Immunothérapie à l`aide d`un anticorps anti

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UNIVERSITE DE NANTES
FACULTE DE MEDECINE-PHARMACIE
ECOLE DOCTORALE BIOLOGIE-SANTE
Année 2013
Carcinome hépatocellulaire :
- Immunothérapie à l’aide d’un anticorps anti-CD137
- Potentiel tumorigène d’un virus adéno-associé recombinant
THESE DE DOCTORAT
Discipline : Biologie-Médecine-Santé
Spécialité : Immuno-cancérologie
Présentée
et soutenue publiquement par
Vanessa GAUTTIER
Le 19 février 2013, devant le jury ci-dessous
Président Dr Nathalie LABARRIERE
Rapporteurs Dr Hélène GILGENKRANTZ
Pr Gabriel PERLEMUTER
Examinateur Dr Nathalie LABARRIERE
Directeur de thèse Dr Sophie CONCHON, Chargé de recherche INSERM

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Abréviations
AAF : acétylaminofluorène
AAV : virus adéno-associé
ADN : acide désoxyribonucléique
AFP : -fœtoprotéine
ARNm : acide ribonucléique messager
BCG : bacille de Calmette et Guérin
CD : groupe de différentiation
CHC : carcinome hépatocellulaire
CIK : cellules tueuses induites par des cytokines
CMH : complexe majeur d’histocompatibilité
CMV : cytomégalovirus
CPA : cellules présentatrices d’antigènes
CTL : lymphocytes T cytotoxiques
CTLA : antigène des lymphocytes T cytotoxiques
DC : cellules dendritiques
DEN : diéthylnitrosamine
GFP : green fluorescent protein
GM-CSF : facteur de stimulation des granulocytes et macrophages
HLA : antigènes des leucocytes humains
IFN : interféron
Ig : immunoglobuline
IL : interleukine
ITR : séquence terminale répétée inversée
LAK : cellules tueuses activées par des lymphokines
LAM-PCR : amplification linéaire médiée par PCR
LPS : lypopolysaccharide
LT : lymphocyte T
MDSC : cellules myéloïdes suppressives
NK : cellules tueuses (natural killer)
NKT : cellules lymphocytaires tueuses
PBL : lymphocytes du sang périphérique
PBMC : cellules mononuclées du sang périphérique
PCR : polymerase chain reaction
PD-1 : protéine de mort cellulaire programmée
RFA : ablation par radiofréquence
TACE : chimio-embolisation transartérielle
TCR : récepteur des lymphocytes T
TGF : facteur de croissance transformant
TLR : toll-like receptor
TNF : facteur de nécrose tumorale
Treg : lymphocyte T régulateur
VHB : virus de l’hépatite B
VHC : virus de l’hépatite C

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Liste des illustrations
Figure 1 : Incidence et mortalité des cancers les plus fréquents dans le monde (d’après (Ferlay J
2010)) ......................................................................................................................................... 8
Figure 2 : Incidence du cancer du foie dans le monde (taux par 100 000 hommes) (d’après (Ferlay J
2010)) ......................................................................................................................................... 9
Figure 3 : Incidence et mortalité du cancer du foie dans le monde ajustées selon l’âge (d’après (Ferlay
J 2010)) ..................................................................................................................................... 10
Figure 4 : Principales voies de signalisation oncogéniques activées lors d'un CHC (d'après (Yam et al.
2010)) ....................................................................................................................................... 18
Figure 5 : Principaux types cellulaires ayant un rôle dans les réponses innée et adaptative anti-
tumorales (d’après (Borghaei et al. 2009)) .................................................................................... 27
Figure 6 : Espace sinusoïdal hépatique (d’après (van Golen et al. 2012)) ......................................... 30
Figure 7 : Signaux nécessaires à l’activation d’un lymphocyte T (d’après (Charles Janeway 2006)) .... 36
Figure 8 : Transduction du signal du CD137 dans un lymphocyte T (d’après (Wang et al. 2009))....... 40
Figure 9 : Médiateurs cellulaires possibles de l'effet thérapeutique de l'anticorps anti-CD137 (d'après
(Melero et al. 2008)) ................................................................................................................... 45
Figure 10 : Exemple du rôle paradoxal d'un anticorps anti-CD137 (d'après (Myers and Vella 2005)).. 49
Figure 11 : Vecteurs utilisés en thérapie génique (d’après http://www.wiley.com /genmed/clinical) ... 64
Figure 12 : Entrée cellulaire et trafic d'un AAV recombinant (d'après (Schultz and Chamberlain 2008))
................................................................................................................................................. 68
Figure 13 : Devenir du génome d'un AAV recombinant dans le noyau de la cellule hôte .................... 69
Tableau 1 : Essais cliniques d’immunothérapie du CHC .................................................................. 33
Tableau 2 : Essais précliniques dans des modèles d’infections virale et bactérienne .......................... 46
Tableau 3 : Principaux essais précliniques d'immunothérapie anti-cancer utilisant la voie CD137/CD137L
................................................................................................................................................. 52

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Sommaire
Abréviations .......................................................................................................................................................................1
Liste des illustrations ........................................................................................................................................................3
Préambule ..........................................................................................................................................................................6
Partie 1 : Le carcinome hépatocellulaire .............................................................................. 7
A : Carcinogenèse et épidémiologie ................................................................................................ 7
1-Epidémiologie ................................................................................................................................................................8
2-Etiologie ........................................................................................................................................................................10
2.1 : Virus de l’hépatite B ..........................................................................................................................................11
2.2 : Virus de l’hépatite C .........................................................................................................................................11
2.3 : Alcool ..................................................................................................................................................................12
2.4 : Aflatoxine B1 ......................................................................................................................................................12
2.5 : Diabète, obésité, et syndrome métabolique .................................................................................................13
2.6 : Autres facteurs de risque .................................................................................................................................14
3-Développement d'un CHC ..........................................................................................................................................14
3.1 : Cirrhose et CHC : mécanismes moléculaires .................................................................................................15
3.2 : Cirrhose et CHC : médiateurs ..........................................................................................................................16
B : Prise en charge du carcinome hépatocellulaire .................................................................... 19
1-Prévention et surveillance ..........................................................................................................................................20
2-Traitements curatifs ....................................................................................................................................................20
2.1 : Résection chirurgicale ......................................................................................................................................20
2.2 : Transplantation .................................................................................................................................................21
2.3 : Destruction percutanée ....................................................................................................................................21
3-Traitements palliatifs ..................................................................................................................................................22
C : Modèles de CHC............................................................................................................................ 23
D : Immunothérapie .......................................................................................................................... 26
1-Rationnel d'une immunothérapie pour un CHC ......................................................................................................28
2-Système immunitaire hépatique ...............................................................................................................................29
3-Immunothérapie du CHC ...........................................................................................................................................31
Partie 2 : Immunothérapie du carcinome hépatocellulaire à l’aide d’un anticorps
anti-CD137 ................................................................................................................................. 35
A : Expression du CD137 et de son ligand.................................................................................... 36
1-Expression du CD137..................................................................................................................................................37
2-Expression du CD137L ................................................................................................................................................38
B : Voies de signalisation du CD137 et de son ligand ................................................................ 39
1-Signalisation du CD137 ..............................................................................................................................................39
2-Signalisation inverse du CD137L ...............................................................................................................................41
C : Fonction du CD137 ou du CD137L ........................................................................................... 41
1-Chez la souris ...............................................................................................................................................................41
2-Chez l'homme ..............................................................................................................................................................43

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D : Thérapies utilisant la voie CD137/CD137L ............................................................................ 44
1-Immunité antivirale et antibactérienne ....................................................................................................................45
2-Tolérance médiée par le CD137 et auto-immunité ................................................................................................47
3-Immunothérapie des cancers ....................................................................................................................................50
3.1 : Anticorps monoclonaux anti-CD137 ...............................................................................................................50
3.2 : Immunothérapies combinées avec un anti-CD137 ......................................................................................53
3.3 : Immunothérapies anti-tumorales à l'aide d'un anti-CD137 dans le foie ...................................................53
3.4 : Autres traitements dérivés du CD137 ............................................................................................................54
3.5 : Essais cliniques ..................................................................................................................................................55
E : Résultats ........................................................................................................................................ 57
F : Discussion ...................................................................................................................................... 59
Partie 3 : AAV : facteur d’initiation du CHC ? ..................................................................... 63
A : Généralités .................................................................................................................................... 63
B : Les virus adéno-associés (AAV) ............................................................................................... 66
1-Structure de l'AAV .......................................................................................................................................................66
2-Infection cellulaire par l'AAV ......................................................................................................................................67
3-Intégration d'un AAV sauvage ...................................................................................................................................69
4-Intégration d'un AAV recombinant ...........................................................................................................................71
C : AAV et CHC .................................................................................................................................... 72
D : Résultats ....................................................................................................................................... 75
E : Discussion ...................................................................................................................................... 77
Conclusion .................................................................................................................................. 79
Références bibliographiques .........................................................................................................................................81