Optimisation de l'activité immunostimulatrice des lymphocytes T Natural Killer invariants : conséquences sur l'immunité anti-tumorale

Optimization of immune stimulatory activities of invariant Natural Killer T lymphocytes : consequences on anti-tumor responses

• Auteur / Autrice : Reem Ghinnagow
• Direction : Christelle Faveeuw
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance le 24/05/2017
• Etablissement(s) : Lille 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Lille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Center for Infection and Immunity of Lille - Centre d'infection et d'immunité de Lille - Center for Infection & Immunity of Lille

Mots clés

Mots clés contrôlés

Immunothérapie

Nanoparticules

Cellules dendritiques

Tumeurs

Dissertations universitaires

Cellules T tueuses naturelles

Nanoparticules

Cellules dendritiques

Immunothérapie anticancéreuse

Cellules iNKT

Mots clés libres

INKT

Cellules dendritiques

Nanoparticules

Alpha-GalCer

Lymphocte NKT

Vectorisation

CD8a+

BDCA3+

Α-GalCer

INKT cells

Invariant Natural Killer T lymphocytes

Nanoparticles

Résumé

Pour optimiser les stratégies vaccinales anti-tumorales, l’activation des cellules du système immunitaire inné est cruciale pour générer l’expansion des lymphocytes T spécifiques des antigènes tumoraux. Les lymphocytes T Natural Killer invariant (iNKT) représentent une famille unique de lymphocytes T innés ayant des propriétés immunomodulatrices puissantes. Ces cellules reconnaissent via leur récepteur T des antigènes glycolipidiques présentés par la molécule CD1d exprimée par les cellules présentatrices d’antigènes. L'alpha-galactosylcéramide (α-GalCer), un puissant activateur des cellules iNKT, est en développement clinique dans le cancer. Les cellules dendritiques (DCs) sont équipées pour activer les cellules iNKT and promouvoir de puissantes réponses immunitaires adaptatives. Considérant la capacité unique des DC CD8α+ à présenter de façon croisée les antigènes aux lymphocytes T CD8+, notre objectif a visé à délivrer l’α-GalCer (considéré ici comme un adjuvant) et des antigènes tumoraux aux DC CD8α+ dans le but de générer de puissantes réponses T cytotoxiques anti-tumorales. Pour cela, les antigènes ont été incorporés dans des nanoparticules de PLGA décorées à leur surface avec des anticorps anti-Clec9a, un marquer exprimé spécifiquement par les DC CD8α+. Nos résultats montrent chez la souris que la co-délivrance simultanée de l’α-GalCer et d’auto-antigènes tumoraux (Trp2 et gp100) aux DC CD8α+ promeut une forte réponse anti-tumorale dans un contexte prophylactique et thérapeutique. Nous démontrons que cet effet vaccinal est dû aux cellules iNKT (mais pas aux lymphocytes T auxiliaires) et aux lymphocytes T CD8+. L’efficacité vaccinale est corrélée à un rapport supérieur entre les lymphocytes T CD8+ spécifiques des antigènes tumoraux et les lymphocytes T CD4+ régulateurs au sein des tumeurs. Chez l’homme, la co-administration de l’α-GalCer et de l’antigène tumoral (Mélan A) aux DC BDCA3+ (les équivalents humains des DC CD8α+) induit une forte expansion des lymphocytes T CD8+ spécifiques du Mélan-A in vitro. Nos résultats montrent pour la première fois que la tolérance aux auto-antigènes tumoraux peut être levée en exploitant la fonction «helper» des cellules iNKT et mettent en évidence de nouvelles approches thérapeutiques contre le développement tumoral.

To optimize anti-tumor vaccine strategies, exploitation of cells of the innate immune system to assist the expansion of tumor antigen-specific T cells is of interest. Invariant Natural Killer T lymphocytes (iNKT) are a unique population of “innate-like” T cells endowed with potent immunomodulatory properties. These cells recognize through their T cell receptor glycolipids presented by the CD1d molecule expressed by antigen presenting cells. Alpha-galactosylceramide (α-GalCer), a potent iNKT cell activator, is in clinical development in cancer. Dendritic cells (DC) are well equipped to trigger iNKT cells activation and to promote adaptive immune responses. Regarding the unique ability of CD8α+ DCs to cross-present antigens to CD8+ T cell response, we intended to deliver α-GalCer (viewed here as an adjuvant) and tumor antigens to CD8α+ DCs with the aim to generate efficient antitumor cytotoxic T cells. To this end, antigens were incorporated in PLGA-based nanoparticles decorated with anti-Clec9a antibodies, a marker specifically expressed by CD8α+ DCs. Our results show (mouse system) that simultaneous co-delivery of α-GalCer and tumor selfantigens (Trp2 and gp100) to CD8α+ DCs promotes strong anti-tumor responses in prophylactic and therapeutic settings. We attributed the therapeutic effects of the vaccine to iNKT cells (but not to T-helper lymphocytes) and to CD8+ T lymphocytes. The efficacy was correlated with a high ratio of tumor antigen specific CD8+ T cells to CD4+ regulatory T lymphocytes infiltrating the tumor. In human, co-administration of α-GalCer and a tumor antigen (Melan A) to DC BDCA3+ (the human equivalent of CD8α+ DCs) strongly induces the expansion of Melan-A specific CD8+ T lymphocytes in vitro. Our results demonstrate that tolerance to self-antigens can be abrogated by manipulating the NKT cells’ helper functions and shed light on novel therapeutic approaches for controlling tumor development.