Caractérisation des signaux intracellulaires activés par les anticorps monoclonaux anti-CD20 dans un modèle de culture 3D de lymphome folliculaire

Characterization of intracellular signals activated by anti-CD20 monoclonal antibodies in a 3 dimensional culture of follicular lymphoma cells

• Auteur / Autrice : Emilie Decaup
• Direction : Christine Bezombes, Ariel Savina
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Cancérologie
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Anticorps monoclonaux

Thérapeutique

Lymphome folliculaire non hodgkinien

Mots clés libres

Lymphome

Sphéroïdes

Anticorps monoclonaux

Résumé

Le lymphome folliculaire (LF) est le 2ème type de lymphome non-Hodgkinien le plus fréquent. Le LF est une pathologie incurable malgré les nombreuses stratégies thérapeutiques. L'apparition des anticorps monoclonaux (AcMo) anti-CD20 a révolutionné les traitements, notamment avec le développement du Rituximab (RTX). Pour pallier les phénomènes de résistance et grâce aux progrès de l'ingénierie, des AcMo anti-CD20 de nouvelle génération ont été développés, tels que l'Obinutuzumab (GA101). Pour comparer les mécanismes du RTX et du GA101, il est important de disposer d'un modèle d'étude relevant de la pathologie. Le rôle de la masse tumorale dans l'efficacité thérapeutique a été de longue date étudié et il a été récemment montré que celle-ci influence la réponse aux traitements dans les LF. C'est pourquoi, nous avons utilisé un modèle de culture 3D développé dans notre laboratoire. Ce modèle, appelé MALC (Multicellular Aggregates of Lymphoma Cells), nous permet d'obtenir des structures 3D sur lesquelles nous étudions les effets de deux AcMo: RTX et GA101. Les AcMo peuvent agir selon différents mécanismes directs ou indirects en fonction de la liaison au CD20 et/ou au récepteur au fragment constant des immunoglobulines. Ainsi, concernant les effets directs, nous montrons que le RTX et le GA101 inhibent la croissance des MALC et induisent de l'apoptose. Le GA101, quant à lui, induit également de la sénescence et de la mort lysosomale. Grâce à la technique du fluorescent cellbarcoding, nous montrons que le GA101 inhibe les voies de signalisation classiquement activées dans les cellules de LF. Concernant les effets indirects, nous avons étudié l'ADCC (Antibody Dependent Cell Cytotoxicity) et montré que le RTX et le GA101 augmentent l'activité cytotoxique des cellules NK et des lymphocytes T γδ vis-à-vis des MALC. L'action du GA101 est plus forte que celle du RTX tant dans l'activation des cellules effectrices que dans la lyse des cellules cibles. Au total, mes travaux montrent d'une part, l'intérêt du modèle 3D pour l'étude des mécanismes d'action des AcMo, et d'autre part la meilleure efficacité du GA101. Ces travaux ouvrent de nombreuses perspectives dans l'exploration des mécanismes d'action des AcMo mais également dans le développement de modèle 3D à partir de cellules de patients. Le LF étant une pathologie qui reste à l'heure actuelle incurable, l'amélioration de l'efficacité thérapeutique représente un enjeu majeur.

Follicular lymphoma (FL) is the second most frequent subtype of non-hodgkin's lymphoma. FL cells are characterized by overexpression of Bcl-2, an antiapoptotic protein, due to the t(14;18) translocation. FL is an incurable disease despite numerous therapeutic strategies. Anti-CD20 monoclonal antibodies (mAbs) have revolutioned treatments and particularly xith the development of Rituximab (RTX, chimeric mAb). To overcome resistance against RTX and thanks to engineering progress, mAbs are constantly improved. So Obinutuzumab (GA101, humanized mAb) was developed as a worthy successor of RTX. The aim of my thesis project is to compare mechanisms of action of these two mAbs. To do that, it is essential to work on a model relevant for our pathology: the FL. FL is characterized by the development of tumoral mass in patients' lymph node. That's why we used a 3D culture model created in the lab. This model calld MALC (Multicellular Aggregates of Lymphomatous Cells) derived from the hanging drop technique. It permits us to obtain 3D structures with RL cells (FL cell line) on which we compared the two mAbs RTX and GA101 (with mAb control: herceptin). We showed that both RTX and GA101 inhibit MALC growth and induce apoptosis diectly. Furthermore, GA101 is able to induce senescence and lysosomale cell death. Thanks to fluorescent cell barcoding method, we observed that both mAbs inhibit signaling pathways classically increased in FL cells. Moreover, indirectly, RTX and GA101 increase cytotoxic activity of NK cells and T γδ lymphocytes vis-à-vis to MALC trough antibody-dependent cell cytotoxicity (ACDD). GA101 is more efficient than RTX either in activation of effector cells and in target cells lysis. We further observed that both RTX and GA101 was able to decrease CD47 expression on FL cells, counteracting immunoescape strategy developed by tumoral cells. Knowing the improvements brought to GA101 compared to RTX and according to in vitro studies showing better efficiency of GA101, chances are high that this mAb is going to represent with dignity the 3rd mAb generation in the fight against FL.