Rôle des lymphocytes T CD4+ folliculaires dans la physiopathologie de la leucémie lymphoïde chronique

Follicular helper T cells involvement in the physiopathogenesis of chronic lymphocytic leukemia

• Auteur / Autrice : Corentin Le saos--Patrinos
• Direction : Dorothée Duluc
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie - immunologie
• Date : Soutenance le 24/03/2022
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Bordeaux)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ImmunoConcEpT Immunologie Conceptuelle, Expérimentale et Translationnelle (Bordeaux ; 2003-....)
• Jury : Président / Présidente : Pierre Soubeyran
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Dorothée Duluc, Pierre Soubeyran, Patricia Ame Thomas, Yves Renaudineau, Pierre Milpied
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Patricia Ame Thomas, Yves Renaudineau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Étiologie

Lymphocytes -- Immunologie

Lymphocytes T folliculaires helper

Leucémie lymphoïde chronique

Mots clés libres

Cancer

Lymphocytes T CD4 folliculaires

Leucémie lymphoide chronique

Immunologie humaine

Chronic lymphocytic leukemia

Follicular helper T cells

Human immunology

Cancer

Résumé

La leucémie lymphoïde chronique (LLC), leucémie la plus fréquente chez l’adulte, est caractérisée par l’accumulation de petits lymphocytes B matures dans la moelle osseuse, les organes lymphoïdes secondaires et le sang périphérique due à une prolifération anormale et à une résistance accrue à l’apoptose des cellules B. La LLC est d’évolution lente et de pronostic variable ; certains patients sont asymptomatiques alors qu’à l’inverse, d’autres présentent une forme agressive de la maladie associée à des complications potentiellement mortelles. Bien que les altérations génétiques jouent un rôle clé dans la pathogénèse de la maladie, elles ne sont pas suffisantes au développement de la maladie. De nombreuses études ont effectivement démontré que les interactions des B-LLC avec les cellules présentes dans l’environnement tumoral sont essentielles pour leur prolifération et promeuvent leur résistance à l’apoptose. Ainsi, les lymphocytes B-LLC migrent dans les ganglions, et rencontrent des lymphocytes T activés qui favorisent leur prolifération et leur résistance à l’apoptose. De plus, un modèle de transfert adoptif de lymphocytes T CD4+ autologues dans des souris a démontré leur capacité à promouvoir la survie et la prolifération des lymphocytes B-LLC in vivo, mettant en avant le rôle des lymphocytes T dans la pathogénèse de la LLC. Différentes sous populations de lymphocytes T CD4+ coexistent, chacune ayant ses propres caractéristiques phénotypiques et fonctionnelles. Malgré de nombreuses études sur le rôle des LTh dans la LLC, l’implication de chacune des sous-populations dans la pathogénèse de la LLC reste à définir. À titre d’exemple, de grandes quantités plasmatiques d’IFNγ sont détectées dans un modèle murin de LLC, suggérant un rôle des lymphocytes Th1. Par opposition, la progression de la LLC dans un modèle génétique murin, a été démontré comme étant indépendante de cette accumulation de Th1. De plus, de nombreuses études utilisant des modèles murins ou des prélèvements de patients ont également mis en lumière l’implication d’autres sous populations de LTh telles que les lymphocytes Th2 et Th9. Ces résultats controversés peuvent s’expliquer par l’utilisation de différents modèles murins ou d’études chez des patients à différents stades de la maladie, ou sous traitement. Il parait ainsi important d’obtenir une vue d’ensemble du compartiment T chez des patients LLC aux différents stades cliniques de la maladie et de s’affranchir de l’effet des traitements. Pour cela, nous avons réalisé une analyse non supervisée, par cytométrie en flux, sur le sang d’individus contrôles et de patients LLC non traités. Nos résultats ont montré une expansion des lymphocytes T folliculaires helper (Tfh) CXCR5+ qui jouent un rôle critique dans la sélection, la survie et la différenciation des lymphocytes B en cellules B sécrétrices d’anticorps et en lymphocytes B mémoires via leur expression de CD40L et leur production d’IL-21. Ces lymphocytes Tfh de patients LLC sont PD1+IL-21+IFNγ+ et donc orientés vers un phénotype Th1 et activés. L’accumulation des Tfh est positivement corrélée avec le stade clinique de la maladie et négativement corrélée avec les taux sériques d’IgG et d’IgA, l’hypogammaglobulinémie étant un facteur de risque de complications infectieuses. De plus, une corrélation existe entre le nombre de Tfh et la charge tumorale, représentée par le nombre de lymphocytes B malins circulants. Finalement, nous avons montré que les lymphocytes Tfh sont capables d’induire la prolifération des lymphocytes B-LLC in vitro, par un mécanisme dépendant de l’IL-21 mais indépendant de l’IFNγ. Nos données démontrent donc un rôle des lymphocytes Tfh dans la progression de la maladie.

Chronic lymphocytic leukemia (CLL), one of the most common adult leukemia, is associated with variable outcomes, ranging from patients who have a stable disease with a nearly normal life expectancy to patients with a progressive disease and severe complications that ultimately lead to a poor survival. CLL is defined by the accumulation and proliferation of mature CD5+ B-lymphocytes in the bone marrow, peripheral lymphoid organs and blood. Although genetic alterations play a key role in CLL pathogenesis and support malignant transformation of B cells, multiple studies have demonstrated that interactions of CLL B cells (B-CLL) with accessory cells are essential for B-CLL proliferation and promote their resistance to apoptosis. Particularly, B-CLL follow chemokine gradients into lymph nodes (LN) where they organize into proliferation centers in which they encounter activated T cells, which further support their growth by increasing their resistance to apoptosis. Moreover, adoptive transfer of autologous CD4+ T cells into mice was demonstrated to promote B-CLL survival and proliferation in vivo highlighting the key role of T cells in B-CLL pathogenesis. Different CD4+ T cell subsets coexist, with each having their own phenotype and functions. Despite numerous studies addressing the role of T helper (Th) cells in CLL, the implication of each individual CD4+ T cell subset in CLL pathogenesis is still under debate. As an example, large amount of IFNγ were detected in the plasma of CLL-bearing animals, suggesting a role of Th1. Conversely, CLL progression in a genetic mouse model of the disease was reported to be independent of Th1 cells. In addition to multiple studies using either patient samples or mouse models of CLL have implicated Th2/Th9 CD4+ T cell subsets in disease progression as well. The conflicting results regarding CD4+ T helper subsets involved in CLL pathogenesis might be due to studies performed in different mouse models of the disease and using patient samples from different disease stages. Therefore, we thus performed an unsupervised study by flow cytometry on peripheral blood from control individuals and untreated CLL patients to get snapshots of the T cell compartment across the disease spectrum. Our results showed an increase in the CXCR5+ T follicular helper cells (Tfh) population, a subset playing a critical role in mediating the selection, survival and differentiation of B cells into antibody secreting cells and memory B cells through the expression of CD40L and IL-21 production. Importantly Tfh from CLL patient were skewed toward an activated Th1-profile as evidenced by their PD1+IL-21+IFNγ+ phenotype. The highest accumulation of Tfh cells was observed in advanced stages of the disease and Th1-like Tfh levels inversely correlated with serum IgG and IgA levels, decreased Ig levels being a risk factor for infectious complications. We were also able to uncover a correlation between the number of Tfh cells and the tumor burden represented by the number of circulating malignant B cells. Finally, we showed that Tfh cells effectively induce B-CLL proliferation in an IL-21 dependent but IFNγ independent mechanism. Our data therefore support the involvement of Tfh cells in CLL disease course.