Dissecting early mechanism of melanoma cell resistance to cytotoxic T lymphocyte attack

par Roxana Khazen

Thèse de doctorat en Immunologie

Sous la direction de Salvatore Valitutti.

Soutenue le 26-01-2016

à Toulouse 3 , dans le cadre de École Doctorale Biologie Santé Biotechnologies (Toulouse) , en partenariat avec Centre de Physiopathologie de Toulouse-Purpan (Toulouse) (laboratoire) .

  • Titre traduit

    Etude du mécanisme précoce de la résistance des cellules du mélanome à l'attaque des lymphocytes T cytotoxique


  • Résumé

    Les cellules de mélanome humain expriment différents antigènes tumoraux qui sont reconnus par les lymphocytes T cytotoxiques CD8 + (CTL) induisant des réponses spécifiques de la tumeur in vivo. Cependant, chez les patients atteints de mélanome l'efficacité de la réponse naturelle des CTL ou stimulée par thérapie est limitée. Les mécanismes sous-jacents de l'échec de la phase effectrice des CTL contre les mélanomes sont encore largement méconnus. Notre hypothèse est que l'efficacité limitée des CTL dans leur combat contre les tumeurs est le résultat d'une balance défavorable entre la capacité des CTL à tuer les tumeurs et une résistance tumorale intrinsèque à l'activité cytolytique des CTL. Au cours de ma thèse je me suis concentrée sur la dynamique moléculaire qui se produit à la synapse lytique afin de pouvoir identifier un mécanisme précoce mis en place par les cellules de mélanome face à l'attaque des CTL. En combinant l'utilisation d'approches de microscopie de pointe et des outils moléculaires, j'ai pu montrer que, lors de l'interaction avec les CTL, les cellules de mélanome humain subissent une activation de leur trafic vésiculaire endosomal et lysosomal, lequel est intensifié à la synapse lytique et corrèle avec la dégradation par la cathepsine de la perforine et un défaut de pénétration d'entrée du granzyme B. De plus, j'ai démontré que le blocage du trafic lysosomal dépendant de SNAP23, la modification du pH (intra-vésiculaire) et l'inhibition de l'activité lysosomale protéotlytique des cellules de mélanome permet de restaurer leur sensibilité à l'attaque des CTL. Nos résultats révèlent une stratégie sans précédent d' " auto-défense " des cellules de mélanome à la synapse immunologique basée sur une sécrétion lysosomale massive et sur la dégradation de la perforine sécrétée par les CTL. Ainsi pouvoir interférer avec cette stratégie synaptique d'auto-défense des cellules de mélanome pourrait contribuer à potentialiser les réponses des CTL et les immunothérapies chez les patients atteints de mélanome.


  • Résumé

    Human melanoma cells express various tumor antigens that are recognized by CD8+ cytotoxic T lymphocytes (CTL) and elicit tumor-specific responses in vivo. However, natural and therapeutically enhanced CTL responses in melanoma patients are of limited efficacy. The mechanisms underlying the failure of CTL effector phase against melanomas are still largely elusive. Our hypothesis is that the limited efficacy of CTL in their fight against tumors is the result of an unfavorable balance between CTL ability to kill tumors and an intrinsic tumor resistance to CTL cytolytic activity. During my thesis I focused on the molecular dynamics occurring at the lytic synapse in order to identify possible "early response-mechanism" of melanoma cells to CTL attack. Using a combination of cutting edge microscopy approaches and molecular tools, I showed that upon conjugation with CTL, human melanoma cells undergo an exacerbated late endosome/lysosome trafficking, which is intensified at the lytic synapse and is paralleled by cathepsin-mediated perforin degradation and deficient granzyme B penetration. Abortion of SNAP-23-dependent lysosomal trafficking, pH perturbation or impairment of lysosomal proteolytic activity restores susceptibility to CTL attack. Our results reveal an unprecedented strategy of melanoma cell "self-defense" at the immunologic synapse based on a lysosome secretory burst and perforin degradation at the lytic synapse. Interfering with this synaptic self-defense strategy might be instrumental to potentiate CTL-mediated therapies in melanoma patients.


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  • Détails : 1 vol. (184 p.)

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2016 TOU3 0007
  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque électronique.
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