Identification de nouvelles pistes de ciblage thérapeutique dans le lymphome folliculaire
Institution:
Toulouse 3Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Despite major therapeutic innovations that have revolutionized the prognosis of patients, treatment of follicular lymphoma (FL) relapses remain frequent. Current standard therapy combines monoclonal antibody (Mabs) anti-CD20 immunotherapy with polychemotherapy. Thus, the challenge is to improve the therapeutic management of patients based in particular on optimizing the efficacy of these Mabs. To do this, with a relevant 3D FL cell culture model (MALC), in vivo experiments on xeongraft mice model, and on FL patients (biopsies and in silico studies), we have demonstrated that not only one immuno-escape mechanism (IE) but also extracellular matrix (ECM) are characteristic to FL and are targetable for anti-CD20 Mabs efficacy improvement. In a first study, from patient biopsies or in vitro and in silico data, we identified that most patients have an overall IE phenotype. A subtype of these patients is further characterized by the abundant infiltration of V G9V?2 gamma delta T lymphocytes (TGD) coexpressing the immune checkpoint PD-1, a molecule inducing lymphocyte exhaustion, and CD16, Fc fragment receptor involved in the recruitment of cytotoxic effectors and thus in the therapeutic effect of anti-CD20 Mabs. Using the MALC model, we confirmed that these lymphocytes have a direct but also indirect action by ADCC in the presence of anti-CD20 Mabs against LF tumor cells. Interestingly, we have shown that anti-PD-1 Mabs treatment increases ADCC cytotoxicity in the presence of anti-CD20 Mabs, thus strongly suggesting that PD-1 inhibits the cytotoxic functions of the TGDs. We have also confirmed these results in vivo in a mouse xenograft model. Thus, the therapeutic combination of these two Mabs represents new hope for improving the efficacy of LF therapy. These two studies were used to conduct a clinical study based on analyzes from 47 patients with FL and treated in Midi-Pyrénées. The objective was to analyze PET metrics data and to study possible correlations with the biological data (IE level, TGD level, ECM expression rate ...). Thus, we showed that patients presenting a SUV (standard uptake value)> 14.5 on the initial PET had a significantly unfavorable prognosis and we are currently analyzing biological data. Altogether these results allow to identify new resistance mechanisms in FL: - an IE mechanism involving PD-1+CD16+ TGD lymphocytes which are important effectors to potentiate the effect of anti-CD20 Mabs via anti PD-1 therapeutic targeting. - a physical mechanism constituted by matrix proteins which can be enzymatically degraded. These two mechanisms can represent new therapeutic applications in the treatment of FL, which is still an incurable disease.
Abstract FR:
Malgré des innovations thérapeutiques majeures qui ont révolutionné le pronostic des patients, le traitement du lymphome folliculaire (LF) reste émaillé de rechutes. Le traitement standard actuel associe l'immunothérapie par anticorps monoclonaux (ACM) anti-CD20 à une polychimiothérapie. Ainsi, l'enjeu est d'améliorer la prise en charge thérapeutique des patients basée sur l'optimisation de l'efficacité de ces ACM. Pour ce faire, à partir d'un modèle pertinent de culture cellulaire de LF en 3D (MALC), d'études in vivo dans un modèle murin de xénogreffe et chez les patients (biopsies, étude in silico), nous avons mis en évidence que non seulement un mécanisme d'immuno-échappement (IE) mais également la présence de matrice extracellulaire (MEC) caractérisent le LF et pouvaient être ciblés afin de potentialiser l'efficacité des ACM anti-CD20. Dans une première étude, nous avons identifié que la plupart des patients présente un phénotype global d'IE à partir des biopsies de patients ou de données in vitro et in silico. Un sous-type de ces patients est en outre caractérisé par l'infiltration abondante de lymphocytes T gamma delta VG9VD2 (TGD) co-exprimant l'immune checkpoint PD-1, molécule induisant l'épuisement lymphocytaire, et le CD16, récepteur du fragment Fc impliqué dans le recrutement des effecteurs cytotoxiques et donc dans l'effet thérapeutique des ACM anti-CD20. Au moyen du modèle MALC, nous avons confirmé que ces lymphocytes ont une action directe mais aussi indirecte par ADCC en présence d'ACM anti-CD20 contre les cellules tumorales de LF. En suivant, nous avons montré que le blocage par un ACM anti-PD-1 augmente la cytotoxicité par ADCC en présence d'ACM anti-CD20, suggérant donc que PD-1 freine les fonctions cytotoxiques des TGD à la surface desquels il est exprimé. Nous avons par ailleurs confirmé ces résultats in vivo à partir d'un modèle murin de xénogreffe. Ainsi, la combinaison thérapeutique de ces deux ACM représente un nouvel espoir pour améliorer l'efficacité des traitements du LF. Dans une seconde étude, nous avons montré que plusieurs types de protéines matricielles sont présents à la fois dans des biopsies de patients, dans des xénogreffes de LF et au sein des MALC. Afin de déterminer si la MEC peut jouer un rôle de bouclier à la fois vis-à-vis des cellules immunitaires et des ACM anti-CD20, nous avons évalué l'impact de la destruction du collagène sur la diffusion de ces cellules et des anticorps dans les sphéroïdes en suivant l'efficacité thérapeutique des ACM. Par des méthodes de microscopie à feuille de lumière et de cytométrie en flux, nous avons observé que les cellules immunitaires et les ACM sont capables de pénétrer dans les MALC, que le niveau de pénétration dépend du volume tumoral et que la dégradation du collagène augmente la pénétration ainsi que l'efficacité thérapeutique directe des ACM. Ces 2 études ont été utilisées pour mener une étude clinique à partir des analyses issues de 47 patients présentant un LF et traités en Midi-Pyrénées. L'objectif était d'analyser des données de métriques TEP et d'étudier d'éventuelles corrélations aux données biologiques (niveau d'IE, taux de TGD, taux d'expression de MEC...). Ainsi, nous avons montré que les patients présentant un SUV (standard uptake value) max >14,5 sur la TEP initiale avait un pronostic significativement défavorable et nous sommes en cours d'analyse des données biologiques. L'ensemble de ces résultats a donc permis d'identifier de nouveaux mécanismes de résistance dans le LF : - Un mécanisme d'IE suggérant que les lymphocytes TGD PD-1+CD16+ sont des effecteurs immunitaires très intéressant pour potentialiser l'effet des ACM anti-CD20 via le ciblage thérapeutique anti PD-1. - Un mécanisme physique via les protéines matricielles pouvant être dégradé de façon enzymatique. Au total, ces deux mécanismes pourraient trouver des applications thérapeutiques dans le traitement du LF qui reste encore actuellement une maladie incurable.