Etude de la production de petites vésicules extracellulaires (dont les exosomes) dans les Lymphomes Diffus à Grandes Cellules B (DLBCL), influence de la voie BDNF/TrkB et impact sur la sensibilité des cellules tumorales aux anti-CD20

Study of the production of small extracellular vesicles (including exosomes) in Diffuse Large B Cell Lymphomas (DLBCL), influence of the BDNF / TrkB pathway and impact on sensitivity of tumor cells to anti-CD20

• Auteur / Autrice : Marine Aitamer
• Direction : Danielle Troutaud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie - Oncologie
• Date : Soutenance le 15/12/2020
• Etablissement(s) : Limoges
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Biologiques et Santé (Limoges ; 2018-2022)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Contrôle de l’Activation Cellulaire, Progression Tumorale et Résistance thérapeutique
• Jury : Président / Présidente : Jean Feuillard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Danielle Troutaud, Hamasseh Shirvani, Jessica Gobbo
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Hervé Ghesquières, Laurence Nieto

Mots clés

Mots clés contrôlés

Résistance aux médicaments

Lymphomes malins non hodgkiniens

Mots clés libres

DLBCL

Exosome

Rituximab

TrkB

CD20

DLBCL

Small EVs

Rituximab

TrkB

CD20

Résumé

Le lymphome diffus à grandes cellules B (DLBCL) est un des lymphomes B non-Hodgkiniens le plus agressif et le plus fréquent chez l’adulte avec deux sous-groupes principaux (GCB et ABC) sur le plan biologique et clinique.Malgré les avancées thérapeutiques apportées par l’immunochimiothérapie R-CHOP (anti-CD20, rituximab, associé à la chimiothérapie CHOP), 30 à 40 % des patients échappent ou sont réfractaires au traitement. Des données récentes montrent que des petites vésicules extracellulaires, « small EVs » libérées par les cellules de DLBCL portent l'antigène CD20 jouant le rôle de « récepteur leurre » vis-à-vis de l'immunothérapie. L’objectif de cette thèse était d’étudier la production de ces « small EVs », dont font parti les exosomes, de façon comparative par les cellules de type GCB et ABC, ainsi que leur rôle dans l’échappement des cellules tumorales à la cytotoxicité du rituximab dépendante de l’activation du complément (CDC). Nous avons de plus poursuivi les travaux précédents de l’équipe sur le rôle de la voie de signalisation BDNF/TrkB dans ce processus. Dans ce contexte, nous avons analysé la production des « small EVs », et leur niveau d’expression du CD20, par les cellules traitées avec un agoniste de TrkB, le 7,8-DHF. Aucune différence significative de taille et de concentration de ces vésicules des lignées de type GCB et ABC n'a été observée. Le niveau de CD20 dans les « small EVs » était corrélé à l'expression du CD20 membranaire des cellules parentales, indépendamment du sous-type de DLBCL. De manière intéressante, une expression plus élevée du CD20 au sein de ces vésicules et de la concentration en « small EVs » ont été observées dans les cultures traitées au 7,8-DHF comparativement aux cultures contrôles. Nous avons montré in vitro et in vivo (xénogreffe de SUDHL4 chez des souris SCID) que l'association de « small EVs » autologues ou hétérologues au rituximab protégeait les cellules tumorales et les tumeurs de la cytotoxicité du rituximab. De plus, la protection était significativement améliorée lorsque les exosomes étaient produits par des cellules traitées au 7,8-DHF. Enfin, une étude préliminaire a été initiée sur la signification clinique des « smallEVs », dont les exosomes plasmatiques et leur niveau d’expression du CD20 chez des patients atteints de DLBCL comparativement à des volontaires sains (VS). Nous montrons pour la première fois dans le DLBCL une augmentation de leur concentration périphérique par rapport aux VS. L’ensemble des travaux confirment in vivo le rôle des « small EVs » dans l'échappement à l’immunothérapie des tumeurs de DLBCL, et mettent en évidence à travers la voie BDNF/TrkB l’influence de circuits de régulations sur ce processus. Finalement ils apportent des arguments sur l’utilisation potentielle des « small EVs », dont les exosomes, comme biomarqueurs non-invasifs de la charge tumorale et de l’expression de cibles thérapeutiques comme le CD20, dans le suivi de la maladie et l’orientation thérapeutique.

Diffuse large B-cell lymphoma (DLBCL) is one of the most aggressive and common non-Hodgkin B lymphomasin adults with two major biologically and clinically subgroups (GCB and ABC). Despite the therapeutic advances provided by R-CHOP immunochemotherapy (combination of an anti-CD20, rituximab, with CHOP chemotherapy), 30 to 40% of patients escape or are refractory to treatment. Recent data show that small extracellular vesicles, “small Evs”, released by DLBCL cells carry the CD20 antigen playing as a "decoy receptor" for immunotherapy. The objective of this thesis was to study comparatively the production of these “small EVs” including exosomes, by GCB and ABC cell lines, as well as their role in the escape of tumor cells from complement dependent cytotoxicity (CDC) of rituximab. We have further extended the team's previous work in analyzing the role of the BDNF/TrkB pathway in this process. In this context, production of “small Evs” and their CD20 level were studied in cells treated or not with a TrkB agonist, 7,8-DHF. No significant difference in size and concentration of these vesicles of GCB and ABC type lines was observed. The level of CD20 in “small Evs” was correlated with CD20 surface expression in parental cells, independently of the DLBCL subtype. Interestingly, higher expression of CD20 within these vesicles and the concentration of "small Evs” were found in cultures treated with 7,8-DHF compared to control cultures. We demonstrated in vitro and in vivo (SUDHL4 xenograft in SCID mice) that combination of autologous or heterologous “small Evs” with rituximab protects tumor cells and tumors from the rituximab cytotoxicity. In addition, protection was significantly improved when ”small Evs” were produced by cells treated with 7,8-DHF. Finally, a preliminary study was initiated on the clinical significance of plasma “small Evs” including exosomes, and their CD20 level in patients with DLBCL compared to healthy volunteers (VS). We show for the first time in DLBCL an increase in their peripheral concentration compared to VS. Altogether, our results confirm in vivo the role of “small Evs” in DLBCL cell evasion from immunotherapy that could be modulated by environmental factors as shown in the present study for BDNF/TrkB pathway. Finally, they argue that “small Evs” incliding exosomes could be used as non-invasive biomarkers of tumor burden and expression of therapeutic targets such as CD20, for disease monitoring and therapeutic orientation.