Добірка наукової літератури з теми "Vaccins anticancéreux – immunologie"

Le déclin du système immunitaire naturellement lié à l'âge - appelé immunosénescence - contribue à la moindre efficacité des vaccins chez les personnes âgées. La sénescence cellulaire est caractérisée par une inflammation chronique de bas grade. Les cellules sénescentes s'accumulent avec l'âge et sont résistantes à la mort cellulaire, notamment du fait de l'augmentation de l'expression des membres de la famille Bcl-2. Les cellules sénescentes produisent de nombreux facteurs inflammatoires et des immunomodulateurs, ce qui contribue à l'expression de leurs fonctions délétères. Ces cellules causent de nombreux désordres liés à l'âge et l'élimination contrôlée de ces cellules pourrait représenter une stratégie thérapeutique prometteuse.Le rôle potentiel des cellules sénescentes dans le déclin de l'efficacité vaccinale n'a pas été étudié à notre connaissance. Pour aborder cette question, l'une des possibilités est d'éliminer sélectivement ces cellules à l'aide de drogues sénolytiques. Nous avons utilisé l'ABT-263 (Navitoclax), une drogue qui cible Bcl-2, et avons étudié l'effet du traitement sur la réponse immunitaire induite par vaccination. Pour cela, des souris âgées (22 mois) et des souris adultes jeunes (2 mois) ont été traitées avec le Navitoclax et quelques jours plus tard les souris ont été immunisées avec l'antigène ovalbumine (OVA) en présence d'adjuvant (Quil-A ou CpG ODN). La production des anticorps spécifiques a été étudiée par ELISA et la réponse cellulaire par quantification de l'IFN-gamma suite à une re-stimulation antigénique. Pour étudier l'efficacité de la réponse immunitaire générée par la vaccination, les souris ont été inoculées avec le mélanome B16 exprimant OVA et la croissance tumorale a été mésurée.Dans un premier temps, nous avons montré que le Navitoclax élimine les cellules sénescentes chez les souris âgées, notamment dans la rate : réduction du nombre de cellules exprimant le marqueur de sénescence p16 et Bcl-2 (RTPCR, immunohistochimie) et de l'activité beta-galactosidase, un autre marqueur de sénescence. Cet effet s'accompagne d'une réduction de la production des cytokines inflammatoires dans le sang. Par ailleurs, les splénocytes isolés des souris âgées traitées avec le Navitoclax produisent moins de cytokines inflammatoires en réponse au LPS comparativement aux animaux contrôles. Ayant validé l'efficacité du Navitoclax, nous avons mesuré la réponse immunitaire post-vaccination. La déplétion des cellules sénescentes est associée à une réduction (non-significative) de la production des anticorps (IgM et IgG). De façon contrastée, le traitement par le Navitoclax augmente de la production de l'IFN-gamma par les lymphocytes T suite à la re-stimulation antigénique. Ce dernier effet est également observé chez la souris adulte jeune. De façon inattendue, le Navitoclax abroge l'effet protecteur de la vaccination sur la croissance tumorale chez les souris âgées et dans une moindre mesure chez les souris adultes jeunes. Pour conclure, la déplétion préventive des cellules sénescentes avant la vaccination influence l'efficacité de la réponse immunitaire et a un impact négatif sur la réponse anti-tumorale chez la souris âgée
Age-related decline of immunity reduces vaccine efficacy in the elderly. Cellular senescence - a hallmark of aging - is a physiological process characterized by a state of chronic low-grade inflammation. Senescent cells accumulate with age and are resistant to cell death as a result of increased Bcl-2 expression. Senescent cells show an enhanced pro-inflammatory phenotype, as a part of senescence associated secretory phenotype (SASP) which contributes to inflammation and other detrimental effects. Pre-existing senescent cells cause many aging-related disorders and therapeutic strategies aiming at selectively eliminating these cells have recently gained attention.The potential role of pre-existing senescent cells in vaccine efficacy in the aged populations has not yet been reported to our knowledge. This can be achieved through different approaches such as the use of senolytic drugs that selectively target and eliminate these cells. Using the specific Bcl-2 family inhibitor senolytic ABT-263 (Navitoclax), we investigated the effects of senolysis on the immune response induced by vaccination. To this end, aged mice (22-months) and young adult mice (2 months) were treated with Navitoclax before immunization and few days later mice were immunized with the antigen Ovalbumin (OVA) plus adjuvant (Quil-A and CpG ODN). Antibody production was quantified by ELISA and the T cell response was quantified by measuring the production of interferon gamma after antigen re-stimulation. To study the efficacy of the immune response post-vaccination, mice were engrafted with OVA-expressing B16 melanoma cells and melanoma outgrowth was measured.ABT-263 treatment depleted senescent cells in the spleen. This was evidenced by immunohistochemistry using antibodies against p16 (a marker of senescence) and Bcl-2 and by quantifying beta-galactosidase activity, another marker of senescence. Depletion of senescent cells also led to a reduced production of systemic SASP-related factors in blood. In the same line, splenocytes isolated from Navitoclax-treated aged mice produced less inflammatory cytokines in response to LPS compared to controls. Having validated the efficacy of Navitoclax, we then turned to analyze the consequences of senescent cell's removal on the immune, anti-tumor response. Navitoclax treatment slightly reduced antigen-specific antibody production. Both IgM and IgG were affected. In contrast, T cells from Navitoclax-treated aged mice produce more IFN-gamma compared to controls. A similar effect was observed in young adult mice. Strikingly, depletion of pre-existing senescent cells before vaccination abrogated the protective effect of the vaccine on tumor outgrowth in aged mice, and to a lower extent, in young adult mice. We conclude that senolysis influences the quality of the immune responses post-vaccination and strongly affects the anti-tumor response in vaccinated aged mice

Le système immunitaire est capable de rejeter une tumeur, même si l'interaction entre système immun et tumeurs est et reste complexe. Contrôler à long terme la croissance de la tumeur est un challenge, probablement suite à divers mécanismes de tolérance centrale et périphérique. Différentes approches d'immunothérapie du cancer ont été et sont toujours développées. Nous avons, au laboratoire, investigué et démontré, dans le cadre de deux différents modèles tumoraux murins, les capacités thérapeutiques d’une nouvelle stratégie de vaccinations combinées associant des injections de cellules dendritiques (DC) et de cellules tumorales sécrétrices de GM-CSF.

Notre travail de thèse a consisté à poursuivre l'étude de cette stratégie de vaccins combinés en étudiant plus particulièrement le rôle des lymphocytes T régulateurs (Treg) dans l'efficacité thérapeutique des vaccinations.

Les Treg regroupent différentes populations cellulaires immunosuppressives dérivées du thymus qui jouent un rôle clé dans le maintien de la tolérance périphérique. Les Treg naturels dont le mécanisme de suppression principal nécessite un contact cellule-cellule, expriment de façon constitutive les molécules de surface CD4, CD25 et CTLA-4 mais le marqueur le plus spécifique est le facteur de transcription Foxp3 qui est indispensable à leur développement et à leur fonction suppressive. Dans un premier temps, nous avons donc caractérisé les Treg de rat pour l'expression de Foxp3 et la nature et spécificité antigénique de leur fonction suppressive. Nos résultats démontrent d’une part, une expression de Foxp3 restreinte aux LT CD25+ natifs et liée à une fonction suppressive s'exerçant par contact cellule-cellule et d’autre part, une spécificité antigénique non-restreinte de ces Treg.

Ensuite, nous avons utilisé ce modèle de vaccination associant des injections de DC et de cellules tumorales sécrétrices de GM-CSF pour analyser comparativement les réponses immunes induites chez les rats vaccinés guéris ou non-guéris et les rats contrôles non vaccinés et identifier les paramètres cruciaux conduisant à l'éradication de la tumeur. Nos résultats ont montré que la principale différence entre rats vaccinés guéris et non guéris ne réside pas dans l'induction de réponses cytotoxiques systémiques spécifiques de la tumeur. Par contre, la guérison est associée à la persistance d'une réponse systémique LT CD4+ TH1 ainsi qu'au recrutement important en intratumoral de LT CD8+ cytotoxiques lié à une faible proportion relative de Treg.

Comme dans la majorité des études publiées chez l'animal, les DC utilisées dans ces vaccins combinés ont été générées à partir de rats naïfs, par différenciation de précurseurs de la moëlle osseuse en présence de GM-CSF seul. Par analogie avec les vaccins DC administrés aux patients cancéreux, nous avons aussi dérivé des DC à partir de la moëlle osseuse de rats porteurs d’une tumeur (TUM+) et nous avons constaté que ces mêmes vaccins combinés montraient in vivo une efficacité thérapeutique nettement moins bonne que leurs équivalents naïfs. Nous avons établi que cette différence d’efficacité était liée à la présence de Treg fonctionnels dans les vaccins DC dérivés de rats TUM+. Puis, nous avons établi le lien entre la présence de Treg dans les vaccins DC TUM+ et leur moins bonne efficacité thérapeutique en montrant qu'un traitement in vivo des rats TUM+ au témozolomide (TMZ) avant de générer les vaccins DC résultait in vitro, en une moindre expression de Foxp3 et une fonction suppressive diminuée et in vivo, en une bien meilleure survie des rats vaccinés.

Enfin, dans le but d’une utilisation future en clinique, nous avons développé une approche simplifiée ‘tout in vivo’ de notre modèle de vaccinations combinées, en utilisant la tumeur localement irradiée in vivo comme source d’antigène pour des DC autologues injectées en péri-tumoral et un apport exogène de GM-CSF. Nous avons utilisé des adénovirus associés recombinants porteurs du gène du GM-CSF (AAV1-GM-CSF) pour transduire la tumeur in vivo. Ces injections intratumorales d’AAV1-GM-CSF ont montré de bons résultats en vaccinations combinées puisque 60% des rats ont pu être guéris d’une tumeur 9L pré-implantée. Nous avons ensuite expérimenté l’enrobage des AAV1-GM-CSF dans un polymère biocompatible et thermosensible, le poloxamère, avant de les injecter en intratumoral, sans observer de meilleur effet thérapeutique. Cependant, nous avons constaté que l'utilisation du poloxamère pour enrober du GM-CSF recombinant permettait d'améliorer nettement la survie des rats vaccinés par comparaison à l'utilisation de GM-CSF recombinant seul.

La stratégie de vaccinations combinées que nous avons largement explorée et validée chez le rat serait une alternative intéressante à développer en clinique, particulièrement en combinaison avec un traitement permettant d'éliminer les Treg à la fois dans les vaccins et chez les patients vaccinés.

Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques
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Le cancer est la seconde cause de mortalité dans le monde et les cancers de localisation muqueuse (poumon, estomac, colorectal, du col de l’utérus, …) représentent la première cause de mortalité due au cancer dans le monde. La majorité des vaccins contre les cancers muqueux n’ont à ce jour, pas montré de résultats cliniques significatifs. Au cours de ce travail, nous avons développé une immunothérapie efficace basée sur la sous-unité B non toxique de la toxine de Shiga et montré pour la première fois dans le domaine de la cancérologie que la localisation de l’immunisation était cruciale pour induire des réponses immunitaires anti-tumorales. En effet, dans un modèle préclinique, une immunisation systémique intramusculaire n’a pas permis d’induire de protection thérapeutique efficace contre le développement de tumeurs muqueuses de la langue, alors que la voie d’immunisation intranasale a induit une réponse clinique complète. Nous avons identifié les lymphocytes T CD8+ comme les cellules nécessaires à cette protection et plus précisément la population de lymphocytes T résidents mémoires (Trm). Ces Trm présentent le phénotype classique CD103+ mais expriment également l’intégrine CD49a qui joue un rôle dans la migration/rétention au sein des tumeurs mais également dans la survie à long terme des Trm. Par ailleurs nous avons montré que les cellules dendritiques muqueuses pulmonaires permettaient d’induire ce phénotype CD49a sur les lymphocytes T CD8+ alors que les cellules dendritiques de la rate non. Notre travail montre que l’aspect quantitatif de ces Trm joue un rôle dans la protection anti-tumorale, en effet nous avons pu pour la première fois moduler in vivo le nombre de Trm en traitant les souris par un anticorps anti-TGF-β. La diminution du nombre des Trm est corrélée à la diminution de la protection anti-tumorale. Les patients atteints de cancers des voies aérodigestives supérieures sont majoritairement traités par radiothérapie. Dans l’optique d’essais cliniques à court terme, nous avons montré que la radiothérapie localisée associée à notre immunothérapie permet une protection plus efficace que le traitement seul de l’un ou de l’autre notamment en provoquant un remodelage du microenvironnement tumoral associé à une normalisation vasculaire. Nos résultats ouvrent de nouvelles perspectives dans le développement d’immunothérapies thérapeutiques efficaces contre les cancers muqueux et pourront mener rapidement à des essais cliniques
Cancer is the second mortality cause worldwide while mucosal cancers (lung, stomac, …) is the first mortality cause from. The majority of cancer vaccines against mucosal tumors have not given rise yet to significant clinical results. In this work we developed a strong immunotherapy based on the nontoxic subunit B from shiga toxin and showed for the first time that the localization of the immunization is crucial to induce potent and effective anti-tumoral responses. In a preclinical model a systemic immunization failed to induce a therapeutical protection against mucosal tumor challenge while intranasal immunization completely succeed. We identified a CD8 T lymphocyte population as a required cells in this protection and more precisely the T resident memory (Trm) cells. This Trm showed the classical CD103 phenotype as well as the CD49a which can play a specific role in the retention or the migration of this cells in the tumor tissue and might play a role in the survival. We also demonstrate that dendritic cells from the mucosal parenchyma was required to induce the CD49a expression on CD8 T cells while dendritic cells from the spleen was not. Our work shows that the Trm number as an impact in the anti-tumoral protection. We were able to reduce the Trm number in vivo using an anti-TGF-β antibody. This number diminution was correlated with a less efficient anti-tumoral protection. Patients with head and neck cancers are treated with radiotherapy. In this situation we showed that the combination of radiotherapy and our immunotherapy was associated with a better protection than radiotherapy alone or immunotherapy alone thanks to a vascular normalization. These results might rapidly lead to clinical trials and might open new ways to work with immunotherapies