Cellules NK en thérapie cellulaire

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Revue
Hématologie 2007 ; 13 (spécial 1) : 59-68
Thérapie cellulaire
Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 26/05/2017.
Stéphanie Nguyen1
Loïc Fouillard2
Sébastien Maury3
doi: 10.1684/hma.2007.0098
1
Service d’hématologie clinique,
hôpital Pitié-Salpêtrière,
75013 Paris
2
Service d’hématologie clinique,
hôpital Saint-Antoine,
75012 Paris
3
Service d’hématologie clinique,
hôpital Henri-Mondor,
94000 Créteil
<[email protected]>
Correspondance :
S. Maury
Hématologie, vol. 13, n° spécial 1, mars 2007
Pour couvrir cette thématique très large, nous avons choisi de cibler les communications consacrées à trois populations cellulaires qui peuvent être utilisées en thérapie
cellulaire de façon innovante. Leur physiopathologie laisse entrevoir des perspectives d’application clinique dans plusieurs champs de l’hématologie, tels que l’effet
antitumoral, la modulation de la réaction du greffon contre l’hôte (GvH), la
reconstitution immunitaire, ou encore en dehors de l’hématologie en particulier la
médecine régénérative.
Sont donc abordées dans ce résumé les communications consacrées aux cellules
NK, aux cellules souches (en particulier mésenchymateuses) et à leurs propriétés de
plasticité cellulaire et enfin aux lymphocytes T régulateurs (Treg).
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Cellules NK en thérapie cellulaire
Stéphanie Nguyen
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Les cellules natural killer (NK) ont connu un regain d’intérêt en
hématologie clinique depuis la description par l’équipe italienne de Perugia d’un effet du greffon contre la leucémie
(GvL) NK-dépendant chez des patients allogreffés, en situation haplo-identique, pour leucémie aiguë (LAM) avancée
[1]. Depuis, les résultats cliniques post-greffe haplo-identique
ou avec 1 ou plusieurs mismatch HLA de classe I sont plutôt
discordants et la réalité de l’alloréactivité NK reste sujette à
débat. Plusieurs questions restent en suspens : comment prédire l’alloréactivité NK afin de choisir le « bon » donneur ?
Quels sont les mécanismes de mise en place du répertoire NK
et de la tolérance au soi ? Existe-t-il une alloréactivité NK en
système HLA identique ? Comment améliorer la reconstitution
immunitaire après greffe haplo-identique ? Quelle est la
place de l’injection de cellules NK alloréactives ?...
Plusieurs communications lors de l’ASH 2006 ont contribué à
faire avancer ces différents sujets et nous aider à mieux
comprendre et utiliser les cellules NK en thérapie cellulaire
antitumorale ou anti-infectieuse.
Cellules NK
et alloréactivité antileucémique
Les modèles d’alloréactivité NK reposent sur le principe
qu’une sous-population de cellules NK, chez un donneur
donné, exprime un récepteur inhibiteur KIR (killer Ig-like
receptor) ne reconnaissant aucune molécule HLA de classe I
sur les cellules tumorales cibles du receveur. L’absence de
reconnaissance du KIR par son ligand HLA-I entraîne une
levée de l’inhibition de la cytotoxicité NK et permet à la
cellule NK de tuer la cellule cible.
Trois modèles prédictifs de l’alloréactivité NK ont été
proposés :
A) Modèle d’incompatibilité HLA donneur-HLA receveur (ou
incompatibilité ligand-ligand) (figure 1).
Ce modèle, proposé par l’équipe italienne de Perugia, prédit
l’existence d’une alloréactivité NK après greffe haploidentique, en étudiant le typage HLA du donneur et le typage
HLA du receveur [1]. Il repose sur l’absence, chez le receveur, d’un ligand HLA de classe I présent chez le donneur.
Dans cette situation, les cellules NK du donneur qui expriment
comme unique récepteur KIR spécifique du soi un KIR spécifique d’un ligand HLA de classe I absent chez le receveur, ne
sont plus inhibées et sont donc alloréactives. Cette alloréactivité supposée est corrélée avec la mise en évidence, ex vivo,
de clones NK issus du donneur alloréactifs envers les cellules
cibles du receveur.
En communication orale, Ruggeri et al. (n° 437) ont réactualisé leur série de 112 LAM greffés à partir de donneurs
haplo-identiques avec des cellules NK alloréactives (n = 51)
ou non alloréactives (n = 61). Ils confirment leurs excellents
résultats précédents [1], en nuançant cependant les résultats
en fonction du statut à la greffe. La greffe à partir de donneurs
ayant une alloréactivité NK était corrélée à : 1) un taux de
rechute fortement diminué quand les patients étaient greffés
en rémission (3 % versus 47 % ; p < 0,003), 2) une meilleure
EFS chez les patients greffés en rechute (34 % versus 6 % ;
p = 0,04) et en rémission (67 % versus 18 % ; p = 0,02).
À noter que dans la dernière série de 104 greffes haploidentiques publiée par l’équipe de Perugia [2], comprenant
67 LAM et 37 LAL, les résultats étaient sensiblement différents
avec : une EFS similaire pour les patients greffés en rémission
DONNEUR
RECEVEUR
A25, Bw4, Cw1
A2, Bw4, Cw2
A25, Bw4, Cw1
A3, Bw6, Cw1
Présence de ligand
du groupe C1 et C2
Absence de ligand
du groupe C2
Cw1
KIR2DL2
NK
HLA-C groupe 1
Cw2
KIR2DL1
NK
HLA-C groupe 2
Cw1
HLA-C groupe 1
Cw1
Cw1
HLA-C groupe 1
Cw1
Bw4
HLA-Bw4
60
KIR3DL1
NK
Bw4
HLA-Bw4
Figure 1. Modèle du mismatch Ligand/Ligand.
Hématologie, vol. 13, n° spécial 1, mars 2007
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pour LAL et LAM (environ 47 % avec un suivi médian de
22 mois) et surtout l’absence d’impact pronostique du mismatch HLA dans le sens de la GvL NK. En fait, dans cette
série, le seul facteur pronostic en terme d’EFS et de rechute
était le statut à la greffe.
B) Modèle d’incompatibilité KIR donneur-HLA receveur (ou
incompatibilité KIR-ligand) (figure 2).
Ce modèle proposé par Leung et al. [3] prédit l’alloréactivité
des cellules NK du donneur en étudiant le génotype KIR du
donneur et le typage HLA du receveur. Si le donneur exprime
au moins un KIR dont le ligand HLA de classe I est absent chez
le receveur, il existe une alloréactivité NK envers les cibles
tumorales du receveur et un effet bénéfique sur le devenir en
post-greffe haplo-identique. Symons (n° 604) a rapporté, en
communication orale, un effet bénéfique de la présence d’un
mismatch KIR/ligand dans le sens de la GvL NK, chez
60 patients adultes greffés en haplo-identique avec conditionnement atténué, pour des maladies hématologiques
avancées, en terme de survie globale (médiane de 622 jours
chez les 32 patients ayant au moins 1 KIR/ligand mismatch
versus 208 jours chez les 27 patients n’ayant pas de mismatch, p = 0,008), et de délai de survenue d’une rechute.
Les gènes codant pour les KIR (localisés sur le chromosome
19) et les gènes codant pour le HLA (localisés sur le chromosome 6) ont une ségrégation indépendante et le répertoire
phénotypique KIR d’un individu est régulé par le génotype
KIR et non le génotype HLA. Il est donc possible pour un
individu de ne pas exprimer de KIR spécifique de ses propres
molécules HLA, ou à l’inverse de manquer de ligand HLA
spécifique de ses propres récepteurs KIRs. Le modèle du
ligand manquant chez le receveur/KIR présent chez le donneur est donc applicable également, en théorie, en situation
d’allogreffe HLA identique. C’est ainsi qu’a été décrite une
alloréactivité NK, après allogreffe géno-identique T déplétée
(avec un effet bénéfique en terme de DFS et OS), chez les
patients porteurs d’une LAM et dont le typage HLA révélait
l’absence d’au moins 1 ligand-C ou B pour les KIRs du
donneur [4]. Les mécanismes d’une alloréactivité NK en
situation HLA identique sont mal connus, et l’hypothèse est
qu’il existerait des clones autoréactifs quiescents chez le
donneur qui se « réactiveraient » en post-greffe chez le receveur HLA identique.
Concernant les mécanismes de tolérance, deux études intéressantes sont à noter : Cooley et al. (n° 918) ont décrit une
sous-population circulante, chez les sujets sains, de cellules
NK CD56dimKIR-NKG2A-. Cette population n’exprime
aucun récepteur inhibiteur spécifique du soi et devrait donc
être potentiellement autoréactive. Cependant, les tests fonctionnels montrent une cytotoxicité diminuée vis-à-vis de K562,
l’absence de granzyme intracellulaire et une incapacité à
produire de l’INF-c. Après 14 jours de culture avec de l’IL-15,
les cellules NK ont acquis les KIR et NKG2A ainsi que des
fonctions cytotoxiques et de production d’IFN gamma. Les
auteurs concluent que cette population CD56dimKIRNKG2A- est immature plutôt qu’autoréactive.
Yu et al. (n° 919) ont, quant à eux, étudié les cellules NK chez
10 individus de typage HLA différent mais ayant le même
haplotype KIR de type A, c’est-à-dire comprenant les KIRs
inhibiteurs KIR2DL3, KIR2DL1 et KIR3DL1 ayant les ligands
respectifs HLA-Cw3, Cw4 et Bw4. La capacité de production
d’IFN-c par les cellules NK a été étudiée quand les cellules
étaient incubées avec la lignée HLA négative 721-221,
transfectée ou pas avec ces différents ligands HLA de classe I.
Les cellules NK exprimant exclusivement un KIR spécifique du
soi produisaient plus d’INF-c face à une cible n’exprimant
pas le ligand HLA-I en rapport, alors que les cellules NK
exprimant uniquement un KIR non spécifique du soi étaient
peu fonctionnelles face à n’importe quelle cible testée. En
fait, chez tous les individus, les cellules NK exprimant les KIRs
spécifiques du soi étaient plus fonctionnelles que les cellules
NK exprimant des KIRs non spécifiques du soi. Les 3 KIRs
inhibiteurs testés avaient donc des capacités de tolérance
prédictibles par le typage HLA des individus.
Ces deux études sont importantes, car elles remettent en
question le dogme que chaque cellule NK d’un individu
exprime au moins 1 KIR inhibiteur spécifique du soi, et nous
permettent de mieux comprendre les mécanismes de tolérance au soi.
RECEVEUR
A25, Bw4, Cw1
A3, Bw6, Cw1
DONNEUR
Génotypage KIR : présence du KIR 2DL1 (dont le
ligand fait partie du groupe C2)
Absence de ligand
du groupe C2
KIR2DL1
NK
Cw1
HLA-C groupe 1
Cw1
Cw1
HLA-C groupe 1
Cw1
Figure 2. Modèle du mismatch KIR/Ligand.
Hématologie, vol. 13, n° spécial 1, mars 2007
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C) Modèle du « ligand manquant » (figure 3).
Partant de la constatation que la majorité de la population
caucasienne exprime, au niveau génotypique, la plupart des
KIR inhibiteurs spécifiques des molécules HLA de classe I du
groupe C1 (KIR2DL2/2DL3, présents respectivement chez
49-60 % et 85-93 % de la population), C2 (KIR2DL1,
91-100 %) et Bw4 (KIR3DL1, 87-98 %), il a été proposé de
n’étudier que l’absence de ligand HLA de classe I chez le
receveur, sans tenir compte du typage HLA ou du génotypage KIR du donneur. En communication orale, Miller et al.
(n° 171) ont analysé l’impact de l’absence d’au moins 1
ligand C1, C2 ou Bw4 spécifique des KIRs chez 2 062
patients allogreffés en situation phéno-identique pour des
hémopathies myéloïdes (n = 719 avec les 3 ligands des KIRs
exprimés versus n = 1 343 avec au moins un ligand des KIRs
absent). Chez les patients greffés en maladie hématologique
peu avancée (LAM en RC1, LMC en PC1, MDS avec anémie
réfractaire), le risque de rechute à 3 ans était diminué s’il y
avait au moins 1 ligand de KIR absent (RR 0,54, n = 354,
p = 0,03 ; 6 % de rechute versus 11 % quand tous les
ligands étaient présents). En revanche, en situation de maladie avancée, on ne retrouve plus de bénéfice de l’absence de
ligand des KIRs chez le receveur.
Greffe haplo-identique
et reconstitution immunitaire
Outre la perte de l’effet GvL médié par les cellules T, les
greffes haplo-identiques CD34+ sélectionnées exposent au
risque de déficit immunitaire prolongé du fait de la déplétion
extensive du greffon en cellules T. L’équipe de C. Bordignon
(n° 307) a présenté les résultats du protocole de phase II,
évaluant l’efficacité sur la reconstitution immune de l’adjonction précoce en post-greffe haplo-identique de cellules T
transduites pour un gène suicide (cellules TK) chez
17 patients. Les résultats sont très bons, avec 1 seul patient
décédé d’infection sur les 14 chez lesquels les cellules TK se
sont développées, une détection précoce de précurseurs T
spécifiques du CMV et de l’EBV, une amélioration significative du répertoire T en 6 mois et une normalisation en 1 an, la
survenue d’une réaction du greffon contre l’hôte (GvH) grade
I-IV chez 6 patients complètement éteinte par le système du
gène suicide, et une survie globale de 50 % à 3 ans.
Plusieurs posters ont mis en avant la nécessité de co-injecter
des cellules T, NK ou des cellules accessoires pour améliorer
la reconstitution NK (Nguyen et al., n° 3120) ou l’immunité
adaptative anti-infectieuse (Ruggeri et al., n° 3210) après
greffe haplo-identique, ou encore favoriser l’expansion NK
après injection de cellules NK (Miller et al., n° 3642). Une
approche intéressante est celle de l’équipe de Tuebingen qui
a rapporté les résultats d’une étude pilote chez 27 enfants
ayant reçu un greffon haplo-identique, non plus CD34+
sélectionné, mais CD3/CD19 déplété (CliniMACS) après
conditionnement intensif ou réduit pour hémopathie maligne
ou tumeur solide avancées (Lang n° 3121). Les greffons
obtenus par cette méthode de sélection étaient riches en
cellules souches (16 x 106/Kg), NK (13,7 x 107),
monocytes-granuleux (6 x 108) et déplétés en cellules T (4,9
x 104/Kg) et B (< 0,01 %). La reconstitution T était rapide
avec une absence d’infection virale létale et 49 % de patients
vivant à 0,8 an, la seule cause de décès étant la rechute. Le
taux de GvH aiguë était faible (26 % de GvH grade II). La
même approche de greffe haplo-identique T et B déplétée a
été effectuée chez l’adulte (Bethge et al., n° 3136) après
conditionnement atténué associé à de l’OKT3, chez 22
patient à haut risque de rechute, avec un taux de survie
globale à 185 jours de 45 %, une GvH aiguë grade II-IV
(n = 4 grade III-IV) de 59 %, une TRM à J100 de 27 %.
RECEVEUR
A25, Bw4, Cw1
A3, Bw6, Cw1
DONNEUR
Absence de ligand du
groupe C2
On part du principe que le donneur exprime les 3 KIRs
inhibiteurs spécifiques des ligands C1, C2 et Bw4
KIR2DL2
Cw1
NK
Cw1
KIR2DL1
NK
62
Cw1
HLA-C groupe 1
Cw1
KIR3DL1
NK
HLA-C groupe 1
Bw4
HLA-Bw4
Figure 3. Modèle du ligand manquant.
Hématologie, vol. 13, n° spécial 1, mars 2007
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Injections de cellules NK
en thérapie cellulaire
Passweg et al. (n° 411) ont présenté les résultats d’une étude
de phase II venant de deux centres (Basel, Suisse et Francfort,
Allemagne). Quinze patients ont reçu 2 à 3 injections de
cellules NK du donneur (NK-DLI) à J3, J40, J100 ou J40, J100
post-greffe de CSH haplo-identiques de façon préemptive,
dans le but d’améliorer la prise de greffe et d’obtenir un effet
GvL. Les cellules NK étaient sélectionnées en deux étapes
(déplétion CD3 puis enrichissement CD56+, CliniMACS) et
réinjectées à une dose médiane de 1,3 x 107/kg sans
activation ni traitement immunosuppresseur préalables chez
le receveur. La dose médiane de cellules T réinjectées était de
0,2 x 104/kg. Les 2 patients ayant reçu le plus de cellules T
(7,2 et 5,3 x 104CD3+/kg) ont développé une GvH sévère
grade III et IV. Les 13 autres patients ayant reçu < 1 x 104/kg
CD3+ n’ont pas développé de GvH. Huit patients sont
vivants. Les causes de décès sont 4 rechutes, 2 rejets et 1 GvH
grade IV.
Gada et al. (n° 3642) ont étudié les effets de l’injection de
cellules NK haplo-identiques sélectionnées en deux étapes
(déplétion CD3 puis sélection positive CD56+), activées
pendant la nuit par de l’IL-2 puis réinjectées chez 9 patients
porteurs de LAM avancée recevant de l’IL-2 en sous-cutané
(6 doses). Aucun patient n’a été mis en rémission complète et
il n’y a pas eu d’expansion NK in vivo. Les produits sélectionnés en deux étapes ont été comparés avec (a) les produits
sélectionnés par une seule étape de T déplétion, et (b) les
sangs de cordon. L’expansion des cellules NK, après
14 jours de culture in vitro, était meilleure pour les produits
CD3 déplétés (comprenant des cellules B et des monocytes) et
les sangs de cordon, que les produits sélectionnés en deux
étapes. L’auteur en conclut que la co-infusion de cellules
accessoires peut être nécessaire pour obtenir une meilleure
expansion de cellules NK in vivo, et que l’expansion de
cellules NK à partir de sang de cordon peut être une voie à
suivre.
Conclusion
Les cellules NK gardent toute leur place en thérapie cellulaire
et les essais cliniques exploitant leur alloréactivité sont amenés à se développer. Cependant, tous les problèmes ne sont
pas réglés et des études doivent être menées visant à favoriser l’expansion des cellules NK post-injection, dépasser les
phénomènes de tolérance au soi et améliorer la reconstitution
immunitaire post-greffe. Le statut de la maladie semble être un
point très important et l’efficacité des cellules alloréactive est
probablement insuffisante pour contrôler une maladie hématologique en situation réfractaire. Enfin, la compréhension
des mécanismes de tolérance au soi des cellules NK est
essentielle du point de vue fondamental, mais également
pour l’application clinique car elle permettrait de moduler
cette tolérance pour les rendre alloréactives.
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Hématologie, vol. 13, n° spécial 1, mars 2007
Cellules souches et thérapie cellulaire
Loïc Fouillard
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Ce chapitre rapporte les plus intéressantes présentations sur
la thérapie cellulaire où il est mis en avant la plasticité et les
capacités de régénération tissulaire des cellules souches
hématopoïétiques (CSH) et des cellules souches mésenchymateuses (CSM) et leur avenir en médecine régénératrice.
Au-delà de la thérapie cellulaire, la thérapie génique est
abordée grâce aux possibilités d’utiliser les CSM comme
cellules vectrices.
Endocrinologie
Tout d’abord, J. Davenport et al. (n° 1688) ont mis en
évidence sur des biopsies de la thyroïde de patientes après
allogreffe de CSH à partir d’un donneur masculin la présence
de 2 à 5 % de follicules thyroïdiens XY par FISH, provenant
donc du donneur de CSH. Ces follicules sont CD45 négatif,
sont fonctionnels et expriment la thyroid peroxydase (TPO).
Cette observation montre que les cellules nucléées (CN)
médullaires contribuent au tissu thyroïdien et ont un potentiel
thérapeutique en thérapie cellulaire pour régénérer du tissu
thyroïdien.
Cardiologie
Un essai clinique utilisant les cellules nucléées dans l’infarctus
du myocarde est rapporté par L. Gil et al. (n° 1682). Quatre
à 7 jours après un infarctus du myocarde traité avec succès
par une angioplastie, l’injection intracoronarienne de CN
autologues issues de la moelle osseuse, réalisée chez 24
patients, a permis de mettre en évidence par rapport à un
groupe contrôle une amélioration statistiquement significative de la fonction ventriculaire gauche à 3, 6 et 12 mois. Les
CN ont été isolées à partir de la moelle osseuse du patient et
remises en suspension dans un volume final de 12 mL en
moyenne. La dose moyenne de cellules CD34 administrée
était de 410 x 106 au total. Les CN étaient injectées directement dans la zone infarcie. Aucun effet secondaire n’a été
observé. Cet essai confirme l’intérêt des CN autologues de la
moelle osseuse dans le traitement adjuvant de l’infarctus du
myocarde en permettant une amélioration de la fonction
myocardique à distance de l’épisode aigu.
Neurologie
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Plusieurs équipes ont présenté des travaux dont les résultats
encourageants indiquent la place future de la thérapie cellulaire dans le traitement de maladies neurodégénératives et
des lésions ischémiques cérébrales. Tout d’abord, J.M. Moebius et al. (n° 1678) ont mis en évidence les capacités de
différentiation in vitro des CSH CD133 positives en cellules
souches neuronales (CSN) après culture en présence d’epidermal growth factor (EGF) et fibroblast growth factor (FGF).
Ces CSN ont des capacités prolifératives et peuvent se
différencier en cellules gliales. Ces résultats indiquent que les
CSH autologues pourraient être utilisées dans un but thérapeutique après une prédifférenciation in vitro en CSN et
cellules gliales.
Ensuite, H Huang et al. (n° 2571) ont montré dans un modèle
murin d’accident ischémique hypoxique cérébral que l’injection in situ de CSM humaines (CSMh) marquée par la
bromo-deoxyuridine (BrDu), à une dose unique de 5 x 105 au
total, était suivie d’une réparation tissulaire cérébrale avec
parallèlement une amélioration fonctionnelle. L’examen histologique des coupes de cerveau des rats sacrifiés a montré
que les CSMh persistaient au moins jusqu’à 4 semaines
après implantation, migraient vers le site lésionnel et se
différenciaient localement en cellules neuronales et neurogliocytes, ce qui était suggéré par la coexpression dans les
CSMh de la BrDu et de la GFAP, protéine spécifique des
cellules gliales. Ces résultats suggèrent que les CSM pourraient avoir une place dans le traitement des accidents
vasculaires cérébraux ischémiques chez l’homme.
Enfin, R. De Bellis et al. (n° 278) ont montré les résultats d’un
essai de thérapie cellulaire dans la sclérose latérale amyotrophique (SLA). La SLA est une maladie dégénérative toujours
mortelle en raison surtout d’une insuffisance respiratoire.
L’implantation locale de CSH autologues, mobilisées puis
sélectionnées CD34 positives, est rapportée chez 22 patients
présentant un score neurologique avancé. Les CSH CD34+
étaient avant injection mises en suspension dans le liquide
céphalorachidien (LCR). De cette suspension, 2 mL étaient
injectés dans le LCR et 2 mL implantés directement dans le
cordon postérieur de la moelle épinière. La dose de CD34
utilisée était en moyenne de 7 x 106/kg. Aucune complication n’a été observée. Les résultats ont montré une amélioration du score neurologique pour 9 patients, et une stabilisation de la SLA pour 11 patients. Ces résultats sont très
prometteurs et ouvrent de nouvelles perspectives dans une
maladie neurodégénérative toujours mortelle.
Néphrologie
Les propriétés de régénération tissulaire des CSM ont été
explorées dans l’insuffisance rénale aiguë (IRA) par V. Lo
Cicero et al. (n° 282). Dans un modèle de souris NOD-SCID
une IRA était induite par l’injection de cisplatine. Ces souris
recevaient ensuite par voie IV des CSM isolées à partir d’un
sang de cordon humain (CSM-CB). Par rapport à un groupe
témoin sans CSM-CB, les souris CSM-CB ne développaient
pas d’IRA induite par le cisplatine et présentaient sur les
Hématologie, vol. 13, n° spécial 1, mars 2007
biopsies rénales peu de nécrose tubulaire. Ce modèle indique que les CSM-CB sont capables de protéger le rein de
l’IRA et d’induire une régénération tubulaire. Les implications
chez l’homme sont considérables.
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Insuffisance médullaire
Dans un tout autre domaine qui est celui de l’insuffisance
médullaire, l’intérêt des CSM est avancé par L. Fouillard et al.
(n° 2560) qui explore les propriétés de homing dans la
moelle osseuse et de soutien de l’hématopoïèse des CSM
administrées pour un échec de greffe de CSH. Après injection
de CSM allogéniques HLA mismatch à une dose de 2,78
x 106/kg, une reprise de l’hématopoïèse était observée avec
parallèlement la détection des CSM allogéniques dans la
moelle osseuse du receveur, et une amélioration des tests
clonogéniques CFU-GM et CFU-F. Cette observation indique
que les CSM pourraient avoir une place dans le traitement
des insuffisances médullaires en particulier l’aplasie médullaire. Une étude prospective est nécessaire pour confirmer
cette approche innovante.
Tumeur cancéreuse
À part de la médecine régénérative, une autre application des
CSM est de cibler une tumeur cancéreuse en délivrant, après
transfert génique, dans le micro-environnement de la tumeur,
une molécule inhibitrice. M. Andreeff et al. (n° 352) ont montré
que les CSM injectées par voie intraveineuse à des souris
présentant des tumeurs avaient la capacité de migrer dans le
micro-environnement tumoral. Lorsque les CSM sont génétiquement modifiées pour produire de fortes doses d’interféron bêta,
à des souris ayant des tumeurs connues, il est observé selon les
cas une inhibition de la croissance tumorale de mélanomes, de
gliomes, de cancers ovariens, ou de métastases pulmonaires.
Des essais cliniques sont en cours de préparation pour évaluer
cette nouvelle approche de traitement par thérapie génique
des cancers utilisant les CSM comme cellules vectrices.
Cellules souches mésenchymateuses
et maladie du greffon contre l’hôte
(GVH)
Il est difficile de clore ce tour d’horizon sans mentionner
l’intervention de K. Le Blanc (n° 753), qui actualise son
expérience sur les CSM pour le traitement de la GVH aiguë.
Le nombre de patients traités est maintenant de 40, présentant tous une GVH aiguë de grade III ou IV. Les CSM
provenaient soit du donneur génoidentique, soit d’un donneur haploidentique, soit d’un tiers. Une réponse complète a
été observée pour 19 patients, et partielle pour 9 patients.
Cette approche confirme le rôle immunomodulateur des
CSM, et montre leur rôle sur la réparation des lésions
tissulaires induites par la GVH. Il est probable que dans
l’avenir les CSM feront partie du traitement curatif et préventif
de la GVH après allogreffe de CSH.
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Lymphocytes T régulateurs (Treg)
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Un nombre important de communications était consacré à
ces cellules, dans des domaines très variés allant de la greffe
allogénique à l’immunité antitumorale autologue, mais en
passant aussi par des aspects touchant la transfusion,
l’hémostase et la physiopathologie de maladies autoimmunes comme l’aplasie médullaire idiopathique acquise.
L’ensemble de ces communications confirme le rôle régulateur de cette population lymphocytaire T, à la fois pour le
contrôle des réponses immunitaires autologues (immunité
antitumorale, maladie auto-immune), mais aussi des réponses immunitaires allogéniques (transfusion, allogreffe de
CSH).
L’aplasie médullaire comme
modèle de maladie auto-immune
En communication orale, l’équipe de Neil Young au NIH
(Solomou, n° 2248) rapporte pour la première fois l’analyse
des Treg dans le sang périphérique de 18 patients, par
cytométrie de flux incluant le marquage FoxP3, et par PCR
quantitative sur ce dernier gène. Ils mettent clairement en
évidence un déficit de cette population régulatrice chez les
patients par rapport à un groupe contrôle. De plus, la
réponse hématologique après traitement immunosuppresseur
est associée à une restauration de cette population cellulaire.
Cette conclusion est aussi suggérée par le travail d’une
équipe japonaise (Akutsu et al. n° 987), sur un petit nombre
de patients atteints d’aplasie médullaire mais aussi de myélodysplasie hypoplasique, en utilisant des tests essentiellement
fonctionnels. Enfin, la même équipe du NIH développe, sur la
base des résultats suscités, un modèle murin d’aplasie médullaire afin de tester l’efficacité thérapeutique d’une injection
de lymphocytes T régulateurs (Chen et al. n° 121). Dans ce
modèle, le ratio entre lymphocytes T régulateurs et lymphocytes T conventionnels semble déterminant pour le déclenchement du phénomène dysimmunitaire aboutissant à la destruction des cellules souches hématopoïétiques.
Lymphocytes T régulateurs
inhibiteurs de la réponse
immunitaire antitumorale autologue
66
Cet aspect a été abordé dans des sessions fondamentales ou
consacrées à une pathologie. Sur un plan fondamental
d’abord, Mirmonsef et al. (n° 69) analysent de manière
détaillée l’impact de cette population cellulaire dans un
modèle murin de lymphome B, dans lequel est testée l’autogreffe de cellules souches hématopoïétiques. Ils mettent en
évidence l’effet suppresseur de cette population, caractérisée
par l’expression du facteur de transcription FoxP3, sur la
réponse immunitaire dirigée contre le lymphome. Dans ce
modèle, la lympho-déplétion induite par le conditionnement
à l’autogreffe semble pouvoir inverser cet échappement tumoral via une modulation quantitative du ratio entre Treg et
lymphocytes T effecteurs.
Deux communications s’intéressent à cette population cellulaire dans une session orale consacrée au myélome. La
première émane d’une équipe italienne de Turin (Foglietta et
al. n° 658) et étudie, sur le plan phénotypique et fonctionnel,
les Treg du sang périphérique et de la moelle chez une
vingtaine de patients, comparés à un groupe contrôle de
donneurs sains. Leur message est que cette population cellulaire est strictement identique à la fois quantitativement (marquage FoxP3) et qualitativement (test fonctionnel lymphocytaire d’inhibition d’une réponse polyclonale, analyse de la
diversité du répertoire) par rapport au groupe témoin. Des
perspectives thérapeutiques basées sur la déplétion ou la
neutralisation des Treg sont entrevues en conclusion, sans
qu’un projet précis soit présenté.
Dans la même session, ont été présentés des résultats relativement contradictoires émanant de l’équipe américaine de
Boston (Prabhala et al. n° 659). En effet, cette équipe
retrouve une diminution quantitative des Treg dans un groupe
de patients atteints de myélome ou de gammapathie monoclonale bénigne par rapport à un groupe contrôle. La présentation est axée sur une altération fonctionnelle de cette
population (perte de l’effet suppresseur). Le schéma physiopathologique est donc clairement différent de celui évoqué
dans la présentation précédente et reposerait sur un effet
inhibiteur direct des Treg sur le clone tumoral qui serait perdu
dans le cadre du développement de l’hémopathie maligne.
L’impact du micro-environnement médullaire est analysé en
détail, en particulier sur le plan cytokinique (interleukine 6)
avec des perspectives d’utilisation thérapeutique ciblées sur
cette cytokine dans une stratégie vaccinale notamment.
Dans le domaine de la leucémie myéloïde chronique, plusieurs communications s’intéressent à l’impact de l’imatinib
sur les populations lymphocytaires T et notamment sur les
Treg. Chen et al. (n° 2201) analysent parallèlement l’impact
de doses croissantes d’imatinib sur, d’un coté les lymphocytes
T cytotoxiques dirigés contre l’antigène spécifique de tumeur
CD 168 (RHAMM) et, de l’autre coté, les T reg caractérisés
de manière complète sur un plan phénotypique. Ils montrent
de manière détaillée (culture mixte lymphocytaire, test de
cytotoxicité, sécrétion d’interféron) une inhibition fonctionnelle dose-dépendante de l’imatinib sur ces deux types de
populations cellulaires aux fonctions théoriquement antagonistes. Ils notent aussi le caractère réversible de cet effet
Hématologie, vol. 13, n° spécial 1, mars 2007
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inhibiteur lorsque l’imatinib est retiré de la culture. Au total, il
paraît difficile d’anticiper l’impact de l’imatinib sur l’effet
immunologique antitumoral et il se dégage, comme c’était le
cas pour le myélome précédemment, la notion d’un ratio
entre lymphocytes T cytotoxiques et Treg. Ce travail laisse
ouverte la question de l’utilisation, systématique ou pas, de
l’imatinib après allogreffe de cellules souches hématopoïétiques dans la LMC mais aussi, par extension, dans la LAL à
chromosome Philadelphie.
Dans le domaine de la leucémie aiguë myéloïde, Delluc et al.
(n° 3694) rapportent l’effet bénéfique de la déplétion en Treg
pour une stratégie vaccinale développée dans un modèle
murin. Cette déplétion précédant la vaccination avec des
cellules dendritiques pulsées par des peptides élués de blastes permet d’en augmenter l’efficacité protectrice vis-à-vis de
la leucémie et aide aussi au développement d’une réponse
immunitaire prolongé au cours du temps.
Impact des Treg
pour le contrôle des réponses
immunitaires allogéniques
Cette thématique a été abordée dans seulement deux communications orales émanant du même groupe de John Barrett au
NIH. Les deux travaux mettent en évidence la difficulté à
identifier cette population cellulaire sur le seul marqueur
membranaire CD25 puisque ce dernier est à la fois un
marqueur des Treg mais aussi des lymphocytes T effecteurs
activés.
Le premier travail s’intéresse à une population de 16 patients
ayant reçu un greffon allogénique de cellules souches hématopoïétiques déplétées des lymphocytes T alloréactifs sur la
base de l’expression du marqueur CD25 après exposition in
vitro aux antigènes du receveur (Mielke n° 308). Il s’agit de
la poursuite d’un travail publié dans Blood en 2005 [5].
L’analyse effectuée met en évidence la persistance dans le
greffon CD25-déplété de lymphocytes T exprimant le marqueur FoxP3. Il persiste donc après déplétion des Treg CD25
négatifs et le contenu du greffon en ces cellules est même
statistiquement associé au risque de GVH après transplantation. D’autre part, en analysant la reconstitution immunitaire
post-greffe, est mise en évidence une récupération progressive de cellules CD25+ FoxP3+ indiquant que la déplétion
alloréactive n’empêche pas la reconstitution de Treg après
greffe, ce qui pourrait avoir un effet protecteur vis-à-vis de la
GVH.
Le second travail se place dans le contexte du transfert
adoptif de lymphocytes T cytotoxiques (CTLs) dirigés contre le
cytomégalovirus après allogreffe (Shenoy n° 590). La stratégie testée consiste à éliminer les cellules régulatrices CD25+
du sang périphérique avant la mise en culture visant à
générer ces CTLs. Les résultats, obtenus in vitro à partir de 10
donneurs, montrent que l’amplification attendue de la
réponse antivirale est loin d’être constante. Ceci laisse suggérer que la déplétion en cellules CD25+ vise en des proportions variables à la fois les Treg mais possiblement aussi les
lymphocytes T cytotoxiques dirigés contre le virus. Au total,
ces deux travaux soulignent l’absence de marqueur membranaire spécifique des Treg. L’identification d’un tel marqueur
utilisable pour des tris cellulaires représente le défi de ces
prochaines années !
Le rôle des Treg dans le contrôle de réponse allogénique est
aussi évoqué en dehors de l’allogreffe de cellules souches. En
effet, une première communication (Yazdanbakhsh et al.
n° 22) met en évidence leur rôle dans le contrôle de l’alloimmunisation érythrocytaire associée aux transfusions dans
un modèle murin. Une autre (Cao n° 452) s’intéresse, toujours dans un modèle murin, au rôle de ces cellules dans le
cadre de la thérapie génique de l’hémophilie B. Dans ce
contexte, une réponse immunitaire dirigée contre le facteur IX
peut être un obstacle à l’efficacité du traitement sur le long
terme. Il semble que l’expansion de Treg induite par le
transfert du gène du facteur IX in vivo soit associée à la
tolérance vis-à-vis du produit du transgène. Lorsque cette
expansion cellulaire n’a pas lieu, on observe une réponse
immunitaire dirigée contre le facteur IX qui nuit finalement à
l’efficacité de la stratégie.
Conclusion générale
En conclusion, le champ d’application de la thérapie cellulaire et génique utilisant ces différentes populations cellulaires est vaste et dépasse souvent celui de l’hématologie. Les
résultats des premiers essais sont extrêmement encourageants. D’autres études prospectives sont nécessaires pour
confirmer l’intérêt de ces approches innovantes, et il est
probable que dans les années à venir la thérapie cellulaire et
génique viendra compléter l’arsenal thérapeutique actuellement disponible. ■
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Hématologie, vol. 13, n° spécial 1, mars 2007
RÉFÉRENCES
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Hématologie, vol. 13, n° spécial 1, mars 2007
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