Le cancer de la vessie se caractérise par un taux de récidive de 70% après résection chirurgicale. Les tumeurs récidivantes sont traitées par une immunothérapie intravésicale au BCG dont le mode d'action est peu connu. Bien que donnant des résultats appréciables, cette thérapie est appliquée de façon empirique et reste sans effets pour 30% des patients traités. Afin d'identifier les patients réfractaires au traitement, nous avons analysé différentes caractéristiques tant au niveau des patients, de leurs tumeurs ou encore du schéma d'administration de l'immunothérapie qui seraient reliées au temps de survie sans récidive. Le système immunitaire inné, par l'intermédiaire du gène NRAMP1, est considéré comme un facteur impliqué dans l'effet antitumoral de l'immunothérapie. La distribution de plusieurs polymorphismes de ce gène a été comparée parmi différentes cohortes de patients montrant des risques variables de récidive. L'expression de l'ARNm de ce gène fut évaluée par hybridation in situ dans des spécimens de tumeurs ou par RT-PCR parmi plusieurs lignées tumorales d'origines diverses. L'analyse de l'expression d'autres antigènes fut aussi pratiquée par immunohistochimie sur des spécimens de tumeurs de patients traités au BCG. Parmi les différents marqueurs analysés, la distribution du polymorphisme D543N et la quantité de cellules tumorales exprimant l'antigène 19A211 furent associées à la survie sans récidive après immunothérapie. L'expression de NRAMP1 ne fut retrouvée dans aucune lignée cellulaire de vessie testée, même si 3 autres lignées cancéreuses (côlon et utérus) exprimaient ce gène spontanément. De plus, l'hybridation in situ a montré une expression inattendue de ce gène dans le tissu tumoral vésical. Quant au traitement d'entretien, les patients qui l'ont toléré pour au moins 1 an ont obtenu les meilleurs temps de survie sans récidive. Ainsi les résultats de ce projet semblent montrer qu'il existe des différences caractéristiques entre les patients atteints de tumeurs récidivantes et ceux traités par une simple résection transuréthrale. Ceci pourrait fournir des indications quand à pratiquer ou non une immunothérapie. / Superficial bladder cancer recurrences occur in 70% of cases. Intravesical immunotherapy is applied to prevent those recurrences but it fails in about 30% of cases. This study tried to ascertain characteristics which could be used to discriminate patients according to their recurrence risk after treatment. As the NRAMP1 gene was tied to the immune System activation, we suspected it played a role in BCG treatment efficacy. We analysed its polymorphisms distribution among patients showing variable recurrence risk and its expression in tumoral cells through in situ hybridization and RTPCR. The treatment schedule is still empirical and needs to be optimized, so we analysed the impact of long-term maintenance treatment on tumor recurrence. D543N polymorphism distribution and expression of the 19A211 antigen were significantly associated with recurrence-free survival time. Even if NRAMP1 was not found to be expressed on any bladder tumor cell lines analysed, in situ hybridization did reveal an expression of this gene mRNA in tumor cells. Moreover it was shown that patients with the best recurrence free survival time were those who tolerated maintenance treatment for at least a year. We did show that it was possible to discriminate patients through characteristics which could indicate recurrence free survival after immunotherapy.

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.<p><p>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. <p>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. <p><p>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. <p><p>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.<p><p>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.<p><p>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.<p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished