Activation de SHP-1 dans l’inflammation pulmonaire

Les agonistes SC-43 et SC-60 activent SHP-1 in vitro

Les protocoles in vitro ont permis de voir le potentiel du SC-60 et du SC-43 en tant qu’agonistes de SHP-1. Ces agonistes sont connus pour diminuer la phosphorylation de STAT3 dans certaines lignées cancéreuses (Hu et al., 2017; Liu et al., 2017; Tai et al., 2014). La diminution des niveaux de phosphorylation de STAT3 observée suite au traitement avec le SC-43 est plus importante que celle observée avec le SC-60, suggérant une meilleure efficacité. Tant le SC-60 que le SC-43 agissent directement sur SHP-1 en empêchant l’auto-inhibition de la protéine (Hu et al., 2017; Tai et al., 2014). Bien que dérivés de la même molécule, le SC-43 pourrait être plus efficace que le SC-60 à diminuer la phosphorylation de STAT3 parce qu’ils diffèrent sur certains groupements chimiques. Le SC-43 possède un groupement trifluorométhyl, un chlore ainsi qu’un groupement cyanure tandis que le SC-60 a deux groupements cyanure. Ces différences chimiques pourraient moduler l’efficacité des agonistes. Une limitation à l’interprétation de ces résultats sur l’efficacité des agonistes de SHP-1 est que la phosphorylation de STAT3 demeure une cible indirecte. En effet, STAT3 est bien modulé par SHP-1, mais via les kinases JAK 1/2 et 3. (Kim, Morales, Jang, Cho, & Kim, 2018). Il aurait été pertinent d’évaluer l’effet des agonistes sur l’activité directe de SHP-1.

Malgré leur capacité à traiter certains cancers, le potentiel des agonistes de SHP-1 limiter les réponses inflammatoires n’a jamais été investigué. Dans le modèle de macrophages dérivés de la moelle osseuse présenté dans ce mémoire, le SC-43 a limité la sécrétion de médiateurs inflammatoires induite par une stimulation au LPS. Ces résultats in vitro montrent que le SC-43 pourrait pour limiter l’inflammation induite par une stimulation à un agoniste du TLR4, ce qui n’a jamais été documenté

important de la voie du TLR4, notamment dans des modèles murins de délétion de SHP-1 (Abram & Lowell, 2017; Rego et al., 2011). L’activation de SHP-1 pourrait en effet limiter la réponse inflammatoire au LPS. Par contre, les effets du SC-43 sur la réponse à une stimulation avec d’autres agonistes des TLR restent à déterminer.

La réponse inflammatoire pulmonaire à la fumée de cigarette est modulée par les agonistes de SHP-1 in vivo

Suite à la validation de leur efficacité dans des modèles in vitro, l’administration du SC-60 ou du SC-43 a été effectuée chez des souris exposées à l’air ambiant ou à la fumée de cigarette pendant quatre jours. Les études in vivo réalisées avec le SC-60 et le SC-43 montrent un effet bénéfique de l’activation de SHP-1 dans des modèles de tumeurs (Chung et al., 2018; Hu et al., 2017; Tai et al., 2014). Toutefois, les effets de ces agonistes n’ont jamais été documentés dans la réponse à la fumée de cigarette.

Le traitement avec les agonistes n’influence pas les comptes cellulaires différentiels et les niveaux de médiateurs inflammatoires dans les lavages broncho- alvéolaires de souris non exposées. Ces résultats suggèrent qu’en l’absence de stimuli inflammatoires, l’activation de SHP-1 n’affecte pas l’homéostasie pulmonaire. Par ailleurs, les résultats des protocoles d’exposition à la fumée de cigarette ont montré une réponse classique à la fumée de cigarette, c’est-à-dire une augmentation du nombre de cellules totales et de neutrophiles (Botelho et al., 2011; Jubinville et al., 2019; Jubinville et al., 2017; Morissette et al., 2015). L’administration des agonistes in vivo suite à l’exposition à la fumée de cigarette semble diminuer la réponse inflammatoire pulmonaire observée. Les agonistes limitent l’augmentation du nombre de cellules totales dans les lavages broncho-alvéolaires causée par l’exposition à la fumée de cigarette. Le SC-43 semble avoir des effets sur les cellules mononuclées et les neutrophiles tandis que le SC-60 semble avoir des effets

seulement sur les cellules mononuclées. Les agonistes pourraient donc avoir un effet sur le recrutement des macrophages et des neutrophiles au poumon.

Le dosage de CCL2, une chimiokine impliquée dans le recrutement des macrophages, et d’IL-1a, une cytokine impliquée dans le recrutement des neutrophiles, a été réalisé afin d’investiguer cette hypothèse (W. Dong et al., 2014; Morissette et al., 2015). Le SC-43 ne module pas les niveaux de ces médiateurs inflammatoires. Toutefois, en contexte tabagique, le SC-60 limite les niveaux de CCL2, ce qui pourrait indiquer une diminution du recrutement des macrophages et des neutrophiles au poumon.

L’apoptose de cellules inflammatoires est une seconde hypothèse pouvant expliquer la diminution des cellules mononuclées en contexte tabagique suivant l’administration des agonistes. L’activation de SHP-1 par les agonistes diminue les niveaux de phosphorylation de STAT3, qui est impliqué dans la régulation des voies de signalisation de plusieurs protéines de survie comme Bcl-xl et Bcl-2. D’ailleurs, le développement de médicaments visant STAT3 est notamment étudié dans certains cancers afin de limiter la prolifération et la survie des cellules cancéreuses (Siveen et al., 2014). Plusieurs études ont montré le potentiel du SC-60 et du SC-43 à induire l’apoptose des cellules cancéreuses (Hu et al., 2017; Liu et al., 2017; Tai et al., 2014). Il aurait ainsi été intéressant de mesurer l’induction de l’apoptose des cellules inflammatoires afin de mieux caractériser les impacts de l’activation de SHP- 1 en réponse à la fumée de cigarette.

Toutefois, la faible solubilité du SC-43 et du SC-60 pourrait réduire leur biodisponibilité et limiter l’interprétation des résultats obtenus suite aux protocoles d’administration des agonistes in vivo. Les molécules ne sont que solubles dans une

techniques rencontrées quant à l’administration des agonistes, il aurait été intéressant de pouvoir mesurer l’activation de SHP-1 dans ce modèle. Il aurait été donc justifié de mesurer soit l’activité de SHP-1 directement au poumon par un essai enzymatique ou de mesurer les effets des agonistes de SHP-1 sur une cible indirecte comme STAT3 par immunobuvardage. Ces deux techniques sont utilisées dans les modèles in vivo de cancer afin de mesurer les effets des agonistes sur SHP-1 (Tai et al., 2014)

En somme, malgré leur faible solubilité, l’administration des agonistes a eu des effets bénéfiques dans la réponse inflammatoire à la fumée de cigarette. Des analyses plus approfondies sont nécessaires afin de pleinement évaluer le potentiel de l’activation de SHP-1 en contexte tabagique.