Immunité et cancer ENSEIGNEMENT D IMMUNOLOGIE 2010-2011 MASTER «PHYSIOPATHOLOGIE CELLULAIRE ET MOLECULAIRE» Coordonnateur : S. Bahram 2 mars 2011 Laurent Vallat Service d Immunologie Biologique, Nouvel Hôpital Civil et EA4438, Université de Strasbourg vallat@unistra.fr 1 Immunité et cancer 1. Introduction : Oncogenèse et Immunosurveillance 2. Immunosurveillance 1. Surveillance : phase d élimination 1. Ag 2. CMHI 3. Stress 2. Sélection : phase d équilibre 3. Évasion : phase de croissance tumorale 3. Immunothérapie 2 1
Oncogenèse Altérations en de multiples étapes de nombreux gènes dans le génome Altérations de 3 types de gènes: Oncogènes: Activation dominante de leur fonction Gènes suppresseurs de tumeur: Perte récessive de fonction Gènes de stabilité du génome: Gènes impliqués dans la réparation du génome Induit une augmentation de mutations dans les autres gènes (oncogènes et suppresseurs) Altérations = modifications dans la séquence du génome Mutations somatiques acquises Mutations héréditaires (prédisposition) Altérations épigénétiques 3 Oncogenèse Processus multi-étapes: Initiation : Événement oncogénique initial 1ere mutation favorisant la prolifération Évolution : mutations additionnelles Avantage prolifératif dans l évolution clonale Processus complexe: Altération de gènes Altération de grandes fonctions cellulaires Altération des mécanismes de contrôle antiprolifératifs Principes généraux gouvernant la transformation Étapes générales de l oncogenèse 4 2
Étapes générales de l oncogenèse 1. Générer des signaux de survie 2. Ignorer les signaux inhibiteurs de croissance 3. Échapper à la mort cellulaire programmée (Apoptose) 4. Se répliquer sans limite 5. Stimuler l angiogenèse 6. Envahir les tissus environnants Hanahan and Weinberg, Cell, 2000 7. et échapper à l immuno-surveillance 5 Schéma oncogenèse 6 3
Immunosurveillance 7 Immunosurveillance Élimination Échappement Pression de sélection Surveillance et destruction Équilibre Croissance tumorale 8 4
Surveillance et destruction Échappement Pression de sélection Surveillance et destruction équilibre Échappement 9 Immunosurveillance le système immunitaire reconnaît et détruit les cellules tumorales souris syngéniques (CMH identique) 3 greffe 3 Les cellules vivantes ne prolifèrent pas Développement d une immunité anti-tumorale protectrice Question : comment la cellule tumorale qui est issue d une cellule du soi peut induire une immunité 10? 5
Antigènes tumoraux Antigènes Spécifiques de tumeur Antigènes NON Spécifiques de tumeur TSA (Tumor Specific Transplantation Ag) (TSTA chez l animal) Ne sont pas présents dans le répertoire normal de protéines (oligopeptides) du soi N ont pas induit de tolérance lors du développement du système immunitaire TAA (Tumor-Associated Transplantation Ag) (TATA chez l animal) Ag présents dans le répertoire normal des protéines du soi (expression non limitée au tissu tumoral). Mais expression modifiée Existence d une tolérance ou tolérance incomplète 11 Antigènes Spécifiques de tumeur Mutations: CDK4 (régulation cycle cellulaire) β catenine (relais de transduction du signal) Caspase 8 (régulation de l apoptose) Idiotype Ig du clone (Ag spécifique du clone après réarrangement génique) Ras : substitution d AA en certaines positions (12, 13, 61) peuvent être immunogènes car leur structure chimique est altérée. TP53 : substitution d AA, immunogènes dans 50% Translocations: T(9;22) : protéine de fusion BCR-ABL.LMC Protéines d origine virale: HPV16 : protéines E6, E7.cancer du col de l utérus Modifications post-transcriptionnelles : anomalies d épissage : GRP110, TRP2 (rétention d intron dans l ARNm) Modifications post-traductionnelles: Glycosylation MUC1 12 6
Antigènes Non Spécifiques de tumeur Augmentation d expression d un Ag normal: HER-2/neu (c-erb-2) : récepteur à activité tyrosine kinase (homologue EGFR) Augmentation transcriptionnelle, augmentation de l expression membranaire Augmentation de la présentation de ce récepteur aux Lymphocytes T Augmentation de la présentation via CMH I aux Lymphocytes T CD8 Sur exprimé dans les adénocarcinomes du sein, ovaire ( facteur pronostique péjoratif) Expression ectopique d un Ag: Ag de différenciation: Mélanome : Enzyme tyrosinase de la voie de la mélanine Ag présents normalement dans des précurseurs, lors de l embryogenèse: Protéines normalement exprimées dans des cellules germinales mâles n exprimant pas de CMH et ne présentant pas de peptides aux Lymphocytes T. Leur expression dans des tissus matures entraînera leur présentation via CMH1 aux Lymphocytes T. MAGE-3 BAGE CAGE-1, -3 13 Autres Diminution ou suppression de présentation CMHI Signes indirects d intégrité cellulaire 14 7
Le système immunitaire : à la phase précoce Système inné: Par définition, ne nécessite pas de sensibilisation antérieure pour reconnaître et attaquer les cellules tumorales Cellules impliquées: Cellules phagocytaires (macrophages, PNN) Lymphocytes avec récepteurs invariants (Lymphocytes T γδ et NK, NKT). Cellules cytotoxiques (NK, LT) Reconnaissance de motifs moléculaires de cellules infectées ou transformées Récepteur impliqués: NKG2D des Lymphocytes T et NK 15 Le système immunitaire : à la phase précoce Système adaptatif: Capture et présentation par les CPA (CD) des Ag tumoraux aux Lymphocytes: Via CMH I aux Lymphocytes T CD8 cytotoxiques Via CMH II aux Lymphocytes T CD4 TH1 (stimulent les macrophages), TH2 (stimulent les Lymphocytes B et la production d Ac), TH17, Treg. IEL : lymphocytes sentinels intra-épithéliaux de l intestin : reconnaissance et destruction précoce TIL: (Tumor infiltrating lymphocytes) 16 8
Le système immunitaire : à la phase tardive La réaction inflammatoire tumorale stimule le système immunitaire: Invasion tumorale : Lésion tissulaire Le franchissement de la membrane basale induit le recrutement de NK réponse inflammatoire Activation des macrophages Secrètent des protéases : remodelage tissulaire VEGF: stimule l angiogenese Stimule la phagocytose et présentation antigénique TAM (Tumor associated macrophages) phagocytent des cellules tumorale Recrutement de cellules immunitaires Mécanismes de réparation tissulaire Activation de fibroblastes et cellules stromales Différenciation de cellules épithéliales en cellules mésenchymateuses Angiogenèse Activation d une réponse immune 17 autres mécanismes de contrôle Programmés dans la cellule: Anomalies de comportement / lésions / stress cellulaires = Apoptose Voie de réparation de l ADN Induction de l apoptose Stress cellulaire = lyse cellulaire Expression MICA et MICB, ULBP (molécules de CMH1 non conventionnelles) Induites par les mécanismes de transformation (les lésions de l ADN) Ligand pour les récepteurs NKG2D à la surface des cellules NK, des LT cytotoxiques Induit la destruction des cellules qui expriment ces molécules 18 9
autres mécanismes de contrôle Programmés dans les tissus environnants: Contrôle de l intégrité cellulaire La perte de contact entre une cellule et la membrane basale induit l anoikis / apoptose Limite la possibilité pour les cellules de s éloigner de leur tissu d origine, limite la croissance ectopique 19 Système NKG2DL/NKG2D 20 10
Cellules NK Reconnaissance de signes indirects d infection ou de transformation tumorale - Altération/absence de l expression de molécules du soi (CMHI): - Certains pathogènes intra-cellulaires (++virus) interfèrent avec l expression des molécules du CMHI (présentant des peptides intracellulaires) pour dissimuler leur présence dans la cellule hôte - Certaines transformations tumorales inhibent également l expression de CMHI - reconnaissance de molécules de stress - Reconnaissance de ces anomalies d expression du soi (CMHI) ou de stress: - Grâce à une combinaison de plusieurs récepteurs invariants à la surface des cellules NK (aucun n est spécifique, la multiplication augmente la sensibilité) - Récepteurs activateurs ou inhibiteurs des cellules NK 21 reconnaissance des altérations du soi / stress - Plusieurs familles de récepteurs sur les cellules NK: - KIR (Killer Ig-like Receptor) - KLR (Killer Lectin-like Receptor) - NCR (NK Cytotoxicity Receptors) - Ces familles comprennent des récepteurs activateurs et inhibiteurs de la réponse NK 22 11
reconnaissance des altérations du soi KIR (Killer Ig-like Receptor) Appartiennent à la super famille des récepteurs à domaine de type immunoglobuline (Ig) (Gènes de la région LRC (Leukocyte Receptor Complex), chromosome 19q13.4) Récepteurs KIR : activateurs des NK: KIR2DS, KIR3DS inhibiteurs des NK: KIR2DL, KIR3DL Récepteurs très polymorphiques (lié au polymorphisme des molécules CMHI qu ils reconnaissent) Reconnaissance des molécules CMHI à la surface des cellules du soi [Utilisé dans les greffe de moelle : favoriser le mismatch entre les KIR du donneur et le CMHI du receveur pour augmenter la réaction antitumorale (GVL)] 23 reconnaissance des altérations du soi NCR (NK Cytotoxicity Receptors) Appartiennent à la super famille des récepteurs à domaine de type Ig Gènes de la région CMH (chromosome 6) : NKp30, NKp44 Gène dans le complexe LRC : NKp46 Récepteurs NCR: activateurs des NK: NKp30, NKp44, NKp46 Reconnaissance : de ligands viraux ou tumoraux mal connus NKp46: protéoglycanes, protéines virales 24 12
reconnaissance des altérations du soi KLR (Killer Lectin-like Receptor) Appartiennent à la super famille des récepteurs à domaine de type Lectine (Gènes de la région NKC (Natural Killer gene cluster), chromosome 12p13) Récepteurs KLR : inhibiteurs des NK: NKG2-A, NKG2-B activateurs des NK: NKG2-C Forment des hétérodimères à la surface cellulaire avec la molécule CD94 Reconnaissance des molécules CMHI à la surface des cellules du soi [Un récepteur activateur particulier de cette famille : NKG2-D, reconnaît spécifiquement certaines molécules de stress cellulaire] 25 reconnaissance des altérations du soi Récepteurs INHIBITEURS (KIR et KLR) Cellule NK Cellule du Soi Expression normale du soi KIR/KLR CMHI SHP-1 Signal inhibiteur SHP-2 ITIM Récepteurs : KIR2DL, KIR3DL NKG2-A, NKG2-B Signalisation: KIR2/3DL possèdent des motifs de signalisation KLR ne possèdent pas de motifs de signalisation et utilisent des molécules adaptatrices Activation de motifs ITIM (Immunoreceptor Tyrosine-based inhibition motifs) Activation de cascades de signalisation inhibitrices Fonction: Inhibition des cellules NK (absence de lyse des cellules cibles) 26 13
reconnaissance des altérations du soi Récepteurs ACTIVATEURS (KIR, KLR et NCR) Cellule NK Cellule du Soi KIR/KLR Altération du soi Anomalie CMHI ZAP70 SYK Ligands infectieux ou tumoraux ITAM NCR Récepteurs : KLR : NKG2C, ++NKG2D KIR : KIR2DS, KIR3DS NCR : Nkp30, NKp44, NKp46 ++ Signalisation: Ne possèdent pas de motifs de signalisation Utilisation de molécules adaptatrices Activation de motifs ITAM (Immunoreceptor Tyrosinebased activation motifs) Activation de cascades de signalisation activatrices Signal Activateur Fonction: Activation des cellules NK (lyse des cellules cibles) 27 reconnaissance des altérations du soi Les cellules saines : Expriment des molécules de CMH I en quantité et qualité données : ligands des récepteurs inhibiteurs Expriment peu ou pas de ligands pour les récepteurs activateurs Les signaux des récepteurs inhibiteurs compensent les signaux des récepteurs activateurs => absence d activation de la cellule NK (absence de lyse de la cellule saine) 28 14
reconnaissance des altérations du soi NK Les cellules potentiellement dangereuses (infectées, tumorales): Diminution de l expression des molécules de CMH I ( missing self recognition ) Augmentation de l expression de ligands pour les récepteurs activateurs Déséquilibre en faveur des récepteurs activateurs Activation des cellules NK (lyse de la cellule cible) Cytotoxicité naturelle (non dépendante des Ac) 29 Reconnaissance de molécules de stress cellulaire 2 familles de molécules de stress: MICA et MICB (MHC Class I chain-related protein A/B) ULBP (UL16 Binding protein) α2 α1 ne sont pas exprimées à la surface des cellules saines: Expression constitutive à la surface des cellules épithéliales intestinales (état d activation permanent du système immunitaire muqueux?) α3 Cellule Cible MICA/B Famille ULBP sont exprimées sur une cellule en cas de stress : événement oncogénique infection Choc thermique Domaines: α1, α2, α3 : structure identique au CMH I Mais, contrairement au CMH I: Pas d association avec β2 microglobuline Pas de présentation de peptides : CMH I non conventionnelles reconnus par les récepteurs NKG2D des cellules NK ( induced-self recognition ) 30 15
Ligand NKG2D (NKG2DL) Région du CMH Chromosome 6 > 4.10 6 bases > 200 gènes Nombreux gènes impliqués dans l apprêtement et la présentation antigénique Gènes NKG2DL Localisés dans la région du CMH Polymorphisme Polymorphisme important du gène MIC : > 70 allèles connus (possible association de certains allèles avec des pathologies) Gènes MICA/B 5 gènes A à E Seulement 2 (A et B) sont exprimés Possèdent un contrôle transcriptionnel différents des autres gènes de la région du CMH Gènes ULBP: 10 gènes 5 sont ligands de NKG2D 31 Ligand NKG2D (NKG2DL) Exprimés chez l Homme et la souris: conservation et évolution. Mais évolution indépendante: tous les NKG2DL ne sont pas orthologues A la différence des NKG2D-récepteurs qui sont conservés chez l Homme et la souris avec une grande homologie (> 70%) Homologie de structure entre les différents NKG2DL Leur confère une affinité variable pour différents récepteurs Nombre important de ligands Pourrait correspondre à la diversité des stress cellulaires possibles Possible prévention des mécanismes d échappement à la surveillance par le système immunitaire (immunoévasion) The NKG2D ligands are shown in blue (mouse) or red (human). Plusieurs ligands, pouvant activer plusieurs récepteurs: Participe au contrôle fin de ce système de récepteurs / ligands Tous les ligands ne sont pas tous aussi efficaces pour activer les récepteurs NKG2D Certains ligands sont tissu spécifiques 32 16
reconnaissance de molécules de stress cellulaire Récepteur NK particulier : NKG2D Cellule du Soi NKG2D Stress cellulaire MICA Appartient à la famille des récepteurs KLR de type lectine (Gènes de la région NKC (Natural Killer gene cluster), chromosome 12p13) Structure : Peu d homologie avec les autres récepteurs KLR (nomenclature trompeuse!) Homodimère Cellule NK PI3K P Signal Activateur DAP10 Expression sur les cellules NK et certains lymphocytes T cytotoxiques Signalisation: Absence de complexe de signalisation Utilisation de l adaptateur DAP10 (DNA X- Activating Protein of 10kDa): activation du motif YINM Activation de cascades de signalisation activatrices Fonction: Activation des cellules NK (lyse des cellules cibles) 33 Rôle des cellules NK dans l immunité anti-tumorale La reconnaissance des cellules tumorales par les NK entraîne: Une lyse directe des cellules tumorales : cytotoxicité une sécrétion de cytokines : IFNγ Active les cellules dendritiques : secrétion IL12 Active une réponse lymphocytaire T anti-tumorale The Biology of Cancer ( Garland Science 2007) Rôle dans l immunité anti-tumorale : Arguments indirects : Chez la souris déficiente en cellules NK : augmentation du nombre de tumeurs et de leur agressivité Meilleur pronostique de survie si infiltration de la tumeur par des cellules NK Utilisation de l effet de NK allo réactifs dans les greffes de moelle 34 17
exemple d immunité anti-tumorale Mélanome: Ag de différenciation non spé (TAA), expression augmentée par rapport aux tissus normaux Tyrosinase GP100, MART1, GP75 : spécifiques de la lignée mélanocytaire transferrine Leur augmentation d expression les rend immunogènes Ag onco-foetaux (expression normalement embryonnaire) MAGE-1, BAGE, CAGE-1, CAGE-3 Réaction immune forte: La réponse immune dirigée contre les cellules de mélanome Peut aussi être dirigée contre les cellules mélanocytaires normales : entraîne une dépigmentation Vitilego auto-immun, à rapprocher des syndromes paranéoplasiques Facteur de bon pronostique (signe une réponse immune forte anti-tumorale). The Biology of Cancer ( Garland Science 2007) 35 exemple d immunité anti-tumorale Lymphoprolifération : CALLA, BCR-ABL Modèles animaux 36 18
équilibre Elimination Echappement Pression de sélection Surveillance et destruction équilibre Échappement 37 Pression immune Des cellules tumorales peuvent échapper à la destruction par le système immunitaire. Pression de sélection immune : sélection de mutations échappant au système immunitaire. «But» de la sélection: 1/ Éviter de stimuler le système immunitaire: Sélection de cellules moins immunogènes expression et présentation CMH I molécules d adhésion molécules de co-stimulation Induction de tolérance antigénique: induction de tolérance des Lymphocytes T (Ag tumoral capté et présenté sans molécules de co-stimulation) Modulation des Ag présentés : Mutations modifiant / perdant des Ag tumoraux de surface Cellules cachées : Sécrétion de facteurs (collagènes, fibrine) créant une barrière physique : niche 2/ Échapper au système immunitaire s il est activé: Sécrétion de cytokines immunosuppréssives 38 19
Échappement tumoral Élimination Pression de sélection Surveillance et destruction équilibre Croissance tumorale 39 1- perte d immunogénicité = Perte d expression : 1/ Ag tumoraux (TAA, TSA) : Concerne des Ag ne participant pas à la transformation tumorale (Ag de différenciation) Mécanismes épigénétiques: méthylation de promoteurs échappement aux Lymphocytes T cytotoxiques 40 20
1- perte d immunogénicité = Perte d expression : 2/ CMH I : Mécanisme de répression transcriptionnelle Myc -> inhibition de CIITA (TF) -> inhibition de l expression CMH Mécanisme post-translationnel Anomalie de la microglobuline β2 pour assemblage Anomalie TAP1 transportant le peptide à charger Inhibition de TAP1 et 2 : inhibition de l entrée du peptide dans le reticulum Retention du CMHI dans le reticulum Dégradation de la molécule de CMHI Liaison d une protéine autre que le peptide avec le CMHI échappement à la présentation Si absence complète : destruction par NK 41 1- perte d immunogénicité = Perte d expression : 3/ Molécules de stress MICA, MICB : Mécanisme de diminution d expression : méthylation promoteur, clivage protéique (shedding) Par expression de métalloprotéases : disulfide isomérase (dépendant de Erp-5) Modifient la conformation de MICA Permet son clivage protéique MICA libéré sous forme soluble par la cellule : smica smica constitue un leurre pour les récepteurs NKG2D des cellules NK et T Induit une régulation négative des NKG2D sur NK et T Par sécrétion de TGFβ et de l enzyme IDO (indoleamine 2,3- dioxygenase) Rôle immunosuppresseur Diminution de l expression de NKG2D à la surface des cellules NK échappement aux cellules NK 42 21
1- perte d immunogénicité et perte des mécanismes de contrôle cellulaire: Résistance à l apoptose Perte de contrôle du cycle cellulaire 43 2- résistance aux mécanismes de destruction Résistance à l induction de l apoptose Résistance à FasL: Altération de la transduction du signal en aval des récepteurs de mort induits par Fas Inhibition de l apoptose Augmentation des protéines IAP (inhibitor of apoptosis) Séquestration et inactivation des pro-caspases Résistance au Granzyme, incapable d activer les caspases Résistance à l hypoxie Résistance à l apoptose induite par perte d ancrage Neutralisation de toxines extracellulaires Détoxification enzymatique de H 2 O 2 sécrété par NK et Macrophages Neutralisation de molécules du complément Voie intrinsèque de l apoptose Augmentation de production de molécules anti-complément à la surface cellulaire mcrp : membranne bound Complement Regulatory Protein (CD55, CD46, CD59) Empêche la fixation et l activation du complément à la surface de 44 la cellule 22
3- contre-attaque par les cellules tumorales Garder les cellules immunitaires à distance Résistance à la mort induite par FasL Puis expression de formes solubles de FasL Mort des Lymphocytes qui s approchent neutraliser le système immunitaire Neutralisation de toxines Neutralisation du complément Voie extrinsèque de l apoptose 45 3- contre-attaque par les cellules tumorales Induire une immuno-dépression Sécrétion de TGFβ : inhibition des Lymphocytes T Sécrétion de TGFβ et CCL22 : activation de Lymphocytes Treg Activation des Treg : 25-30% des CD4 (N: 5-10%) attraction dans le microenvironement tumoral (nombreux TIL sont des Treg) Rôle inhibiteur sur les Lymphocytes T cytotoxiques TGFβ : (Transforming growth Factor) inhibe la croissance cellulaire et l inflammation Sécrétion IL10 : inhibition des Cellules dendritiques Inhibe l activation et le développement des CD Inhibe l activation des LyT Lymphome B, tumeurs EBV induites, carcinome ovarien, mélanome, 46 23
Immunothérapie 47 Immunothérapie Les Ag tumoraux induisent une réponse immune, MAIS la réponse immune ne peut parfois pas éliminer la tumeur But de l immunothérapie : augmenter la réponse immune En manipulant la réponse immune pour éliminer les cellules tumorales: Immunothérapie passive Ac monoclonaux Transfert adoptif : Greffe de Moelle (GVL) Immuno-stimulation : Immunisation active activation de cellules du patient Activation des cellules dendritiques Activation de la réponse lymphocytaire Vaccination anti-tumorale : HPV 48 24
Rappel: le rôle des Ac dans la Réponse Humorale Neutralisation Opsonisation Activation du complément Fixation à des pathogènes (++toxines) Inhibe la fixation à des récepteurs permettant l entrée dans les cellules cibles. Fixation à des pathogènes Favorise la phagocytose du pathogène (Fc Récepteur sur la cellule phagocytaire) Fixation C1q aux pathogènes Activation de la voie classique du complément Lyse directe de certains pathogènes Favorise la phagocytose 49 Ac Monoclonaux Mécanisme d action: Activation des récepteurs pour les fragments Fc des immunoglobulines (R-Fc) Fixation sur des Ag tumoraux membranaires Fragment Fc de l Ac Monoclonal active les R-Fc Activation des cellules NK ADCC cytotoxicité, destruction cellulaire Augmentation du pouvoir cytotoxique: couplage Toxine : immuno-toxines Chaîne A de la ricine, toxine pseudomonas Fixation/internalisation cellulaire Libération de la toxine Exemple : leucémie à tricholeucocytes: Ac anti-cd22 + toxine de pseudomonas Radio-isotope Permet également de suivre la dissémination tumorale Agent de chimiothérapie: Adriamycine Enzyme: Métabolisation de pro-drogue inactive en drogue active ADEPT (Ac derived Enz/Pro-drug therapy) 50 25
Ac Monoclonaux Principe d obtention d Ac monoclonaux Humanisés: Ac Monoclonal de souris réagissant contre une protéine cible Ac Monoclonal chimère : Région V anti-proteine cible de souris + région C humaine Ac Monoclonal Humanisé Région V aussi humaine + région C humaine 51 Ac Monoclonaux Cibles Ag des Ac Monoclonaux: Leucémies / Lymphomes CD5 : lymphome T, Leucémie lymphoïde chronique CD52 : leucémie; lymphome B/T campath Idiotype (région V spécifique du clone ) : lymphome CD20 : leucémie / lymphome B rituximab CD22 : leucémie à tricholeucocytes Tumeurs solides Glycoprotéines : CEA, MUCIN-1 Carbohydrate : LEWIS, CA-125 Récepteur de facteur de croissance : HER2/neu, IL2-R, VEGF, EGF-R Ag stromal extra-cellulaire : FAPα, tenasceine, metalloprotéinase Angiogenèse VEGF Bevacizumab (cancer colo-rectal) EGF-R cetuximab 52 26
exemple : anti-cd20 : rituximab CD20 exprimé sur 20% des lymphomes B Mécanisme d action : Induit l apoptose après fixation Efficacité : DLBCL: CHOP + Rituximab : diminution de progression dans 41% LLC Éfficacité +++ dans le rechutes, formes réfractaires Effets secondaires : Les Lymphocytes sains expriment aussi le CD20 Immunodépression associée au traitement par apoptose des lymphocytes sains Réapparition des Ly sains en 6-9 mois : acceptable Inconvénient: Non curatif : rechute en quelques années Avec acquisition de résistance au rituximab (mécanisme mal connu : sous expression CD20, résistance à l apoptose, diminution de l activation du complément, terrain génétique du patient) 53 exemple : anti-cd20 : rituximab Ca CD20 SYK LYN BTK CD20 Ca moduler la signalisation du BCR Moduler le flux calcique Induire l apoptose du lymphocyte BLNK PLC-γ2 DAG IP3 Ras PKCβ Raf Ca2+ Canaux calciques MAPK AP1 NFκB APOPTOSE Cheson et al. NEJM 2008 Walshe C A et al. J. Biol. Chem. 2008 54 27
exemple : anti-cd20 : rituximab Cheson et al. NEJM 2008 Walshe C A et al. J. Biol. Chem. 2008 55 Ac Monoclonaux exemple : anti HER2/neu : Herceptin HER2/neu : Récepteur de facteur de croissance (analogue EGFR) Sur 25% des cancer du sein (amplification génique) Ac Monoclonal Humanisé : trastuzumab : Herceptin Mécanisme d action : Diminution de l expression du récepteur en surface: Fixation et internalisation du récepteur Diminution de l expression du récepteur Diminution de la signalisation PI3K, AkT, PKB Augmentation de la sensibilité à l apoptose Activation de la destruction cellulaire Fixation sur récepteur et activation des R-Fc récepteurs sur NK et macrophages Activation ADCC / NK Efficacité : Augmentation de la survie, combiné à la chimiothérapie 56 28
Ac Monoclonaux mécanismes d échappement Variation antigénique de la tumeur Destruction non efficace de la cellule après fixation Ac Résistance à l apoptose Neutralisation du complément Diminution des cellules immunes résiduelles saines Pénétration non efficace de l Ac dans la cellule Existence d Ag solubles captant les Ac Monoclonaux Shedding MICA 57 Immunothérapie passive greffe de Moelle Conditionnement ablatif de la moelle du receveur (chimiothérapie, radiothérapie) Greffe de cellules souches hématopoïétiques du donneur Avantage : Réaction du greffon contre la leucémie (Graft vs Leukemia; GVL) Destruction des cellules résiduelles leucémiques par les cellules de la moelle du donneur Inconvenient: Réaction du greffon contre l hôte (Graft vs Host: GVH) Destruction des cellules résiduelles du receveur par les cellules de la moelle du donneur DLI : Infusion de Lymphocytes du Donneur Injection de lymphocytes T matures du donneur (++ LMC) Peut aider à éliminer des cellules résiduelles chez le receveur 58 29
Immunothérapie active immunostimulation des cellules du patient Activation des Cellules Dendritiques: Activation des CD in-vivo Culture de tumeur du patient ex-vivo Transfection avec vecteur exprimant GM-CSF Irradiées/réinjectées au patient pour attirer les CD Induction d une réponse anti-tumorale (présentation CMH I) Activation des CD ex-vivo Activation des CD ex-vivo Sélection de précurseurs de CD circulants Maturation ex-vivo (GM-CSF, IFN, IL4) Incubation ex-vivo avec la tumeur ( protéines TATA, corps apoptotiques) Réinjectées au patient, migration vers les ganglions 59 Immunothérapie active immunostimulation des cellules du patient Activation de la réponse lymphocytaire: Ac Anti-CTLA4: Stimulation TCR lors rencontre Lymphocytes T / APC Génération d une boucle de control négatif par CTLA4 Inhibe une 2eme stimulation par APC : protection contre les pathologies auto-immunes Les Ac Anti-CTLA4 inhibent cette boucle : augmentent la réponse antitumorale Essai thérapeutique (MDX-010) Historique : Utilisation du BCG: En intra-vésical dans les tumeurs de vessie Attire de nombreux Lymphocytes T CD4, CD8, NK, Macrophages Induction d une réponse inflammatoire 60 30
Immunothérapie vaccins Vaccin recombinant anti-hpv: Prévention du cancer du col de l utérus HPV 16 et 18 = 70% des cancers du col efficace à 100% = réussite spectaculaire Mais exemple isolé: Ag tumoraux présentant de multiples épitopes Certains Ag (exemple : MAGE-1) reconnus uniquement par certains haplotypes CMH 61 Conclusion Le système immunitaire surveille et détruit les cellules tumorales Les cellules tumorales échappant à la destruction subissent la pression immunitaire et deviennent moins immunogènes L échappement au système immunitaire permet la croissance tumorale 62 31
Conclusion L immunothérapie augmente la réponse immune: Passivement: Ac monoclonaux, greffe Activement : activation cellulaire et vaccination Références : Janeway, Immunobiology, Garland Science, 7eme édition 2008 Weinberg, The Biology of Cancer, Garland Science, 2007 63 32