Tilkin-Mariamé, AF ; Cormary ,C; Ferro, N; Sarrabayrouse, G; Lajoie-MAZENC, I; Faye, JC; Favre, G.
FASEB J. 2005 Sep;19(11):1513-5.
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Le contrôle du développement tumoral par le système immunitaire constitue la base des traitements par immunothérapie. Ces approches thérapeutiques sont cependant souvent décevantes car les cellules cancéreuses mettent en place des stratégies dites « d’échappement tumoral » leur permettant de ne plus être reconnues et détruites par les effecteurs immuns. L’un de ces mécanismes, décrit par Seliger et al (Seliger et al., 96) dans le modèle de mélanome murin B16F10, correspond à la perte d’expression des molécules de CMH-I par les cellules tumorales. Ce phénomène est associé à un défaut d’expression des protéines intervenant dans l’apprêtage et la présentation antigénique par les CMH-I telles que les protéines TAP-1 et LMP-2. Néanmoins, l’expression de ces composants et par conséquent des molécules de CMH-I peut être restaurée in vitro par le traitement des cellules B16F10 par l’IFN-γ (Seliger et al., 2000).
Plusieurs travaux montrent que les statines sont capables de réguler l’expression de protéines induites par l’IFN-γ. En effet Menschikowski et al (Menschikowski et al., 2005) ont montré que les statines stimulent l’expression de la phospholipase A2 induite par l’IFN-γ et le groupe de François Mach a mis en évidence un effet inhibiteur des statines sur l’expression, dépendante de l’IFN-γ, des molécules de CMH-II (Kwak et al., 2000).
Dans ce premier travail, nous avons évalué l’effet des statines sur l’expression des CMH-I, induite par l’IFN-γ, à la surface des cellules de mélanome murin B16F10.
Les résultats obtenus montrent que le traitement in vitro des cellules B16F10 par une association d’IFN-γ et de statines induit une surexpression du CMH-I. Cet effet passe par l’inhibition de la géranylgéranylation car les traitements combinant L’IFN-γ et le GGTI-298 permettent d’obtenir un résultat identique à celui obtenu avec les statines. Par contre, ceux associant l’IFN-g et le FTI-277 n’induisent pas cette surexpression. L’action de l’IFN-γ passe par la voie de signalisation JAK/STAT pour induire, entre autres, l’expression des sous unité TAP1 et TAP2 du transporteur peptidique TAP, impliqué dans l’expression membranaire des molécules du CMH-I. L’analyse par western-blot des cellules tumorales traitées par l’IFN-γ et/ou le GGTI-298 montre que la quantité de TAP1 est doublée lorsque le traitement associe les deux molécules.
Nos résultats montrent aussi que l’expression des CMH-I, induite par le traitement in vitro des cellules tumorales B16F10 par l’IFN-γ et le GGTI-298, favorise la réponse immune observée chez des souris syngéniques immunocompétentes. En effet, l’injection de cellules traitées préalablement in vitro est suivie d’une croissance tumorale significativement ralentie par rapport à la croissance tumorale des cellules non traitées. L’analyse in vitro du cycle cellulaire des cellules traitées montre qu’après l’arrêt du traitement les cellules tumorales survivantes prolifèrent de façon similaire aux cellules non traitées. Les différences dans la croissance des tumeurs in vivo ne sont donc pas dues à une mort cellulaire ou une inhibition directement liée aux traitements. Les résultats des injections chez les souris athymiques confirment que les capacités de prolifération tumorale des cellules B16F10 traitées ne sont pas altérées par ces prétraitements. Ils constituent également un argument en faveur d’une réponse immunitaire T impliquée dans les ralentissements de croissance observés lorsque les cellules prétraitées sont injectées chez les souris immunocompétentes. L’étude des cellules de la rate de ces souris corrobore cette hypothèse car les quantités de lymphocytes T activés (CD8+/CD27+) et de lymphocytes T CD8+ spécifiques de l’antigène immunodominant de la lignée B16F10 (CD8+/H2Kb Trp2+) sont plus importantes chez les souris ayant reçu l’injection de cellules B16F10 traitées in vitro par l’association de l’IFN-γ et
du GGTI-298. Des tests de l’activité lytique des lymphocytes T activés sur des cellules tumorales in vitro seraient nécessaires pour préciser cette réponse immunitaire.
Les expériences in vivo suggèrent d’autre part un effet du GGTI-298 indépendant de la présence de l’IFN-g car on observe un ralentissement de la croissance des cellules tumorales injectées après traitement par le GGTI-298 seul. L’effet de cet inhibiteur a donc été testé sur l’expression de molécules de costimulation favorisant la réponse immune. Ces molécules ne sont généralement pas présentes sur les cellules tumorales, mais les travaux de xxx et al ont montré qu’un traitement pharmacologique par le melphalan pouvait induire leur expression à la surface de cellules tumorales. La présence de CD80 et CD86 à la surface des cellules B16F10 est effectivement induite par le GGTI-298. La présence de ces molécules de costimulation devrait permettre d’éviter le risque d’anergie des lymphocytes T spécifiques des antigènes de tumeur et renforce de ce fait la réponse antitumorale.
Les résultats obtenus suite aux traitements in vitro du mélanome murin B16F10 par l’IFN-g et le GGTI-298 sont retrouvés dans deux modèles de mélanome humain, LB1319-MEL et BB74-MEL. Ces cellules traitées par l’association de l’IFN-γ et du GGTI-298 présentent une surexpression des molécules du CMH-I, même lorsque la tumeur exprime déjà fortement ces molécules comme c’est le cas du mélanome LB1319-MEL. Les molécules de costimulation CD80 et surtout CD86 sont également exprimées à la surface de ces mélanomes humains suite à l’addition du GGTI-298 dans le milieu de culture. L’effet de ces traitements n’est donc pas limité au modèle murin ou à des cellules tumorales exprimant peu les CMH-I. L’ensemble des résultats obtenus suggère l’implication d’une protéine géranylgéranylée dans les mécanismes d’échappement des cellules de mélanome à la réponse immunitaire. L’activité des protéines Rho est dépendante de leur géranylgéranylation et nous avons montré qu’un traitement des cellules B16F10 par le GGTI-298 inhibe l’activation de la protéine RhoA. Ces arguments nous ont donc conduits à évaluer l’implication des protéines Rho dans les effets observés lors du traitement par le GGTI-298. Nous avons montré dans le modèle B16F10 que l’inhibition des protéines Rho par la C3 exoenzyme mime les effets observés avec le GGTI-298, sur l’expression des CMH-I, des molécules de costimulation et sur la croissance tumorale in vitro.
Ces résultats mettent en évidence un rôle de régulateur négatif des protéines Rho dans la réponse immune anti-mélanome et montrent que des traitements ex vivo de cellules de mélanomes par l’association de l’IFN-γ et des statines ou du GGTI-298 augmentent leur immunogénicité. Ces résultats pourraient donc être la base de nouvelles stratégies thérapeutiques par l’injection de cellules traitées.
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