Radiosensitivity of T-Lymphocyte Subsets and Radiation-Induced Senescence
Radiosensibilité des sous-populations lymphocytaires T et sénescence radio-induite
Résumé
On average, 60% of cancer patients have at least one radiation session during their care throughout the history of their disease. The doses of radiotherapy are limited because of the high risk of fibrosis-type side effects of healthy tissues. Ionizing radiation can induce a variety of cell death responses including apoptosis, but also senescence. Senescent cells have reduced sensitivity to apoptosis, and a pro-inflammatory secretory phenotype. In addition, ionizing radiations can induce the production of reactive oxygen species (ROS) that cause DNA damage in non-target tissues, and systemic effects associated with inflammation. In order to improve the personalization of radiotherapy, different teams proposed predictive tests of the individual radiosensitivity of patients by establishing a relationship between a low rate of radio-induced apoptosis of CD4+/CD8+ T lymphocytes (LT) and a high risk of secondary fibrosis. However, the impact of the differences in individual cell sensitivity to radiation-induced senescence on the ratio between LT cell subpopulations has not been studied. Our results on healthy donors show that pro-fibrogenic CCR6+ Th17 cells are less sensitive to apoptosis and more susceptible to senescence compared to CCR6neg LT. This senescence can be detrimental as irradiated CCR6+Th17 lymphocytes located in the irradiated tissue can secrete IL-8 and VEGF-A. Modulation of ROS/MAPK or mTOR signaling pathways could be potential targets for the prevention of this CCR6+Th17-induced radiotoxicity. Finally, the ratio of circulating H2A.J+ senescent CCR6+ Th17/CCR6+Treg cells may be used as a potential marker of individual radiosensitivity.
Environ, 60 % des personnes atteintes d’un cancer auront au moins une séance de radiothérapie au cours de la prise en charge thérapeutique de leur maladie. Les doses de radiothérapie sont limitées en raison du risque important de fibrose séquellaire des tissus sains. Les rayonnements ionisants (RI) peuvent induire différents types de mort cellulaire y compris l'apoptose et la sénescence. Les cellules sénescentes ont une sensibilité réduite à l'apoptose et un phénotype sécrétoire inflammatoire. De plus, les RI peuvent induire la production d’espèces réactives de l’oxygène (ERO) qui provoquent des lésions de l'ADN dans les tissus non ciblés, et des effets systémiques associés à l'inflammation. Différentes équipes ont proposé des tests prédictifs de la radiosensibilité individuelle des patients basés sur l’évaluation du taux d'apoptose radio-induite des lymphocytes T CD4+/CD8+ (LT). Cependant, l’impact des différences de sensibilité à l’apoptose/sénescence des sous-populations de LT sur le taux d’apoptose n’a pas été étudié. Notre hypothèse est que la sensibilité à l’apoptose/sénescence radio-induite des LT circulants est associée à la sur/sous-représentation de sous-populations particulières de LT CD4+ dont les fonctions sont en rapport avec la survenue de fibrose. Nos résultats chez le donneur sain montrent que les LT CCR6+Th17 pro-fibrogéniques sont moins sensibles à l’apoptose et plus sensibles à la sénescence que les LT CCR6negTh et les Treg. Cette sénescence peut être préjudiciable car les lymphocytes CCR6+Th17 situés dans les tissus irradiés peuvent sécréter de l'IL-8 et du VEGF-A. La modulation des voies ERO/MAPK ou mTOR pourrait être une cible potentielle pour la prévention de la radiotoxicité induite par les CCR6+Th17 sénescents. Enfin, le ratio de cellules circulantes H2A.J+CCR6+Th17 sénescentes / CCR6+Treg pourrait être utilisé comme marqueur potentiel de la radiosensibilité individuelle.
Origine : Version validée par le jury (STAR)