Rôle régulateur des protéines Rho dans la réponse immune anti-mélanome

Regulatory role of Rho proteins in anti-melanoma immune response

• Auteur / Autrice : Guillaume Sarrabayrouse
• Direction : Anne-Françoise Tilkin-Mariamé, Gilles Favre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Antigènes tumoraux

Peau -- Cancer

Mélanome

Immunomodulation

GTPases Rho

Mots clés libres

Protéines Rho

Prénylation

Mélanomes

Cmh-i

Costimulation

Résumé

Les stratégies d'immunothérapie sont basées sur l'existence d'antigènes de tumeur (TAA) contre lesquels l'hôte est capable d'induire une réponse immune spécifique. Cependant, les cellules tumorales sont souvent peu immunogènes à cause de leur faible densité en complexes CMH de classe I (CMH-I)/TAA ou à cause de leur incapacité à délivrer des signaux de costimulation. Au cours de ce travail, nous avons mis en évidence, que l'inhibition de la géranylgéranyl transférase I par le GGTI-298 favorise l'induction d'une réponse immune anti-mélanome, en induisant, sur les cellules tumorales murines B16F10 traitées, une expression des molécules de costimulation (CD80 et CD86) et une surexpression des molécules du CMH-I, induite par l'INF-gamma. Ces modifications permettent de favoriser le rejet immun des mélanomes traités injectés à des souris immunocompétentes et induisent chez ces souris l'activation de lymphocytes T spécifiques. Comme différentes petites protéines G de la famille Rho peuvent être géranylgéranylées, l'utilisation d'inhibiteurs spécifiques des protéines Rho (Rho A, Rho B et Rho C) a montré leur(s) implication(s) dans ces régulations. Ainsi, le traitement in vitro des cellules mélaniques murines par la combinaison d'INF-gamma et d'inhibiteurs des protéines Rho (C3 exoenzyme) induit une forte surexpression des molécules CMH-I et des molécules de costimulation CD80 et CD86 à la membrane des cellules tumorales. Par ailleurs, nous avons évalué l'intérêt thérapeutique de nos raitements pharmacologiques associant l'IFN-gamma et le GGTI-298. Nous avons dans un premier temps testé le potentiel vaccinal de nos traitements en montrant que des souris injectées avec des cellules B16F10 préalablement traitées et iradiées étaient partiellement protégées contre le développement de tumeurs sauvages. Dans un deuxième temps, nous avons montré que ces traitements induisent sur des tumeurs humaines une surexpression des molécules HLA de classe I et des molécules de costimulation ayant des activités activatrices (CD86) ou inhibitrices (PD- L1) et provenant des familles B7 ou TNF/TNFR. De plus, nous avons mis en évidence la capacité stimulatrice de ces mélanomes humains prétraités à induire in vitro l'activation de lymphocytes T CD8 cytotoxiques spécifiques des mélanomes et sécrétant de l'IFN-gamma, à partir de donneurs sains HLA-compatibles. . .

Melanoma is a highly lethal cutaneous tumor, killing affected patients through multiple, poorly immunogenic metastases. Suboptimal activation of T lymphocytes by melanoma cells is often due to the defective expression of class I major histocompatibility antigens (MHC-I) and costimulatory molecules, or to the capacity of FasL molecules expressed on melanoma cells to induce lymphocyte apoptosis. In this work, I demonstrated that statins, inhibitors of HMGCoA reductase, enhance mIFN- gamma induced expression of MHC class I antigens on murine B16F10 melanoma. GGTI- 298, a geranylgeranyl transferase I inhibitor, mimics this effect of statins that is related to peptide transporter protein TAP1 up-regulation. Simultaneously, GGTI-298 induces the expression of CD80 and CD86 costimulatory molecules. C3 exoenzyme, which selectively inactivates Rho proteins, phenocopies the effects of GGTI-298, indicating a role for Rho proteins in these events. Furthermore, the treatment of B16F10 cells with GGTI-298 or C3 exoenzyme associated with mIFN-gamma induces in vivo tumor growth slowing down in immunocompetent but not in nu/nu syngeneic mice. Both in vivo injections and in vitro restimulation of splenocytes with GGTI-298- and mIFN-gamma-treated B16F10 cells induces an enhancement of specific CD8 T lymphocytes labeled by TRP-2/H-2K(b) tetramers. Using a human melanoma model (LB1319-MEL), we demonstrated that in vitro treatment with hIFN-gamma and GGTI-298 led to the up regulation of MHC-I and a costimulatory molecule CD86 and down regulation of an inhibitory molecule PD-1L. Co-culture experiments with peripheral blood mononuclear cells (PBMC) revealed that modifications induced by hIFN-gamma and GGTI- 298 on the selected melanoma cells, enables the stimulation of lymphocytes from HLA compatible healthy donors. Indeed, as compared with untreated melanoma cells, pretreatment with hIFN-gamma and GGTI-298 together rendered the melanoma cells more efficient at inducing the: i) activation of CD8 T lymphocytes (CD8+/CD69+); ii) proliferation of tumor- specific CD8 T cells (MelanA-MART1/TCR+); iii) secretion of hIFN-!; and iv) anti-melanoma specific cytotoxic cells. In this study, it is shown that vaccination with mIFN-gamma and GGTI-298 pretreated B16F10 cells induces a protection against untreated tumor growth and pulmonary metastases implantation. Furthermore the capacity of FasL molecules expressed on melanoma cells to induce lymphocyte apoptosis contributes to either antitumor immune response or escape depending on their expression level. . .