Réactions inflammatoires et immunitaires en réponse à la mort cellulaire induite par la chimiothérapie. Mimétisme viral par la chimiothérapie : rôle des récepteurs à l’ARN double brin et de la signalisation par l’IFNAR dans l’immunogénicité de la mort tumorale

Inflammatory and immune reactions in response to chemotherapy-induced cell death. Viral mimicry chemotherapy : ds RNA sensors and IFNAR signalling indispensable for immunogenic tumor cell death

• Auteur / Autrice : Antonella Sistigu
• Direction : Laurence Zitvogel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance le 17/09/2013
• Etablissement(s) : Paris 11 en cotutelle avec Istituto superiore di sanità (Rome)
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Cancérologie : Biologie, Médecine, Santé (2000-2015 ; Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Immunologie anti-tumorale et immunothérapie des cancers (Villejuif, Val-de-Marne)
• Jury : Président / Présidente : Michel Arock
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurence Zitvogel, Michel Arock, Eric Tartour, Angela Santoni, Sebastian Amigorena, Lionel Apetoh
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Eric Tartour, Angela Santoni

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cancer du sein

ARN -- Réplication

Cancer

Mots clés libres

IFN

MAVS

TLR3/TRIF

Récepteurs à l'ARN double brin

Cancer

Mimétisme viral

Cancer du sein

MxA

IFN

MAVS

TLR3/TRIF

DsRNA sensors

Cancer

Viral mimicry

Breast cancer

MxA

Résumé

Certains motifs moléculaires associés à la mort cellulaire semblent identifier les cancers prompts à répondre à une thérapie cytotoxique. Ceci en élaborant une réponse anti-tumorale basées sur une réponse T protectrice. Mon travail de thèse montre que le traitement par chimiothérapie immunogène active des voies moléculaires mimant une infection virale. Ceci conduit au niveau des cellules tumorales à une signalisation autocrine via l’IFNαβ / IFNAR1/2, initiée par la reconnaissance d’ARN double brin (dsRNA) endogène par les Récepteurs endosomaux de Reconnaissance des Motifs (PRRs). De façon plus détaillée, nous montrons que les axes TLR3/TRIF (senseurs endosomaux de dsRNA) et IFNAR1/2 (Récepteurs de l’IFN de Type I) doivent signaliser au niveau de la cellule tumorale pour que la chimiothérapie puisse aboutir à l’induction de l’axe CXCL10/CXCR3 et éliciter une réponse efficace in vivo. L’analyse du profil ARN de cellules tumorales Tlr3+/+ (mais pas Tlr3-/-) exposées aux anthracyclines a révélé une forte empreinte virale/IFN, indispensable à l’efficacité/activité anti-tumorale. Le fait d’affecter les axes TLR3 ou IFNAR1/2 au niveau tumorale soit à l’aide d’anticorps neutralisants, soit à l’aide de modèles KO abroge le relarguage de CXCL10 induit par la chimiothérapie, et ainsi la capacité à contrôler la pousse tumorale à moins que de l’IFNαβ ou du CXCL10 exogène soit co-administré aux anthracyclines. De plus la chimiorésistance des tumeurs traitées par des molécules n’induisant pas de signature virale peux être réversée par de l’IFN de Type I exogène. Enfin, la détection d’une signature IFN au niveau de biospies de cancers du sein humains permet de prédire la bonne réponse au traitement adjuvant par anthracyclines. D’un point de vue de l’évolution, alors que les tumeurs (comme les virus) ont élaboré des mécanismes pour échapper aux réponses IFN, la signature virale induite par la chimiothérapie devrait contribuer à contrecarrer cette immunoédition.

Distinct cell death-associated molecular patterns might define cancers proned to respond to a cytotoxic therapy by mounting a protective T cell-based anticancer immunity. My PhD Thesis work shows that immunogenic chemotherapy phenocopies viral infection leading to autocrine IFNαβ/IFNAR1/2 signalling in tumor cells initiated by recognition of self dsRNA by endosomal pattern recognition receptors (PRRs). In detail, TLR3/TRIF (endosomal dsRNA sensors) and IFNAR1/2 (Type I IFN receptors) must signal within the tumor cells so that chemotherapy can induce downstream CXCL10/CXCR3 axis and elicit therapeutic responsiveness in vivo. RNA profiling of Tlr3+/+ (but not Tlr3-/-) tumor cells exposed to anthracyclines revealed a strong IFN/viral fingerprint, indispensable for the tumoricidal activity. Neutralization by antibodies or genetic defects affecting tumor –associated TLR3 or IFNAR1/2 compromised chemotherapy-induced CXCL10 release and tumor control unless exogenous IFNαβ or CXCL10 are concomitantly supplied to anthracyclines. Moreover, chemoresistance of tumors treated by drugs failing to induce a viral signature can be reversed by exogenous Type I IFN. Finally, the IFN fingerprint of human breast cancers allowed to predict tumors proned to benefit from adjuvant anthracyclines. From an evolutionary viewpoint, while tumors (like viruses) have evolved mechanisms to evade an IFN response, chemotherapy-induced viral mimicry might contribute to bypass such as immunoediting.