Analyse des bases moléculaires de la résistance tumorale à la cytotoxicité spécifique et naturelle dans le contexte microenvironnemental

Molecular basis of tumor resistance to specific and natural cytotoxicity in the microenvironmental context

• Auteur / Autrice : Thibault Carré
• Direction : Salem Chouaib
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Cancérologie
• Date : Soutenance le 17/10/2012
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Cancérologie : Biologie, Médecine, Santé (2000-2015 ; Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Cytokines et Immunologie des Tumeurs Humaines (Villejuif, Val-de-Marne)
• Jury : Président / Présidente : Christian Auclair
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Salem Chouaib, Christian Auclair, Daniel Olive, Armand Bensussan, Lionel Larue
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Daniel Olive, Armand Bensussan

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cytotoxicité à médiation cellulaire

Cancer

Mots clés libres

Cancer

Réponse immunitaire

Lymphocyte T cytotoxique

Résistance

Cellule tueuse naturelle (NK)

Cancer

Immune response

Cytotoxic T lymphocyte

Resistance

Natural Killer cell

Résumé

Au cours de la réponse immunitaire antitumorale, l’instabilité génétique des tumeurs combinée à la pression de sélection du système immunitaire peut conduire, via l’immunoediting, à l’émergence de variants tumoraux résistants à la lyse par les effecteurs cytotoxiques. Une meilleure compréhension de ces mécanismes potentiellement impliqués dans la susceptibilité tumorale à la lyse naturelle et/ou spécifique pourrait permettre le développement de stratégies d’immunothérapie intégratives plus efficaces. Dans ce cadre nous avons étudié un modèle de résistance à la lyse spécifique impliquant un remaniement du cytosquelette d’actine (i). Nous avons pu mettre en évidence que l’inhibition conjointe de protéines interagissant avec l’actine (caldesmone, ézrine, radixine et moésine) générait une réduction de la susceptibilité des cellules tumorales à la lyse par les lymphocytes T cytotoxiques (CTLs). Parallèlement, nous avons identifié les microARNs différentiellement exprimés entre le variant résistant et la lignée parentale et étudié leur implication dans la susceptibilité tumorale à la lyse par les CTLs. Dans le but de déterminer le rôle d’une pression de sélection par les cellules tueuses naturelles (NK pour Natural Killer), de l’immunité innée, sur les cellules tumorales et l’émergence de variants résistants, nous avons aussi établi un modèle de coculture continue de cellules tumorales de mélanomes avec des cellules NK (ii). Les cellules tumorales obtenues sont résistantes à la lyse NK (mais toujours sensibles à la lyse spécifique par un clone lymphocytaire T cytotoxique) et établissent moins de contact et de synapse immunologique avec les cellules NK que la lignée parentale. L’analyse transcriptomique a révélé la baisse d'expression de B7-H6 (ligand d'un récepteur activateur des cellules NK) qui contribue partiellement au phénomène de résistance. De nombreux gènes impliqués dans les phénomènes de migration/invasion/adhérence sont également modulés et certaines propriétés cellulaires (croissance en milieu semi-solide, adhérence, migration) semblent refléter l’acquisition d’une agressivité tumorale accrue suite à la coculture. Nous avons finalement analysé l’impact sur la réponse antitumorale de la connexine-43, impliquée dans la formation des jonctions communicantes (GJ pour Gap Junction) (iii). Nous avons montré que sa présence à la synapse entre cellules tumorales et CTL n'exerce aucun impact sur la susceptibilité à la lyse. Néanmoins, les GJs sont impliquées dans l’émergence par stimulation antigénique de lymphocyte T CD8+ spécifique hautement réactif.

During antitumor immune response, cancer cells genetic instability combined with immune system selective pressure may drive to the emergence of tumor variant resistant to lysis by cytotoxic effector cells through a phenomenon called immunoediting. A better understanding of those mechanisms putatively involved in tumor susceptibility to natural and/or specific lysis would enable new integrative and more effective immunotherapeutic strategies. In this context, we studied a model of resistance to specific lysis linked to actin cytoskeleton remodeling (i). We showed that combined inhibition of actin interacting protein (caldesmone, ezrin, radixin and moesin) reduced tumor cells susceptibility to cytotoxic T lymphocytes (CTLs) lysis. Moreover, we identified microRNAs differentially expressed between parental cell line and resistant variant and are currently studying their impact on tumor susceptibility to CTLs lysis. In order to depict the role of innate immunity Natural Killer (NK) cells selective pressure, on tumor cells and on the emergence of resistant variants, we also established a maintained coculture model of melanoma cells with NK cells (ii). Selected cells obtained were resistant to NK cells-mediated lysis (but still susceptible to CTLs-mediated specific lysis) and formed less contact and immune synapse with NK cells than parental cell line. Transcriptomic analysis revealed the reduced expression of B7-H6 (ligand of an NK cells activating receptor) partially contributing to the resistance phenotype. The expression of several genes involved in migration/invasion/adhesion is also modulated and some cell characteristics (cell growth in semi-solid medium, adhesion, migration) tend to reflect the acquisition through coculture of an increased aggressiveness. Finally, we evaluated the impact of connexin-43 (Cx43), involved in the establishment of Gap Junctions (GJs), on antitumor response (iii). We showed that despite localization at the immune synapse between tumor target cell and CTL, Cx43 and GJs do not modulate susceptibility to CTL-mediated specific lysis. Nevertheless, GJs contribute to the emergence of highly reactive specific CD8+ T lymphocytes following antigen stimulation.