Physiologie et physiopathologie des lymphocytes T régulateurs CD4

Mini-revue
Hématologie 2006 ; 12 (3) : 164-70
Physiologie et physiopathologie
des lymphocytes T régulateurs
CD4+CD25+
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Physiology and pathophysiology of CD4+CD25+ regulatory T cells
Olivier Boyer
Serge Jacquot
INSERM U519, Faculté de médecine
et de pharmacie, 22 bd Gambetta,
76183 Rouen, France
<[email protected]>
Résumé. Les années récentes ont vu la réemergence spectaculaire des cellules
suppressives comme des acteurs majeurs du système immunitaire. De nombreux
arguments expérimentaux ont établi de façon convaincante que des cellules
naturellement suppressives, les lymphocytes T CD25+CD4+ régulateurs (Treg),
jouent un rôle central dans le maintien de la tolérance au soi et dans la régulation
des réponses immunitaires. L’identification de marqueurs moléculaires de ces
cellules, tant chez la souris que chez l’homme, a permis de les caractériser et
d’étudier leur rôle en physiologie et dans certaines situations pathologiques. Nous
décrivons ici les principales caractéristiques phénotypiques et fonctionnelles des
Treg, ainsi que les principales maladies autoimmunes dans lesquelles elles ont été
impliquées. Outre leur rôle dans le maintien de la tolérance au soi, les Treg ont
aussi été récemment impliqués dans la tolérance aux allogreffes, et nous discuterons de leur intérêt clinique potentiel pour le contrôle de la maladie du greffon
contre l’hôte.
Mots clés : lymphocyte T, lymphocyte T régulateur, Foxp3, maladie autoimmune,
tolérance, maladie du greffon contre l’hôte
Abstract. Recent years have seen the reemergence of suppressor cells as a major
subject of immunological research. Abundant evidence has now convincingly
shown that naturally occurring CD25+CD4+ regulatory cells (Treg) play a key role
in the maintenance of self tolerance and also in the negative control of different
types of immune responses. The identification of molecular markers in both mice
and humans has enabled thorough investigation of these cells. We herein describe
the main phenotypic and functional characteristics of Treg, and review their
dysfunctions in autoimmune diseases. Beside their role in the maintenance of
self-tolerance, Treg have now extended their influence to transplantation tolerance
and we also discuss their clinical potential for the control of graft-versus-host
disease.
Key words: T cell, regulatory T cell, Foxp3, autoimmune disease, tolerance,
graft-versus-host disease
Tolérance
immunologique et petit
historique des Treg
164
Tirés à part :
O. Boyer
Les étapes du développement des lymphocytes T (LyT) dans le thymus sont mar-
quées par des événements aléatoires de
recombinaisons génétiques qui permettent de produire, à partir d’un nombre
restreint de segments géniques, un
répertoire de récepteurs pour l’antigène
(TcR, T cell receptor) d’une diversité
Hématologie, vol. 12, n° 3, mai-juin 2006
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considérable donc susceptible de contenir des LyT reconnaissant des antigènes du soi (autoréactifs). Ce répertoire est
modelé par des phénomènes de sélection positive et de sélection négative. La sélection positive est le processus par lequel
des précurseurs de LyT capables de reconnaître des complexes
peptides - molécules du complexe majeur d’histocompatibilité
(CMH) survivent et gagnent la périphérie sous la forme de LyT
matures naïfs. La sélection négative élimine quant à elle les
précurseurs de LyT fortement autoréactifs.
La sélection négative a longtemps été considérée comme le
principal mécanisme de tolérance au soi. Toutefois, il est
désormais clair que ce processus n’est que partiel et que des
LyT autoréactifs sont produits de façon physiologique [1],
rendant indispensables des mécanismes de tolérance périphérique. Les mécanismes périphériques d’immunorégulation sont multiples. Ils comprennent notamment la mort cellulaire induite par l’activation, la modulation de la mise en jeu
des molécules de costimulation et des récepteurs inhibiteurs,
et la différentiation des LyT vers des populations produisant
des profils cytokiniques différents et se régulant mutuellement
(balance Th1/Th2). Les mécanismes régulateurs dépendants
de cellules T suppressives constituent quant à eux un processus actif par lequel une population de cellules contrôle
l’activation d’une autre. Le concept que des LyT suppresseurs
contrôlent les réponses immunitaires repose sur des expériences déjà anciennes d’induction de tolérance par transfert
adoptif de LyT provenant d’un animal tolérisé [2]. On savait
également que la thymectomie pratiquée sur des souris de
trois jours (mais non chez des souris plus âgées) provoquait
des manifestations autoimmunes spécifiques d’organe [3],
qui pouvaient être prévenues par l’injection de LyT de souris
adultes mais pas de souris également thymectomisées à J3
[4]. Ceci suggérait donc l’existence des cellules régulatrices
produites à partir de J3 chez la souris. Depuis lors, le
développement progressif de marqueurs de surface disséquant l’hétérogénéité phénotypique et fonctionnelle des LyT
[5] a permis l’identification précise de sous-populations de
LyT effecteurs et, plus récemment, de sous-populations suppressives. C’est en effet l’absence de caractérisation moléculaire précise qui a, pendant longtemps, rendu ce domaine
difficile. Si l’existence de la suppression était étayée par de
nombreuses évidences scientifiques, la nature des cellules
suppressives restait mystérieuse alors que les modèles théoriques se complexifiaient avec l’intervention de lymphocytes
effecteurs-suppresseurs et suppresseurs-inducteurs, la production de facteurs suppresseurs solubles spécifiques d’antigènes et un déterminisme génétique impliquant une possible
région I-J localisée entre les régions I-A et I-E du CMH de
classe II murin [6]. L’impossibilité de définir au plan moléculaire la nature précise de ces facteurs suppresseurs mais aussi
la découverte par analyse moléculaire que la région I-J
n’existait pas physiquement [7] a conduit la communauté des
immunologistes à se désintéresser brutalement de cette question, allant jusqu’à bannir le mot “suppresseur” du champ
lexical de cette discipline et quasiment interdire tout accès
Hématologie, vol. 12, n° 3, mai-juin 2006
éditorial aux travaux dans ce domaine pendant plusieurs
années. Toutefois, grâce à une meilleure définition moléculaire, les années récentes ont vu la spectaculaire
ré-émergence de cette thématique qui est redevenue un des
champs les plus actifs de recherche en immunophysiologie et
immunopathologie.
Plusieurs sous-populations lymphocytaires T régulatrices,
intervenant à différentes étapes de la réponse immunitaire,
ont été caractérisées, parmi lesquelles les LyT naturels
CD4+CD25+, les LyT induits Th3 (sécréteurs de TGFb), les LyT
induits Tr1 (sécréteurs d’interleukine-10 et de TGFb), certains
LyT CD8+ et les lymphocytes NK-T. Nous décrirons ici les
principales caractéristiques des LyT CD4+CD25+ régulateurs
(Treg) et leur rôle chez l’homme dans certaines pathologies.
Mise en évidence des Treg
chez la souris
Les travaux de Sakaguchi et al. ont été déterminants dans la
caractérisation des Treg CD4+CD25+. Ils ont montré que le
transfert à des souris lymphopéniques, de LyT déplétés en LyT
CD4+CD25+ conduisait en quelques semaines à l’émergence de nombreuses manifestations autoimmunes touchant
la thyroïde, l’estomac, les ilôts b du pancréas, les glandes
salivaires et surrénales, les ovaires, les reins et les articulations [8]. L’administration de LyT CD4+CD25+ dans les jours
qui suivent celle des LyT CD4+CD25-, prévenait la survenue
de ces manifestations. Ces observations spectaculaires imposent plusieurs conclusions. Tout d’abord, elles confirment que
la sélection négative des LyT autoréactifs dans le thymus n’est
que partielle et que le système immunitaire normal contient
des LyT autoréactifs susceptibles d’entraîner “spontanément”
des maladies autoimmunes en l’absence de toute immunisation expérimentale par des autoantigènes. Deuxièmement,
elles montrent que ces LyT autoréactifs produits physiologiquement sont placés sous le contrôle permanent d’une suppression dominante exercée par des Treg de phénotype
CD4+CD25+. Enfin, elle ouvre des perspectives d’immunorégulation thérapeutique par les Treg.
Ces résultats sont à rapprocher de ceux obtenus dans un
modèle de souris transgéniques pour un TCR dirigé contre la
protéine basique de la myéline. De façon surprenante, seule
une minorité de ces souris - dont le répertoire des LyT est
pourtant massivement (mais, du fait de réarrangements endogènes du TCR, non exclusivement) dirigé contre un autoantigène du système nerveux central - développait une
encéphalite. En revanche, lorsque ces souris étaient croisées
sur un fond RAG-déficient (un modèle empêchant les réarrangements du TCR et garantissant ainsi un répertoire 100 %
autoréactif transgénique), alors la totalité des animaux développait une encéphalite autoimmune.
On comprend donc que, dans ces conditions expérimentales,
la survenue d’une maladie autoimmune (ici, un modèle de
sclérose en plaque) dépend non seulement de la présence de
LyT autoréactifs mais aussi de l’absence de LyT exerçant une
165
fonction régulatrice. De nombreuses études qu’il n’est pas
possible de citer intégralement ici, ont maintenant démontré
avec certitude que les Treg CD4+CD25+ préviennent de
façon physiologique l’activation des LyT autoréactifs et donc
la survenue de maladies autoimmunes.
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Identification et propriétés des Treg
166
La définition des Treg sur la seule co-expression de CD4 et de
CD25 (chaîne a du récepteur de l’interleukine-2) demeure
peu précise. Ce dernier est en effet un marqueur peu spécifique des Treg puisque les LyT conventionnels expriment transitoirement CD25 après activation. Aussi, si les Treg sont bien
des cellules CD4+CD25+, on ne saurait affirmer que toutes les
cellules CD4+CD25+ (qui représentent 5-10 % des LyT CD4+
d’une souris normale) sont des Treg. L’étude de souris déficientes en IL-2 ou en CD25 (qui présentent un déficit de Treg
associé à une lymphoprolifération et des signes d’autoimmunité) a montré que l’interleukine-2 est une cytokine essentielle
au développement des Treg et à leur fonction dans l’homéostasie du système immunitaire [9].
Chez l’homme, l’existence des Treg CD4+CD25+ est maintenant bien établie [10-12]. Leur identification est toutefois
rendue difficile par le fait qu’une fraction importante (2040 %) des LyT CD4+ exprime CD25 chez l’homme. Une
analyse plus détaillée du niveau d’expression du CD25
montre qu’il existe en fait, parmi les LyT CD4+CD25+, une
forte majorité de cellules exprimant des niveaux intermédiaires de CD25 (CD25int) et une population très minoritaire en
exprimant des niveaux très élevés (CD25hi), ces dernières ne
représentant environ que 0,8-1 % des LyT CD4+. Hafler et al.
ont montré que, chez un sujet sain, la population
CD4+CD25int n’est pas suppressive (elle contient notamment
un compartiment de LyT récemment activés) alors que les Treg
sont contenus dans la population CD4+CD25hi [13]. D’autres
marqueurs des Treg sont maintenant décrits mais aucun n’est
strictement spécifique des Treg (tableau 1).
Les Treg sont des cellules anergiques in vitro. En particulier,
leur activation via le TCR ne conduit pas à leur prolifération,
contrairement aux LyT CD4+CD25- conventionnels placés
dans les mêmes conditions expérimentales. Cette affirmation
doit toutefois être nuancée car l’anergie in vitro des Treg est
levée en présence d’interleukine-2. Cette propriété est importante car l’interleukine-2 permet de faire proliférer fortement
ces cellules in vitro, un point essentiel si l’on se place dans
une perspective d’utilisation thérapeutique des Treg qui
demeurent des cellules rares au sein du système immunitaire
et donc difficiles à obtenir en grand nombre.
Outre l’anergie réversible par l’interleukine-2, la deuxième
propriété fondamentale des Treg est évidemment leur capacité suppressive. Celle-ci se mesure habituellement par un test
d’inhibition de la prolifération in vitro. Pour cela, on ajoute à
des LyT CD4+CD25- répondeurs, des doses croissantes de
Treg CD4+CD25+ (jusqu’à un rapport 1:1), et l’on mesure
l’incorporation de thymidine sous activation par un mitogène
Tableau 1
Principaux marqueurs phénotypiques des Treg chez l’homme
Marqueur
TCRab
CD3
CD4
CD25
CD122
CD62L
CD28
CD137 (4-1BB)
GITR
CD152 (CTLA-4)
CD45RO+/CD45RAHLA-DR
CD71
Neuropiline 1
CD223 (LAG-3)
CD103
Foxp3
Fonction
Reconnaissance de l’antigène
Transduction du signal
Corecepteur du TCR
Récepteur de l’interleukine-2 (chaîne a)
Récepteur de l’interleukine-2 (chaîne b)
Entrée dans le ganglion lymphatique
Costimulation
Costimulation
Costimulation
Costimulation (inhibition)
Marqueurs de cellules mémoires
Marqueur d’activation
Marqueur d’activation
Synapse immunologique
Ligand du CMH de classe II
Migration dans les muqueuses
Facteur de transcription Treg-spécifique
ou par un anticorps anti-CD3 immobilisé (+/- anti-CD28
soluble). Le rôle de cette activation est d’induire la prolifération des LyT répondeurs mais aussi d’activer les Treg. L’effet
suppresseur des Treg nécessite en effet une activation via leur
TCR et un contact cellulaire avec les cellules cibles de la
suppression. Fait important, si cet effet suppresseur des Treg
nécessite leur activation TCR-dépendante (et donc antigènedépendante), la suppression peut s’exercer sur des LyT dont
la spécificité antigénique est différente (suppression antigèneindépendante). Au plan physiologique, ceci permet à un
répertoire limité de Treg reconnaissant seulement certains
autoantigènes d’un tissu donné, d’assurer dans ce tissu ou
dans les ganglions lymphatiques le drainant, une suppression
efficace des LyT autoréactifs de spécificité plus large.
Outre l’inhibition de la prolifération des LyT CD4+CD25-, les
Treg apparaissent capables d’exercer d’autres fonctions de
régulation négative comme l’inhibition de la production de
cytokines ou d’agir sur d’autres types cellulaires comme les
LyT CD8+, les cellules dendritiques, les LyB, les cellules NK...
Aussi, devant le résultat normal d’un test d’inhibition de la
prolifération des LyT CD4+CD25-, il convient d’être prudent
avant de conclure, dans une situation pathologique donnée,
à l’absence de déficit qualitatif des Treg puisque celui-ci peut
se manifester sur un autre aspect de la suppression. C’est le
cas par exemple de la polyarthrite rhumatoïde où l’inhibition
de la prolifération par les Treg est normale [14] mais où les
Treg s’avèrent limités dans leur capacité à contrôler efficacement la production de TNFa [15]. Citons également le cas du
déficit qualitatif de Treg dans la sclérose en plaque où la
différence entre les patients et les témoins n’est visible qu’à
certains niveaux d’activation des cellules répondeuses [16].
On ne peut donc qu’insister sur l’importance des conditions
expérimentales dans ce type d’études.
Hématologie, vol. 12, n° 3, mai-juin 2006
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Tableau 2
Principales propriétés des Treg
Produits par le thymus
Auto-réactifs (reconnaissance de complexes CMH/peptide
du soi)
Répertoire diversifié de TCR
Anergique in vitro (en l’absence d’interleukine-2)
Pas de production d’interleukine-2 en réponse à l’activation
Inhibent la prolifération des LyT et la sécrétion de cytokines in
vitro
Action régulatrice sur les LyT, les monocytes, les cellules
dendritiques et les LyB
Régulent physiologiquement l’autoimmunité
Activation antigène-dépendante par le TCR requise pour la
suppression
Suppression non antigène-spécifique après activation par le TCR
Même s’il n’est pas exclu que des Treg puissent être produits
à la périphérie par différenciation de LyT CD4+CD25-, la
génération des Treg in vivo est essentiellement un processus
thymo-dépendant. Le fait de savoir si les Treg constituent un
lignage particulier de LyT soumis à une sélection positive
particulière ou s’ils émergent à la suite d’un processus altéré
de sélection négative demeure un point non élucidé à ce jour.
Il apparaît en effet que les Treg sont eux-mêmes des LyT
autoréactifs. Ceci est notamment illustré par le fait que le
thymus de souris transgéniques exprimant un TCR dirigé
contre l’hémagglutinine (HA) du virus influenza et croisées
avec une lignée exprimant HA (représentant ici un néoautoantigène) donne naissance à l’émergence d’un grand
nombre de Treg lorsque le TCR transgénique possède une
forte affinité pour HA, et non lorsque cette affinité est faible
[17]. Ce modèle élégant montre donc que l’interaction à
haute affinité d’un TCR avec son ligand dans le thymus
n’entraîne pas uniquement la sélection négative comme on le
concevait jusqu’alors, mais permet également la production
de Treg, eux-mêmes autoréactifs. Les interactions moléculaires permettant la sélection, la survie et la fonction des Treg
sont encore mal connues mais font très probablement intervenir des molécules de costimulation, par exemple le couple
CD28/CD80 dont l’invalidation génétique entraîne une forte
réduction du nombre de Treg et favorise la survenue de
manifestations autoimmunes comme le diabète de type 1
[18]. Ainsi, la contribution du thymus dans la tolérance
immunologique au soi, considéré jusqu’à une époque
récente comme essentiellement liée à la sélection négative
des LyT autoréactifs s’enrichit désormais d’une deuxième
fonction : la production de Treg exerçant une suppression
dominante sur les LyT autoréactifs ayant échappé à la sélection négative. Les propriétés générales des Treg sont résumées dans le tableau 2.
Rôle de Foxp3
Un des faits les plus marquants dans la recherche sur les Treg
a été l’identification de Foxp3, un membre de la famille
Hématologie, vol. 12, n° 3, mai-juin 2006
forkhead, comme facteur de transcription essentiel à la
biologie de ces cellules [19]. Ainsi, des mutations de Foxp3
chez l’homme entraînent le syndrome IPEX (immune dysregulation polyendocrinopathy enteropathy X-linked syndrome)
responsable d’une maladie lymphoproliférative et polyautoimmune mortelle [20, 21]. Il est intéressant de noter
qu’avant l’identification des Treg, Foxp3 avait été initialement considéré comme un facteur de régulation négative de
l’activité des LyT conventionnels [22]. Ainsi, des souris transgéniques (Tg) exprimant constitutivement Foxp3 apparaissent lymphopéniques et immunodéficientes [23]. À l’inverse,
les souris scurfy présentant une mutation de Foxp3 succombent à l’âge de 3-4 semaines d’un syndrome lymphoprolifératif [24], comme cela a été reproduit plus tard par l’invalidation du gène Foxp3 [25]. En utilisant des souris dont le gène
foxp3 endogène a été remplacé par un gène hybride codant
pour une protéine de fusion GFP-Foxp3, l’expression de ce
facteur a pu être visualisée in situ dans les différentes populations lymphocytaires [26]. Cette étude a montré que ce
facteur n’est exprimé que par 5 à 10 % des lymphocytes T
périphériques appartenant exclusivement au lignage a/b. Il
s’agit pour l’essentiel (80 %) de Treg CD4+CD25+, bien
qu’une minorité de cellules CD4+CD25-Foxp3+ et
CD8+Foxp3+ aient également été observées. Enfin, la transduction par un vecteur rétroviral du gène Foxp3 permet de
convertir des LyT conventionnels en Treg fonctionnels capables d’exercer une activité suppressive in vitro et in vivo [19,
23, 25]. Dans une perspective clinique, les Treg étant une
sous-population rare et difficile à purifier du fait de l’absence
de marqueur de surface réellement spécifique, le transfert de
gène Foxp3 ouvre la voie à la production de Treg modifiés
génétiquement à des fins thérapeutiques. Il est probable que
le succès de cette approche sera fortement conditionné par le
niveau d’expression de Foxp3 transgénique, comme en
témoigne la difficulté actuelle à y parvenir chez l’homme
[27].
Treg et maladies autoimmunes
La détermination du rôle des Treg en pathologie constitue à
l’heure actuelle un champ de recherche intense. Du fait du
rôle des Treg dans la régulation négative des LyT autoréactifs
chez l’animal, l’attention s’est immédiatement portée sur la
recherche de déficits quantitatifs des Treg dans les maladies
autoimmunes (tableau 3). L’exemple le plus caricatural est
celui du syndrome IPEX dans lequel une mutation du gène
foxp3 conduit à l’absence de Treg et à la survenue d’un
tableau clinique complexe associant lymphoprolifération,
atteintes autoimmunes multiples, manifestations allergiques et
altération de l’état général conduisant au décès [20, 21]. À
ce jour, de nombreuses maladies autoimmunes acquises ont
également été associées à un déficit en Treg. Ainsi, une
diminution de la fréquence des Treg dans le sang a été
observée au cours des vascularites associées à l’infection par
le virus de l’hépatite C [28] ou des poussées de lupus
167
Tableau 3
Exemples d’implication des Treg en pathologie
Pathologie
Nature du déficit ou rôle des
Treg
mutation de Foxp3, absence de Treg,
lymphoprolifération, atteintes
autoimmunes multiples, maladie
mortelle
déficit quantitatif
Vascularite VHC+
Lupus
déficit quantitatif lors des poussées
Polyarthrite rhumatoïde moindre effet suppresseur de la
production de TNFa
sous anti-TNF, nombre de Treg corrélé
à la réponse clinique
Sclérose en plaque
déficit qualitatif (diminution de la
suppression)
Myasthénie
déficit qualitatif, baisse d’expression
de Foxp3
Allergie
moindre suppression des réponses Th2
Immunité anti-parasitaire Treg empêchent l’élimination complète
du parasite mais permettent le maintien
de la mémoire immunologique
Cancer
diminution de l’immunité antitumorale,
mauvais pronostic si nombre de Treg
élevé
GVH
Treg limitent l’alloréactivité des greffons
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IPEX
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érythémateux systémique [29]. Dans la sclérose en plaque, il
ne semble pas exister de déficit quantitatif mais plutôt un
déficit qualitatif, attesté par une diminution de la capacité des
Treg à inhiber la prolifération de LyT CD4+CD25- [16]. De
façon intéressante, les LyT CD4+CD25- des patients comme
des témoins demeurent sensibles à la suppression par les Treg
des témoins, suggérant que c’est bien un défaut des Treg et
non une résistance des LyT des patients à la suppression qui
est associée à cette maladie. Au cours de la polyarthrite
rhumatoïde, on n’observe pas de diminution significative du
nombre de Treg dans le sang mais une fréquence augmentée
de Treg fonctionnels dans le liquide synovial [14]. Une étude
plus approfondie a toutefois suggéré que, si la capacité des
Treg à inhiber la prolifération des LyT CD4+CD25- semble
conservée, il existerait un déficit de leur capacité à supprimer
la production par les LyT CD4+CD25- mais aussi par les
monocytes de TNFa, une cytokine au cœur du processus
physiopathologique de cette maladie [15]. De façon intéressante, les auteurs ont observé une corrélation entre l’efficacité
clinique des anticorps anti-TNF (infliximab), l’augmentation
du nombre de Treg circulants après traitement et la restauration de la capacité suppressive des Treg vis-à-vis des cellules
productrices de TNF. Récemment, un effet inhibiteur direct du
TNF sur la fonction suppressive des Treg a été démontré [30].
Citons également la myasthénie, qui apparaît associée à une
perte de l’anergie des LyT CD4+CD25+ et à une diminution
de l’activité suppressive des Treg, associées à une baisse du
niveau d’expression des messagers de Foxp3 par les LyT
CD4+CD25+ [31]. On rapprochera de ces observations
dans le domaine de l’autoimmunité, un rôle probable des
Treg au cours des maladies allergiques [32] ou dans la
pathologie tumorale [33] dont la description dépasse le
cadre de cette revue. Bien que des études complémentaires
demeurent nécessaires pour confirmer ces observations, les
Treg ont désormais pris une place centrale dans la physiopathologie des maladies autoimmunes. Une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans la
fonction suppressive des Treg ainsi que l’identification des
facteurs génétiques qui contrôlent la différenciation et la
fonction des Treg apporteront certainement des éléments
décisifs dans la compréhension des maladies autoimmunes et
pourraient également permettre de définir de nouvelles cibles
thérapeutiques.
Un rôle pour les Treg dans le champ
de la greffe de moelle ?
Si le champ de prédilection des études sur l’immunophysiologie et l’immunopathologie des Treg est celui de l’autoimmunité, les effets suppresseurs non spécifiques des Treg sur
différentes populations cellulaires, autoréactives ou non,
ouvrent les perspectives d’une manipulation de ces cellules
dans le domaine de la transplantation d’organe ou de la
greffe de cellules souches hématopoïétiques (CSH). Il a par
exemple été montré que le transfert de LyT CD25+ provenant
d’une souris chez laquelle on a induit une tolérance à une
greffe de peau allogénique, permet de transférer cet état de
tolérance à une souris receveuse et que la tolérance ainsi
acquise est spécifique des alloantigènes tolérogènes [34].
Des résultats similaires ont été obtenus dans un modèle
d’induction de tolérance à une allogreffe d’îlots pancréatiques, également transférable par les LyT CD25+ [35]. On
peut rapprocher ces observations du rôle des Treg dans la
tolérance materno-fœtale qui implique également la régulation d’une réponse alloréactive, dirigée dans ce cas contre
les alloantigènes paternels [36, 37]. Il pourrait donc exister,
au sein du répertoire polyclonal des LyT CD4+CD25+, des
Treg susceptibles de s’activer après reconnaissance d’alloantigènes et d’exercer des effets suppresseurs dont nous avons
vu qu’ils n’étaient pas spécifiques d’antigène et pourraient
donc avoir un large spectre d’action, y compris sur des LyT
alloréactifs. Ceci peut paraître paradoxal puisque les Treg
sont considérés comme des cellules essentiellement autoréactives. Toutefois, la fréquence des LyT alloréactifs au sein d’une
population de LyT étant élevée (5-10 %), il est probable que
des cellules alloréactives existent de façon similaire au sein
des Treg.
La première démonstration d’un rôle des Treg dans le
contrôle des LyT alloréactifs en situation de greffe de moelle a
consisté à montrer que la déplétion préalable des Treg induit
une accélération de la GVH après co-transfert de CSH et de
LyT chez des receveurs allogéniques irradiés [38]. Ce résultat
indique que les Treg exercent au sein du greffon un certain
degré d’activité suppressive. Fait essentiel, l’enrichissement
du greffon en Treg du donneur entraîne une amélioration de
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la GVH, voire la survie à long terme d’une partie des
animaux dans ce modèle de GVH létale [38]. Ces résultats
sont concordants avec ceux de Hoffman et al. qui ont établi
de façon contemporaine, dans un modèle murin où les
cellules effectrices sont des LyT CD4+CD25-, que l’addition
de Treg dans un rapport 1:1 aboutit à une inhibition de plus
de 90 % la réponse proliférative alloréactive in vitro et à une
protection significative in vivo de la mortalité par GVH [39].
Chez l’homme, la richesse des greffons en Treg ainsi que le
taux de Treg chez le receveur en période post-greffe précoce
pourraient être corrélés inversement au risque de développement d’une GVH [40] mais les données disponibles à ce jour
demeurent contradictoires [41-43].
L’utilisation thérapeutique de Treg dans ce cadre se heurte à
la difficulté d’obtention d’un nombre suffisant de Treg
puisqu’il est généralement nécessaire de les administrer dans
un rapport 1:1 par rapport aux LyT du donneur. La question
se posait donc de savoir s’il était possible d’amplifier ces Treg
in vitro, voire de sélectionner par la culture les Treg spécifiques des alloantigènes du receveur. C’est ce qui a été
démontré chez la souris en utilisant un protocole de co-culture
des Treg du donneur avec des cellules présentatrices d’antigène du receveur en présence d’interleukine-2. Grâce à cette
approche, il s’est avéré possible d’obtenir des Treg spécifiques d’allo-Ag du receveur capables de contrôler la GVH tout
en permettant une bonne reconstitution immunitaire et, dans
certains cas, un effet anti-leuceumique [38, 44]. La possibilité
que les Treg puissent diminuer la GVH tout en préservant
l’effet du greffon contre la leucémie a également été établie
de façon convaincante par Edinger et al. [45]. L’ensemble de
ces résultats encourageants permet d’imaginer deux types
d’approches principaux dans le champ de la greffe de CSH
chez l’homme. Tout d’abord, des Treg du donneur pourraient
être utilisés pour limiter les risques de GVH chez le receveur
en les co-administrant avec le greffon au moment de la greffe,
à distance de la greffe, ou dans un schéma d’administration
différée de lymphocytes du donneur devant une rechute
leucémique. Cette approche pourra bénéficier le cas échéant
de l’utilisation de Treg spécifiques du receveur suivant le
schéma développé chez l’animal. Si une telle stratégie se
heurte encore à la difficulté de purification de Treg, le
développement de méthodes de séparation par billes
immuno-magnétiques donne d’ores et déjà des résultats
encourageants dans des conditions de grade clinique [46].
Le manque de marqueurs de surface spécifiques des Treg
reste néanmoins une limitation car rappelons que seuls les LyT
CD4+CD25hi, et non les LyT CD4+CD25int, ont des propriétés
suppressives. La découverte de marqueurs qui ne seraient
exprimés que par les Treg et permettant leur purification
sélective dans des conditions compatibles avec un usage
clinique serait une avancée majeure dans le domaine. Dans
tous les cas, les essais cliniques auront à préciser l’efficacité
de cette approche pour contrôler la GVH mais aussi
l’absence d’effet secondaire de l’administration de Treg. Si
les résultats expérimentaux permettent d’être optimistes sur
Hématologie, vol. 12, n° 3, mai-juin 2006
l’absence d’effet délétère majeur sur la reconstitution immunitaire du receveur [44], la possibilité d’une limitation de l’effet
antileucémique reste une préoccupation pour toutes les
approches visant à limiter l’alloréactivité post-greffe et qui
sont difficilement prédictibles par les modèles murins.
Une stratégie alternative consiste, non pas à réduire l’alloréactivité par enrichissement en Treg, mais à dépléter les Treg
afin de renforcer l’effet antileucémique lors d’une administration différée de lymphocytes du donneur chez un receveur en
rechute (essai clinique des hôpitaux Henri Mondor et PitiéSalpêtrière en cours). Cette approche, moins difficile à mettre
en œuvre au plan clinique car reposant sur une déplétion
CD25 plutôt que sur un enrichissement, pourrait être le
premier exemple de manipulation des Treg à des fins thérapeutiques chez l’homme, non pas dans leur champ naturel,
l’autoimmunité, mais en onco-hématologie. ■
Remerciements. Nous adressons nos remerciements à Benoît
Salomon et José Cohen pour leur relecture critique du manuscrit.
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