STRATEGIES INNOVANTES DE VECTORISATION

Université Joseph Fourier Grenoble I – UFR de Biologie
DOCTORAT DE L’UNIVERSITE DE GRENOBLE
Ecole doctorale Chimie et Sciences du Vivant
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THESE
Présentée et soutenue publiquement le 18 décembre 2007
Par J
JU
UL LI IE ET TT TE E A
AN NG GE EL L
Jury
Dr Christophe CAUX (rapporteur)
Pr Marie FAVROT
Dr Anne HOSMALIN (rapporteur)
Dr Joël PLUMAS (directeur de thèse)
tel-00424611, version 1 - 16 Oct 2009

Sommaire
LISTE
DES TABLEAUX...........................................................................7 L TISTE DES ABLEAUX
LISTE
DES FIGURES.............................................................................8 L FISTE DES IGURES
ABRÉVIATIONS ................................................................................10 ABRÉVIATIONS
INTRODUCTION
BIBLIOGRAPHIQUE..............................................13 I B
NTRODUCTION IBLIOGRAPHIQUE
PREMIÈRE
PARTIE LA RÉPONSE IMMUNE ADAPTATIVE...............................13 P P L R I AREMIÈRE ARTIE A ÉPONSE MMUNE DAPTATIVE
I. PRESENTATION DES CELLULES DENDRITIQUES MYELOÏDES ET PLASMOCYTOÏDES....... 13
1. Les cellules dendritiques myéloïdes ...................................................... 14
1.1. Les différents types de DC myéloïdes et leur localisation anatomique .................14
1.2. Origine et différenciation .............................................................................15
1.3. Morphologie et phénotype ...........................................................................17
1.4. Rôle physiologique......................................................................................17
1.5. Migration des mDC .....................................................................................18
2. Les cellules dendritiques plasmocytoïdes ............................................... 20
2.1. Localisation anatomique des pDC..................................................................20
2.2. Origine et différenciation .............................................................................20
2.3. Caractéristiques morphologiques et phénotypiques..........................................21
2.4. Rôle physiologique......................................................................................22
2.5. Migration des pDC ......................................................................................23
3. Maturation des cellules dendritiques ..................................................... 24
II. RECONNAISSANCE DES PATHOGENES ET CAPTURE DE L’ANTIGENE .......................... 25
1. Reconnaissance des pathogènes .......................................................... 25
1.1. Famille des récepteurs lectines de type C.......................................................25
1.1.1. Le Récepteur au Mannose........................................................................................27
1.1.2. DC-SIGN...............................................................................................................27
1.1.3. BDCA-2.................................................................................................................28
1.1.4. La langerine...........................................................................................................29
1.1.5. DEC-205 ...............................................................................................................29
1.2. Les Toll-like récepteurs ...............................................................................29
1.2.1. TLR 1, 2, 6 et 10....................................................................................................30
1.2.2. TLR3, 4 et 5...........................................................................................................31
1.2.3. TLR7, 8 et 9...........................................................................................................31
1.3. Autres récepteurs.......................................................................................32
1.3.1. Récepteurs au fragment Fc des immunoglobulines......................................................32
1.3.2. Récepteurs aux molécules du complément (CR) .........................................................32
1.3.3. Récepteurs Scavenger.............................................................................................33
2. Capture de l’antigène ......................................................................... 33
2.1. Phagocytose..............................................................................................33
1
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Sommaire
2.2. Macropinocytose ........................................................................................35
2.3. Endocytose dépendante de la clathrine..........................................................35
2.4. Autophagie................................................................................................36
III. APPRETEMENT ET PRESENTATION DES ANTIGENES .............................................. 37
1. Les molécules du CMH........................................................................ 37
1.1. CMH de classe I .........................................................................................37
1.2. CMH de classe II ........................................................................................39
2. La voie exogène : antigènes exogènes présentés par le CMH II ................ 39
3. La voie endogène : antigènes endogènes présentés par le CMH I.............. 40
4. La cross-présentation : antigènes exogènes présentés par le CMH I.......... 41
IV. ACTIVATION DES LYMPHOCYTES T................................................................... 43
1. La synapse immunologique ................................................................. 44
1.1. Adhérence.................................................................................................44
1.2. Premier signal : reconnaissance du peptide par le TCR.....................................44
1.3. Deuxième signal : les molécules de costimulation ...........................................44
1.3.1. Superfamille des molécules B7-CD28........................................................................44
1.3.2. Famille des récepteurs au TNF .................................................................................47
1.4. Troisième signal : les cytokines ....................................................................47
2. Polarisation des lymphocytes T CD4+.................................................... 48
2.1. TH1..........................................................................................................49
2.2. TH2..........................................................................................................49
2.3. TH17.........................................................................................................51
2.4. Treg...........................................................................................................51
3. LA TOLERANCE ........................................................................................... 52
1. La tolérance centrale.......................................................................... 52
2. La tolérance périphérique.................................................................... 53
2.1. Ignorance .................................................................................................53
2.2. Délétion....................................................................................................54
2.3. Anergie.....................................................................................................54
2.4. Lymphocytes T régulateurs..........................................................................54
2.4.1. Treg naturels ou centraux .........................................................................................54
2.4.2. Treg adaptatifs ou périphériques ..............................................................................54
2.4.3. Treg CD8+...............................................................................................................55
DEUXIÈME
PARTIE IMMUNOTHÉRAPIE ET CANCER......................................56 D IEUXIÈME PARTIE MMUNOTHÉRAPIE ET CANCER
I. GENERALITES SUR LE CANCER ........................................................................ 56
1. Un peu d’histoire ............................................................................... 56
2. Définition et développement de la maladie............................................. 57
2.1. L’initiation .................................................................................................57
2.2. La progression ...........................................................................................58
2
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Sommaire
2.3. La dissémination ........................................................................................58
3. Facteurs impliqués dans le développement de la maladie......................... 58
3.1. L’hygiène de vie.........................................................................................58
3.2. Les facteurs environnementaux....................................................................59
3.3. Les cancers associés aux infections virales .....................................................60
3.4. La prédisposition génétique..........................................................................60
4. Les différents types histologiques......................................................... 61
4.1. Les carcinomes ..........................................................................................61
4.2. Les sarcomes.............................................................................................62
4.3. Tumeurs d’origine hématopoïétiques .............................................................62
4.4. Autres tissus..............................................................................................63
5. Epidémiologie.................................................................................... 64
6. Traitements ...................................................................................... 66
6.1. La chirurgie ...............................................................................................66
6.2. La radiothérapie.........................................................................................66
6.3. La chimiothérapie.......................................................................................67
6.4. L’hormonothérapie .....................................................................................68
6.5. Les thérapies ciblées...................................................................................69
6.6. L’immunothérapie ......................................................................................69
II. L’IMMUNOLOGIE ANTI-TUMORALE .................................................................. 69
1. Les mécanismes suppresseurs de tumeurs ............................................ 70
1.1. Mécanismes intrinsèques.............................................................................70
1.2. Mécanismes extrinsèques ............................................................................71
2. « Immunoediting » ............................................................................ 71
2.1. Elimination des cellules tumorales.................................................................72
2.2. Equilibre ...................................................................................................74
2.3. Echappement des tumeurs...........................................................................74
3. Les antigènes tumoraux associés au cancer........................................... 75
3.1. Classification des antigènes associés aux tumeurs (TAA)..................................75
3.1.1. Cancer-Testis (CT) antigènes...................................................................................76
3.1.2. Antigènes de différenciation.....................................................................................77
3.1.3. Antigènes exprimés par les tumeurs et les tissus normaux ..........................................77
3.1.4. Antigènes spécifiques des tumeurs ...........................................................................77
3.1.5. Protéines de fusion .................................................................................................78
3.2. Techniques d’identification des TAA...............................................................78
3.2.1. Banques d’ADNc.....................................................................................................78
3.2.2. Profil d’expression des gènes ...................................................................................79
3.2.3. SEREX ..................................................................................................................79
3.2.4. Identification des épitopes reconnus par les lymphocytes T..........................................80
III. IMMUNOTHERAPIE....................................................................................... 80
1. Les différentes stratégies.................................................................... 80
1.1. Stimulation non spécifique du système immunitaire.........................................80
3
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Sommaire
1.1.1. Produits d’origine bactérienne..................................................................................80
1.1.2. Cytokines ..............................................................................................................81
1.2. Immunothérapie adoptive............................................................................82
1.2.1. Les anticorps monoclonaux......................................................................................82
1.2.2. Les lymphocytes T..................................................................................................83
1.3. Immunothérapie active : la vaccination .........................................................83
2. La vaccination ................................................................................... 83
2.1. Injection directe d’antigène..........................................................................84
2.1.1. Cellules tumorales entières......................................................................................84
2.1.2. Peptides................................................................................................................86
2.1.3. Injection d’ADN......................................................................................................87
2.1.4. Vecteur viral recombinant........................................................................................87
2.2. Inhibition des Treg .......................................................................................88
2.3. Protéines du choc thermique (HSP)...............................................................88
2.4. Virus oncolytique........................................................................................89
2.5. Les vaccins utilisant les cellules dendritiques ..................................................89
2.5.1. Génération des DC .................................................................................................90
2.5.2. Maturité des cellules dendritiques.............................................................................90
2.5.3. Chargement et types d’antigènes .............................................................................91
3. Les résultats cliniques ........................................................................ 92
4. Facteurs impliqués dans l’échec de la vaccination ................................... 93
4.1. Stade de la maladie....................................................................................93
4.2. Age des patients ........................................................................................94
4.3. Voie d’administration ..................................................................................95
4.4. Migration des DC........................................................................................95
4.5. Induction d’une tolérance ............................................................................96
RÉSULTATS ............................................................................98
OBJECTIF
DE L’
ÉTUDE .......................................................................98 O ’ BJECTIF DE L ÉTUDE
PRÉSENTATION
DE LA LIGNÉE GEN2.2 (ARTICLE 1)...............................100 P GEN2.2 ( 1)RÉSENTATION DE LA LIGNÉE ARTICLE
LE
RAFT-MAN CIBLE LE MR ET DÉLIVRE LES ANTIGÈNES AUX MDC ............101 L R -M C MR D A DCE AFT AN IBLE LE ET ÉLIVRE LES NTIGÈNES AUX M
I. INTRODUCTION ET OBJECTIFS ...................................................................... 101
II. MATERIEL ET METHODES............................................................................. 102
1. Reagents and medium...................................................................... 102
2. Preparation of RAFT ......................................................................... 103
3. Cells .............................................................................................. 103
Generation of MoDC............................................................................................. 103
Generation of melan-A specific CD8+ T cells ............................................................ 103
4. Binding and endocytosis of dextran and RAFT ...................................... 103
4
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