Exploration et modulation du récepteur à l’EGF au cours du développement de l’athérosclérose

Modulation of epidermal growth factor-receptor during atherosclerosis development

• Auteur / Autrice : Lynda Zeboudj
• Direction : Alain Tedgui
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire
• Date : Soutenance le 29/11/2017
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Descartes (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Patrick Bruneval
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alain Tedgui, Patrick Bruneval, Muriel Laffargue, Franck Boccara, Philippe Lesnik
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Muriel Laffargue, Franck Boccara

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules T auxiliaires

Facteur de croissance de l'épiderme

Athérosclérose

Mots clés libres

EGF récepteur

Athérosclérose

Lymphocytes T-CD4+

Macrophages

CD36

Cellules spumeuses

EGF receptor

Athersoclerosis

CD4-T cells

Macrophages

CD36

Résumé

Le récepteur à l’EGF (Epidermal Growth Factor) est exprimé, entre autres, par les cellules inflammatoires et vasculaires. Il est impliqué dans la survie et la migration cellulaire. L’EGF-R et ses ligand sont exprimés dans les plaques d’athérosclérose. L’objectif de cette étude est d’évaluer les effets de l’inhibition de l’EGF-R sur les fonctions des lymphocytes T CD4+ et sur les macrophages au cours du développement de l’athérosclérose expérimentale. L’EGFR est exprimé par les lymphocytes T CD4+, ainsi que par les macrophages au sein des plaques d’athérosclérose murines. L’inhibition pharmacologique de l’EGFR (Erlotinib) chez des souris Ldlr-/- sous régime riche en matières grasses réduit le développement et la progression des lésions athéromateuses. Afin d’étudier le rôle spécifique de l’EGFR dans les lymphocytes T CD4+, nous avons généré des souris Cd4Cre Egfrlox/lox. Des souris Ldlr-/- ont été irradiées et retransplantées avec une moelle Cd4Cre Egf-r+/+ ou Cd4Cre Egf-rlox/lox puis mise sous régime riche en matières grasses. L’invalidation spécifique de l’EGFR dans les lymphocytes T CD4+ induit une diminution de la prolifération lymphocytaire T CD4+ in vitro et in vivo, une diminution de la production d’IFN-γ, d’IL-4 et d’IL-2. La transplantation de la moelle Cd4Cre Egf-rlox/lox induit une réduction de la taille des lésions d’athérosclérose sans différence concernant la cholestérolémie, et une diminution de l’infiltration lymphocytaire T dans les plaques. Nous avons ensuite généré des souris LysMCre Egf-rlox/lox pour étudier le rôle spécifique de l’EGF-R exprimé par les cellules myéloides. Des souris Ldlr-/- ont été irradiées et retransplantées avec une moelle LysMCre-Egf-rlox/lox ou LysMCre+Egfrlox/lox. La transplantation de la moelle LysMCre+Egf-rlox/lox induit une réduction de la taille des lésions après 4, 7 et 12 semaines de régime riche en matière grasses. Les plaques des souris chimères Ldlr-/-/LysMCre+Egf rlox/lox sont caractérisées par une diminution significative de l’infiltration macrophagique ainsi qu’une diminution de la taille du noyau nécrotique. L’invalidation génétique de l’EGFR dans la lignée myéloide réduit significativement la production du TNF-α et d’IL-6. Par ailleurs, l’inhibition pharmacologique et l’invalidation génétique d’EGFR réduit la formation des cellules spumeuses par une « down-régulation » du CD36. L’inhibition pharmacologique l’EGF-R diminue l’activité pro-inflammatoire pro-athérogène des lymphocytes T CD4+ et des macrophages, et in fine réduit le développement et la progression de l’athérosclérose expérimentale. Nos résultats suggèrent que l’inhibition de l’EGFR pourrait être une nouvelle stratégie thérapeutique pour le traitement de l’athérosclérose.

Background: Several Epidermal Growth Factor receptor (EGF-R) inhibitors have been successfully developed for the treatment of cancer, inhibiting tumor cell survival, proliferation and migration. EGF-R is expressed by leucocytes, but little is known about its role in the modulation of the immune response. The first part of the projet is to determine whether EGFR expressed on myeloid cells is functional, and to address the consequences of EGFR inhibition specifically in myeloid cells on atherosclerosis. The second part is to explore the expression of EGF-R on CD4+ T cells, and to study the effects of the specific EGF-R invalidation on CD4+ T cells during atherosclerosis development. Methods and results: Ldlr-/- mice were orally treated with a specific EGFR inhibitor (Erlotinib, 15mg/kg) for 6 weeks, under a high fat diet. EGFR pharmacological inhibition reduced T cell infiltration, decreases macrophage accumulation within atherosclerotic lesions, and thus, protected against atherosclerosis development in the aortic sinus. In parallel, we generated chimeric Ldlr-/- mice. Ldlr-/- mice were lethally irradiated and reconstituted with LysMCre+ EgfrLox/lox or LysM Cre- EgfrLox/lox bone marrow cells. In addition, irradiated Ldlr-/- mice were also reconstituted with bone marrow from Cd4Cre Egfrlox/lox , or Cd4Cre Egfr+/+ and put under a high fat diet. Animal weight and cholesterolemia were not different between groups. We observed a decrease of atherosclerosis plaque size in the aortic sinus in chimeric Ldlr-/-/LysMCre+ EgfrLox/lox and Ldlr-/-Cd4Cre Egfrlox/lox mice in comparison with chimeric Ldlr-/-/LysMCre- EgfrLox/lox, and Ldlr-/-Cd4Cre Egfr+/+ respectively. Myeloid invalidation of EGFR and pharmacological inhibition using AG-1478, a specific tyrosine kinase inhibitor, affected cytoskeleton reorganization limiting macrophage adhesion, spreading and migration. EGF-R blockage significantly reduced lipid uptake and foam cell formation through the down-regulation of CD36 expression. Selective deletion of Egfr in CD4+ T cells resulted in decreased T cell proliferation and activation both in vitro and in vivo, as well as reduced IFN-γ, IL-17A, IL-4 and IL-10 production. Finally, human blood T cells expressed EGFR and EGFR inhibition reduced T cell proliferation both in vivo and in vitro. Conclusion. EGFR is expressed by human and mouse CD4+ T cells. EGFR pharmacological inhibition or genetic invalidation induced T cell anergy in vitro and in vivo, blocked macrophage activity, and limited atherosclerosis initiation and progression. Our results suggest that targeting EGFR may be a novel strategy to combat atherosclerosis.