Impact du G-CSF sur le phénotype et les fonctions des cellules NK dans le cadre d’une immunothérapie post-allogreffe de cellules souches hématopoïétiques

par Yu Xiong

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la santé

Sous la direction de Danièle Bensoussan-Lejzerowicz et de Véronique Decot.

Soutenue le 27-07-2016

à l'Université de Lorraine , dans le cadre de École doctorale BioSE - Biologie, Santé, Environnement , en partenariat avec Ingénierie moléculaire et physiopathologie articulaire (Vandœuvre-lès-Nancy) (laboratoire) et de Ingénierie Moléculaire et Physiopathologie Articulaire / IMoPA (laboratoire) .

Le président du jury était Catherine Paillard.

Les rapporteurs étaient Catherine Paillard, Christian Chabannon.

mots clés

• Granulocyte-Colony stimulating factor
• Cellules NK
• Expansion
• Cytotoxicité
• Immunothérapie
• Cellules NK
• Immunothérapie
• Facteur de croissance des granulocytes
• Toxicologie cellulaire
• Cellules souches hématopoïétiques -- Greffe

Résumé

Les cellules Natural Killer (NK) sont capables de lyser les cellules tumorales sans la nécessité de reconnaitre un antigène tumoral spécifique. Cette propriété leur confère un avantage par rapport aux lymphocytes T et les rend intéressantes à utiliser en tant que cellules effectrices pour l’immunothérapie adoptive. A ce jour, le potentiel thérapeutique des cellules NK n’a pas été complétement exploré notamment dans le contexte du traitement de la rechute post-allogreffe de cellules souches hématopoïétiques. Actuellement, les patients en rechute post-greffe sont traités avec des injections de lymphocytes du donneur (DLI) parfois issues de petites fractions du greffon de cellules souches hématopoïétiques congelées. Les cellules souches périphériques étant fréquemment utilisées comme source de cellules souches et parfois utilisées comme DLI, nous avons souhaité évaluer l’impact du G-CSF sur le phénotype et les fonctions des cellules NK présentes dans ces fractions. Dans cet objectif, nous avons comparé différentes sources de cellules NK isolées à partir de sang de donneurs sains, de sang mobilisé de donneurs sains ou de patients et observé l’évolution des différentes sous-populations de cellules NK issues de ces prélèvements au décours d’une expansion en présence d’IL-15. Nos résultats ont montré que l’administration de G-CSF diminuait la proportion de cellules NK CD56brightCD16+ au profit d’une population CD16-, diminuait la prolifération des cellules NK lors de l’expansion en culture, et modifiait les propriétés fonctionnelles des cellules NK.

mots clés

• Granulocyte-Colony stimulating factor
• Natural killer cells
• Expansion
• Cytotoxicity
• Immunotherapy

Titre traduit

Impaired functions and proliferation of NK cells from patient G-CSF mobilized leukapheresis

Résumé

The ability of natural killer (NK) cells to kill tumor cells without the need to recognize a tumor-specific antigen provides advantages over T cells and makes them appealing for a use as effectors for adoptive immunotherapy. However, the full therapeutic potential of NK cell-based immunotherapy has not been fully investigated in the context of leukemic relapse after hematopoietic stem cell transplantation. Today, patients relapsing after hematopoietic stem cell transplantation are often treated with donor lymphocyte infusion (DLI) based on small cell fractions frozen at the time of the stem cell transplantation. Since peripheral blood stem cells are increasingly used as stem cell source and as source of cells for DLI, we aimed to evaluate the impact of G-SCF mobilization on NK cell phenotype and functions. Therefore, we compared the expansion capacity, the phenotype and the function of NK cells from blood for healthy donors, from allogeneic HSCT healthy donors or from autologous HSCT from patients. We also determine the impact of G-CSF on NK cell subset repartition before and after expansion in presence of IL-15. Our results showed that G-CSF administration to patients decreases CD56brightCD16+ NK cell population, proliferation and function. Overcoming this impairment in lymphoid capacity may be important to facilitate post-transplant immunotherapy.