Intégration des Lymphocytes T Gamma Delta à la réponse anti-cytomégalovirus en transplantation d'organe

• Auteur / Autrice : Lionel Couzi
• Direction : Julie Dechanet-Merville
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences, technologie, santé. Biologie cellulaire et physiopathologie
• Date : Soutenance le 12/07/2010
• Etablissement(s) : Bordeaux 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Bordeaux)
• Jury : Président / Présidente : Marc Bonneville
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christophe Legendre, Pierre Merville
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurence Zitvogel, Gilles Blancho

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lymphocytes T

Infections à cytomégalovirus

Transplantation (chirurgie)

Mots clés libres

Cytomegalovirus

Lymphocytes T gamma delta

Transplantation rénale

Cancer

Cytomegalovirus

Gamma delta T cells

Kidney transplantation

Résumé

Le cytomégalovirus (CMV) est l’agent responsable de l’infection opportuniste la plus fréquemment rencontrée en transplantation d’organe. Chez les receveurs séronégatifs qui reçoivent un rein provenant d’un donneur séropositif, 50 % de ces patients peuvent développer une virémie, et 30 % une maladie. A court terme, malgré les traitements anti-viraux, elle est responsable d’une morbidité non négligeable. A long terme, le CMV est associé à une augmentation de la fréquence des sténoses artérielles, plus d’infections associées, plus de rejet aigu, plus de lésions de fibrose interstitielle et d’atrophie tubulaire, une moins bonne survie des greffons et des patients. La cohabitation et la coévolution du CMV avec l’homme depuis des milliers d’années ont aboutie à un état d’équilibre entre le virus et son hôte. Le virus s’est profondément adapté à son hôte afin d’échapper à la réponse immune. En réponse à cela, la réponse immunitaire anti-CMV occupe une part unique et majeure au sein de la réponse immune de l’hôte. Les lymphocytes T CD8+ spécifiques du CMV représentent par exemple 10.2% des lymphocytes T CD8+ mémoires. Avec l’âge, ils s’accumulent et peuvent représenter jusqu’à 30% du pool total de lymphocyte T CD8+. Le système immunitaire sous la contrainte du virus s’est donc refaçonné de façon à garder le contrôle du virus. Depuis 1999, un nouvel acteur de cette réponse immunitaire a été identifié : les lymphocytes T gamma delta Vdelta2-negative. Ces cellules sont impliquées habituellement dans la lutte contre les différents stress d’origine microbien et non microbien (tumeur). Elles interviennent plutôt localement (dans les épithéliums) par différents mécanismes et sont désormais considérées comme des effecteurs intermédiaires entre l’immunité innée et l’immunité adaptative. Leur expansion dans le sang est associée à la guérison de la maladie et à la résolution de l’infection à CMV. Elles ont par ailleurs in vitro une réactivité croisée contre des cellules infectées par le CMV et des cellules tumorales. Les lymphocytes T gamma delta Vdelta2-negative sont donc une représentation supplémentaire de l’énorme impact du CMV sur le système immunitaire de l’hôte. Dans ce travail, nous avons pu étendre et approfondir leur rôle en transplantation d’organe. Nous avons tout d’abord décrit que les lymphocytes T gamma delta Vdelta2-negative avaient un phénotype et une cinétique d’expansion exactement superposable aux lymphocytes T CD8+ spécifiques du CMV in vivo. Nous avons ensuite observé que l’expansion des lymphocytes T gamma delta Vdelta2-negative induits pas l’infection à CMV s’associait à une survenue moindre de cancer à long terme chez les patients transplantés rénaux. Nous avons pu montrer que leur activation était sous la dépendance d’une interaction entre leur TCR et un ligand. Enfin, une autre voie d’activation dépendante du CD16, faisant intervenir les complexes immuns CMV-IgG anti-CMV a aussi été identifiée. Nos travaux depuis 10 ans ont donc démontré que les lymphocytes T gamma delta Vdelta2-negative occupaient une place majeure dans la réponse immune anti-CMV au même titre que les lymphocytes T CD8+. L’intégration de ces cellules à l’immunologie anti-CMV devrait permettre de mieux comprendre certains effets indirects induits par le virus, et pourrait être utile dans le suivi de la réponse immune anti-CMV en transplantation d’organe. L’identification de leur ligand pourrait permettre enfin de tester assez rapidement de nouveaux protocoles d’immunothérapie anti-virale ou anti-tumorale.

Cytomegalovirus (CMV) infection is the most frequent opportunistic infection encountered in solid-organ transplantation. Fifty percent of seronegative kidney transplant recipients (KTR) who receive a kidney from a seropositive donor may develop a CMV infection which causes a disease in 30% of cases. In the long term, CMV is associated with an increased incidence of arterial stenosis, more opportunistic infections, more acute rejection episodes, more interstitial fibrosis and tubular atrophy, and a poorer graft and patient survivals. For thousands years, the co-evolution between the CMV and the immune system allowed to a state of equilibrium between the virus and the host. The virus has deeply adapted to its host in order to escape the immune response. In response, the anti-CMV immune reaction takes up an important and unique place. For example, the CMV-specific CD8+ T cells represent an average 10.2% of the memory CD8+ T cell compartment in CMV-seropositive healthy individuals. With age, these cells accumulate and can represent around 30% of CD8+ T lymphocytes. Therefore under the long-lasting pressure of the virus, the immune system has redesigned in order to keep the control of the virus. Since 1999, a new actor was identified within the immune system: the Vdelta2-negative gamma delta T cells. These cells are involved against various microbial and non microbial stresses. They act locally in epithelia by different mechanisms and are now considered as intermediate effectors between innate and adaptive immunity. In vivo in KTR, their blood expansion is associated with the resolution of CMV infection. In vitro, they share a cross-reactivity against CMV-infected cells and tumor cells. Therefore, the Vdelta2-negative gamma delta T cells are new representatives of the huge impact of CMV on the host immune system. In this work, we were able to extend and get further insight into their role in organ transplantation. In vivo, we first described that Vdelta2-negative gamma delta T cells displayed a phenotype and an expansion kinetic similar to that of CMV-specific CD8+ T cells. Next, we observed that the CMV-induced Vdelta2-negative gamma delta T cells expansion was associated with a lower occurrence of cancer in long-term KTR. In vitro, experiments of transfer of gamma delta TCR allowed us to show that their activation against tumor ligands was TCR-dependent and that different tumor ligands could be recognized by each Vdelta2-negative gamma delta TCR studied. In addition, we observed that the recognition of CMV-infected cells was not only TCR-dependent, but under the dependence of a multi molecular complex involving co stimulatory signals. Finally, we also identified a new CD16-dependent pathway of activation in gamma-delta T cells, involving IgG-opsonised CMV. In summary, Vdelta2-negative gamma delta T cells take up a major place within the anti-CMV immune response in addition to CD8+ T lymphocytes. The integration of these cells to the anti-CMV immunology should provide a better understanding of some indirect effects of the virus and could be useful to monitor the immune response against CMV in solid-organ transplant recipients. Moreover, identification of their ligands could provide interesting tools for new protocols of anti-CMV and anti-tumor immunotherapy.