Immunité anti-tumorale et cancer broncho-pulmonaire Flashcards

1
Q

La vision de la cellule tumorale est passé d’une vision centrée sur la cellule et les oncogègnes à une vision systémique d’une tumeur également dépendante de son microenvironnement

A
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2
Q

Différents types cellulaires intéragissant dans le milieu tumorale ?

A

cf incono

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3
Q

Quels sont les 2 éléments nécessaires à la mise en place d’une réponse immunitaire spécifique ?

A

1) Immunité innée : 1ère barrière de défense liée à la présence de signaux de danger
• Les cellules dendritiques captent les motifs antigéniques associés au pathogène et les présentent aux LTCD4 par l’intermédiaire de récepteurs spécifiques.
Prolifération des LTCD4 et initiation de la réponse immunitaire adaptative :
§ Immunité cellulaire via la réponse T CD8 cytotoxique Ag spécifique (destruction des cellules infectées)
§ Immunité humorale via les LB qui produisent des anticorps
neutralisants

2) Antigène étranger : signe de reconnaissance permettant la réponse immunité adaptative

Signal de danger ET reconnaissance d’un antigène étranger è ces 2 éléments sont indispensables pour une réponse immunitaire spécifique et efficace

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4
Q

3 différents signaux de danger ?

A
  • Agents microbiens (signaux de danger exogènes) : « PAMPs » motifs moléculaires associés aux pathogènes activent le système immunitaire, d’origine très variéé (protéique, lipoprotéique, glycoprotéiques, acides nucléiques ADN, ARN simple brin voire double brin…). Ils sont reconnus par les TLRs (« Toll like Receptors ») exprimés par les cellules résidentes des tissus et prêts à agir (pas besoin d’éducation) => activation immédiate
    => Complexe PAMP + TLR entraîne l’activation de cascades de signalisation intracellulaire permettant la transcription de gènes de réponse inflammatoire, d’activation et de maturation immunitaire

TLR7 : reconnait l’ARN simple brin exemple du vaccin à ARN : si les cellules exprimées le TLR7 elles sont activées via TLR7, production d’IFN alpha par certaines cellules en aval (expliquant les symptômes associés type myalgies, fièvre, fatigue qui sont aussi des signes d’efficacité de la réponse vaccinale).

• Signal de danger endogène : la mort cellulaire pathologique (différente de l’apoptose qui est une mort cellulaire physiologique) libère des substances ou expose des molécules à la surface (exemple de ATP extra cellulaire), qui transmettent un signal de danger.

Réaction inflammatoire (endogène) : médiateurs inflammatoires sécrétés par le tissu lésé

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5
Q

Quelles cellules expriment CMH classe I ?

Quelles cellules expriment CMH classe II ?

Que reconnait les LTCD 8 ?

Que reconnait les LTCD4 ?

A

CMH de classe I : exprimées par toutes les cellules de organismes
CMH de classe II : exprimées uniquement par les cellules du système immunitaire (SI)

  • LT CD8 reconnaissant des peptides courts associés aux molécules du CMH de classe I présentés par toutes les cellules (notamment les cellules tumorales)
  • LT CD4 reconnaissent des peptides longs associés aux molécules du CMH de classe II via les cellules présentatrice d’antigène (CPA)

=> Mise en place de la synapse immunologique : multitude d’interactions par le biais de molécules différentes

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6
Q

De quoi se compose la synapse immunologique ? (3)

A

* Le point de départ de la formation de la synapse est la
reconnaissance TCR/complexe peptide + CMH
* Rôle des molécules d’adhésion qui renforcent les
interactions (LFA-1 et ICAM-1, 2 ou 3] ou [CD2 et LFA-3]
* Rôle des molécules de co stimulation (exemple des
molécules de la famille B7 = molécule de co-stimulation qui lie CD28 ou CTLA4)

Le modèle de synapse est plus complexe avec la présence de molécules d’interaction appelées checkpoints qui peuvent co-stimuler ou co-inhiber les LT. Modulation fine et complexe de l’activation du lymphocyte T type « frein et accélérateur » du SI. Chacune de ces molécules peut être ciblée par un anticorps agoniste ou antagoniste.

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7
Q

Exemple de co-simulation ?

A

Signal 1 : fixation TCR/CMH+peptide spécifique

Signal 2 de co-stimulation :
* Fixation de CD80/86 (famille B7) exprimé par la CPA à CD28 exprimé par le LT
=> Prolifération, différenciation et fonction effectrice
* En l’absence de CD80/86 => pas de signal 2 => apoptose et une anergie de la cellule
* Lorsque le LT est activé, il exprime CTLA4 jouant le rôle de rétrocontrôle négatif. En effet, le CTLA4 a une plus forte affinité pour CD80/86 entraînant le blocage du cycle cellulaire et de l’activation du LT è évite l’emballement du SI et l’auto-immunité.

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8
Q

Etapes de la mise en place d’un répertoire antigénique ?

A

Chaque individu a un ensemble de LT, chacun correspond à un clone de LT qui a un récepteur qui reconnait un motif antigénique un peu différent. L’ensemble des LT d’un organisme représente le répertoire antigénique, généré en grande partie par le thymus : stimulation dans le thymus puis sélection positive etnégative des LT. Les clones T qui ont un récepteur qui reconnaissent des ligands du soi sont éliminés (sélection négative) et inversement sélection positive des clones T dont le récepteur reconnait des motifs étrangers.

Ainsi, au stade mature du SI, présence de ce répertoire dans
les ganglions et dans la rate
(=organes lymphoïdes secondaires) avec des LT qui ont chacun une spécificité différente.

En cas de danger : activation des cellules dendritiques qui capturent
un Ag étranger et le transportent vers le ganglion, recherchent et activent le LT qui exprime la bonne spécificité antigénique, prolifération, différenciation en LT effecteur et expansion clonale. Migration du clone LT activé dans les tissus, reconnaissant de l’Ag activé, éducation des LB et production d’anticorps antigène spécifique.

Après l’expansion clonale, il y a une mort cellulaire des LT activés : « contraction immunitaire ». Ces LT qui ont été activés une fois,
persistent sous forme de LT mémoires centraux ou périphériques et sont dans un état différent des LT naïfs (LT mémoires plus facilement activables et plus nombreux que les LT naïfs).
Si l’Ag trabsporté associé au danger n’est pas reconnu ans le répertoire antigénique de l’individu, il n’y aura pas de réponse antigénique spécifique : « trou dans le répertoire immunitaire » (soit il s’agit d’un autoAg dont les clones auto réactifs ont été délétés soit c’est un néoAg).

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9
Q

Emergence de l’idée d’une vaccination anti-tumorale ?

A

Exemple de l’étude publiée dans science de mélanome métastatique :

Expression d’un antigène « MAGE » (molécule embryonnaire réactivée) ayant permis la sélection d’un clone de LT spécifique de l’Ag avec une réponse anti tumorale spontanée
• Identification du gène codant pour cet antigène MAGE reconnu LT du patient
• 1e démonstration de la possibilité de reconnaissance d’un Ag tumoral comme étranger et comme un signal de danger pouvant induire une réaction LT spécifique
• Arrivée de l’idée de la vaccination anti-tumorale

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10
Q

Quel est le spectre des antigènes tumoraux ?

A

• Molécules normales du soi : pas de réponse immunitaire spontanée mais ces molécules peuvent être ciblées (exemple du Rituximab qui est un anti CD20)

• Soi altéré :
o Soi muté : mutations aléatoires à l’origine d’une « charge mutationnelle » et générant des néo-Ag, une réponse immunitaire spontanée est possible (exemple de la protéine p53 mutée). Plus il y a de mutations dans les tumeurs (exemple des mélanomes > ADK pulmonaire, cancer de vessie) plus il y a une réponse à l’IT signifiant l’importance de la charge mutationnelle et de la génération de néoAg tumoraux.
o Mutations : néoAg : réactivation des freins par ICIs
o Expression aberrante (exemple de la réexpression de la protéine
embryonnaires telle que MAGE)
o Surexpression d’une protéine normale (pas de réponse immunitaire spontanée mais peut être une cible exemple des anti-HER2 dans le cancer du sein)

• Non soi : ce qui est le plus éloigné du « soi », il s’agit des Ag tumoraux viraux (HTLV1, HPV, EBV…)

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11
Q

Le rôle de la réaction inflammatoire est-elle toujours favorable ? (2 exemples)

A
  • Non, pas systématiquement

Une étude a montré qu’une grosse infiltration de LT dans les tumeurs de l’ovaire était corrélée à une meilleure survie.
=> Ainsi, en présence de signaux de dangers, l’activation du SI pourrait contribuer à contrôler la tumeur mais de façon insuffisante avec bénéfice en faveur de la tumeur en absence d’intervention thérapeutique.

Le TGF-β peut avoir des rôles très différents en fonction du stade tumoral :
• Rôle Suppresseur de tumeur à un stade précoce pré-malin
• Promotion de la progression tumorale en phase tardive et pourvoyeur de métastases
=> La même molécule possède différents rôles en fonction de la phase d’évolution tumorale.

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12
Q

La réponse immunitaire anti-tumoral est-elle un phénomène homogène ?

A

Au total concernant la réponse immunitaire anti-tumorale :
• Signaux de danger : OUI peut-être MAIS rien d’optimal pour activer efficacement le SI
• Ag étrangers : OUI, on en connait de plus en plus mais c’est aussi au cas par cas (certaines tumeurs expriment beaucoup d’Ag tumoraux et d’autres tumeurs exprimant peu voire aucun Ag spécifique).

Par rapport à une réponse antivirale : différence de réponse qualitative, quantitative et hforte hétérogénéité de la réponse anti-tumorale (100 tumeurs du même et même site d’organe différentes = 100 scénarios différents en termes de signaux de danger et d’Ag spécifique et donc de réponse immunitaire).

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13
Q

Quelles sont les différentes voies d’échappement du système immunitaire ?

A

• Ignorance : la cellule tumorale peut être ignorée si au cours de l’évolution un sous clone arrête d’exprimer l’Ag spécifique contre lequel la réponse immunitaire a été établie => échappement de ce clone

• Suppression ou anergie : sécrétion de certains facteurs par la tumeur qui inhibent la réponse immunitaire

• Délétion : expression par la tumeur de signaux de mort cellulaire pour le LT (exemple : expression de Fas ligand par la tumeur)

• Résistance : LT éduqué venant au contact de la cellule tumorale et relargue des granules cytotoxiques auxquelles la cellule tumorale échappe par développement de mécanismes intrinsèques de résistance

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14
Q

2 types d’immunothérapie ?

A

• Passives : pas d’éducation du SI (anticorps monoclonaux, thérapie cellulaire adaptative
o Cytokines/facteur de croissance
o Transfert d’anticorps
o Transfert de cellules cytotox (TIL expandus in vitro)
o Non spécifiques (LAK)

• Actives (vaccinations) : éducation du SI – injection d’un Ag (peptide, protéine, vecteur viral).
=> Il faut une fonction adjuvante « signal de danger » et une fonction qui permettra de générer des Ag (motifs protéiques peptidiques)
o Seul
o Associé à des facteurs de croissance et des adjuvants
o Thérapies géniques : plasmides ou autres vecteurs
o CPA chargées en Ag ou transfectées

Exemple vaccin ARN : molécules d’ARN encapsulées dans des vésicules liposomales, ARN traduit par la cellule hôte en protéine qui sert d’Ag associé au virus. Mais pas d’adjuvant ??? MAIS l’ARN est capable lui-même d’active les cellules dendritiques via le TLR7 => l’ARN joue le rôle de signal de danger ET d’Ag après traduction en protéine

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15
Q

Exemple des cytokines :

2 exemples ?

2 problèmes ?

A
  • IFN alpha : tumeur du rein, mélanome, LMC
  • IL2 active les LT en même temps qu’elle active les cellules NK, les γδ et les NK : tumeur du rein, mélanome

Problématique :

  • Action systémique et peu spécifique => toxicité.
  • Molécules pléiotropes avec activation de mécanismes activateurs et inhibiteurs entrainant une hétérogénéité de la réponse des patients

Il s’agit de molécules faciles à produite (protéines recombinantes) mais nécessite une sélection des patients potentiellement répondeur en fonction du microenvironnement tumoral.

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16
Q

Qu’est ce que la thérapie adoptive ?

A

LT purifiés de patients prélevés d’un ganglion drainant une tumeur – amplifiés par IL15, IL17 et IL2 et activés ex vivo et réinjectés au même patient

17
Q

Exemple des CAR-T cells : mode de fonctionnement ?

Quelles limites à cette technique ?

A

Exemple des CAR-T-cells (chimeric antigen/antibody receptor T) :
- Récepteur à antigène (structure comparable à un Ac) greffé sur le LT qui va reconnaître l’Ag à forte affinité et exercer ses fonctions cytotoxiques « cellule tueuse couplée à une tête chercheuse » capable de tuer la cible.
• Puissant, utilisation dans l’avenir
• Déjà utilisés dans les hémopathies malignes (surtout lymphoïde B) avec essais dans les tumeurs solides

Stratégie numéro 1 de la thérapie cellulaire adoptive
La clé de ces thérapeutiques est la cellule utilisée et la façon dont elle est modifiée pour avoir une fonction cytotoxique et surtout la cible antigénique. Sans antigène tumoral spécifique, on ne peut pas utiliser les CAR-T. Actuellement, les CAR-T cell utilisées sont anti- CD20 ou anti-CD19 (LAL B). Ainsi, l’antigène tumoral doit être exprimé en quantité suffisante, robuste et stable.
Pour le moment il s’agit de CART autologues (LT d’un même patient) mais CART cells allogéniques sont en cours de développement (ils doivent être non reconnus par le SI du receveur et rester efficace : ex LT NK ou LT avec récepteur invariant sans spécificité antigénique).

18
Q

Principes, intérêts (3) et limites (3) de la vaccination anti-tumorale ?

A

Principes :

  • Eduquer le cytème immunitaire
  • Apprendre aux lymphocytes B et T à reconnaître la cible
  • Utilisation préventive ou curative

Intérêts :

  • Réponse très spécifique contre la cible
  • Mémoire immunologique (plusieurs années) : évite une rechute
  • Très peu d’effets secondaires

Limites :

  • Nécessite un système immunitaire compétent
  • Nécessite un Ag spécifique de la tumeur : ne peut être utilisé que dans un nombre limité de cancers
  • Plus efficace sur les petites tumeurs (stade précoce)
19
Q

4 catégories d’Ac monoclonaux ?

A
  • Canoniques : anticorps les plus simples qui peuvent être humanisés voire humains
  • Bispécifiques : 2 bras de spécificités différentes (exemple : un bras ciblant un Ag tumoral et l’autre bras « blockbuster » cible le CD3 attirant les LT et rapprochant les LT de la cible tumorale => bi spécifique anti CD19/CD3)
  • Antibody drugs conjugates : conjugaison d’une drogue, d’un cytotoxique à un Acp
  • Fragments fab, nanobodys : formulation plus petite permettant un contrôle de de diffusion dans la tumeur et de biodisponibilité pouvant être intéressants, stade préliminaire actuellement
20
Q

2 mécanismes d’action des Ac monoclonaux ? (avec 1 exemple chacun)

A

• Activation de récepteurs et de cascade de signalisation en aval induisant une modification dans la cellule cible
o Exemple de l’Herceptin (anti HER2 cancer du sein): modification et blocage de la signalisation en aval de HER2 et blocage du lien avec le ligand EGF => blocage des signaux de survie => apoptose
o Mécanisme qui dépend de la nature du récepteur et de la signalisation en aval

• Mécanisme bloquant indépendamment de la signalisation : blocage interaction récepteur/ligand
o Exemple des anti-CTLA4 et anti-PD1 (inhibiteurs de checks points ou
immunothérapie)
* LT au repos exprime CD28 mais n’exprime pas CTLA4 ni PD1
* CPA activé exprime CD80/CD86 activant le LT entrainant l’expression
des 2 « freins » CTLA4 (frein précoce) et PD1 (frein tardif)
* Il faut une activation chronique du LT pour qu’il exprime PD1
* Ces 2 freins sont très forts et dominants
* Les ICIs bloquent l’interaction CTLA4/B7 et PD1/PDL1

Ainsi, on pourrait combiner des Acp bloquants avec des Acp agonistes ou deux Acp bloquant, deux Acp agoniste…

21
Q

Variabilité de la réponse aux ICIs ?

A

A noter, il existe une variabilité de la réponse aux ICIs :
• Réponse ou non
• Délai de réponse variable
• Persistance de la réponse

Il est donc important d’identifier des marqueurs de réponse à l’IT/facteurs prédictifs de réponse à l’IT, importante de prendre en compte la tumeur au sein de son microenvironnement :
• Expression de la cible (niveau d’expression de PDL1)
• Microenvironnement tumoral (infiltrat immunitaire, infiltrat T, densité des cellules immunitaires distribution spatiale, signature génique et leur modification dynamique après traitement…)
• État des cellules tumorales : mutées ? expression de oies oncogéniques ? résistance à l’apoptose ?
• Interaction tumeur/SI : néoépitotes, néoAg, diversité des LT au sein du
microenvironnement tumoral, spectre étroit vs non spécifique
• Charge mutationnelle est donc un paramètre parmi un ensemble de paramètres, il faut donc une bonne configuration de ces paramètres pour obtenir une réponse
o Exemple ADK muté EGFR : expression forte de la cible (PDL1) MAIS pas de réponse à l’immunothérapie

22
Q

Conclusion

  • L’IT anti-tumorale a été développé grâce à la compréhension de la réponse immunitaire physiologique, à savoir la réponse immunitaire repose sur des signaux de dangers et la reconnaissance d’un Ag étranger.
  • L’IT est un champ d’investigation ancien qui a connu des évolutions et multitude approches (évolution depuis 100 ans, exemple de l’utilisaiton de broyats mycobactéries dans sarcome en 1890)
  • La combinaison des ICIs pourrait être une révolution mais il reste encore beaucoup de travail pour comprendre l’hétérogénéité de la réponse/prédiction des répondeurs vs non répondeurs et que proposer aux non répondeurs ?
A