Rôle de l’activation des cellules « Natural Killer » par le « missing self » dans la génération de lésions de rejet vasculaire chronique après transplantation d’organe

Missing self triggers NK cell-mediated chronic vascular rejection of solid organ transplants

• Auteur / Autrice : Alice Koenig
• Direction : Olivier Thaunat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance le 21/09/2018
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre International de Recherche en Infectiologie (Lyon ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Gilles Blancho
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Olivier Thaunat, Alexandre Belot, Béatrice Charreau, Antoine Marçais
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nuala Mooney, Sylvaine You

Mots clés

Mots clés contrôlés

Immunologie de transplantation

Rejet de greffe

Cellules NK

Mots clés libres

Cellule Natural Killer

Rejet chronique

Missing-self

Transplantation

Inhibiteurs de mTOR

NK cell

Chronic rejection

Missing-self

Transplantation

MTOR inhibitors

Résumé

La transplantation d'organe est le meilleur traitement en cas de défaillance terminale d'un organe vital. Cependant, la survie sur le long terme est limitée par la perte inexorable de la fonction des greffons. Cette dernière est attribuée à l'inflammation microvasculaire (1MV) causée par la réponse anticorps contre les alloantigènes (rejet humoral chronique (RHC)). En analysant une cohorte de 129 transplantés rénaux présentant de l'1MV sur une biopsie de greffon, nous avons trouvé que, dans la moitié des cas, les lésions n'étaient pas médiées par les anticorps. Chez ces patients, des études génétiques ont révélé une prévalence plus élevée de « mismatches » entre les molécules HLA de classe 1 (HLA-1) du donneur et les « Killer-cell immunoglobulin-receptors » (K1R) inhibiteurs des NK du receveur. Nous avons émis l'hypothèse que la nature allogénique de l'endothélium du greffon pouvait créer un « pseudo-missing-self ». De ce fait, les NK du receveur, exposés à des stimuli inflammatoires, ne reçoivent plus les signaux inhibiteurs transmis par le HLA-1 de la part des cellules endothéliales du donneur. Dans un modèle de co-culture de cellules endothéliales et de NK humains, nous avons démontré que l'absence d'un ligand HLA-1 du soi sur la cellule endothéliale peut activer les NK. Cette activation dépend de la voie mTOR dans les NK, qui peut être bloquée par la rapamycine, un inhibiteur de mTORC1 disponible en clinique. Enfin, nous avons confirmé l'existence de rejets NK induit par le « missing-self » et leur sensibilité à la rapamycine dans un modèle murin de transplantation cardiaque. Notre travail identifie un nouveau type de rejet chronique, exclusivement médié par l'immunité innée, les NK, ayant le même impact délétère sur la survie des greffons que le RHC. Cependant, alors qu'il n'y a pas de traitement disponible pour le RHC, les inhibiteurs de mTOR préviennent efficacement le développement de lésions dans un modèle murin de rejet vasculaire chronique induit par le « missing self »

Organ transplantation is the best treatment for terminal organ failure. However, long-term outcome of organ transplantation remains limited by inexorable loss of graft function, which the prevalent dogma links to the microvascular inflammation (MVI) triggered by the recipient's antibody response against alloantigens (antibody-mediated chronic rejection, AMR). Analysing a cohort of 129 renal transplant patients with MVI on graft biopsy, we found that, in half of the cases, histological lesions were not mediated by antibodies. In these patients, genetic studies revealed a higher prevalence of mismatches between donor HLA-I and inhibitory Killer-cell immunoglobulin-receptors (KIR) of recipient's NK cells. We hypothesized that the allogeneic nature of graft endothelium could create a "pseudo-missing self" situation, thereby the recipient's NK cells exposed to inflammatory stimuli would not receive HLA I-mediated inhibitory signals from donor endothelial cells. In co-culture experiments with human NK cells and endothelial cells, we demonstrated that the lack of self HLA-I on endothelial cells can activate NK. This activation triggers mTOR pathway in NK, which can be blocked by rapamycin, a commercially available inhibitor of mTORC1. Finally, we confirmed the existence of missing self-induced rejection and its sensitivity to mTOR inhibition in a murine heart transplantation model. Our work identifies a new type of chronic rejection, exclusively mediated by innate NK cells, with the same detrimental impact on graft survival as AMR. However, while no therapy is available for AMR, mTOR inhibitors efficiently prevent the development of lesions in murine models of NK cell-mediated chronic vascular rejection