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Cellules T regulatrices
Master
Historique
• Fin des années 60 description des
lymphocytes T “Helper”
• Description des cellules T suppressives entre
1970 et 1980 : échec dans la purification d’un
facteur suppressif spécifique
• Regain d’intérêt pour les cellules T
suppressives renommées T régulatrices
Master
Problèmatique (1)
Survenue de maladie automimmune implique
une rupture de tolérance
• Tolérance centrale : délétion clonale des
cellules auto-réactives
– Mais cellules échappent et on peut détecter en
périphérie des cellules auto-réactives
• Tolérance périphérique : hypothèse de
cellules (régulatrices) qui supprimeraient
l’activation et l’activité effectrices de cellules T
auto-réactives
Master
Problèmatique (2)
• Suppression dépend d’une souspopulation singulière de cellules T
spécialisées
OU
• Supression est l’une des multiples
fonctions de cellules T non-spécialisées
Master
Des niveaux multiples
d’immuno-régulation
• Depuis 10 ans : Evidences que la
suppression médiée par les cellules T joue un
rôle critique dans la modulation des réponses
immunes au soi et au non-soi
• Mécanismes multiples (y-compris Treg) de
down-regulation des réponses immunes
efficaces à différents temps de la réponse,
dans différents lieux et selon les
circonstances inflammatoires
Master
Nombreuses populations de
cellules à activité suppressive
• CD4+CD25+ : T regs naturelles/induites
• Tr1 ou Th3 : T regs induites
• CD8+CD28• DN
• NKT
  T
Master
Cellules T regulatrices
“naturelles”
Master
Expérience fondatrice de l’existence
de cellules T suppressives naturelles
Thx D3
Thx D7
Atrophy de
l’ovaire
Pas de maladie
Thx D3
+ greffe thymus D7
Prévention
Thx D3
+ greffe thymus D40
maladie
maladie
+ cellules thymus D7
+ cellules from spleen
Prévention
or LN from adult mice
Conclusion: Cellules dérivées du thymus suppriment la
survenue de la maladie et se trouvent dans la rate à l’âge
Master
adulte
Thx D3
Démonstration de cellules T
suppressives (années 90) :
Sakaguchi et al
Existence d’une population de CD4+ mineure
(10%) qui co-exprime CD25+ et est cruciale
pour le contrôle de l’autoréactivité in vivo
Normale
CD4+CD25-
Nu/Nu
Maladie
autoimmune
CD4+CD25-
Nu/Nu
Normale
CD4+CD25+
Master
Prévention
Les cellules T CD4+CD25+empêche
le syndrome ThXD3
Atrophy de
l’ovaire
ThX D3
ThX D3
ThX D3
ThX D3
Prévention
+ spleen cells
+ spleen cells
Déplétées en CD4+CD25+
+ spleen cells
Déplétées en CD4+CD25+
+ reconstitution
Master
Maladie
Prévention
T reg et réponse anti-tumorale
Tumor cells
Croissance
Tumorale
+ déplétion de
CD4+CD25+
+ traitement
Anti-CD25
+ CD4+CD25+ Déplétion
et CD4+CD25+ Reconstitution
Rejet de la tumeur
Rejet de la tumeur
Croissance
Tumorale
Cellules CD4+CD25+ inhibent le développement
de la réponse cytotoxique CD8+ et NK
Master
CD25+ CD4+ TR cells inhibit the proliferative
responses of other T cells in vitro
T cells cultured
Stimulus
Proliferation
CD25-CD4+
a-CD3 + APC
+++
CD25+CD4+
a-CD3 + APC
-
a-CD3 + APC
-
+
Master
Shevach et. al.
immunosuppression in vitro par
nTregs : résultats princeps
• Suppression de la proliferation des
CD4+CD25- activées par un anti-CD3
(via inhibition de la transcription de IL2)
• Abrogation par addition d’IL-2 ou antiCD28 et contact nécessaire
Master
Un rôle pour CTLA-4 ?(1)
Cytotoxic T lymphocyte-associated protein 4
• CTLA-4 (CD152) 45KDa exprimée sous
la forme d’un homo-dimère.
• 2 ligands naturels : CD80 et CD86
• CTLA-4 co-signal négatif ≠ CD28 cosignal positif sur les cellules T
• exprimé seulement sur les
CD4+CD25+
Master
Un rôle pour CTLA-4 ? (2)
• Anti-CTLA4 dans les
modèles murins
– reverse suppression
dans co-cultures
CD4+CD25+ &
CD4+CD25– Abroge suppression in
vivo dans un modèle de
recto-colite hémorragique
• CTLA-4 aussi exprimé
sur des cellules
activées
Master
• Pas reproduit avec des
cellules humaines
Un rôle pour le TGF-? (1)
• Anti-IL-4, IL-10 ou TGF- ne réverse pas la
suppression
• CD4+CD25+ de Souris IL4-/-, IL10-/- sont
parfaitement suppressives in vitro
• Cytokine exprimée à la membrane ?
Hypothèse de TGF- latent lié à la membrane
délivré directement au contact. Polyclonal
anti- TGF- actif à forte dose
• Rôle of TGF- reste controversé…
Master
GITR (1) :
• Membre de la superfamille du TNFR
• Ligand = GITRL (GITR Ligand),
molécule exprimées transitoiresment
sur les Mono/Mph/DC et cellules B
• CD4+CD25+ exprime GITR à
l’homéostasie mais aussi T cells, DC
and B cells après activation
Master
GITR (2)
• Cross-linking GITR + TCR sur CD4+CD25+
abolit la suppression
• Mais Ac neutralisants anti-GITR sans effet sur
la suppression
• Injection anti-GITR dans modèle de maladie
auto-immune sans effet
• GITR : signal qui attenuerait la supression
mais pas impliqué dans la supression ellemême
Master
Hypothetical mechanism: interaction with APCs
IL-2
Master
Marqueurs des cellules T
régulatrices naturelles
•
•
•
•
CTLA-4
GITR
CD25
Mais sont aussi exprimées par des cellules
activées
• Plus récemment CD127 (IL7-R) mais régulé
négativement lors de l’activation
• CD103 (aE7-Ecadherin) adhésion à
l’épithélium intestinal (25%) des T regs
Master
FoxP3 (1)
• Souris Scurfy : maladie due à la prolifération
de cellules CD4+T cells. (transfert des
cellules chez des souris SCID = transfert la
maladie)
• Mutation dans gène FoxP3 (Forkhead box3)
régulateur transcriptionnel. Mutant de perte
de fonction
• Chez l’homme: IPEX syndrome (Immune
dysregulation polyendocrinopathy
enteropathy X-linked syndrome)
Master
Master
FoxP3 (2)
• FoxP3 specifiquement transcrit dans les
cellules CD4+
• Cellules T de souris Scurfy sont hyperrépondeuses à la stimulation par anti-CD3
• Cellules T de souris transgèniques qui surexpriment FoxP3 sont hypo-répondeuses au
TCR,prolifèrent peu et sécrètent très peu d’IL2
• Expression de FoxP3 dans des cellules Jurkat
: inhibition de la transcription d’IL-2 sous
stimulation par anti-CD3
• Recherche association entre Cellules FoxP3+
et T reg
Master
FoxP3 (3)
• FoxP3 trouvé specifiquement trouvé dans les
CD4+CD25+ et pas induit après activation
par le TCR (≠ des autres marqueurs)
• Expression ectopique dans CD4+CD25– Up-régule CD25, CTLA-4, GITR
– Faible prolif et production d’IL2 après stimulation
TCR
– Supprime in vitro l’activité de cellules CD4+CD25et contact nécessaire
• In vivo: prévient le devpt de maladie
autoimmune induite par transfert de
CD4+CD25- chez des souris scid
Master
FoxP3 (4)
• Chez l’homme : CD4+CD25+ expriment aussi
FoxP3 mais, à la différence de la souris
FoxP3 peut être induit lors d’activation par
anti-CD3 et anti-CD28.
• Cellules FoxP3+ ont une activité suppressive
in vitro et l’expression ectopique induit une
activité suppressive
• Interagit avec site de régulation en amont du
site NFAT de l’IL2. Serait impliqué dans le
remodelling de la chromatine.
Master
Specificité des T regs
• T reg ont un repertoire polyclonal
• Intéraction de haute affinité avec des petides
du soi conduirait à la différenciation en Treg
tandis que des affinités plus intermédaires
conduiraient à une délétion ? Maintenance
dans la périphérie ??
• Biais pour la reconnaissance de certains
peptides ???
Master
Naturally occurring CD25+ CD4+ TR cells:
in vivo regulatory functions
1. Inhibit a number of experimental autoimmune diseases
in rodent models - gastritis, thyroiditis, diabetes, EAE
2. Prevent IBD in murine models
3. Mediate tolerance to allografts
4. Impede anti-tumor immunity
5. Suppress other T cell responses (CD4+ T and CD8+)
6. Inhibit pathological immune responses
mediated by innate or adaptive immune systems
7. Regulate responses against infectious agents
Master
Cellules T régulatrices
CD4+CD25+ “induites”: iTreg
Master
iTreg
• Generées ex-vivo à partir de CD4+CD25dans des conditions suppressives
– ex: IL-10, TGF-b, VitaminD3 + dexamethasone),
en bloquant l’interaction CD40-CD40L, ou DC
immatures
• In vitro et ex-vivo : suppression dépendante
de cytokines
• Ne nécessite pas de co-signal via la voie
CD28
• Pb de distinction in vivo ?
Master
Diversité
des cellules T
régulatrices
Master
• Allergy = intolérance aux allergènes
• Autoimmunity = intolérance au autoantigènes
• Rejet de greffe = intolérance au greffon
• Infection chronique = défaut de neutralisation
de l’agent infectieux à cause d’une tolérance
• Cancer = réponse inappropriée anx antigènes
tumoraux à cause d’une tolérance
• Grossesse normale = tolérance efficace
contre les antigènes paternels
Master
Master
T reg in leishmania model
Master