Etude de la réponse immunitaire dans les cancers colorectaux

par David Tougeron

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Thierry Frébourg.


  • Résumé

    It is now clearly established that the immune system plays an important role in tumor growth control, and a strong conflation between the presence of tumor infiltrating lymphocytes (TIL) in colorectal cancers (CRC) and patients' overall survival has been shown. The activation and expansion of tumor antigen-specific cytotoxic T lymphocytes (CTL) in vitro, followed by their administration to the patients, is a very promising approach for cancer treatment (adoptive immunotherapy). Artificial antigen-presenting cells (AAPC), allowing a powerful stimulation of CTL in all individuals sharing the same HLA class I molecule, were generated from murine fibroblasts. AAPC expressing carcinoembryonic antigen (CEA) failed to induce a specific CTL response against CEA (Article 1). The tolerance phenomena potentially involved in the lack of response observed against CEA led us to study neo-antigens, for which less tolerance phenomena are expected, in the context of CRC with RER+ (Replication errors) phenotype. The RER+ phenotype is found in 15% of CRC and is associated with an inactivation of DNA mismatch repair (MMR) system leading to genetic instability affecting repeated nucleotide sequences. This genetic instability causes mutations shifting the reading frame of genes carrying coding nucleotide repeat sequences. These shifts are responsible for the emergence of neo-antigens that may be immunogenic. Moreover, this phenotype is associated with a more important TIL density which is correlated with better patients' survival. In 61 RER+ CRC, we have demonstrated a correlation between infiltrating T cell (CD3+) density and mutation of two target genes: ASTEI and PTEN (Article 2). Currently, we are increasing the number of analyzed RER+ CRC (n=78) and we try to better characterize the tumor infiltrating cells (cytotoxic and regulatory T cells) using "Tissue microarray" (TMA). We have demonstrated a correlation beetween ASTEI, PTEN, and BAX mutations, and CTL (CD8+), but not regulatory T cell (FoxP3+) infiltrate. Neo-proteins corresponding to these mutations are therefore attractive targets to develop a cytotoxic T cell adoptive immunotherapy strategy in RER+ CRC. In parallel, we evaluated the immune response prognostic value in CRC RER+ and we demonstrated a correlation between the early metastatic invasion (venous emboli and lymphatic and perineural invasion) and regulatory T cell (FoxP3+) infiltration density (Article 3 in preparation). In addition, we implemented a clinical study on the prognostic value of lymphocyte infiltration in operated CRC in order to find a link with tumor recurrence at 2 years (TIL study). We have also begun an analysis of the cutaneous inflammatory response (acneiform papulo-pustular rash) associated with anti-EGFR (Epidermal growth factor receptor) treatment used in metastatic CRC (CUTACETUX study). This cutaneous toxicity is strongly correlated with treatment response. The study objective is to find a correlation between treatment response and skin inflammatory markers. Initial results show a Th17 cytokine expression increase in the skin. The ultimate aim of this work is a better understanding of the immune response mechanisms in CRC and the identification of tumor antigens for the development of adoptive immunotherapy strategy based on in vitro autologous CTL stimulation with our AAPC.


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Il est aujourd'hui évident que le système immunitaire joue un rôle important dans le contrôle du développement des tumeurs, et une corrélation forte a été montrée entre la présence d'un infiltrat lymphocytaire dans les cancers colorectaux (CCR) et la survie des patients. L'activation et l'expansion de lymphocytes T cytotoxiques (LTC) spécifiques d'antigènes tumoraux in vitro, puis leur réinjection chez le patient est une approche très prometteuse pour le traitement des cancers (immunothérapie adoptive). Nous avons généré des cellules présentatrices d'antigène artificielles (CPAA) stables, permettant une stimulation très puissante des LTC chez tout individu partageant la même molécule HLA de classe I. L'utilisation de CPAA exprimant l'antigène carcino-embryonnaire (ACE) n'a pas permis d'induire une réponse lymphocytaire T cytotoxique spécifique contre l'ACE (article 1). Le rôle potentiel de la tolérance dans cette absence de réponse nous a conduit à étudier des néo-antigènes, pour lesquels moins de phénomènes de tolérance sont attendus, dans le cadre de CCR présentant un phénotype RER+ (Replication errors). Le phénotype RER+ est retrouvé dans 15% des CCR et est lié à l'inactivation du système de réparation MMR (Mismatch repair) de l'ADN à l'origine d'une instabilité génétique touchant les séquences répétées. Cette instabilité provoque l'apparition de mutations, décalant le cadre de lecture de gènes portant des séquences répétées codantes, à l'origine de l'apparition de néo-antigènes qui pourraient être immunogènes. Ce phénotype est associé à un infiltrat lymphocytaire tumoral plus important et à une meilleure survie. Dans 61 CCR RER+, nous avons mis en évidence une corrélation entre l'infiltrat lymphocytaire T (CD3+) et la mutation de deux gènes cibles : ASTE1 et PTEN (article 2). Ensuite, nous avons augmenté le nombre de patients avec un CCR RER+ analysés (n-78) et surtout nous avons mieux caractérisé les populations T (LT cytotoxiques et LT régulateurs) grâce à l'utilisation du «Tissue micro-array» (TMA), véritable système de "puces" tissulaires. Nous avons mis en évidence une corrélation des mutations de ASTE1, PTEN, et BAX, avec l'infiltrat T cytotoxique (CD8+), mais pas avec l'infiltrat T régulateur (FoxP3+). Les néo-protéines correspondant à ces mutations sont donc des cibles intéressantes pour développer une stratégie d'immunothérapie adoptive T cytotoxique des CCR RER+. Parallèlement, nous avons évalué le rôle pronostique de la réponse immunitaire dans les CCR RER+ et nous avons montré une corrélation entre l'invasion métastatique précoce (embols vasculaires, invasions lymphatiques et engainements péri-nerveux) et le taux de LT régulateurs (FoxP3+, article 3 en préparation). De plus, nous avons mis en place une étude clinique sur l'intérêt pronostique de l'infiltrat lymphocytaire dans les cancers colorectaux opérés afin de rechercher le lien avec la récidive tumorale à 2 ans (étude TIL). Nous avons également débuté une analyse de la réponse inflammatoire cutanée (rash cutané papulo-pustuleux acnéiforme) associée aux anti-EGFR (Epidermal growth factor receptor) utilisés dans le traitement des CCR métastatiques (étude CUTACETUX). Cette toxicité cutanée est fortement corrélée avec la réponse au traitement. L'objectif de l'étude est de rechercher une corrélation entre la réponse aux anti-EGFR et les marqueurs inflammatoires cutanés. Les premiers résultats mettent en évidence une augmentation des cytokines Th17 au niveau cutané. Le but ultime de ces travaux est une meilleure compréhension des mécanismes de la réponse immunitaire dans es CCR et l'identification d'antigènes tumoraux utilisables dans une stratégie d'immunothérapie adoptive basée sur la timulation in vitro de LTC autologues avec nos CPAA.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (266 f.)
  • Annexes : Bibliogr. p.221-266

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  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. BU Santé.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : THD 12.05
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