PHYSIOPATHOLOGIE DE L ARTÉRITE À CELLULES GÉANTES

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1 PHYSIOPATHOLOGIE DE L ARTÉRITE À CELLULES GÉANTES Maxime Samson Service de Médecine Interne et Immunologie Clinique UMR 1098, IFR100 ; «Immunopathologie et immunorégulation» maxime.samson@ubourgogne.fr

2 ARTÉRITE À CELLULES GÉANTES Vascularite du sujet > 50 ans Aorte et branches de la carotide externe AEG, PPR, troubles visuels, céphalées Syndrome inflammatoire Corticothérapie effets indésirables

3 MANIFESTATIONS CLINIQUES Début brutal (rarement progressif) Inflammation systémique AEG, PPR, fièvre, syndrome inflammatoire Anévrysmes Aortite? Signes ischémiques Céphalées, claudication mâchoire, hyperesthésie du cuir chevelu, NOIAA, AVC

4 LE SCHÉMA DE LA RÉPONSE IMMUNITAIRE : Aggression d un tissu par infection CCR6 GANGLION PAMPs CCL19, CCL21 CCR7 Réponse immunitaire Innée : inflammation locale IL1β, TNFα, IL6, CCL20 1 er et 2 nd signal Activation Polarisation Prolifération Lymphocytes T CD4 et CD8

5 PERIPHERIE PAMPs receptor PAMPs GATA3 IL4, IL5 IL13, IL10 IL25 Allergie Parasites extracellulaires DC T H 2 CMH II/TCR CD80/CD86 Tbet T H 1 IL12 IFNg IL2 TNFα Immunité antitumorale Autoimmunité Pathogènes intracelluaires T H 0 RORγt T H 17 IL1β IL21 IL17A et F IL22 Bactéries extracellulaires Champignons Autoimmunité THYMUS itreg Foxp3 TGFβ IL10 IL35 Tolérance immunitaire Homéostasie Régulation de la RI Foxp3 Contact ntreg

6 LES DIFFÉRENTES PHASES DE L ARTÉRITE À CELLULES GÉANTES : Pigott K et al. Autoimmunity 2009

7 PHASE I : ACTIVATION DES DC DE L ADVENTICE PHASE I Pigott K et al. Autoimmunity 2009

8 ETUDE DES CELLULES DENDRITIQUES DE L ADVENTICE CCR6 PAMPs TLR CCR7 Trapping des DC activées dans la paroi artérielle S100 CD11c CD83 Artères saines Adventice CD80/86 CD83 CMH II IL1β, 6, 12, 18, 23 CCL19, CCL21 CCL18, CCL20 Artères PPR et MH Adventice et Media W.M Krupa et al. J Exp Med 2004 W.M Krupa et al. Am J of Pathol 2002

9 Le modèle expérimental de la maladie de Horton GCA SCID Elimination de cellules de la réponse immunitaire Injection de différents activateurs Modèle expérimental :

10 Rôle des cellules dendritiques (DC)? CCR6 Elimination des DC activées Ac anticd83 SCID PAMPs CCL19, CCL21 CCR7 Réponse immunitaire Innée : inflammation locale IL1β, TNFα, IL6, CCL20 1 er et 2 nd signal Activation Polarisation Prolifération Lymphocytes T

11 ACTIVATION DES DC VASCULAIRES : expression des TLR Aggression d une artère par? CCR6 PAMPs Présence de Transcript de TLR2 et TLR4

12 ACTIVATION DES DC VASCULAIRES : expression des TLR Artère temporale : TLR 2, 4 et 8 Profil proche : aorte et carotide Localisation des lésions dépendante du profil d expression des TLR? Pryshchep O et al. Circulation 2008

13 ACTIVATION DES DC VASCULAIRES : signal Danger Aggression d une artère par? CCR6 PAMPs Quel signal Danger déclenche l ACG?

14 ACTIVATION DES DC VASCULAIRES : signal Danger KH. Ly et al. Autoimmunty Reviews 2010

15 ACTIVATION DES DC VASCULAIRES : quel ligand de TLR? LPS CFA TNF saine CCR7 SCID Activation des DC par des ligands de TLR injectés en IV CFA CCL19 et 21, IL18 LPS CCL18, 19 et 21, IL18, CD83 TNF CD83 et CCL21 Un stimuli sanguin (LPS) peut activer les DCs de l adventice

16 ACTIVATION DES DC Rôle des LPS Artère saine LPS SCID LPS à J6 CCL18, 19 et 21 IL18

17 ACTIVATION DES DC Rôle des LPS Artère saine SCID LPS à J6 LT allo à J7 (CMHIIid) CCL18, 19 et 21 IL18

18 ACTIVATION DES DC Rôle des LPS Artère saine SCID LPS à J6 LT allo à J7 (CMHIIid) T cells LPS Ac anticd3 T cells

19 Saine/GCA/PMR HLADR B1*0401 SCID 7 j GCA PMR : envahissement de artère PMR et production IFNy GCA saine : artère saine reste intacte L activation des DCs attire les LT dans la paroi de l artère

20 PHASE 1 : résumé CCR6 PAMPs TLR IL1β, inflammation 6, 12, 18, locale 23 CCL19, IL1β, CCL21 TNFα, CCL18, IL6, CCL20 CCL20 Artères saines Adventice Artères PPR et MH Adventice et Media Krupa et al. J Exp Med 2000 Krupa et al. Am J of Pathol 2002

21 PHASE II : RECRUTEMENT ET ACTIVATION DES LT CD4 PHASE II Pigott K et al. Autoimmunity 2009

22 PHASE 2 : ACTIVATION DES LT RÔLE DES LT CD4 Elimination des LT CD4 CCR6 SCID PAMPs CCL19, CCL21 CCR7 Réponse immunitaire Innée : inflammation locale IL1β, TNFα, IL6, CCL20 Disparition de la vascularite et diminution de la production d IFNg 1 er et 2 nd signal Activation Polarisation Prolifération Lymphocytes T

23 PHASE 2 : ACTIVATION DES LT RÔLE DES LT CD4 CCR6 LT CD4 attirés par les chémokines produites par les DC LT activés prolifération in situ (répertoire oligoclonal) TH1 IFNg CCL19, CCL21 CCL18, CCL20 CCR6 TH17 IL17 Clones identiques entre BAT droite/gauche Deng J et al. Circulation 2010 Brack A et al. Mol Med 1997 Weyand C et al. J Exp Med 1994 Grunewald J et al. Arthritis Rheum 1994 Terrier et al. Arthritis Rheum 2011 Samson et al. Arthritis Rheum 2012

24 PHASE 2 : ACTIVATION DES LT RECRUTEMENT DES LYMPHOCYTES T LPS SCID Activation des DC par des ligands de TLR4 ou de TLR5 TLR5 ligand Pigott K et al. Autoimmunity 2009 J Deng et al. Circ Res. 2009

25 PHASE 2 : ACTIVATION DES LT RÔLE DES TH1 ET TH17 Th1 CCR6 Th17 SCID Activation par LPS TTT par CS J Deng et al Circulation 2010 C.M. Weyand, Curr Opinion Rheumatol 2010 IL1β, inflammation 6, 12, 18, locale 23 CCL19, IL1β, CCL21 TNFα, CCL18, IL6, CCL20 CCL20 Chez l homme traité par cs : diminution des Th17 pas de modification des Th1 Monocytes (sang et artères) : diminution IL1β, IL6, IL23 persistance IL12

26 ACTIVATION DES CD4 : RÔLE DU DÉSÉQUILIBRE DE LA BALANCE TH17/TREG RORγt Autoimmunité T H 17 T H 0 Foxp3 Tolérance itreg Bettelli E, Nature 2006

27 ACTIVATION DES CD4 : RÔLE DU DÉSÉQUILIBRE DE LA BALANCE TH17/TREG Le taux d IL6 est corrélé à l activité de la maladie Contrôles ACG et PPR Avant traitement Après traitement Roche N.E. et al. Arthritis Rheum 1993 Samson et al. Arthritis Rheum 2012

28 Treg Th17 Th17 Th17 DÉSÉQUILIBRE DE LA BALANCE TH17/TREG Diminution des Treg (CD4 CD25 high Foxp3 ) Augmentation des Th17 (CD4 IL17 ) % de LT CD4 4.67% 3.35% 0.4% 0.96% Contrôles ACG et PPR Contrôles ACG et PPR Samson et al. Arthritis Rheum 2012

29 Number /40A V 440/40A Number Number ETUDE FONCTIONNELLE DES TREG Parent Generation 2 Generation 3 Generation 4 Generation 5 Generation 6 Generation 7 Generation 8 Generation 9 Teff alone Proliferation Wizard Basic Model File: Fonctionnel Treg P31d_Ly stim.fcs Date acquired: 21FEB2011 Date analy zed: 22Feb2011 Parent: % at Coculture (96 hours) Activation by anticd2, CD3, CD28 microbeads Channels (V 440/40A) Parent Generation 2 Generation 3 Generation 4 Generation 5 Generation 6 Generation 7 Generation 8 Generation 9 Teff Treg (1:2) Generation 2: % at Generation 3: % at Generation 4: % at Generation 5: 3.69 % at Generation 6: 0.00 % at Generation 7: 0.00 % at Generation 8: 0.00 % at Generation 9: 0.00 % at 8.48 Generation 10: % at Proliferation Index: 2.06 Nonproliferativ e Fraction: 0.51 Division Error Index: 1.00 Spacing of generations: For cells at generation >= 3: Upper Generation P.I.: 5.33 Precursor Frequency : Proliferation Number Wizard of Cells Basic Analy Model zed: Reduced ChiSquare: File: Fonctionnel Treg P31d_Ly 1,2f,2 Treg.f cs Date acquired: 21FEB2011 Date analy zed: 22Feb2011 Parent: % at Generation 2: % at Generation 3: 8.85 % at Generation 4: 0.58 % at Generation 5: 0.00 % at Generation 6: 0.01 % at Generation 7: 0.00 % at Generation 8: 0.00 % at Generation 9: 0.00 % at 8.48 Generation 10: % at Proliferation Index: 1.28 Nonproliferativ e Fraction: 0.78 Division Error Index: 1.00 Spacing of generations: Proliferation index = Cell Tracer Teff = CD4 CD25 /low Treg = CD4 CD25 high R Parent Channels (V 440/40A) Generation 2 Generation 3 Generation 4 Generation 5 Generation 6 Generation 7 Generation 8 Generation FSCA ModFitLT V3.0(Win32) R1 Teff Treg (1:1) For cells at generation >= 3: Upper Generation P.I.: 4.13 Precursor Frequency : Number Proliferation of Cells Wizard Analy zed: Basic Model Reduced ChiSquare: File: Fonctionnel Treg P31d_Ly 1,2f,1 Treg.f cs Date acquired: 21FEB2011 Date analy zed: 22Feb2011 Parent: % at Generation 2: 8.02 % at Generation 3: 0.97 % at Generation 4: 0.27 % at Generation 5: 0.00 % at Generation 6: 0.00 % at Generation 7: 0.00 % at Generation 8: 0.00 % at Generation 9: 0.00 % at 8.48 Generation 10: % at Proliferation Index: 1.05 Nonproliferativ e Fraction: 0.95 Division Error Index: 1.00 Spacing of generations: For cells at generation >= 3: Upper Generation P.I.: 4.50 Precursor Frequency : :2 1:1 1:2 1:1 1:2 1:1 n=6 or 7 for each group

30 CD3 Foxp3 IL17 IFNγ

31 % de LT CD4 EFFETS DE LA CORTICOTHÉRAPIE Treg Th % 2.86% 0.94% 0.38% Samson et al. Arthritis Rheum 2012

32 LE DÉSÉQUILIBRE DE LA BALANCE TH17/TREG EST PARTIELLEMENT CORRIGÉE PAR LA CORTICOTHÉRAPIE Th0 Th0 IL6 IL6 Treg Th17 Th17 Th17 Treg Th17 Avant traitement Après corticoïdes

33 LES LT CD4CD161 : PRÉCURSEURS DES TH17 HUMAINS CD4 Tbet LTh1 LTh1/Th17 IL12R IL12 IFNg CXCR3 IL17A IL17F IL22 CD161 CD4 IL21 IL23R CD161 CD4 RORc Tbet Th0 Précurseurs IL1β, IL6 TGFβ CCR6 RORc CD161 IL21R CCR6 IL23 CD4 RORc CCR6 LTh17 Annunziato F et al. The Journal of experimental medicine. 2007;204: Santarlasci V et al. European journal of immunology. 2009;39:20715.

34 ETUDE DES LT CD4 CD161 CIRCULANTS Aucune modification du pourcentage de CD4 CD161 circulants

35 CD4 ETUDE FONCTIONNELLE DES LT CD4 CD161 Isolation des LT CD4 par sélection négative CD161 CD4 = 92,79% Sélection positive des LT CD4 CD Témoin négatif 2. Témoin positif : PMA ionomycine 3. acd3 & acd28 IL2 4. acd3 & acd28 IL2 IL23 5. acd3 & acd28 IL2 IL23 IL1b 6. acd3 & acd28 IL2 IL23 IL1b TGFb CD h de culture Surnageant de culture : IL17A, IFNγ, TNFα (Luminex)

36 CD3 CD28 beads IL2 IL23 IL1β TGF β (0.5 ng/ml) TGF β (5 ng/ml) Patients Contrôles Patients traités Les LT CD4 CD161 des patients produisent plus d IL 17 que ceux des témoins et que ceux des patients traités. Les LT CD4 CD161 peuvent aussi se différencier en Th1 (IFNy)

37 CD3 CD28 beads IL2 IL23 IL1β TGF β (0.5 ng/ml) TGF β (5 ng/ml) Patients Contrôles Patients traités Les LT CD4 CD161 des patients produisent plus d IL 17 que ceux des témoins et que ceux des patients traités. Les LT CD4 CD161 peuvent aussi se différencier en Th1 (IFNγ)

38 IL17 IFNγ CD161 CD161 (brun) / IFNγ (rouge)

39 RÔLE DE L IFNY Aucun traitement IFNγ A6 (antiifnγ) BAT BAT RPMI BAT MATRIGEL 5 jours Surnageant qpcr microscopie confocale CoberaBellata M et al. ARD 2015

40 RÔLE DE L IFNY Aucun traitement IFNγ A6 (antiifnγ) BAT BAT RPMI BAT MATRIGEL L IFNγ induit : La production de CXCL9, 10 et 11 (ligands de CXCR3) par les CML La production de CCL2 par les CML CoberaBellata M et al. ARD 2015

41 RÔLE DE L IFNY L IFNγ induit : Le recrutement des macrophages CD68 (interaction CCL2/CCR2) Phase III CoberaBellata M et al. ARD 2015

42 PHASE III : LE REMODELAGE VASCULAIRE PHASE III Pigott K et al. Autoimmunity 2009

43 PHASE 3 : Activation des macrophages et lésions vasculaires Recrutement des Monocytes via CCL2 Hyperplasie intimale/néoangiogénèse VEGF PDGF Destruction de la media et LLI ROS Metalloprotéases (MMP2 et 9) Production d IL1β et IL6 (adventice) C.M. Weyand et al. N Engl J Med 2003

44 Cellule géante Hyperplasie intimale Fragmentation LLI Intima CD68 Media Adventice

45 IMPLICATION DES LT CD8

46 Perforin AUGMENTATION DU POURCENTAGE DE LYMPHOCYTES T CYTOTOXIQUES (CTL) Parmi les LT CD3 CD8 CTL (CD3 CD8 Perf GrB ) P=0,005 32% 20% Granzyme B ACG Contrôles

47 CD63 ETUDE DE L EXPRESSION DE CD63 Perforine Granzyme CD63 CD63 est exprimé sur la membrane plasmique lorsque le CTL a dégranulé CD8

48 CD63 AUGMENTATION DE L EXPRESSION DE CD63 PAR LES LT CD8 CD8 CD63 P=0, % 13% CD8 ACG Contrôles

49 AUGMENTATION DES CONCENTRATIONS SÉRIQUES DE GRANZYMES A & B Granzyme A Granzyme B 22,6 11,6 3,2 0,95 ACG Contrôles ACG Contrôles

50 AUGMENTATION DU POURCENTAGE DE TC17 MAIS PAS DE TC1 Tc17 (CD3 CD8 IL17 ) Tc1 (CD3 CD8 IFNγ ) 40% 40% 0.47% 0,15% ACG Contrôles ACG Contrôles

51 RESTRICTION D HÉTÉROGÉNÉITÉ DU RÉPERTOIRE T CD8 AU COURS DE L ACG GCA patients Healthy controls

52 CD4 ETUDE IMMUNOHISTOCHIMIQUE

53 CD4 ETUDE IMMUNOHISTOCHIMIQUE CD8

54 Granzyme B

55 Granzyme B

56 ETUDE DE L EXPRESSION DES RÉCEPTEURS DE CHÉMOKINES PAR LES LT CD8 CIRCULANTS 48% 28% Augmentation des LT CD8 CXCR3 circulants parmi les patients atteinst d ACG ou de PPR Pas de différence entre ACG et PPR ACG & PPR Contrôles

57 LES CONCENTRATIONS SÉRIQUES DES LIGANDS DE CXCR3 SONT AUGMENTÉES AU COURS DE L ACG ET LA PPR CXCL9 (MIG) CXCL10 (IP10) CXCL11 (ITAC) Contrôles ACG & PPR Contrôles ACG & PPR Contrôles ACG & PPR

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59 RÉSUMÉ AU TOTAL sang : CTL et expression de CD63 par les LT CD8 Tc17 restriction d hétérogénéité du répertoire des LT CD8 sérum : granzymes A et B, CXCL9, 10 et 11 paroi artérielle : infiltration par des LT CD8 Granzyme B CXCR3 production de CXCL9 et CXCL10 CXCL9, 10 et 11 sont produites par les cellules musculaires lisses vasculaires stimulées par l IFNγ 1 1 CorberaBellalta M et al. ARD 2015

60 IMPLICATION DES LT CD8 ET PRONOSTIC DE L ACG Au cours de l ACG, la corticothérapie, diminue la réponse Th17 mais pas la réponse Th1 1 Nos résultats suggèrent que leur recrutement dans la paroi artérielle est probablement dépendant de la production des ligands de CXCR3 par les VSMC activés par l IFNγ produit par les LTh1 2 1 Deng J et al. Circulation CorberaBellalta M et al. ARD 2015

61 IMPLICATION DES LT CD8 ET PRONOSTIC DE L ACG Au cours de l ACG, la corticothérapie, diminue la réponse Th17 mais pas la réponse Th1 1 Nos résultats suggèrent que leur recrutement dans la paroi artérielle est probablement dépendant de la production des ligands de CXCR3 par les VSMC activés par l IFNγ produit par les LTh1 2 Estce que l importance de l infiltrat en LT CD8 dans les BAT au diagnostic de l ACG a une valeur pronostique au cours de l ACG? 1 Deng J et al. Circulation CorberaBellalta M et al. ARD 2015

62 MÉTHODES 42 patients avec ACG et BAT (Limoges et Dijon) Décompte des LT CD8 dans les BAT par le logiciel Definiens Ratio CD8/nombre total de cellules par BAT corrélation ratio/caractéristiques cliniques et biologiques

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64 RÉSULTATS P=0,035 P=0,172 P=0,016 Lorsque l infiltrat en LT CD8 est >6% : Davantage de complications visuelles ACG plus sévère : rechute corticodépendance

65 MaKrupa W et al. J Exp Med 2004 Krupa W et al. Am J pathol 2002

66 Samson M et al A&R 2012 MaKrupa W et al. J Exp Med 2004

67 CorberaBellalta M et al. ARD 2015 Samson M et al A&R 2012 Terrier B et al A&R 2012 Deng J et al Circulation 2011

68 Remodelage vasculaire

69 Corticoïdes

70 Corticoïdes Anti IL6R Th17 Treg Anti IL12/23 Th17 Th1 Samson M et al. Arthritis Rheum 2012

71 REMERCIEMENTS Médecine Interne et Immunologie Clinique Pr LORCERIE / Dr BERTHIER / Dr LEGUY / Dr FALVO / Dr GUILHEM Médecine Interne et Maladies Systémiques Pr BESANCENOT / Dr BIELEFELD / Dr DEVILLIERS / Dr MULLER / Dr TURCU Rhumatologie Pr MAILLEFERT / Pr ORNETTI Médecine Interne Gériatrique Pr MANCKOUNDIA / Dr QUIPOURT Médecine Interne, CHU Besançon Pr MAGY BERTRAND / Dr MEAUX RUAULT Médecine Interne, CH Metz Dr MAURIER Pr BONNOTTE Dr AUDIA M. CIUDAD Dr GAUTHERON Dr JANIKASHVILI Dr TRAD Anatomie et Cytologie Pathologiques Pr MARTIN, Dr TOURNIER Epidémiologie Dr AHO, Dr DEVILLIERS Plateforme du cytométrie, IFR100 A. SEQUEIRA, A. HAMMANN, S. MONIER Pr SAAS Dr FERRAND