Etude de la présentation croisée d`antigènes de tumeurs par

Université de Nantes
Faculté de Médecine et Techniques Médicales
Etude de la présentation croisée d’antigènes de tumeurs par cellules
dendritiques ayant phagocyté des cellules mortes
Thèse de Doctorat
Ecole doctorale : Chimie-Biologie
Discipline : Sciences de la Vie et de la Santé
Spécialité : Immuno-Cancérologie
Présentée et soutenue publiquement par
Frédéric EBSTEIN
Le 23 mars 2005, devant le jury ci-dessous
Rapporteurs : Pascale JEANNIN, Professeur, Angers
Frédéric BERARD, MCU-PH, HDR, Lyon
Examinateurs : Karin TARTE, MCU-PH, HDR, Rennes
Khaled MEFLAH, Professeur, Nantes
Directeur de Thèse : Marc GREGOIRE, Directeur de Recherche à l’INSERM, Nantes
Inserm Unité 601
Directeur : Marc BONNEVILLE

Sommaire
I. Introduction.......................................................................................................................................1
I.1. Surveillance immunitaire et détection des tumeurs.....................................................................1
I.1.1 Les phases de l’immmunosurveillance..................................................................................2
I.1.1.a. Phase d’élimination............................................................................................................3
I.1.1.b. Phase d’équilibre ...............................................................................................................5
I.1.1.c. Phase d’échappement......................................................................................................... 5
I.1.2. Mécanismes d’échappement des tumeurs au système immunitaire .....................................5
I.1.2.a. Phénomène de tolérance. ...................................................................................................7
I.1.2.b. Influence des facteurs solubles sécrétés par les cellules tumorales...................................7
I.1.2.c. Défaut d’activation des lymphocytes T .............................................................................8
I.1.2.d. Résistance à l’apoptose :....................................................................................................8
I.1.2.e. Lymphocytes T régulateurs. ..............................................................................................9
I.1.2.f. Localisation des tumeurs..................................................................................................10
I.2. Antigènes de tumeurs ................................................................................................................10
I.2.1. Antigènes partagés..............................................................................................................11
I.2.2. Antigènes de différenciation............................................................................................... 12
I.2.3. Antigènes résultant de mutations........................................................................................13
I.2.4. Antigènes de tumeurs sur-exprimés et antigènes ubiquitaires............................................14
I.2.5. Antigènes viraux.................................................................................................................15
I.3. Immunothérapie anti-tumorale .................................................................................................. 15
I.3.1. Immunothérapie passive.....................................................................................................15
I.3.1.a. Les lymphocytes .............................................................................................................. 16
I.3.1.b. Les macrophages .............................................................................................................16
1.3.1.c. Les anticorps ...................................................................................................................17
I.3.2. Immunothérapie active : .....................................................................................................17
I.3.2.a. Injections d’antigènes de tumeurs : .................................................................................18
I.3.2.b. Injections de cellules tumorales.......................................................................................19
I.3.2.c. Injection de cellules dendritiques exprimant des antigènes de tumeurs. ......................... 23
I.4. Biologie des cellules dendritiques ............................................................................................. 26
I.4.1. Origine des DC et génération in vitro et in vivo.................................................................28
I.4.1.a. Génération de DC à partir des monocytes du sang..........................................................30
I.4.1.b. Génération de DC à partir des cellules souches hématopoïétiques CD34+ ....................30
I.4.2. Capture des antigènes .........................................................................................................31
I.4.3. Apprêtement et présentation croisée d’antigènes exogènes ............................................... 33
I.4.5. Activation, maturation et migration des DC.......................................................................35
I.4.6 Interactions des DC avec les lymphocytes T.......................................................................38
I.5. Les cellules mortes en tant que sources d’antigènes de tumeurs............................................... 42
I.5.1 .Cellules tumorales apoptotiques.........................................................................................43
I.5.2. Oncolysats cellulaires.........................................................................................................47
I.5.4. Apoptose et HSP................................................................................................................. 49
II. Objectifs du travail de thèse...........................................................................................................54
II.1. Analyse de l’immunogénicité des cellules tumorales apoptotiques in vivo.............................54
II.2. Analyse de l’immunogénicité des cellules tumorales apoptotiques in vitro dans un modèle
humain de MPM ..............................................................................................................................55
II.3. Recherche d’antigènes associés aux tumeurs dans le MPM ....................................................56
II.4. Analyse de la présentation croisée de l’antigène MUC1 à partir de DC ayant phagocyté des
cellules mortes de MPM. .................................................................................................................56
II.5. Analyse de la présentation croisée des antigènes Melan-A/MART-1, gp-100 et NA17-A à
partir de DC ayant phagocyté des cellules mortes de mélanome (Collaboration avec l’équipe du
prof. F. Jotereau)..............................................................................................................................57

II.6. Analyse de l’activité immunosuppressive d’un composé de carboxamide (JM34) sur la
maturation des DC (Collaboration avec l’équipe du prof. F. Lang). ............................................... 57
III. Résultats........................................................................................................................................58
III.1.Analyse de l’immunogénicité des cellules tumorales apoptotiques in vivo. ........................... 58
III.2. Analyse de l’immunogénicité des cellules tumorales apoptotiques in vitro dans un modèle
humain de MPM ..............................................................................................................................70
III.3. Recherche d’antigènes associés aux tumeurs dans le MPM...................................................82
Sequence............................................................................................................................................110
III.4. Analyse de la présentation croisée de l’antigène MUC1 à partir de DC ayant phagocyté des
cellules mortes de MPM. ...............................................................................................................112
III.4.1. Production de cellules tumorales apoptotiques/oncolysats cellulaires. .........................112
III.4.2. Génération des DC.........................................................................................................113
III.4.3. Phagocytose de corps apototiques/lysats cellulaires......................................................113
III.4.4. Maturation expérimentale des DC .................................................................................114
III.4.5. Sensibilisation des lymphocytes T CD8+ autologues....................................................114
III.4.6. Conclusion .....................................................................................................................115
III.5. Analyse de la présentation croisée des antigènes Melan-A/MART-1, gp-100 et NA17-A à
partir de DC ayant phagocyté des cellules mortes de mélanome (Collaboration avec l’équipe du
prof. F. Jotereau)............................................................................................................................116
III.5.1. Sources d’antigènes de tumeurs.....................................................................................116
III.5.2. Génération des DC.........................................................................................................116
III.5.3. Phagocytose de lysats cellulaires...................................................................................117
III.5.4. Maturation expérimentale des DC .................................................................................117
III.5.5. Sensibilisation des lymphocytes T CD8+ autologues....................................................118
III.5.6. Conclusion .....................................................................................................................118
III.6. Analyse de l’activité immunosuppressive d’un composé de carboxamide (JM34) sur la
maturation des DC (Collaboration avec l’équipe du prof. F. Lang). ............................................. 120
IV. Discussion-Perspectives..............................................................................................................132
V. Références biobliographiques......................................................................................................141
Etude de la présentation croisée d’antigènes de tumeurs par cellules dendritiques ayant phagocyté
des cellules mortes.............................................................................................................................175
Résumé........................................................................................................................................... 175
Study of the cross-presentation of tumour antigens from dendritic cells loaded with dead cells..175
Abstract......................................................................................................................................175

Abbréviations :
Ac: Anticorps
ADCC : Antibody dependant cellular cytotoxicity
ADN : Acide désoxyribonucléique
APRIL : a proliferation-inducing ligand
ARN : Acide ribonucléique
ATP : Adénosine triphosphate
BAFF : B cell activating factor of the TNF family
BDCA : Blood DC antigen
CASP-8 : Caspase-8
CCR : CC chemokine receptor
CD : Cluster Differentiation
CDK : Cyclin-dependant kinase
CEA : Carcinoembryonic antigen
CMH : Complexe majeur d’histocompatibilité
CPA : Cellule présentatrice d’antigène
CTL : Cytotoxic T cell
CTLA4 : Cytotoxic T lymphocyte antigen 4
DC : Dendritic cell
ER : Endoplasmic reticulum
Fc : Fragment commun aux immunoglobulines
FLICE : Fas-associated death domain-like interleukin-1βconverting enzyme
FLT3L : fms-like tyrosine kinase 3 ligand
FOXP3 : Forkhead box P3
GM-CSF : Granulocyte macrophage-colony stimulating factor
GVDH : Graft versus host disease
HIV : Human immunodefiency virus
HLA : Human leukocyte antogen
HPV : Human papillomavirus
HSP : Heat shock proteins
ICAM : Intercellular adhesion molecule
IDO : indoleamine 2,3 dioxygenase
Ig : Immunoglobuline
IL : Interleukin

IFN : Interferon
IP : Iodure de propidium
LC : Langerhans cells
Lef-1 : lymphoid enhancer factor-1
LOX-1 : Lectin-like receptor for oxidized-LDL
MØ : Macrophage
MAPK : Mitogen-activated protein kinase
MCM : Monocyte-conditioned medium
MIP : Macrophage inflammatory protein
NK : Natural killers
pDC : Plasmocytoid dendritic cell
PN : Polynucléaire neutrophil
PS : Phospatidylsérine
RANK : Receptor activator of nuclear factor kappa B
SCF : Stem cell factor
SR : Scavenger receptor
TAP : Transporter associated with antigen processing
TCR : T cell receptor
TGF : Transforming growth factor
TIL : Tumour-infiltrating lymphocytes
TLR : Toll-like receptor
TNF : Tumour necrosis factor
TPO : Thromboerythropoïetine
TRAIL : TNF-related apoptosis-inducing ligand
TRANCE : Tumor necrosis factor-related activation-induced cytokine
TSP : Thrombospondine
VNR : Vitronectin receptor