Immunosuppression Tolerance Immunitaire • Non réponse spécifique • Inhibition de toute de l’antigène réponse immunitaire, non specifique d’antigène • Traitement chronique • Traitement court • Surimmunosuppression (incidence augmentée d’infections, de tumeurs) • Effet à long terme La Tolérance Immunitaire Chez l’individu normal le système immunitaire ne réagit pas de manière agressive vis-à-vis des cellules de l’hôte qui l’héberge Les mécanismes de la tolérance immunitaire La tolérance centrale La tolérance périphérique La tolérance centrale Délétion des cellules lymphocytaires au cours de leur différentiation - dans le thymus (Ly T) - dans la moelle osseuse (Ly B) Mécanisme : apoptose Figure 7-8 La tolérance périphérique - Indifférence lymphocytaire - Anergie lymphocytaire - Immunorégulation déviation immune suppression Immune Deviation LES CELLULES T REGULATRICES Cellules régulatrices naturelles THYMUS CD4+CD25+ FoxP3 FoxP3 Stimulation par l’antigène + Environnement en cytokines Fonction Indépendante des cytokines (contact cellulaire) Fonction Dépendante des cytokines IL-4, IL-10, TGF-b FoxP3 CD4+CD25- Cellules régulatrices adaptatives LA TOLERANCE NEONATALE La tolérance néonatale - Délétion intrathymique ~ 50% des effecteurs alloréactifs - Immunorégulation TOLERANCE CENTRALE ET CHIMERISME David H. Sachs, M.D. Harvard Medical School and Massachusetts General Hospital MIXED CHIMERAS Irradiate and Reconstitute A(-T) + B(-T) Mixed Bone Marrow A Non-myeloablative Protocol for Induction of Allogeneic Mixed Chimerism and Tolerance in Mice Day -6 or -1 1) Day 0: mAbs (anti-CD4,CD8) 2) 3 Gy TBI 7 Gy Thymic Irrad . 3) Infuse Allogeneic BM (1.5x10^7 cells) A B Bone Marrow NON -MYELOABLATIVE PROTOCOL FOR INDUCTION OF TOLERANCE IN CYNOMOLGUS MONKEYS 1. WBI 300R (or 150x2) 2. TI 700R 3. Kidney Tx Native nephrectomy Splenectomy 5. ATG 6. Cyclosporine A 4. Donor Bone Marrow Biopsy of M1693 -- 6 years post Transplant En Clinique - Greffés de rein - Donneurs vivants haplo-identiques - 4/5 sans immunosuppressions 6 mois à 1 an après la greffe - 1/5 rejet humoral TOLERANCE PERIPHERIQUE ET TOLERANCE D’ALLOGREFFE ALLOGENEIC TOLERANCE INDUCED BY COMBINATION OF ALS AND DONOR BONE MARROW % graft survival 100 ALS day -1, -2 Bone marrow day 7 Skin graft day 0, 7, 14, 23 80 60 40 20 Control 0 20 D23 40 D14 Days 60 D7 80 D0 100 From M.L. Wood et A.P. Monaco, Transplantation 23; 78-86, 1977 NON DEPLETING CD4 + CD8 ANTIBODIES PROMOTE TRANSPLANT TOLERANCE IN ATHYMIC ADULT MICE Donor B10.BR Mean survival 1st transplant (days) Untreated control Mean survival 2nd transplant (days) 12 CBA / Ca CBA / Ca Non depleting CD4+CD8 2 week-course > 200 > 200 Third party BALB/c CBA / Ca 12 60 days from 1st transplant S. Qin et al, Eur. J. Immunol. 1990, 20 : 2737 hCD2+ transgenic CBA (ATx) Transfer of naive hCD2- cells CD4+CD8 ANTIBODY INDUCED TOLERANCE IS "INFECTIOUS" hCD2- normal littermate B10.BR skin + CD4/8 mAbs Depleting anti- hCD2 Tolerance not broken despite presence of donor cells S. Qin et al, Science 1993, 259 :974 hCD2- T-cells rendered tolerant accept fresh skingrafts Natural history of type 1 diabetes b cell function (%) Time REMISSION OF ESTABLISHED DIABETES IN CD3 ANTIBODY-TREATED NOD MICE 100 % remission 80 Anti-CD3 C ontrols (n=20) p < 0.001 (n=16) 60 p < 0.005 40 20 (n=17) (n=16) 0 2 4 6 8 10 12 Weeks Treatment (d0-d5) L. Chatenoud et al. Proc.Natl.Acad.Sci. USA 1994; 91: 123-127 Humanized YTH 12.5 (CAMPATH 3) Reshaped Rat YTH 12.5 hIgG1 Mutation Asn to Ala position 297 (prevents glycosylation) S. Bolt et al European J Immunol, 1993, 23, 403 Treatment of established Type 1 diabetes with a non-mitogenic CD3 antibody Phase II trial – Multicenter – Placebo Controlled Between 07/06/2000 and 07/03/2003 210 consecutive recent onset diabetic patients were screened 80 patients included 12-39 years old. positive for ICA and/or GAD Abs insulin-treatment <4 weeks EBV IgG positive. Keymeulen B. N. Engl. J. Med 2005, 352:2598-2608 8mg/day of ChAglyCD3 or placebo for 6 consecutive days. LES ANTICORPS ANTI-CD3 NE SONT PAS DEPLETANTS Proportions de lymphocytes CD3+ circulants Traités Placebo % 80 60 40 20 0 D0 D2 D4 D7 D14 D21 D28 D42 3Mo 6Mo 12Mo ANTIBODIES TO CD3 : ANTIGENIC MODULATION CD3 Endocytosis or shedding CD4 CD3/TCR+ CD4+ CD3/TCR+ CD4+ CD3/TCRCD4+ CD3/TCR+ CD4+ Y Y % CD3/TCR + cells 80 Capping Without CD3 MoAb 60 40 CD3/TCR+ CD4+ 20 0 0 3 8 22 28 Incubation (hours) Proportions de lymphocytes CD4+ circulants 60 40 % 20 0 D0 D2 D4 D7 D14 D21 D28 D42 Proportions de lymphocytes 3Mo 6Mo 12Mo CD8+ circulants 60 40 % 20 0 D0 D2 D4 D7 D14 D21 D28 D42 3Mo 6Mo 12Mo Traités Placebo POURQUOI L’EFFET DES ANTICORPS ANTI-CD3 EST-IL RAPIDE SPECIFIQUE DE L’ANTIGENE ET DURABLE? Chatenoud L. Nat. Rev. Immunol. 2003, 3:123-132 HETEROGENEITY OF CD4+ REGULATORY T CELLS CD8+ T cell CD4+ CD25+high Foxp3+ CD4+ CD8+ CD4+ CD25+high Foxp3+ CD4+ T cell Tr1 IL-10/ TGF-b IL-4/ IL-10 Th2 CD4+ CD25Foxp3- Cytokine independent Cell contact GITR, CTLA-4… Systemic Ag TGF-b Th3 Oral Ag THYMUS Ag Stimulation ‘tolerogenic’ context CD3 Antibody CD4+ CD25Foxp3- Ag Stimulation Pro-inflammatory context CD4+ CD25+low Foxp3+ - - - CD4+ Th1 Effector CD25Foxp3- Cell contact TGF-b, GITR, CTLA-4… - bcell Inactivation Recovery of sensitivity to regulation Target cell proteins continually released b cell suppression Insulin GAD Hsp60 ….. T eff Induction of regulatory T cells uptake suppression DC Processed in a non proinflammatory environment class I or class II + peptide APCs and tissues become privileged microenvironement sites which further perpetuate tolerance CONCLUSIONS - La tolérance opérationnelle est accessible en clinique si l’on exploite les mêmes mécanismes que le système immunitaire utilise pour maintenir la tolérance physiologique -Les deux principaux mécanismes sur lesquels on peut baser nos stratégies sont: - la greffe de moelle osseuse dans des conditions de myeloablation partielle du receveur - l’utilisation d’une tolérance périphérique grâce à l’utilisation d’anticorps anti-lymphocytes - La tolérance est-elle un mythe? Certainement pas. Il faut simplement avoir le courage de le faire avec le soutien du monitoring immunologique qui s’impose