Les Mécanismes d’échappement tumoral associés auxmolécules du microenvironnement:

1) L’ indoleamine 2,3-dioxygenase : IDO

Le gène INDO code pour l’enzyme indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO). Cette enzyme régule la réponse immune en supprimant les fonctions effectrices T par sa capacité à cataboliser le tryptophane (Melor et al., 2004). Ceci a été mis en évidence par le fait que le catabolisme du tryptophane par des macrophages est capable de bloquer la prolifération des lymphocytes T en induisant l’arrêt en phase G1 du cycle cellulaire (Munn et al., 1999). IDO peut être exprimée par les cellules tumorales ou les cellules du stroma tumoral. Cette enzyme est surexprimée par différents types de tumeurs (Uyttenhove C et al 2003) mais l’augmentation

de son niveau d’expression n’est pas corrélée au pronostic vital des patients (Okamoto et

al., 2005). L’expression ectopique de IDO dans des cellules tumorales inhibe la réponse

lymphocytaire T (Mellor et al., 2002) et stimule la croissance tumorale chez un animal pré- immunisé contre un antigène de tumeur spécifique (Uyttenhove et al., 2003). L’induction de IDO peut également être observée dans les cellules composant le stroma tumoral. Ceci peut se produire soit dans les cellules à proximité du site tumoral soit dans des cellules plus éloignées du site, comme les ganglions drainant des tumeurs, qui sont les sites privilégiés de l’activation immunitaire. Des mélanomes murins B16 génétiquement modifiés pour exprimer de façon constitutive le GMCSF (granulocyte-macrophage colony-stimulating factor) induisent l’accumulation des cellules surexprimant IDO dans les ganglions drainants des tumeurs. Ces cellules sont une sous population de cellules dendritiques CD11c+ avec une morphologie plamacytoïde exprimant le marqueur lymphocytaire B CD19 (Baban et al.,

2005 ; Munn et al., 2004).

2) Le facteur de croissance transformant béta : TGFβ

Le TGFβ est produit par de nombreux types tumoraux, et fonctionne comme un facteur suppresseur de tumeurs précoce dans le développement tumoral en inhibant la prolifération tumorale (Dumont et al., 2003 ; Yingling et al., 2004). Cependant au cours du

développement tumoral les cellules cancéreuses deviennent résistantes à l’inhibition de prolifération induite par le TGFβ, ce qui peut conduire alors à l’apparition du phénotype métastatique. Bien que les cellules cancéreuses deviennent insensibles au TGFβ, elles continuent à le secréter, contribuant à la formation d’un microenvironnement tumoral immunosuppressif observé chez nombreux patients présentant des tumeurs métastatiques

(Dumont et al., 2003 ; Yingling et al., 2004). Plusieurs études ont analysés le rôle du TGFβ

dans la régulation des fonctions effectrices des LT au cours de la réponse immune antitumorale. Des cellules tumorales transfectées par le gène codant le TGFβ suppriment la fonction T effectrice in vivo et in vitro (Torre-Amione et al., 1990) et diminuent l’efficacité de vaccinations tumorales utilisant des DC (Kao et al., 2003). L’effet du TGFβ sur l’inhibition de l’activité des CTL spécifiques apparaît multifactorielle. En effet le TGFβ est capable d’inhiber

la différenciation des cellules TCD4+ (Gorelik et al., 2002 ; Gorelik et al., 2000), d’induire la suppression de la production d’IFN-γ par les cellules NK (Laouar et al., 2005) et de bloquer la maturation des CD en réduisant leur capacité à présenter l’antigène, diminuant ainsi leur capacité à stimuler la prolifération des CTL (Strobl et al., 1999).

3) Le VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor):

Le VEGF est bien connu pour stimuler la croissance des cellules endothéliales et favoriser la néo-vascularisation des tumeurs. Cependant il a été montré que ce facteur soluble est capable d’inhiber la fonction de présentation d’antigène des DC provenant de patients ou de souris porteuses de tumeurs. L’injection d’anticorps bloquant du VEGF entraîne une augmentation du nombre de DC matures et diminue la croissance tumorale par un mécanisme dépendant de la réponse CTL (Gabrilovich et al., 1996).

4) Les Chémokines :

Les Chémokines, appartiennent à une famille de molécules connue pour jouer un rôle déterminant dans la migration des leukocytes (Homey et al., 2002). La composition de l’infiltrat cellulaire des tumeurs solides, est influencé par des chémokines spécifiques produites à la fois par les cellules tumorales et par les cellules du stroma. L’une d’entre elles est la chémokine CCL22. Cette chémokine ainsi que son récepteur CCR4 semble jouer un rôle prépondérant dans la formation d’un microenvironnement tumoral de nature immunosuppresseur. Il a été démontré que le récepteur CCR4 est présent à la surface des LTreg (Curiel et al., 2004 ; Iellem et al., 2001 ; Lee et al., 2005) et que les cellules de carcinome ovariens ainsi que les macrophages infiltrants secrètent CCL22 attirant ainsi les LTreg au site tumoral. Les Treg recrutés vont alors inhiber la fonction effectrice des CTL favorisant l’échappement tumoral. La migration des CDs plasmacytoïdes sur le site de la tumeur ou dans les ganglions drainants est également associée à la présence de récepteurs aux chémokines. En effet, il a été démontré que les carcinomes ovariens peuvent produire de grande quantités de CXCL12, une autre chémokine importante, qui induit la migration des

précurseurs des CD plasmacytoïdes au site tumoral (Zou et al., 2001), précurseurs qui sont capables d’inhiber la réponse CTL par sécrétion d’IL10.

5) La cyclooxygénase 2 : COX2

La cyclooxygénase (COX2) est une enzyme surexprimée dans de nombreux types tumoraux

(Pereg et al., 2005). COX2 régule différents processus impliqués dans la tumorigénèse et la

progression tumorale (Dannenberg et al., 2001). Dans un modèle de carcinome pulmonaire, Stolina et al ont démontré que l’inhibition de COX2 par un oligonucléotide anti-sens ou par un inhibiteur pharmacologique (SC-58236), réduit la croissance tumorale et favorise la survie

(Stolina et al., 2000). Dans cette étude, la diminution de la croissance tumorale, est

associée à une augmentation de l’infiltrat lymphocytaire et des concentrations d’IL12 et d’IFN-γ circulant ainsi qu’à une diminution de la concentration d’IL10. Chez des patientes souffrant de cancer du sein, il a été établi une corrélation entre la perte de fonctions des CD et des CTL et l’expression tumorale de COX2 (Pockaj et al., 2004). COX2 est également capable de stimuler une réponse immunosuppressive en faisant intervenir des Treg. En effet l’inhibition de COX2, réduit de 60% le nombre de LTregCD4+CD25+FOXP3+ infiltrant, ce qui stimule le relargage d’IFN-γ par les CTL (Sharma et al., 2005).

6) L’arginase et la nitric-oxide synthase : ARG et NOS

Tout comme avec IDO, il existe une relation complexe entre le catabolisme de la (L)- arginine, l’immunité et la tumorigénèse (Bronte et al., 2005 ; Rodriguez et al., 2006), qui implique aussi bien des effets directs sur la croissance et la survie tumorale que des effets indirects impliquant les cellules immunitaires associées aux tumeurs. Les deux types d’enzymes qui contrôlent le catabolisme de l’arginine sont l’arginase (ARG ; codée par ARG1 et ARG2) et la nitric-oxide synthase (NOS ; codée par NOS1,NOS2 et NOS3). Ces enzymes ainsi que les produits de ces deux voies régulent la croissance tumorale. L’ornithine, un produit issu du catabolisme de la L-arginine par l’arginase, est le précurseur de la biosynthèse de polyamines, qui sont d’importants promoteurs tumoraux (O’Brien et al .,

1997). Une augmentation du niveau de polyamines est fréquemment observée dans les

tumeurs qui présentent une augmentation d’activité de l’arginase (Singh et al., 2000). Une augmentation de l’activité de l’arginase a été detectée chez des patients atteints de cancers colorectaux, de cancers du sein, de la peau ou de la prostate (Bronte et al., 2005). D’autres études ont également montré que les infiltrats de MSCs ou de TAMs peuvent être une importante source d’activité ARG, plus importante que celle produite par les cellules tumorales elles même (Kusmartsev et al., 2005 ; Zea et al., 2005 ; Rodriguez et al., 2004). En plus de ses effets directs sur la prolifération tumorale, l’activité de ARG est aussi associée à la suppression immune par les MSCs (Rodriguez et al., 2006) et les TAMs. L’effet immunosuppresseur de cette enzyme est associé à une diminution d’expression par les LT infiltrant (TIL) de la chaîne CD3 epsilon du TCR, qui est un composant clé de la signalisation du TCR. Chez des porteurs de RCC, une augmentation de l’activité l’arginase a été détectée dans les PBMCs qui est associée à une diminution de l’expression de la chaîne CD3 epsilon et à une inhibition de la production d’IL-2 et d’IFN-γ (Zea et al., 2005). Dans cette étude, la source de l’activité arginase provenait d’une population de MSC (CD11b+CD14-). La déplétion de ces cellules MSC a permis de restaure la capacité de prolifération des LT, la production de cytokines et l’expression de la chaîne CD3 epsilon. Comme nous l’avons dit la NOS contrôle également le catabolisme de l’arginine. Des travaux portant sur l’activité de la NOS dans des CMSs font de cette enzyme un composant essentiel de la suppression immune anti-tumorale. En effet, il a été montré que des CMSs (CD11b+Gr1+) isolées à partir de souris iNOS ko ne sont plus capables d’inhiber la prolifération des lymphocytes T (Mazzoni et al., 2002) et Mills et al on mis en évidence que l’activité de la NOS dans les CMS intra tumorales est corrélée à la progression tumorale