Modélisation de la réponse thérapeutique du lymphome folliculaire grâce à un modèle 3D organoïde

Modeling therapeutic response in follicular lymphoma using a 3D organoid model

• Auteur / Autrice : Narimène Houmera
• Direction : Laurent Genestier, Sarah Huet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance le 04/12/2023
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre International de Recherche en Infectiologie (Lyon ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Léa Payen
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurent Genestier, Sarah Huet, Christine Bezombes, Sandrine Roulland, Sylvain Carras
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Christine Bezombes, Sandrine Roulland

Mots clés

Mots clés contrôlés

Simulation par ordinateur

Tératomes

Chimiothérapie

Centre germinatif

Lymphome folliculaire non hodgkinien

Mots clés libres

Lymphome folliculaire

Microenvironnement

Chimioimmunothérapie

Modèle organoïde

Follicular lymphoma

Microenvironment

Chemoimmunotherapy

Organoid model

Résumé

Le lymphome folliculaire (LF) est un lymphome dérivé du centre germinatif (CG), dont les cellules représentent la contrepartie néoplasique des cellules B du CG. Il est constitué d’une niche de cellules tumorales et d’un microenvironnement spécifique à la tumeur, composé de nombreux sous-types cellulaires qui infiltrent la tumeur, dont les cellules stromales et les cellules immunitaires. Ce microenvironnement joue un rôle crucial dans la lymphomagénèse mais surtout dans la résistance à l’immunochimiothérapie. L’étude du LF est rendu difficile principalement en raison d’un manque de modèles pré-cliniques in vitro ou in vivo permettant d’étudier à la fois l’efficacité des traitements couramment utilisés dans le LF, comme le R-CHOP, mais également d’étudier et prédire la résistance des tumeurs de patients au traitement. Pour pallier ce manque de systèmes expérimentaux, nous avons adapté un modèle organoïde qui permet de prédire la réponse des patients (bons ou mauvais répondeurs selon la progression dans les 24 mois après initiation du traitement) à l’immunochimiothérapie de type R-CHOP. Nous avons reproduit un modèle de culture organoïde permettant de cultiver les cellules primaires de LF et de les maintenir sur des durées de 3 à 5 jours en l’absence de traitement. Afin de les cultiver sur une plus longue période, nous avons ajouté au sein de la culture des L-cells CD40L, des cellules fibroblastiques murines transfectées avec le CD40L humain. Contrairement à ce que nous attendions, l’apport de signal CD40L supplémentaire est délétère pour la survie des cellules de LF en condition non traitée. Nous supposons alors que ce signal CD40L, apporté par les TFH en condition physiologique, est déjà présent dans la culture. Après culture et traitement des cellules de biopsies de LF par RCHOP dans le modèle organoïde, deux profils de réponse ont été clairement identifiés, montrant une survie cellulaire ex vivo inférieure pour le groupe de patients bons répondeurs par rapport aux mauvais répondeurs, reflétant la réponse clinique observée chez les patients. A l’inverse, la culture 2D ne montrait aucune corrélation entre réponse ex vivo et réponse clinique. Nous avons par ailleurs mis en évidence que la résistance des patients à la chimiothérapie au sein du modèle 3D est corrélée au nombre de TFH présent dans l’échantillon.

Follicular lymphoma (FL) is a lymphoma derived from the germinal center (GC), whose cells represent the neoplastic counterpart of GC B cells. It consists of a tumor cell niche and a tumor-specific microenvironment composed of numerous cell subtypes that infiltrate the tumor, including stromal cells and immune cells. This microenvironment plays a crucial role in lymphomagenesis, but above all in resistance to immunochemotherapy. The study of PML is made difficult mainly by a lack of pre-clinical in vitro or in vivo models to study both the efficacy of treatments commonly used in PML, such as R-CHOP, but also to study and predict the resistance of patients' tumors to treatment. To overcome this lack of experimental systems, we have adapted an organoid model to predict patient response (good or poor responders based on progression within 24 months of treatment initiation) to R-CHOP immunochemotherapy. We have reproduced an organoid culture model enabling primary LF cells to be grown and maintained for 3-5 days in the absence of treatment. In order to cultivate them over a longer period, we added CD40L L-cells, murine fibroblast cells transfected with human CD40L, to the culture. Contrary to our expectations, the additional CD40L signal was deleterious to the survival of LF cells in untreated condition. We therefore assume that this CD40L signal, supplied by TFHs under physiological conditions, is already present in the culture. After culture and treatment of LF biopsy cells with RCHOP in the organoid model, two response profiles were clearly identified, showing lower ex vivo cell survival for the good responder group compared with the poor responders, reflecting the clinical response observed in patients. In contrast, 2D culture showed no correlation between ex vivo and clinical response. We also demonstrated that patient resistance to chemotherapy in the 3D model correlated with the number of TFHs present in the sample.