de cellules CD4 + T présente une cytotoxicité en termes de production de granzyme B et de perforine et la régulation positive de l'expression de CD107a lors de la reconnaissance de HTNV-Gn/Gc. Il a été confirmé dans plusieurs études que certaines cellules CD4 + T à potentiel cytotoxique étaient spécifiquement induites au site d'infection pendant l'infection virale et impliquées dans la destruction des cellules infectées par le virus [32-33,44-46], et l'IL La signalisation -2, une faible dose d'antigène, ainsi que la stimulation OX40 et 4-1BB peuvent favoriser le développement de cellules CD4 + T à potentiel cytotoxique [47-49]. Les recherches antérieures sur le SNV ont démontré que l'établissement d'un clone CD4 + CTL pouvait lyser des cellules cibles autologues puisées avec un peptide nucléoprotéique [14]. Il est important de noter que la capacité cytolytique des cellules CD4 + T CD4 + T productrices de granzyme B spécifiques à HTNV-Gn/Gc en tuant les peptides HTNV-Gn/Gc pulsés B-LCL autologues a également été observée dans notre expérience, avec le pourcentage de cytotoxicité plus élevé dans beaucoup plus doux patients, indiquant que les cellules effectrices CD4 + T CD4 + spécifiques de HTNV-Gn/Gc contre l'infection à HTNV chez les patients atteints de HFRS étaient composées de cellules Th1 polyfonctionnelles et de cellules ThGzmB + cytotoxiques. Bien que peu de cellules doublement positives IFN-γ + granzyme B + aient été visualisées dans chaque population de lymphocytes T CD4 + spécifique à HTNV-Gn/Gn, ce qui était similaire aux résultats rapportés dans l'étude de Leishmanie [50], de nombreuses autres études ont montré que les cellules IFN-γ + CD4 + T spécifiques du virus exprimaient également le granzyme B ou le CD107a [51–52]. Bien que certains chercheurs aient considéré les cellules CD4 + T cytotoxiques à médiation cellulaire comme un sous-ensemble fonctionnel distinct « ThCTL » [32,53], ils peuvent difficilement considérer que le granzyme B est totalement perdu des cellules sécrétrices d'IFN-γ. De plus, l'effet protecteur substantiel des cellules CD4 + T spécifiques du HTNV-Gn/Gc est également démontré par la corrélation inverse entre les cellules CD4 + T productrices de cytokines et la charge d'ARN du HTNV au cours de la phase précoce de la maladie ou de la phase apparemment plus élevée de la maladie. production de cytokines chez les patients légers/modérés par rapport aux individus sévères/critiques. De plus, nous avons observé un contrôle médié par les cellules CD4 + T de la réplication du HTNV au cours de l'infection précoce, mais pas tardive, car la sécrétion d'IFN-γ par les cellules CD4 + T et le pic de virémie du HTNV ont été observés au cours de la phase fébrile, suivis d'une diminution progressive tout au long de la la période de suivi de la maladie. Ainsi, la cinétique de virémie observée reflète probablement l'effet antiviral direct putatif des cellules CD4+ T productrices de cytokines.

Une autre observation importante de cette étude est l'augmentation marquée de l'activation et de la prolifération des lymphocytes T CD4 + peu de temps après l'infection par HTNV chez les patients atteints de HFRS. Premièrement, l'expansion des cellules CD4 + T spécifiques de HTNV-Gn/Gc au cours de la HFRS à un stade précoce est fortement associée à l'issue de la maladie. Le pourcentage inférieur et le MFI plus élevé des cellules CFSE dim dans les cellules T CD4 + et CD8 + toujours observés chez les patients atteints de HFRS plus sévère, indiquant qu'il peut y avoir une capacité de prolifération déficiente des cellules T chez les patients sévères/critiques. Deuxièmement, les niveaux de prolifération des cellules CD4 + T spécifiques de HTNV-Gn/Gc en circulation sont directement corrélés avec la capacité d'expansion des cellules CD8 + T spécifiques de HTNV-Gn/Gc et inversement corrélés avec la virémie plasmatique de HTNV des patients, suggérant que la prolifération de cellules spécifiques CD4 + T en réponse à HTNV-Gn/Gc exerce des effets antiviraux directs au cours de la HFRS. Il est important de noter que la découverte selon laquelle la stimulation par anticorps polyclonaux induisait une grande capacité de prolifération des cellules T était plus forte que la faible capacité d'expansion stimulée par les peptides HTNV-Gn/Gc a indiqué que la diminution de la prolifération des cellules T des individus les plus malades est réfractaire à HTNV- Gn/Gc, mais pas un déficit systématique. Nous pouvons trouver en partie la raison de ce déclin spécifique à l'antigène dans la prolifération des cellules T à partir de l'expression différente des récepteurs inhibiteurs sur les cellules T au cours de l'infection par HTNV.

De nombreuses études ont examiné le rôle de PD-1, un récepteur inhibiteur contenant l'ITIM exprimé sur les cellules T activées, et ont constaté que PD-1 sur le cycle cellulaire pourrait conduire à une inhibition de l'expansion des cellules T [54-55]. Dans la présente étude, nous avons démontré que l'infection par HTNV pourrait affecter différemment l'expression de PD-1 sur les cellules CD4 + T. La régulation à la hausse de l'expression de PD-1 sur les cellules CD4 + T spécifiques de HTNV-Gn/Gc et le phénotype dysfonctionnel et sénescent (CD127 lo CD57 hi ) sont plus susceptibles de se présenter chez les patients atteints de HFRS très sévère. Notamment, l'expression de CD57 sur les lymphocytes T a été reconnue comme un marqueur de in vitro la sénescence réplicative pour mesurer le déficit immunitaire fonctionnel chez les patients atteints de maladies infectieuses [56], et la régulation positive des récepteurs inhibiteurs sur les cellules T est un mécanisme important du dysfonctionnement des cellules T lors d'infections virales chroniques [57]. Par conséquent, il est émis l'hypothèse que les cellules CD4 + T exprimant plus PD-1 peuvent expliquer l'altération de la prolifération des cellules T chez les patients plus sévères ou le manque d'assistance des cellules T au cours des premiers stades de l'infection, ce qui détermine si les effecteurs CTL se développent en TEM cellules conférant une protection immunitaire. Cependant, si les ligands pour PD-1 sont fortement exprimés dans les cellules infectées par HTNV doivent être étudiés plus avant.

Les lymphocytes actifs dans différents sous-ensembles pourraient exprimer des panels distincts de récepteurs de ralliement lymphocytaire, reflétant les différences de potentiel de ralliement [58]. L'activation immunitaire précoce stimule généralement la production de T critiqueEM cellules et maintient les niveaux de différenciation des cellules T et les compartiments effecteurs [59]. Plusieurs études ont montré que les cellules T et T naïvesCM expriment CCR7, un récepteur de ralliement des ganglions lymphatiques, pour se diriger vers les organes lymphoïdes secondaires, dans lesquels ces cellules prolifèrent et se différencient rapidement en cellules effectrices lorsqu'elles rencontrent l'antigène viral correspondant [60]. Considérant que la perte de l'expression de CCR7 sur TEM pourrait générer un phénotype de localisation tissulaire, conduisant à une fonction des cellules effectrices contre les virus dans les tissus périphériques [60-61]. Jang et al. ont récemment montré qu'une expansion prédominante d'un CCR7-CTL activé spécifique du VHC pouvait être observée chez les patients infectés par le VHC en résolution aiguë, tandis que les CCR7 + CTL spécifiques du VHC étaient systématiquement observés chez les patients présentant des infections persistantes [62-63]. En particulier, les individus atteints de HFRS avec une charge virale plasmatique élevée au stade précoce pourraient induire des CD4 + TCM cellules à se différencier en TEM cellules pour surmonter la réplication virale, entraînant une diminution de la virémie, une réduction de TCM nombre de cellules et des résultats beaucoup plus bénins de la maladie. En revanche, un défaut partiel ou une faible différenciation conduisant à la dominante CD4 + TCM une sous-population présentant un contrôle insatisfaisant de la charge virale lors de l'infection à HTNV pourrait être associée à une HFRS très sévère. Comme l'IFN-γ ou les cellules T CD4 + productrices de granzyme B ont également montré TEM phénotypes, il est tentant d'émettre l'hypothèse que CD4 + TEM les cellules n'ont pas l'expression de CCR7, qui migrent probablement vers des sites périphériques dans le corps et exercent une activité antivirale par le biais de la production de cytokines antivirales au cours de la phase précoce de l'infection à HTNV. Ainsi, la proportion relative de cellules CD4 + T spécifiques de HTNV-Gn/Gc caractérisées par la capacité de fonctionner comme des effecteurs entièrement différenciés (CD28 – CD27 – ), l'acquisition d'un phénotype membranaire effecteur (CD45RA – CCR7 – ) et l'expression de niveaux élevés d'IFN-γ ou de granzyme B, présentent une grande performance effectrice et pourraient être principalement impliqués dans la détermination de l'évolution de la maladie de la HFRS. Ces résultats suggèrent que le CD4 + TEM le sous-ensemble de cellules sert probablement de cellules effectrices majeures contre l'infection à HTNV.

Une autre découverte intrigante est que l'expression de CD127 est régulée à la baisse sur les cellules CD4 + T chez les patients sévères ou critiques. Le CD127 est connu comme étant fortement exprimé sur les lymphocytes T et est considéré comme un marqueur des précurseurs mémoire des lymphocytes T CD8+ au cours d'une infection virale [64]. Similaire à notre conclusion, Shin et al. ont rapporté que le pourcentage de cellules T CD127 + spécifiques du virus de l'hépatite C restait faible chez les chimpanzés atteints d'hépatite chronique, indiquant que l'expression précoce de CD127 sur les cellules T pourrait prédire l'issue d'une infection aiguë [65]. De plus, CD127 est la chaîne α du récepteur de l'interleukine 7 (IL-7Rα). L'IL-7 a été identifiée comme une cytokine homéostatique majeure pour les cellules T matures et est produite à des niveaux constitutifs par les cellules stromales résidant dans divers organes, ainsi que par les cellules épithéliales thymiques et intestinales et les cellules réticulaires fibroblastiques dans la zone des cellules T des ganglions lymphatiques [ 66-67]. Il a été démontré que l'expression de CD127 est régulée à la baisse à partir de la surface cellulaire lors de la stimulation de l'IL-7 [68]. Par exemple, dans l'infection par le VIH, les niveaux systémiques d'IL-7 sont augmentés, tandis que la diminution de l'expression de CD127 est démontrable à la fois sur les cellules T CD4 + et CD8 + [69-70]. De plus, une étude récente sur l'infection par le VIH a également montré que l'IL-1β et l'IL-6 pouvaient diminuer les niveaux d'ARN et l'expression à la surface des cellules T de CD127, en particulier sur les cellules CD4 + T [71]. Sur la base de cette découverte, nous pouvons supposer que l'expression plus faible de CD127 sur les cellules CD4 + T peut être causée par les niveaux plus élevés de cytokines pro-inflammatoires chez les patients atteints de HFRS beaucoup plus sévères, car les niveaux significativement plus élevés d'IL-6 et d'IL- 8 ont été observés chez des patients plus sévères que dans des cas de HFRS plus légers [72]. Cependant, si la diminution de l'expression de CD127 sur les cellules CD4 + T chez les patients plus sévères est induite par la sécrétion plus importante d'IL-7 au cours de la HFRS doit être étudiée dans notre future étude.

La présence d'une réponse des lymphocytes T contre l'infection à HTNV chez les patients atteints de HFRS, mais avec des résultats cliniques différents, révèle qu'il peut exister une relation entre le rôle de la réponse immunitaire cellulaire dans le contrôle de l'infection à HTNV et les mécanismes du HTNV pour inhiber cette réponse. La relation hôte-virus est un processus dynamique dans lequel le virus essaie de diminuer sa visibilité, tandis que l'hôte tente de prévenir et d'éradiquer l'infection [73]. D'une part, des réponses vigoureuses des lymphocytes T CD4 + et CD8 + émergent dans de nombreuses infections virales aiguës. De manière similaire à nos résultats, la clairance du VHC a été observée et corrélée avec des réponses spécifiques des lymphocytes T CD4 +, et l'amorçage précoce de la réponse des lymphocytes T CD4 + est nécessaire pour la clairance virale [74], suggérant que les réponses immunitaires les plus fortes étaient nécessaire pour mieux contrôler l'infection chez les patients les plus bénins. D'autre part, l'infection virale affecte également les réponses des lymphocytes T CD4 +. Des découvertes récentes ont montré que le VHC est capable d'altérer la réponse immunitaire cellulaire en développant des mutations d'échappement dans les sites de reconnaissance d'épitopes des lymphocytes T et en induisant une anergie et une délétion CTL spécifiques [75]. En outre, la modulation des molécules costimulatrices, l'induction de l'apoptose et la régulation des chimiokines ont également été confirmées comme des mécanismes majeurs du VHC pour inhiber le contrôle immunitaire [75]. Sur la base de ceux-ci, notre découverte que l'expression plus élevée de la molécule inhibitrice PD-1 sur les cellules CD4 + T pourrait être l'un des mécanismes médiés par le HTNV pour altérer les réponses immunitaires, ce qui peut conduire à un dysfonctionnement de la réponse spécifique des cellules CD4 + T et une maladie beaucoup plus grave. En fait, outre les cellules CD4 + T fonctionnelles que nous avons détectées dans le sang périphérique des patients atteints de HFRS, les cellules CD4 + T sont également impliquées dans les réponses immunitaires localisées dans les tissus [76]. L'endothélium activé par le pathogène pourrait diriger l'adhérence localisée des cellules immunitaires [77]. Chez les patients infectés par PUUV, les biopsies rénales ont montré une infiltration interstitielle de lymphocytes [78], et les biopsies pulmonaires ont montré une augmentation des cellules CD4 + T sous-muqueuses [79]. Des études de cas mortels de SPH ont également révélé des infiltrats de cellules mononucléées dans le tissu pulmonaire constitués en grande partie de cellules T CD4 + et CD8 + [80], indiquant une réponse immunitaire locale en termes de lymphocytes T activés. Par conséquent, nous pourrions spéculer que les cellules T beaucoup plus efficaces peuvent être attirées dans les tissus locaux chez les patients plus sévères avec des charges virales plus élevées, entraînant une diminution du nombre de cellules T dans le sang périphérique pour lutter contre l'infection virale, ce qui peut expliquer en partie la corrélation entre la fréquence relativement plus faible des cellules CD4 + T périphériques et la fonction déficitaire des cellules CD4 + T chez les patients sévères ou critiques.

En résumé, HTNV-Gn/Gc pourrait induire la réponse spécifique des lymphocytes T CD4 + caractérisée par un répertoire antigénique plus large, une plus grande capacité de cytotoxicité et de prolifération, une fréquence plus élevée de sécrétion de cytokines et un phénotype de cellule mémoire effectrice entièrement différencié, et susciterait une plus grande défense contre l'infection à HTNV, probablement par l'induction de conditions antivirales dans les cellules hôtes et les effets cytotoxiques à médiation cellulaire des cellules ThGzmB +. Ces résultats fournissent des informations sur le mécanisme des cellules CD4 + T spécifiques au HTNV-Gn/Gc dans le développement d'une réponse anti-HTNV efficace chez les patients atteints de HFRS, augmentant ainsi la compréhension actuelle de la relation entre le HTNV et le système immunitaire de l'hôte et suscitant un vif intérêt. pour d'autres études sur l'immunité des lymphocytes T dans l'infection à HTNV afin de guider le développement de futures thérapies cliniques. Cependant, certaines données que nous avons présentées ici se limitent à l'analyse corrélative. Dans des études futures, nous essaierons d'échantillonner spécifiquement les sites d'infection à HTNV et d'utiliser les modèles animaux de déplétion des CD4 pour valider le caractère indispensable de l'immunité des lymphocytes T CD4 + dans la protection contre l'infection à HTNV. En outre, la question de savoir si les cellules CD4 + T facilitent la différenciation des cellules B et la production d'anticorps, en particulier les anticorps neutralisants contre l'infection à HTNV, doit également être considérée ensuite.


Matériaux et méthodes SI

Culture de cellules.

Les PBMC ont été séparés par centrifugation en gradient de densité Ficoll-Hypaque. Les PBMC utilisées dans la présente étude comprenaient en moyenne 4,1 % ± 1,1 % de cellules T , 0,3 % ± 0,2 % de cellules T Vδ1 et 3,8 % ± 1,3 % de cellules T Vδ2. Les cellules T Pan-γδ ont été isolées positivement des PBMC par tri magnétique (kit anti-TCRγ/δ MicroBead Miltenyi Biotec). Les cellules T Vδ2 ont été isolées positivement en utilisant le clone B6 anti-Vδ2 marqué à la phycoérythrine (PE) en combinaison avec des billes anti-PE (Miltenyi Biotec). Des conditions de séparation optimisées [c'est-à-dire, l'utilisation de deux colonnes consécutives de tri de cellules activées magnétiquement (MACS)] ont abouti à une pureté de >98%. Pour éviter la (pré)activation, des cellules T purifiées ont été cultivées pendant 22 h à 37 °C. Pour l'activation spécifique des cellules T Vδ2 dans le total des cellules T γδ, du BrHPP spécifique à Vδ2 a été utilisé (48). Des billes A/E (Miltenyi Biotec) utilisées pour l'activation de Vδ2 isolé ont été recouvertes de 10 ug/mL d'anti-CD3, de 10 ug/mL d'anti-CD28 et de 1 ug/mL de mAb anti-CD2. Pour la stimulation, une bille par cellule cible a été utilisée (21). La pureté des cellules T Vδ2 expansées par billes BrHPP et A/E après 15 jours d'expansion était supérieure à 98 %. Pour la stimulation des cellules T CD4 et CD8, des plaques ont été recouvertes d'anti-CD3 (clone OKT3 Janssen-Cilag) à 2 g/mL, et de l'anti-CD28 soluble (clone CD28.2 BD Biosciences) a été ajouté directement aux cultures cellulaires à 1 g/mL.

Détermination de l'expansion cellulaire.

La prolifération cellulaire a été mesurée par absorption de thymidine 3H-radiomarquée. Après restimulation de 20 × 10 3 cellules T Vδ2 à expansion différentielle, le nombre absolu de cellules Vδ2 T viables a été mesuré après 7 jours supplémentaires de culture in vitro par une méthode de cytométrie en flux appelée test de dilution cellulaire standard (SCDA) (49). En bref, les cellules de plaques 96 puits à fond rond ont été lavées et colorées avec un anti-TCRγδ-PE/Cy7 (clone 11F2 BD Biosciences) et un anti-Vδ2-PE (clone B6 BD Biosciences). Après une étape de lavage, les cellules ont été remises en suspension dans un tampon d'échantillon contenant un nombre défini de cellules standard fixées marquées à l'allophycocyanine et 0,2 ug/mL d'iodure de propidium. Sur la base du nombre connu de cellules standard, le nombre absolu de cellules T Vδ2 viables dans une microculture donnée a été déterminé comme décrit précédemment (21, 49).

Cytométrie en flux.

En plus du mAb utilisé pour la coloration de surface dans les SCDA, les mAb suivants ont été utilisés pour la coloration intracellulaire : anti-Granzyme B (clone GB11), anti-IFN-γ (clone 4S.B3), anti-IL-9 (clone MH9A3) , anti-IL-13 (clone JES10-5A2), anti-TNF-α (clone 359-81-11), anti-Perforine (clone dG9), IgG1 (clone MOPC-21) et IgG2b (clone 27-35 ) contrôles isotypiques (tous de BD Biosciences). Pour la détection des cytokines intracellulaires, les cellules ont été stimulées pendant 6 h avec 20 ng/mL de TPA (Sigma-Aldrich) et 1 g/mL d'ionomycine (EMD Millipore/Calbiochem) comme indiqué, les cellules ont toujours été traitées avec 3 μM de monensine (EMD Millipore/Calbiochem ) 4 h avant fixation. Ensuite, les cellules ont été fixées et perméabilisées en utilisant le Cytofix/Cytoperm/Permwash-Kit (BD Biosciences). Pour la coloration intracellulaire des facteurs de transcription, nous avons utilisé les AcM suivants : anti-Bcl-6 (clone K112-91), anti-FoxP3 (clone 259D), anti-GATA-3 (clone L50-823) et IgG1 (clone MOPC -21) contrôles isotypiques (tous issus de BD Biosciences) et anti-Helios (clone 22F6), anti–T-bet (clone 4B10), anti-PU.1 (clone 7C6B05) et IgG (clone HTK888) contrôles isotypiques (tous de Biolégende). Pour la détection des facteurs de transcription, les cellules ont été fixées et perméabilisées à l'aide du jeu de tampons de coloration des facteurs de transcription d'Affymetrix/eBioscience. Tous les échantillons ont été analysés sur un cytomètre en flux FACS-Fortessa (BD Biosciences) en utilisant le logiciel BD FACSDiva v. 8. Pour une analyse plus approfondie, le logiciel FlowJo v. 10 a été utilisé.

Mesure de la sécrétion de cytokines.

Un essai de dépistage magnétique Luminex (R&D Systems/Biotechne) a été utilisé pour mesurer simultanément jusqu'à 16 analytes (IL-1α, IL-4, IL-5, IL-6, IL-9, IL-10, IL-12, IL -13, IL-17, IL-22, IL-27, CXCL-13, CCL22, IFN-γ, TNF-α et LIF) sur un système Luminex LX100. Les données acquises à l'aide du micrologiciel (logiciel) Luminex xPonent 2.3/3.1 représentent la médiane de l'intensité de fluorescence des analytes respectifs. Pour chaque courbe standard, un ajustement de courbe a été appliqué conformément au manuel du fabricant. Les concentrations de l'échantillon ont été interpolées à partir de l'équation de régression résultante. Chaque valeur a été mesurée en duplicatas expérimentaux. Pour la détection de l'IL-9 uniquement dans les surnageants, un ELISA IL-9 DuoSet (R&D Systems/Biotechne) a été utilisé.

RT-PCR quantitative.

L'ARN a été isolé à l'aide du RNeasy Mini-Kit (Qiagen). La RT de 250 ng d'ARNm a été réalisée à 37 °C pendant 1 h en utilisant 3 g d'amorces hexamères aléatoires (Invitrogen/Thermo Fisher Scientific,), 25 nmol de dNTP (Bioline), 200 UI de virus de la leucémie murine de Moloney (M- MLV) Reverse Transcriptase (Promega) et M-MLV Reverse Transcriptase Reaction Buffer (Promega) dans un volume total de 20 L en présence de 20 UI de RNasin Plus RNase Inhibitor (Promega). Les niveaux d'expression des gènes d'intérêt dans les cellules T Vδ2 activées dans des conditions (je) à (iv) ont été quantifiés par RT-PCR. À cette fin, 0,8 L d'ADNc et 10 pmol d'une amorce directe et d'une amorce inverse ont été ajoutés à un mélange réactionnel contenant ImmoMix (Bioline), ROX Reference Dye (Invitrogen), SYBR Green (Invitrogen/Thermo Fisher Scientific) et 2,5 mM MgCl2 dans un volume final de 20 L. Le dosage RT-PCR quantitatif a été réalisé en trois étapes, avec 15 s à 95 °C, 15 s à 60 °C et 10 s à 70 °C. L'expression des gènes a été analysée sur un thermocycleur ICycler (582BR Biorad) avec un module optique ICycler (584BR Biorad). La qualité des produits PCR a été contrôlée par analyse de la courbe de fusion. Une liste d'amorces spécifiques achetées auprès de TIB Molbiol utilisées pour la RT-PCR est fournie dans le tableau S2.

Analyse du transcriptome.

L'ARN total isolé par un RNeasy Mini-Kit a été traité comme décrit précédemment (50) et hybride à une matrice Affymetrix Human Gene 1.0 st v1 selon les directives du fabricant. Les données brutes ont été normalisées à l'aide de RMA (R Bioconductor). Les transcriptions qui montraient une expression médiane inférieure à l'expression médiane des contrôles de fond antigénomique sur la matrice Affymetrix Human Gene 1.0 st v1 ont été classées comme non exprimées, et donc exclues d'une analyse plus approfondie. Les transcriptions ont été considérées comme exprimées de manière différentielle lorsqu'elles ont été classées comme exprimées et le facteur de changement (basé sur les ratios des médianes) était de >1,5 ou <−1,5. Une analyse de cluster a été réalisée à l'aide de TIBCO Spotfire 6.5 par clustering hiérarchique avec corrélation comme mesure de distance. L'analyse en composantes principales a été réalisée à l'aide du même logiciel, bien que seules les deux composantes les plus fortes aient été affichées. Toutes les données ont été normalisées en fonction du score z avant l'analyse en grappes et l'analyse en composantes principales.


Les cellules T trouvées chez les patients COVID-19 «augurent bien» pour une immunité à long terme

Les guerriers immunitaires connus sous le nom de cellules T nous aident à combattre certains virus, mais leur importance pour lutter contre le SRAS-CoV-2, le virus qui cause le COVID-19, n'est pas claire. Maintenant, deux études révèlent que les personnes infectées hébergent des cellules T qui ciblent le virus et peuvent les aider à se rétablir. Les deux études ont également révélé que certaines personnes jamais infectées par le SRAS-CoV-2 possèdent ces défenses cellulaires, très probablement parce qu'elles ont déjà été infectées par d'autres coronavirus.

"Ce sont des données encourageantes", déclare la virologue Angela Rasmussen de l'Université de Columbia. Bien que les études ne précisent pas si les personnes qui éliminent une infection par le SRAS-CoV-2 peuvent éloigner le virus à l'avenir, les deux ont identifié de fortes réponses des lymphocytes T, ce qui « est de bon augure pour le développement d'une immunité protectrice à long terme, ", dit Rasmussen. Les résultats pourraient également aider les chercheurs à créer de meilleurs vaccins.

Les plus de 100 vaccins COVID-19 en développement se concentrent principalement sur une autre réponse immunitaire : les anticorps. Ces protéines sont fabriquées par les cellules B et se fixent idéalement sur le SRAS-CoV-2 et l'empêchent de pénétrer dans les cellules. Les cellules T, en revanche, contrecarrent les infections de deux manières différentes. Les cellules T auxiliaires incitent les cellules B et autres défenseurs immunitaires à agir, tandis que les cellules T tueuses ciblent et détruisent les cellules infectées. La gravité de la maladie peut dépendre de la force de ces réponses des lymphocytes T.

À l'aide d'outils bioinformatiques, une équipe dirigée par Shane Crotty et Alessandro Sette, immunologistes à l'Institut d'immunologie de La Jolla, a prédit quels morceaux de protéines virales provoqueraient les réponses cellulaires T les plus puissantes. Ils ont ensuite exposé les cellules immunitaires de 10 patients qui s'étaient remis de cas bénins de COVID-19 à ces extraits viraux.

Tous les patients portaient des cellules T auxiliaires qui reconnaissaient la protéine de pointe SARS-CoV-2, qui permet au virus de s'infiltrer dans nos cellules. Ils hébergeaient également des cellules T auxiliaires qui réagissent à d'autres protéines du SRAS-CoV-2. Et l'équipe a détecté des cellules T tueuses spécifiques au virus chez 70% des sujets, rapportent-ils aujourd'hui dans Cell. "Le système immunitaire voit ce virus et met en place une réponse immunitaire efficace", explique Sette.

Les résultats concordent avec ceux d'une étude publiée sous forme de prépublication sur medRxiv le 22 avril par l'immunologiste Andreas Thiel de l'hôpital universitaire de la Charité à Berlin et ses collègues. Ils ont identifié des cellules T auxiliaires ciblant la protéine de pointe chez 15 des 18 patients hospitalisés avec COVID-19.

Les équipes ont également demandé si les personnes qui n'ont pas été infectées par le SRAS-CoV-2 produisent également des cellules qui le combattent. Thiel et ses collègues ont analysé le sang de 68 personnes non infectées et ont découvert que 34% hébergeaient des cellules T auxiliaires qui reconnaissaient le SRAS-CoV-2. L'équipe de La Jolla a détecté cette réactivité croisée dans environ la moitié des échantillons de sang stockés collectés entre 2015 et 2018, bien avant le début de la pandémie actuelle. Les chercheurs pensent que ces cellules ont probablement été déclenchées par une infection passée par l'un des quatre coronavirus humains qui provoquent le rhume. Les protéines de ces virus ressemblent à celles du SRAS-CoV-2.

Les résultats suggèrent que « l'une des raisons pour lesquelles une grande partie de la population peut être en mesure de faire face au virus est que nous pouvons avoir une petite immunité résiduelle de notre exposition aux virus du rhume », explique l'immunologiste viral Steven Varga de l'Université de l'Iowa. Cependant, aucune des études n'a tenté d'établir que les personnes présentant une réactivité croisée ne tombent pas aussi malades à cause de COVID-19.

Avant ces études, les chercheurs ne savaient pas si les cellules T jouaient un rôle dans l'élimination du SRAS-CoV-2, ou même si elles pouvaient provoquer une réaction excessive du système immunitaire. "Ces articles sont vraiment utiles car ils commencent à définir la composante des cellules T de la réponse immunitaire", explique Rasmussen. Mais elle et d'autres scientifiques avertissent que les résultats ne signifient pas que les personnes qui se sont remises de COVID-19 sont protégées contre la réinfection.

Pour déclencher la production d'anticorps, les vaccins contre le virus doivent stimuler les cellules T auxiliaires, note Crotty. « Il est encourageant de constater que nous observons de bonnes réponses des lymphocytes T auxiliaires contre le SRAS-CoV-2 dans les cas de COVID-19 », dit-il. Les résultats ont d'autres implications importantes pour la conception de vaccins, explique la virologue moléculaire Rachel Graham de l'Université de Caroline du Nord, Chapel Hill. La plupart des vaccins en cours de développement visent à provoquer une réponse immunitaire contre le pic, mais l'étude du groupe La Jolla a déterminé que les lymphocytes T réagissaient à plusieurs protéines virales, suggérant que des vaccins qui sic le système immunitaire sur ces protéines pourraient également être plus efficaces. « Il est important de ne pas se concentrer uniquement sur une seule protéine », dit Graham.


Résumé

La leucémie myéloïde chronique est une néoplasie résultant d'une translocation entre les chromosomes 9 et 22 produisant l'hybride BCR-ABL connu sous le nom de chromosome Philadelphie (Ph). Dans la leucémie myéloïde chronique, une prolifération de cellules myéloïdes malignes se produit dans la moelle osseuse en raison d'une activité excessive de la tyrosine kinase. Afin de maintenir l'homéostasie, les cellules tueuses naturelles, au moyen de récepteurs, identifient le complexe majeur d'histocompatibilité à la surface des cellules tumorales et induisent ensuite l'apoptose. Le récepteur NKG2D dans les cellules tueuses naturelles reconnaît les protéines transmembranaires liées aux gènes A et B liés aux chaînes du complexe majeur d'histocompatibilité de classe I (MICA et MICB), et c'est par l'interaction entre NKG2D et MICA que les cellules tueuses naturelles exercent une activité cytotoxique contre cellules tumorales de la leucémie myéloïde chronique. Cependant, en cas d'exposition chronique du récepteur NKG2D, le ligand MICA libère à la surface des cellules tumorales des protéines solubles appelées sMICA, qui modulent négativement NKG2D et permettent aux cellules tumorales d'éviter la lyse médiée par les cellules tueuses naturelles. Le blocage de la formation de sMICA peut être une stratégie antitumorale importante. Un traitement utilisant des inhibiteurs de tyrosine kinase induit une modulation de l'expression de NKG2DL, ce qui pourrait favoriser l'activité des cellules tueuses naturelles. Cependant, ce mécanisme n'a pas été entièrement décrit dans la leucémie myéloïde chronique. Dans la présente étude, nous analysons le rôle des cellules tueuses naturelles pour réduire la prolifération et dans la mort cellulaire des cellules tumorales dans la leucémie myéloïde chronique.

Leucémie, myélogène, chronique, cellules BCR-ABL Positive Killer, cellules tueuses naturelles de la sous-famille des récepteurs de type lectine D Inhibiteurs de la protéine kinase

Le rôle des cellules tueuses naturelles dans la leucémie myéloïde chronique

Anna Carolyna Araújo Danier I Ricardo Pereira de Melo I Marcelo Henrique Napimoga II, III Maria Theresa Cerávolo Laguna-Abreu II

I Universidade de Uberaba - UNIUBE, Uberaba, MG, Brésil

II Laboratoire de Biopathologie et Biologie Moléculaire, Universidade de Uberaba - UNIUBE, Uberaba, MG, Brésil

III Laboratoire d'immunologie et de biologie moléculaire, Instituto e Centro de Pesquisas São Leopoldo Mandic, Campinas, SP, Brésil

auteur correspondant

La leucémie myéloïde chronique est une néoplasie résultant d'une translocation entre les chromosomes 9 et 22 produisant l'hybride BCR-ABL connu sous le nom de chromosome Philadelphie (Ph). Dans la leucémie myéloïde chronique, une prolifération de cellules myéloïdes malignes se produit dans la moelle osseuse en raison d'une activité excessive de la tyrosine kinase. Afin de maintenir l'homéostasie, les cellules tueuses naturelles, au moyen de récepteurs, identifient le complexe majeur d'histocompatibilité à la surface des cellules tumorales et induisent ensuite l'apoptose. Le récepteur NKG2D dans les cellules tueuses naturelles reconnaît les protéines transmembranaires liées aux gènes A et B liés aux chaînes du complexe majeur d'histocompatibilité de classe I (MICA et MICB), et c'est par l'interaction entre NKG2D et MICA que les cellules tueuses naturelles exercent une activité cytotoxique contre cellules tumorales de la leucémie myéloïde chronique. Cependant, en cas d'exposition chronique du récepteur NKG2D, le ligand MICA libère à la surface des cellules tumorales des protéines solubles appelées sMICA, qui modulent négativement NKG2D et permettent aux cellules tumorales d'éviter la lyse médiée par les cellules tueuses naturelles. Le blocage de la formation de sMICA peut être une stratégie antitumorale importante. Un traitement utilisant des inhibiteurs de tyrosine kinase induit une modulation de l'expression de NKG2DL, ce qui pourrait favoriser l'activité des cellules tueuses naturelles. Cependant, ce mécanisme n'a pas été entièrement décrit dans la leucémie myéloïde chronique. Dans la présente étude, nous analysons le rôle des cellules tueuses naturelles pour réduire la prolifération et dans la mort cellulaire des cellules tumorales dans la leucémie myéloïde chronique.

Mots clés: Leucémie myéloïde chronique, cellules BCR-ABL Positive Killer, cellules tueuses naturelles de la sous-famille des récepteurs de type lectine D Inhibiteurs de protéine kinase/pharmacologie

Les cellules tueuses naturelles (NK), qui font partie du système immunitaire inné, possèdent une cytotoxicité antitumorale. Ces cellules diffèrent des lymphocytes T et B en ce qu'elles sont plus grosses, ne nécessitent pas de sensibilisation préalable et portent à leur surface des marqueurs CD16 et CD56, responsables de l'action cytotoxique. (1,2)

La mort cellulaire médiée par les cellules NK résulte de la reconnaissance par les différentes classes de récepteurs des cellules NK, du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) à la surface des cellules tumorales et par l'action des granules lytiques dans les cellules NK. (2,3)

Une fois activées, les cellules NK subissent des changements morphologiques dans lesquels les granules lytiques se déplacent en direction du site d'interaction avec la cellule cible. Peu de temps après, la membrane externe du granule fusionne avec la membrane cytoplasmique et le contenu du granule, dont les composants les plus importants sont les molécules de perforine et de granzyme, est expulsé dans l'espace synaptique. Les perforines produisent des pores dans la membrane cellulaire cible, altérant sa perméabilité et provoquant une lyse osmotique. Les granzymes induisent l'apoptose assistée par les perforines. (2)

La sensibilité des cellules cibles à l'action des cellules NK est inversement proportionnelle à leur expression du CMH suggérant que les cellules NK reconnaissent et attaquent les cellules avec une faible expression du CMH-I. Ce mécanisme de reconnaissance est un aspect crucial du système immunitaire inné, car les cellules T ne reconnaissent les antigènes qu'au moyen du CMH. La perte d'expression du CMH fait donc que les cellules sont « hors de portée » des cellules T. (4)

Des marqueurs CD56 et CD16 existent à la surface des cellules NK et il existe deux sous-types cellulaires différents, qui diffèrent selon l'expression de CD56. La plupart des cellules NK, appelées cellules CD56 dim, ont une faible expression de CD56 et une expression élevée de CD16. Prédominant (

90%) dans la circulation sanguine périphérique, la fonction principale de ces cellules est de fournir une cytotoxicité naturelle. L'autre sous-groupe de cellules NK est caractérisé par une expression élevée de CD56 et une expression faible ou nulle de CD16. Ceux-ci sont appelés CD56 brillant et sont équivalents à

10% de la population totale de cellules NK. La fonction principale de ces cellules est de produire des cytokines. (2) Les cellules CD56 dim contiennent une concentration plus élevée de granules lytiques. Les deux sous-types de cellules NK présentent une cytotoxicité similaire après un traitement avec l'interleukine-2 (IL-2). (5)

Les cellules NK peuvent agir sur les oncoprotéines chez les patients atteints de leucémie myéloïde chronique (LMC). (6,7) Cette néoplasie est le résultat d'une anomalie génétique caractérisée par la présence du chromosome Philadelphie (Ph), qui résulte d'une translocation entre les chromosomes 9 et 22 [appelé t(922)(q34q11)]. (8-10) Cette translocation forme le gène breakpoint cluster region (BCR) dans le chromosome 22, et le gène du virus de la leucémie d'Abelson (ABL) dans le chromosome 9, induisant ainsi l'apparition de la fusion du gène BCR-ABL dans le chromosome 22 q- ou chromosome Ph et la fusion réciproque du gène ABL-BCR dans le chromosome 9q+. (10,11)

Le gène actif BCR-ABL favorise la phosphorylation d'une protéine chimérique. Cette protéine est responsable de la prolifération d'un clone de cellules myéloïdes malignes dans la moelle osseuse en raison de l'activité excessive de tyrosine kinase qu'elle induit, ce qui confère une haute résistance à la mort cellulaire à la cellule leucémique. C'est cette activation qui est responsable de la pathogenèse de la LMC. (12)

Les mécanismes de résistance qui provoquent une croissance et une prolifération cellulaires plus importantes en présence du chromosome Ph par rapport aux cellules normales ne sont pas entièrement compris. (13) Des études ont indiqué que le contrôle de l'activité de la tyrosine kinase est essentiel dans le traitement de la LMC. (14,15) Les médicaments utilisés pour inhiber ce processus conduisent à l'apoptose des cellules malignes, réduisant ainsi la prolifération tumorale. (14,16)

Recherches menées in vitro a démontré que certains des médicaments qui inhibent la tyrosine kinase exercent un effet inhibiteur sur le système immunitaire en décourageant la prolifération cellulaire et en supprimant l'action des cellules NK. (17,18) Cependant, des travaux plus récents menés in vivo ne supporte pas cette notion, puisque des augmentations des cellules NK et T ont été observées chez les patients suivant un traitement avec ces médicaments. (19)

Le mode d'action des cellules NK dans la LMC n'a pas encore été complètement décrit. Le présent travail utilise donc une revue de la littérature pour analyser la participation des cellules NK à la réduction de la prolifération et à la mort cellulaire dans la LMC.

Récepteurs activateurs et inhibiteurs des cellules NK

La capacité des cellules NK à distinguer les cellules infectées et transformées de manière maligne des cellules normales dépend de leur expression de récepteurs inhibiteurs et activateurs. (1) Il existe quatre grandes familles de récepteurs dans les cellules NK. Les familles des lectines de type C, des récepteurs tueurs de type immunoglobuline (KIR) et des récepteurs leucocytaires de type immunoglobuline (LIR) possèdent à la fois des récepteurs activateurs et inhibiteurs. Cependant, la famille des récepteurs naturels de cytotoxicité (NCR) ne possède que des récepteurs activateurs. (2,6,20)

Les récepteurs inhibiteurs reconnaissent le CMH-I, qui est souvent exprimé dans les cellules saines mais rarement trouvé dans les cellules cancéreuses, tandis que les récepteurs activateurs des cellules NK reconnaissent les structures présentes à la fois dans les cellules normales et tumorales. (21) L'influence des voies inhibitrices est plus importante lorsque le CMH-I est reconnu par rapport aux voies activatrices. Pendant ce temps, lorsque les ligands des récepteurs activateurs sont stimulés, le nombre de ces ligands augmente, permettant aux voies activatrices d'augmenter et de dominer l'action des récepteurs inhibiteurs, ce qui confère aux cellules NK la capacité de détruire les cellules exprimant les molécules MHC-I. On pense que le signal d'inhibition prévaut si les signaux d'inhibition et d'activation sont égaux. (20,21)

Les motifs inhibiteurs à base d'immunorécepteurs à base de tyrosine (ITIM) dans leurs queues cytoplasmiques sont communs aux différentes familles de récepteurs inhibiteurs des cellules NK. La première famille de récepteurs comprend ceux similaires à l'activateur de lectine de type C du groupe NK 2 (NKG2), qui sont des hétérodimères possédant la sous-unité CD94. Les membres AB (CD94/NKG2A/B) de cette famille reconnaissent l'antigène leucocytaire humain E (HLA-E) et fournissent un signal inhibiteur. D'autres membres, tels que CD94/NKG2C, reconnaissent également HLA-E, mais ils fournissent un signal d'activation. Ils possèdent des ITIM cytoplasmiques, qui agissent comme des récepteurs d'activation des cellules NK. Le CD94/NKG2E/H produit un signal d'activation, mais son ligand est inconnu. (2)

Un autre composant de cette famille est le membre récepteur D (NKG2D), qui possède un signal d'activation et, bien qu'il n'interagisse pas avec CD94, reconnaît les protéines transmembranaires liées aux molécules MICA et MICB (gènes A et B liés aux chaînes du complexe majeur d'histocompatibilité de classe I) et la famille protéine-ligand UL-16 (protéines ULBP1, ULBP2 et ULBP3). (2,20,22)

La deuxième famille de récepteurs comprend les KIR. Quatorze gènes de la famille KIR, localisés sur le chromosome 19q13.4, ont été décrits. (20) Le nombre et la composition des gènes varient selon les individus et leur expression varie selon les cellules NK. Les KIR sont chargés d'aider à identifier les agents infectieux et les cellules transformées, qui sont reconnus selon la présence ou l'absence de molécules de surface HLA. La réponse immunologique des cellules NK dépend donc de la concentration en HLA à la surface de la cellule cible. Les membres de cette famille possèdent deux ou trois domaines extracellulaires similaires à l'immunoglobuline. Les KIR reconnaissent différents allèles des molécules HLA-A, B et C. La séquence des peptides liés au CMH est importante pour la reconnaissance par les KIR.L'interaction HLA avec les KIR est caractérisée par une liaison et un détachement rapides, ce qui est cohérent avec le fait que les cellules NK sont capables de reconnaître les molécules du CMH dans diverses cellules dans un court intervalle de temps. Le signal inhibiteur émis par les cellules NK suite à la reconnaissance des molécules du CMH par les KIR est de courte durée, permettant à la même cellule NK de continuer et de détruire une cellule cible négative. Certains membres de la famille KIR possèdent une queue cytoplasmique dépourvue d'ITIM, ce qui leur permet d'agir comme des récepteurs activateurs. (23,24)

Enfin, il existe la famille des récepteurs inhibiteurs de type immunoglobuline, les immunoglobulin-like transcrits (ILT) ou leucocyte immunoglobulin-like receptors (LIR) ou CD85. L'un des membres de cette famille, ILT-2, a une large spécificité pour de nombreux allèles du CMH de classe I. Cependant, ses ligands n'ont pas encore été complètement identifiés. (20)

Dans les récepteurs inhibiteurs, les ITIM sont essentiels pour la signalisation des molécules du CMH. Ils recrutent des enzymes phosphatases antagonistes de l'effet des kinases présentes dans la signalisation faite par les récepteurs activateurs. En conséquence, il y a une réduction de la signalisation en activant les récepteurs. (25) Seuls certains ligands récepteurs activateurs sont connus, comme le CD16, qui est un récepteur de faible affinité pour la portion Fc de l'immunoglobuline G (IgG) et dont la fonction implique une cytotoxicité dépendante des anticorps. (24)

La liaison des récepteurs activateurs des cellules NK avec les ligands HLA de classe I (HLA-A, B et C) stimule la production de cytokines qui dirigent la migration d'un grand nombre de cellules vers des emplacements cibles, entraînant la mort des cellules présentant le ligand. Une caractéristique commune aux récepteurs activateurs est la présence de l'enzyme kinase dans la queue cytoplasmique. Le CD16 et d'autres récepteurs activateurs contiennent des motifs d'activation à base d'immunorécepteurs à base de tyrosine (ITAM) dans la queue cytoplasmique. (24)

Une autre famille de récepteurs des cellules NK est constituée exclusivement de récepteurs activateurs appelés récepteurs naturels de cytotoxicité (NCR), dont NKp46, NKp44 et NKp30. Ces marqueurs sont plus fiables dans l'identification des cellules NK, puisque l'expression des NCR est restreinte à ces cellules. Les membres, NKp46 et NKp30, sont exprimés dans les cellules NK de la circulation sanguine périphérique, tandis que NKp44 ne se trouve que dans les cellules NK activées. Cette famille a une participation importante dans l'activité cytolytique contre les cellules tumorales médiées par les cellules NK cependant les ligands de ces récepteurs restent à identifier. (2)

Certains membres des familles KIR et CD94/NKG2 de récepteurs spécifiques du CMH ne possèdent pas d'ITIM, comme déjà mentionné. Cependant, ils s'associent à des molécules présentant l'ITAM et libèrent des signaux d'activation vers les cellules NK. Ces membres comprennent KIR2DS, CD94/NKG2C et CD94/NKG2E/H. Chez l'homme, le NKG2D exprimé dans les cellules NK reconnaît les molécules MICA, MICB et ULBP-1, 2 et 3. Ces ligands ne se trouvent généralement pas en grande quantité dans les cellules normales, sont régulés par le stress ou les dommages à l'ADN et se trouvent fréquemment dans les cellules tumorales. Le niveau d'expression de NKG2D peut augmenter dans les cellules NK en cas d'exposition à l'IL-15. Ces récepteurs peuvent être utilisés par les cellules NK en immunovigilance contre les cellules tumorales. (26)

Action anti-leucémique des cellules NK dans la leucémie myéloïde chronique

Les cellules NK ont une activité cytotoxique contre les cellules malignes dans différents types de leucémie, fournissant une défense de première ligne contre les cellules tumorales. (2) Chez les patients atteints de leucémie, le nombre de cellules NK semble diminuer progressivement à mesure que la maladie passe de la phase chronique à la crise blastique. De plus, les cellules NK isolées de patients à un stade avancé de la maladie présentent une cytotoxicité réduite. (6) Comme les cellules NK sont capables d'exercer une cytotoxicité cellulaire et d'initier une réponse immunitaire adaptative après la libération de la cytokine interféron-γ (IFN-γ ), elles remplissent par conséquent un rôle important dans la réponse immunitaire antitumorale. (27)

L'activation de l'immunorécepteur NKG2D est exprimée dans les lymphocytes cytotoxiques, et stimule la réactivité des cellules NK après reconnaissance de ces ligands (NKG2DL) qui sont largement exprimés dans les cellules malignes mais qui ne sont normalement pas exprimés dans les tissus sains. (5) Des études récentes utilisant des rats ont démontré qu'une carence en NKG2D entraînait une réduction in vitro activité cytotoxique dans certaines tumeurs, alors qu'il y avait une susceptibilité accrue à la tumorigenèse primaire in vivo. (28,29) De plus, la transfection de cellules tumorales faiblement immunogènes avec un NKG2DL marqué a augmenté la sensibilité des cellules à la lyse médiée par les cellules NK in vitro et in vivo dans des modèles murins, (30) confirmant le rôle important de NKG2D dans l'immunovigilance tumorale. L'interaction entre NKG2D et MICA ou MICB pourrait potentiellement augmenter de nombreuses réponses antitumorales innées des cellules NK et des cellules T spécifiques de l'antigène. (31)

Les cellules tumorales extraites de patients atteints de différents types de leucémie, y compris la LMC, exprimaient des niveaux hétérogènes de NKG2DL. (29) Différents types de ligands du récepteur NKG2D peuvent être trouvés dans les cellules tumorales, notamment MICA, MICB, ULBP1 et ULBP2. (30,32) Néanmoins, dans tous les sous-types de leucémie, le ligand présentant la plus grande activité était le MICA. (29)

Dans la LMC, la translocation du gène BCR/ABL affecte les cellules dendritiques, leur permettant d'activer les cellules NK en augmentant l'expression des ligands NKG2D. (33) Le gène BCR-ABL contrôle directement l'expression de NKG2DL et la réactivité antitumorale des cellules NK est directement dépendante de la quantité de NKG2DL à la surface cellulaire, le MICA étant le plus exprimé. (29,30,34) Ainsi, dans la LMC, c'est au moyen de l'interaction NKG2D/MICA que les cellules NK exercent leur rôle cytotoxique contre les cellules tumorales.

En exposition chronique de NKG2D, son ligand MICA peut sécréter des protéines solubles produites à la surface des cellules tumorales, dénommées sMICA. (35,30) L'augmentation des taux sériques de sMICA reflète l'expansion tumorale, car les tissus sains présentent des taux significativement plus faibles de sMICA. (30) La libération de sMICA avec exposition chronique de NKG2DL exprimé dans les cellules tumorales, induit une modulation négative du NKG2D qui reste à la surface des cellules NK des patients atteints de LMC et d'autres types de cancer, facilitant l'échappement des cellules tumorales de la lyse. médiée par les cellules NK. (36) Le blocage de la production de sMICA peut être une stratégie clinique importante pour une réponse antitumorale. (37)

Le traitement de la LMC repose sur les inhibiteurs de la tyrosine kinase, l'imatinib (également connu sous le nom de STI571 ou Glivec ® ) étant le traitement de première intention. Ce médicament a été approuvé pour une utilisation chez les patients atteints de LMC au début de la phase chronique, de la phase d'accélération prolongée et de la phase aiguë finale (crise blastique). (14) Après inhibition spécifique de la tyrosine kinase par l'imatinib, les niveaux de sMICA diminuent et l'expression de NKG2D dans les cellules T est normalisée. (30) Cette réduction de sMICA pourrait donc stimuler la lyse cellulaire médiée par les cellules NK. Pendant ce temps, l'immunothérapie avec l'imatinib interfère dans l'expression des molécules MICA et MICB, altérant la formation d'une synapse immunologique efficace entre les cellules leucémiques et les cellules NK. En conséquence, l'immunogénicité des cellules leucémiques BCR-ABL peut être affectée, entravant le développement d'une réponse immunitaire spécifique et réduisant la sensibilité à la cytolyse médiée par les cellules NK. (30,38) Des études plus récentes ont indiqué que l'imatinib ne semble pas préjudiciable à la cytotoxicité ou à la production de cytokines par les cellules NK. (39)

Les patients atteints de LMC qui présentent une résistance ou une intolérance au traitement utilisant l'imatinib ont été traités avec des médicaments thérapeutiques de deuxième génération tels que le dasatinib (également connu sous le nom de BMS354825 ou Sprycel ® ) ou le nilotinib (AMN107 ou Tasigna ® ). (14,17) Ces médicaments ont produit des réponses chez les patients traités pendant les phases chroniques et accélérées de la LMC. (14) Dasatinib réduit considérablement la réactivité des cellules NK en inhibant les voies de signalisation mais sans influencer leur viabilité. Le nilotinib a un moindre impact sur la cytotoxicité exercée par les cellules NK et inhibe la production de cytokines par ces cellules en induisant la mort cellulaire des cellules NK brillantes CD56. (39,40)

Il a été démontré in vitro et in vivo que les cellules NK possèdent une activité anti-leucémique importante et que ces cellules peuvent être impliquées dans le contrôle des clones malins dans la LMC. Différents médicaments thérapeutiques ont été utilisés dans le traitement de la LMC, provoquant finalement une expression réduite des ligands MICA et MICB, altérant ainsi le fonctionnement des cellules NK. Malgré les avancées dans la compréhension des cellules NK, leur potentiel d'utilisation dans le traitement des patients atteints de LMC n'est pas encore bien établi. D'autres études seront nécessaires avant que l'immunothérapie utilisant les cellules NK soit acceptée dans la pratique clinique.

L'activation de l'immunorécepteur NKG2D est exprimée dans les lymphocytes cytotoxiques, ainsi la réactivité des cellules NK est stimulée suite à la reconnaissance de NKG2DL. Le gène BCR-ABL contrôle directement l'expression de NKG2DL et la réactivité antitumorale des cellules NK dépend directement de la quantité de ces récepteurs à la surface cellulaire. Dans la LMC, la production de sMICA inhibe l'action anti-leucémique des cellules NK et favorise la survie tumorale. Pendant le traitement avec des inhibiteurs de la tyrosine kinase, l'expression de NKG2DL est modulée, ce qui peut favoriser l'action des cellules NK.

Divulgation des conflits d'intérêts : les auteurs ne déclarent aucun intérêt financier concurrent


Discussion

Dans cette étude, nous avons caractérisé les effets antitumoraux d'un mAb DR5 anti-souris agoniste, MD5-1, in vivo. L'Acm DR5 anti-souris n'a pas seulement inhibé s.c. métastases en croissance, mais aussi métastases pulmonaires et hépatiques de tumeurs murines sensibles au TRAIL, sans toxicité systémique apparente. De plus, pour la première fois, nous avons révélé que le rejet primaire médié par l'Acm anti-DR5 des tumeurs sensibles au TRAIL induisait efficacement une immunité des cellules T spécifique de la tumeur chez des hôtes immunocompétents, ce qui pourrait également éradiquer les variantes tumorales résistantes au TRAIL. Ces résultats ont corroboré la capacité de l'Acm induisant l'apoptose à stimuler l'immunité antitumorale adaptative et l'utilité potentielle de l'Acm anti-DR5 en tant que thérapeutique anticancéreuse.

Un certain nombre d'études antérieures ont évalué le mécanisme d'action des AcM antitumoraux, mais en général, le mécanisme d'action in vivo reste mal compris. Des études in vivo très complètes ont été réalisées avec des AcM réactifs avec erbB2 (Herceptin), CD20 (rituxan) et des antigènes de mélanome (17, 35, 36). Ceux-ci ont démontré l'importance du FcR, de l'ADCC et des macrophages dans le rejet de la tumeur primaire, avec plus de conjectures concernant le rôle possible du complément (37). En revanche, les preuves d'effets cytotoxiques directs de ces mAb et d'autres in vivo sont rares. Notre approche actuelle consistait à cibler un antigène tumoral (DR5) capable de déclencher la mort des cellules tumorales directement via l'activation de la caspase. Que nous ayons utilisé des cellules effectrices non cytotoxiques ou cytotoxiques ou des cellules effectrices qui n'exprimaient que le FcyRII non activateur, la réticulation de DR5 par MD5-1 était suffisante pour provoquer la mort des cellules tumorales dépendantes de la caspase in vitro. Comme démontré in vivo, l'activité cytotoxique de MD5-1 contre les cellules tumorales sensibles au TRAIL nécessitait une réticulation par les cellules immunitaires innées exprimant FcR, telles que les cellules NK et les macrophages. Bien que les cellules NK soient des effecteurs bien connus de l'ADCC (31), MD5-1 n'a pas déclenché l'ADCC dépendant de la perforine in vitro et l'effet antimétastatique de MD5-1 n'a pas été altéré chez les souris perforine −/−. De plus, la déplétion des cellules NK n'altère que faiblement l'effet tumoricide de MD5-1. Ces résultats suggèrent une contribution mineure des cellules NK et de l'ADCC à médiation par les cellules NK aux effets antitumoraux de MD5-1. En revanche, le traitement par mAb anti-CD11b a suggéré une contribution majeure des macrophages CD11b +. Les cellules effectrices CD11b + pourraient également inclure des DC myéloïdes, qui expriment également FcR (38). Conformément à cette notion, une infiltration accrue de macrophages F4/80 + et CD205 + CD a été observée dans les tumeurs traitées par MD5-1. Le traitement anti-CD11b n'épuise pas les macrophages mais inhibe plutôt la fonction Mac-1 (34, 39), et d'après d'autres études, il est clair que Mac-1 est nécessaire pour un ADCC efficace (40). Nous ne pouvons pas exclure formellement un rôle pour l'ADCC in vivo car la présence de FcR activant (FcγRI ou FcγRIII contenant le FcRγ), mais pas de FcγRII, était requise pour le rejet de la tumeur primaire par MD5-1 in vivo. Néanmoins, les macrophages interviennent généralement dans l'ADCC via leur production d'oxydes nitriques et de superoxydes (32). Ainsi, la protection des tumeurs R331-FLIP de MD5-1 in vivo a fortement suggéré que les effets antitumoraux de MD5-1 étaient principalement médiés par l'induction de l'apoptose dépendante de la caspase via DR5 comme démontré in vitro, plutôt que le déclenchement de l'ADCC par macrophages. Compte tenu des effets inhibiteurs de l'expression de FLIP in vitro et in vivo et de la capacité de MD5-1 à engager FcγRII pour déclencher la mort des cellules tumorales in vitro, nous suggérons la possibilité que l'activation via la chaîne FcRγ (et en conjonction avec Mac-1) dans vivo peut améliorer la fonction et le recrutement ultérieur des cellules immunitaires innées exprimant le FcR, qui contribuent ensuite au développement de l'immunité adaptative.

Plus important encore, aucune étude antérieure n'a évalué et caractérisé le développement d'une immunité adaptative à la suite d'un rejet de tumeur primaire induit par des anticorps. Une étude précédente a démontré que le simple revêtement des cellules tumorales avec des anticorps dirigés contre des molécules de surface (comme le syndécan-1) favorisait la présentation croisée des antigènes cellulaires par les CD aux cellules T, mais ces études étaient limitées à l'analyse in vitro et le mécanisme ici était très probablement opsonisé. phagocytose des cellules tumorales (41, 42). Il convient également de noter que l'induction primaire de l'apoptose dans les cellules tumorales et l'induction secondaire de l'immunité spécifique à la tumeur ont été conceptuellement impliquées, mais non prouvées, dans les effets thérapeutiques des mAb anti-Her2 et anti-CD20 en milieu clinique (43, 44 ). Nous avons maintenant fourni des preuves nouvelles et rigoureuses que les stratégies basées sur les anticorps ciblant un récepteur de la mort conduisent à l'induction d'une immunité des cellules T spécifique de la tumeur. Il est important de noter que nous avons démontré que l'apoptose médiée par le récepteur de la mort évoquait efficacement l'immunité des cellules T spécifique de la tumeur contre les variantes résistantes au rejet primaire. L'émergence de variantes résistantes au TRAIL est un problème critique pour la thérapie basée sur le TRAIL (45). Nos résultats ont indiqué que la thérapie par mAb anti-DR5 peut résoudre ce problème en induisant des CTL spécifiques à la tumeur qui peuvent éliminer les variants par cytotoxicité médiée par la perforine et le FasL. Notamment, par comparaison, l'immunisation avec des cellules tumorales irradiées préalablement revêtues du mAb MD5-1 n'a pas immunisé de manière significative les souris contre la tumeur. Bien que cette limitation nous empêchait d'étudier plus facilement les mécanismes d'induction de l'immunité adaptative, ces données suggèrent que l'induction active de l'apoptose des cellules tumorales médiée par DR5 de concert avec le recrutement de cellules immunitaires innées exprimant FcR était nécessaire pour une induction optimale de CTL spécifiques de la tumeur. Il semble probable que l'Acm anti-DR5 induit non seulement l'apoptose dans les cellules tumorales en recrutant des macrophages et des DC exprimant FcR, mais cible également les cellules tumorales apoptotiques vers ces APC via FcR. Ensuite, les APC présentent des antigènes tumoraux croisés et induisent des CTL spécifiques à la tumeur (42, 46-48). Conformément à cette notion, il a été rapporté que l'absorption médiée par FcR de cellules tumorales apoptotiques par les CD pourrait induire efficacement des CTL spécifiques de la tumeur in vivo (49, 50). Par conséquent, la thérapie à base d'anticorps ciblant DR5 pourrait être une stratégie efficace non seulement pour éliminer temporairement les cellules tumorales sensibles au TRAIL, mais également pour potentialiser l'immunité des cellules T spécifiques à la tumeur qui offre une protection à long terme contre la récidive tumorale. Un tel bénéfice reste à établir pour les approches thérapeutiques utilisant le ligand TRAIL recombinant lui-même.

Une préoccupation possible concernant l'utilisation d'AcM anti-DR5 dans le traitement du cancer est sa toxicité potentielle contre les tissus normaux exprimant DR5. Bien qu'une étude précédente ait rapporté l'activité tumoricide d'un mAb anti-humain DR5 agoniste contre des xénogreffes de tumeurs humaines sensibles au TRAIL chez des souris SCID sans toxicité hépatocellulaire in vitro (16), la toxicité potentielle in vivo n'a pas été abordée car ce mAb n'a pas croisé -réagir avec la souris DR5. De plus, il a été rapporté que certaines préparations de TRAIL recombinant étaient cytotoxiques contre les hépatocytes humains en culture (33), les kératinocytes (51) et les thymocytes (52) in vitro. Cependant, d'autres préparations de TRAIL recombinant n'étaient pas cytotoxiques contre ces cellules in vitro (51, 53), et aucune toxicité systémique apparente n'a été observée chez les souris et les primates non humains lorsqu'ils ont été administrés in vivo (10-12). Dans cette étude, nous avons pu évaluer la toxicité potentielle du ciblage de DR5 in vivo. Nous n'avons observé aucune toxicité systémique ou spécifique d'organe détectable du MD5-1 telle qu'estimée par le comportement, le poids corporel, l'apparence globale, les taux de transaminases sanguines et l'examen histologique. Dans des expériences plus récentes, certaines souris ont été traitées avec 300 g de MD5-1 par semaine pendant >150 jours sans aucun signe de toxicité (données non publiées). De manière cohérente, l'expression de DR5 n'était pas détectable à la surface d'hépatocytes ou de thymocytes murins fraîchement isolés, comme estimé par cytométrie en flux (données non publiées). De concert avec nos données, il a été rapporté que les hépatocytes humains normaux n'exprimaient pas DR5 et étaient totalement résistants à l'AcM anti–humain DR5 in vitro (16). Collectivement, ces observations suggèrent que l'Acm anti-DR5 pourrait être sûr en tant qu'agent thérapeutique.

Nos résultats suggèrent d'autres avantages possibles du traitement par mAb anti-DR5 par rapport aux activités antitumorales de TRAIL endogène ou recombinant. Premièrement, bien que le TRAIL endogène inhibe naturellement les métastases hépatiques, mais pas les métastases pulmonaires, en raison de l'absence de TRAIL sur les cellules NK pulmonaires (4, 7), l'AcM anti-DR5 inhibe efficacement les métastases hépatiques et pulmonaires. Deuxièmement, bien que la surveillance des tumeurs médiée par l'IFN-γ/TRAIL endogène puisse être perturbée par des cytokines immunosuppressives telles que l'IL-10 et le TGF-β (54, 55), l'Acm anti-DR5 peut exercer des effets antitumoraux dans TRAIL- ou IFN-γ– conditions déficientes. Troisièmement, l'Acm anti-DR5 pourrait être plus efficace que le TRAIL recombinant car il peut induire l'apoptose des cellules tumorales indépendamment des récepteurs leurres qui peuvent limiter l'efficacité du TRAIL recombinant. De plus, les mAb sont tout à fait adaptés à l'ingénierie pour améliorer leur demi-vie (par humanisation 56-58), leur activité agoniste par modification de la partie de liaison à l'antigène ou de la partie Fc (56, 58), et leur ADCC par défucosylation (59 ). Enfin et surtout, le recrutement de cellules immunitaires innées exprimant FcR par un mAb anti-DR5 peut évoquer une immunité cellulaire T adaptative spécifique à la tumeur qui éradique également les variants résistants au TRAIL. Une comparaison directe entre les approches recombinantes TRAIL et mAb anti-DR5 doit être entreprise chez la souris ou l'homme lorsque les deux réactifs sont disponibles gratuitement ou approuvés pour un essai clinique.