Les lymphocytes T cytotoxiques (CTLs) présents au niveau des tumeurs reconnaissent des antigènes présentés par les cellules cancéreuses, mais ne parviennent pas à induire le rejet de ces tumeurs chez les patients cancéreux. Cette observation a amené les immunologistes à étudier les différents mécanismes d'immunosuppression induits par les tumeurs qui permettent aux cellules cancéreuses d'échapper à la reconnaissance et à la destruction immunitaires. L'un des mécanismes contribuant à la résistance des tumeurs aux réponses immunitaires est le recrutement de lymphocytes T CD4+ régulateurs (Tregs). Les Tregs s'accumulent au niveau des sites tumoraux et jouent un rôle important dans la suppression des réponses immunitaires dirigées contre les cellules tumorales. Dans ce travail de thèse, nous rapportons que des épitopes tumoraux dérivés des protéines NY-ESO-1 et TRAG-3 stimulent à la fois des lymphocytes T CD4+ auxiliaires (Th) et des Tregs chez des patients porteurs de mélanome. Grâce à une analyse clonotypique, nous démontrons que, contrairement aux cellules CD4+ Th, les TCR des Tregs dirigés contre NY-ESO-1 et TRAG-3 sont retrouvés à la fois dans le répertoire des Tregs naturels (CD4+CD25high) et dans celui des cellules T CD4+ classiques/Th (CD4+CD25-), au niveau des PBMCs des patients. Cette observation suggère que le recrutement des Tregs spécifiques d'antigènes tumoraux se fait en partie par la conversion des cellules T CD4+ classiques suite à leur stimulation chronique par des antigènes de tumeurs. / Cytotoxic T lymphocytes (CTLs) present in tumors recognize tumor antigens presented by cancer cells but fail to induce tumor rejection in patients. This observation has led immunologists to study the different mechanisms of tumor-induced immunosuppression that allow cancer cells to escape from recognition and destruction by the immune system. One of the mechanisms contributing to tumor resistance to immune responses is the recruitment of CD4+ regulatory T cells (Tregs). Tregs accumulate at tumor sites and play an important role in suppressing immune responses against tumor cells. In this thesis, we report that tumor epitopes derived from the proteins NY-ESO-1 and TRAG-3 stimulate both CD4+ T helper cells (Th) and Tregs in patients with metastatic melanoma. Through clonotypic analysis, we show that, within PBMCs of melanoma patients, tumor antigen-specific Tregs, but not Th cells, share a common TCR usage with naturally-occuring Tregs (CD4+CD25high) and Th cells (CD4+CD25-), suggesting that their recruitment occurs through the peripheral conversion of CD4+CD25- T cells upon chronic antigen exposure. The second part of this thesis consists of the study of inhibitory receptors expressed by CTLs directed against tumor antigens which, upon engagement by their ligands presented on the surface of tumor cells, activate negative regulatory pathways. Here, we report that tumor-induced CTLs directed against a peptide derived from NY-ESO-1 in melanoma patients upregulate the expression of the inhibitory receptors PD-1, Tim-3 and BTLA. Additionaly, the co-expression of PD-1 with Tim-3 and/or BTLA defines populations of dysfunctional tumor antigen-specific CTLs.

Suite à une transplantation, les patients présentent un affaiblissement de leur système immunitaire laissant ainsi place libre aux infections opportunistes et principalement au CMV. L’implication de ce virus dans l’accélération de la mise en place du rejet chronique du greffon reste controversée et largement incomprise. Nos objectifs ont été d’une part de déterminer l’impact de l’infection à CMV du donneur sur la survie du greffon rénal et d’autre part d’identifier certains facteurs liés à la réponse immunitaire de l’hôte pouvant moduler ce risque. Selon nos résultats, l’infection à CMV du donneur est un facteur de risque indépendant de la perte des greffons rénaux, d’autant plus si le receveur est aussi infecté. Le SNP PD-1.3 est un facteur de risque génétique fort de la perte du greffon rénal associé au CMV du donneur et ce résultat est confirmé grâce à une cohorte de validation de patients transplantés pulmonaires. Ce travail suggère un lien fort entre ce SNP et l’épuisement de la réponse immunitaire anti-CMV et met en avant l’importance de la physiopathologie liée au CMV sur l’association clinique observée. / Following a solid organ transplant, and to prevent the risk of rejection, patients take immunosuppressive treatments that weaken their immune system and promote tumors and infections, including cytomegalovirus (CMV). This virus is the cause of clinical infectious syndromes but also many "indirect" effects which are not yet clearly understood. Our objectives were firstly to determine the impact of the CMV donor infection on the renal graft survival and secondly to identify factors related to the immune response of the host which can modulate the risk. We showed that the CMV donor is an independent risk factor for kidney graft loss, especially if the recipient is infected. The SNP PD-1.3 is a strong genetic risk factor for renal graft loss associated with CMV donor and this result is confirmed by a validation cohort of lung transplant patients. This work suggests a strong link between this SNP and the exhaustion of the immune response specific anti -CMV and highlights the importance of the pathophysiology associated with CMV on the observed clinical association.

La chirurgie est la pierre angulaire du traitement curatif des sarcomes, lorsqu’elle est possible. En revanche, en cas de maladie avancée ou métastatique, les traitements systémiques ont une efficacité assez limitée avec un réel besoin de nouvelles options thérapeutiques. Le récent succès de l’immunothérapie dans les tumeurs épithéliales soulève donc la question de la possibilité d’une telle approche dans les sarcomes, et surtout pour quels sous-types histologiques. L’objectif de ce travail de thèse était d’obtenir des données précliniques en caractérisant le microenvironnement immunitaire au sein de trois types de sarcomes potentiellement candidats à l’immunothérapie, prérequis indispensable avant d’envisager une application clinique : 1) Dans le chondrosarcome, l’expression de PD-L1 a été retrouvée exclusivement dans près de 50% des chondrosarcomes dédifférenciés, et s’associait à une infiltration lymphocytaire T et l’expression des molécules HLA de classe I. Ces données incitent donc à inclure les patients avec ce sous type de chondrosarcome dans des essais cliniques évaluant un traitement anti PD-1/PD-L1. 2) Dans l’ostéosarcome, un infiltrat lymphocytaire T était observé de façon bien plus importante dans les lésions métastatiques que dans lésions primitives ou rechutes locales. De plus, l’expression de PD-L1 était retrouvée dans presque 50% des métastases mais pas ou peu dans la tumeur primitive correspondante, traduisant ici une dynamique d’échappement au système immunitaire lors de la progression de la maladie. Une stratégie ciblée sur les lymphocytes T visant à amplifier et potentialiser cette réponse immune préexistante dans les lésions métastatiques pourrait donc offrir un bénéfice clinique. 3) Dans le léiomyosarcome, les molécules HLA de classe I étaient fortement exprimées et l’expression de PD-L1 retrouvée dans 30% des tumeurs de haut grade, également très infiltrées par des macrophages immunosuppresseurs CD163+. Une importante infiltration de macrophages CD163+ était un marqueur indépendant de mauvais pronostic pour la survie, indiquant l’intérêt de d’une approche ciblée visant les macrophages dans ce type de sarcome, éventuellement en association avec un traitement anti PD-1/PD-L1. / Local control with adequate surgery is the cornerstone of sarcoma treatment. However, most sarcoma lack effective systemic therapies in case of advanced disease, emphasizing an unmet medical need for new therapeutic targets. The recent success of immunotherapy in epithelial malignancies raises the question whether such therapies, and which ones, would be applicable in sarcomas. As a prerequisite for therapeutic applications, we characterized the immune microenvironment in three sarcoma subtypes potentially candidate to immunotherapy: 1) In chondrosarcoma, PD-L1 expression was exclusively found in nearly 50% of the dedifferentiated subtype, in association with immune-infiltrating cells and HLA class I expression. These data provide rationale for including such patients in clinical trials with PD-1/PD-L1-targeted therapies. 2) In osteosarcoma, we observed a high density of tumor-infiltrating T cells in metastatic lesions compared to primary tumors and local relapses. Furthermore, PD-L1 positivity in almost half of metastases while mainly negative in the associated primary tumors, emphasises the dynamics of an adaptive mechanism of immune escape. Enhancing the preexisting immune response in metastatic lesions using T-cell-based immunotherapy may offer clinical benefit. 3) In leiomyosarcoma, HLA class I molecules were strongly upregulated and PD-L1 expression found in 30% of high-grade tumors, which were also highly infiltrated with CD163+ immunosuppressive macrophages. CD163+ was found to be an independent poor prognostic factor for overall survival, indicating the need for assessing a macrophage-targeted approach in this tumor type, as single agent or in combination with anti PD-1/PD-L1agents.

Le chondrosarcome (CHS) est caractérisé par une grande chimio et radiorésistance ; il y a un besoin urgent de nouvelles stratégies thérapeutiques pour cette tumeur. Parmi celles-ci, certaines approches d'immunothérapie pourraient être d'un grand intérêt. Nous étudions actuellement l'implication du système immunitaire dans la progression du CHS et la réponse thérapeutique à la fois sur des échantillons humains et dans le modèle de chondrosarcome de rat (SRC).Dans le CHS humain et de rat, des infiltrats immunitaires composés de lymphocytes et macrophages ont été identifiés dans la zone péritumorale. L’infiltration immunitaire est en corrélation avec l’évolution de la tumeur (grade, envahissement et taille). L'expression de PD1 et PDL1 ont été détectée dans les infiltrats immunitaires et cellules tumorales du CHS chez l’homme et le rat. Le niveau d'expression PD-L1 en corrélation avec la survie des patients et le taux de rechute. Dans le model SRC, la déplétion sélective de lymphocytes T a entrainé une accélération de la progression tumorale, tandis que la déplétion de macrophages l’a ralenti. Les splénocytes isolés de rats porteurs de CHS ont montré une cytotoxicité spécifique dirigée contre les cellules de chondrosarcome (27%), qui a diminué de manière significative avec des rats appauvrie en CD3 (11%). La voie de signalisation PI3K/mTOR ne peut pas être associée à une immunothérapie car elle induit une action immunosuppressive in vivo.L'environnement immunitaire contribue à la progression du CHS à la fois chez l’homme et chez le rat, ce qui suggère que une approche immunomodulatrice avec des anticorps bloquant PDL1 pourrait être testée pour le CHS / Chondrosarcoma is highly resistant to chemotherapy and radiation and there is an urgent need in developing new therapeutic strategies for this malignancy; among these, some immunotherapy approaches could be of great interest. We are currently investigating the immune system implication in chondrosarcoma progression and therapeutic response both on human samples and in rat chondrosarcoma model (SRC). In human and rat chondrosarcoma, immune infiltrates composed of lymphocytes and macrophages were identified in the peritumoral area. Immune infiltrates composition was found correlated with tumors characteristics and evolution (grade, invasiveness and size). Expression of PD-1 and PD-L1 was detected in CHS immune infiltrates, both in human and rat (and on tumor cells). PD-L1 expression level correlated with patients survival and relapse rate. In SRC, T lymphocytes depletion resulted in an accelerated tumor progression, while CD163+ macrophages depletion slowed down tumor progression. Splenocytes isolated from CHS bearing SRC showed a specific cytotoxicity directed against chondrosarcoma cells (27%), which significantly decreased in CD3 depleted SRC (11%). The immune environment contributes to CHS progression in both human and animal models, this associated with expression of immune checkpoint PD1/PDL1 suggest that immunomodulatory approaches with PD-L1 blocking antibody could be applied in CHS; this approach is currently being tested in SRC

Les cellules Natural Killer (NK) sont des effecteurs de l’immunité innée et constituent de véritables sentinelles dans l’immuno-surveillance contre les virus et les processus tumoraux. Pour échapper à la reconnaissance NK, les virus ainsi que les cellules tumorales utilisent de nombreux subterfuges. Au cours de ce travail, nous nous sommes intéressés à deux facteurs régulateurs de la fonction des cellules NK, la molécule PD-1 et la prostaglandine E2 (PGE2). Programmed death 1 (PD-1) est une molécule régulatrice exprimée sur les lymphocytes T et B activés. L’engagement de PD-1 par ses ligands inhibe leurs fonctions effectrices et prolifératives. Au cours de certaines infections virales chroniques ou de tumeurs, l’expression de PD-1 est associée à l'épuisement fonctionnel des lymphocytes T effecteurs. Le blocage de l’axe PD-1/PD-1 ligands restaure les fonctions effectrices des lymphocytes et représente ainsi une approche thérapeutique prometteuse. Nous avons mis en évidence de manière fortuite une expression inhabituelle du récepteur PD-1 sur les cellules NK au cours de certaines infections virales chroniques (HHV8, VIH ou VHC). L’expression de PD-1 sur les cellules NK caractérise une population récemment activée (CD69++, CD25 + et Nkp44 +), susceptible à l’apoptose (Annexin V+), exprimant une moindre quantité du récepteur de cytotoxicité naturelle NKp46. L’analyse fonctionnelle montre que les cellules NK PD-1+ ont des capacités de cytotoxicité (dégranulation CD107a) et de production de cytokines (IFNγ) réduites en comparaison avec leurs homologues PD-1-. De façon intéressante, l’IL-2 et l’IL-15 peuvent restaurer les fonctions effectrices des cellules NK PD-1+. Contrairement aux cellules T dont l’expression de PD-1 est induite par divers stimuli, seule la stimulation des récepteurs NKp46 et NKp30, en synergie avec l’action de l’IL-15 ou l’IL-2, induit in vitro de façon reproductible l’expression de PD-1 sur les cellules NK de témoins sains. Pour pouvoir disposer d’un modèle in vitro de cellules NK PD-1+, nous avons généré des cellules exprimant PD-1 de manière stable par transduction lentivirale de la lignée NKL. En comparaison avec les cellules transduites par le vecteur vide, les cellules NKL PD-1+ ont des capacités cytotoxiques réduites, confirmant nos résultats chez les patients. Nous avons aussi étudié les mécanismes par lesquels la PGE2, une autre molécule immuno-modularice, régule les fonctions des cellules NK. Nos résultats suggèrent que la PGE2 agit à travers ses récepteurs EP2 et EP4 pour inhiber l’expression de NKG2D et de l’IL-15Rγ induite par l’IL-15 sur les cellules NK. Ce travail doit nous permettre de mieux comprendre comment la PGE2 s’oppose aux effets activateurs de l’IL-15 sur les cellules NK, et représente un mécanisme de rétrocontrôle de l’inflammation. En conclusion, nos résultats montrent que l’expression de PD-1 sur les cellules NK représente un mécanisme supplémentaire d’échappement viral à la réponse immune. La suite de l’étude sur la PGE2 devrait nous permettre d’évaluer l’intérêt de l’utilisation d’antagonistes spécifiques dans l’immunothérapie anti-tumorale par l’IL-15. Le lien entre la PGE2 et l’expression de PD-1 sur les cellules NK est en cours d’investigation. / Natural Killer (NK) cells are effectors of the innate immune system, and play a crucial role in virus and cancer immunesurveillance. To escape NK-cell mediated elimination of infected or transformed cells, viruses and tumors have developed multiple strategies to interfere with NK-cell functions. In the present study, we investigated the role of two regulatory molecules, Programmed Death-1 (PD-1) and Prostaglandine E2 (PGE2), in controlling NK cell activation and effector functions. PD-1 is a key immune checkpoint receptor expressed by activated T and B lymphocytes. Upon interaction with its cognate ligands, PD-1 inhibits lymphocyte proliferation and functions. During cancer or chronic viral infections, PD-1 expression is associated with functional exhaustion of effector T cells. Blockade of PD-1 signaling restores T-cell functions, and represents a promising therapeutic tool. We fortuitously observed unusual expression of PD-1 on a subset of CD56dim NK cells in some patients with persistent viral infection (HHV8, HIV or HCV). We show that PD-1 expression on NK cells characterizes a subpopulation of recently activated cells (CD69+, CD25+, Nkp44+) that are sensitive to apoptosis (Annexin V+) and not senescent (CD57-). NKp46 expression was also markedly decreased on PD-1+ NK cells. In vitro functional experiments showed that PD-1+ NK cells had impaired cytotoxic capacity (CD107a degranulation) and reduced IFN-γ production compared to their PD-1- counterpart, suggesting that they might represent functionally exhausted NK cells. Interestingly, exogenous IL-2 and IL-15 could restore PD-1+ NK cell effector functions. While strong non-specific stimulation by PMA/ionomycin transiently induced PD-1 on control NK cells, only activation through NKp46 or NKp30 receptors in the presence of IL-15 could reproducibly induce stable PD-1 expression. To investigate the effect of PD-1 expression on NK cells in the absence of any confounding factor related to the underlying disease, we generated NK cells stably expressing PD-1 after lentiviral transduction. Compared to NK cells transduced with the control vector, PD-1+ cells showed a constitutively decreased CD107a degranulation, thus confirming our findings in NK cells from infected patients. In the second part of this study, we investigated the immunosuppressive role of PGE2 in the control of IL-15-mediated NK cell activation. Our results suggest that PGE2 acts through EP2 and EP4 receptors to inhibit IL-15 induced NKG2D and IL-15Rγ expression on NK cells. These findings allow a better comprehension of PGE2/IL-15 antagonism in the regulation of NK cell responses. In conclusion, our results indicate that PD-1 expression on NK cells could represent a supplementary mechanism of immune evasion strategy, and allow introducing the concept of exhausted NK cells, similar to exhausted PD-1+ T cells. Our results also demonstrate that PGE2 exerts a negative feedback on IL-15-mediated effects on NK cells. Blocking PGE2 or its receptors could be of interest in IL-15 tumor immunotherapy to potentiate IL-15-induced cytotoxic functions of NK cells.

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Le mélanome métastatique reste un enjeu majeur de santé publique. Les avancées fulgurantes de ces dernières années ont permis d’améliorer la prise en charge thérapeutique, notamment avec l’arrivée des anticorps bloquant ou agonistiques ciblant les molécules de co-inhibition ou de co-stimulation. Cependant, certains patients sont réfractaires à tout traitement. Il est donc nécessaire de mettre en évidence l’importance de certains paramètres immunologiques permettant d’améliorer le suivi des patients de stade III à haut risque de récidive. De plus, il est primordial de découvrir des marqueurs prédictifs associés à la réponse à ces différents traitements immunomodulateurs. Nous avons identifié une association entre une fréquence élevée de CD45RA+CD4+ et de CD3-CD56- au sein des métastases ganglionnaires avec la survenue d’une récidive anticipée.Une forte expression de NKG2D à la surface des lymphocytes T CD8+, une faible proportion de Tregs ou une faible expression de PD-L1 à la surface des T circulants sont associées à une meilleure survie. Aussi, la mise en place d’un test in-vitro étudiant les réactivités fonctionnelles des lymphocytes infiltrant les tumeurs a permis de dégager l’importance de l’expression de CD95/Fas sur les T CD4+ circulants et de CD137/4-1BB sur les T CD8+ circulants dans la prédiction de la réponse à l’ipilimumab (anti-CTLA-4) et à la combinaison ipilimumab + nivolumab (anti-PD-1). Par ailleurs, le pattern d’expression des récepteurs de chimiokines à la surface des lymphocytes T périphériques permet de détecter les localisations métastatiques de mélanome. Cette étude a révélé également l’importance biologique de l’axe CCR9/CCL25 dans l’immunosurveillance naturelle anti-tumorale. / Metastatic melanoma (MM) is an unmet medical need. The development of immune checkpoint blockers (ICB) improved patient’s clinical outcomes. However, some patients still do not respond to these therapies. To adress these issues, we must find some immunological parameters which predict the relapse of high risk resected stage III melanoma patients. Moreover, it is an urgent need to identify some predicting parameters to these ICB. In our studies, high frequencies of CD45RA+CD4+ and CD3-CD56- in metastatic lymph nodes are associated with a short relapse-free survival. Higher expression of NKG2D on CD8 T cells, low Tregs and low PD-L1 expression on circulating T cells are associated with a prolonged overall survival.Furthermore, we designed an in-vitro test to assess intratumor lymphocytes reactivities to ICB and cytokines (IL-2 and IFNα2a). Low expression of CD95/Fas on CD4+ circulating T cells and high expression of CD137/4-1BB on circulating CD8+ T cells are associated with the response to ipilimumab (anti-CTLA-4) and to the combination ipilimumab + nivolumab (anti-PD-1), respectively. In addition, the chemokine receptor pattern expressed at the surface of circulating lymphocytes could predict the metastatic spreading of melanoma. In this last study, we demonstrated the critical role of CCR9/CCL25 pathway in the natural anti-cancer immune surveillance.

Le virus d’Epstein-Barr (EBV) est le premier virus transformant à avoir été identifié chez l’Homme. Il infecte plus de 90% de la population adulte mondiale, persistant sous forme épisomale dans le compartiment B mémoire tout au long de la vie de l’hôte. Lors de la primo-infection et lors de phases de réactivation du virus, les cellules B immortalisées sont en programme de latence III, aussi appelée phase de prolifération, où l’ensemble des protéines de latence sont exprimées. Lorsque les hôtes sont immunocompétents, un équilibre entre hôte et virus s’établit et la plupart des cellules B infectées sont éliminées par le système immunitaire de l’hôte, principalement par les lymphocytes T cytotoxiques. En cas de déficit immunitaire, il peut y avoir émergence de lymphomes, tels que les désordres lymphoprolifératifs des patients immunodéprimés (PTLDs), les lymphomes non-Hodgkiniens (LNH) et Hodgkiniens (LH). Les travaux antérieurs du laboratoire ont permis de révéler que l’immuno-inhibiteur PD-L1/B7-H1/CD274 est surexprimé à la surface des lymphocytes B en latence III de l’EBV. L’interleukine-10 (IL-10) est également sécrétée par ces cellules. Ces caractéristiques sont communes aux cellules B régulatrices (Bregs). Le but de ma thèse était d’interroger les caractéristiques immuno-modulatrices des cellules B en latence III de l’EBV, dans le cadre des propriétés des Bregs. Nous montrons que les cellules B en latence III de l’EBV possèdent les déterminants antigéniques communs aux Bregs immatures (CD24High CD38High PD-L1High), associée à une surexpression des cytokines immunosuppressives cardinales des Bregs (IL-10, TGF-β1 et IL-35). Nous montrons que les cellules B en latence III de l’EBV peuvent conduire à la mort des cellules T CD4 autologues, ainsi qu’à l’inhibition de la prolifération des lymphocytes T CD4 et CD8, au profit de l’expansion de lymphocytes T régulateurs (Tregs). Nous avons trouvé que cette expansion est médiée par l’axe PD-1/PD-L1. Ces travaux mettent en évidence un nouveau mécanisme de l’EBV concernant le détournement du système immunitaire de l’hôte, augmentant ses capacités oncogéniques. / The Epstein-Barr virus (EBV) is the first transforming virus discovered in humans. It infects more than 90% of the global adult population, persisting in an episomal form in the memory B-cell compartment throughout the life of the host. During primo-infection and during phases of viral reactivation, immortalized B-cells are in latency III, also called the proliferation program, in which the full range of latency proteins are expressed. In immunocompetent subjects, a balance between virus and host is established, and most infected B-cells are eliminated by the host’s immune system, mainly by cytotoxic T lymphocytes. Deficit of the immune system may lead to lymphomagenesis, such as post-transplantation lymphoproliferative disorders (PTLDs), non-Hodgkin’s (NHL) or Hodgkin’s lymphomas (HL). Previous studies in the lab revealed that the immuno-inhibitor PD-L1/B7-H1/CD274 was overexpressed on the surface of EBV latency III B-cells. Interleukin-10 (IL-10was also secreted by these cells. These features are shared with regulatory B-cells (Bregs). Our objective was to examine the immunomodulatory features of EBV latency III B-cells, in the frame of Bregproperties. We found that EBV latency III B-cells possessed the antigenic determinants common to immature Bregs (CD24High CD38High PD-L1High), associated with overexpression of Breg immunosuppressive cytokines (IL-10, TGF-β1 and IL-35). EBV latency III B-cells led to death of autologous CD4 T-cells, as well as inhibition of CD4 and CD8 T-lymphocyte proliferation, favoring regulatory T-cell (Treg) expansion. We found that this expansion was mediated by the PD-1/PD-L1 axis. This study highlights a new mechanism of EBV for t diversion of the host immune system thereby increasing its oncogenic properties.

Precision medicine has allowed for the development of monoclonal antibodies that unmask the anti-tumor immune response. These agents have provided some patients durable clinical benefit. However, PD-1 and PD-L1 inhibitor therapies are effective in a small group (10-20%) of non-small cell lung cancer (NSCLC) patients when used as single-agent therapy. The approved companion diagnostic is expression of the immune cell surface molecule, programmed death ligand 1 (PD-L1), on tumors measured by immunohistochemistry (IHC). Studies in tumor biology and immune surveillance dictate that PD-1 inhibitor efficacy should depend on the level of PD-L1 expression; however, the literature has not followed with convincing evidence. The limitations of this test include timing of tissue acquisition, tumor heterogeneity, and timing of therapy relative to the expression of PD-L1. In addition, the requirement of analyzing tumor tissue biopsy samples from a patient is cumbersome. Thus, a peripheral blood biomarker that predicts efficacy of PD-1/PD-L1 inhibition would be optimal for precise and cost-effective treatment. A history of chronic inflammatory diseases may be advantageous for a cancer patient who is treated with PD-1/PD-L1 inhibitors and may allow them to then mobilize a swift immune response to tumor cells. Specific biological components of this persistent inflammation may predict PD-1 inhibitor response. We have taken a novel approach to leverage national healthcare claims data that couples patient history with response to therapy. We have identified potential peripheral blood biomarkers of response to PD-1/PD-L1 inhibitors using a combination of healthcare outcomes and molecular markers that correlate with therapeutic efficacy.

Aujourd’hui, il est clairement établi que les lymphocytes T (LT) du donneur stimulés chroniquement par les antigènes mineurs (mHAgs) du receveur sont responsables du développement de la maladie du greffon contre l’hôte (GVHD). Il devient dès lors primordial de mettre au point des mécanismes permettant de contrôler l’activité et la fonctionnalité des LT du donneur soumis à une stimulation antigénique persistante. Nous avons montré dans un modèle in vivo de GVHD chronique qu’il est possible de réguler par deux mécanismes différents l’activité des LT du donneur stimulés chroniquement par un mHAg du receveur. Premièrement, la stimulation chronique des LT CD4+ du donneur par l’mHAg modifie fortement leurs fonctions. Ceux-ci s’adaptent à la présence de l’mHAg et y deviennent insensibles. Les LT CD4+ adaptés se caractérisent par un nombre élevé d’ARNm ainsi qu’une importante augmentation à leur surface de l’expression du récepteur inhibiteur PD-1. Nous avons montré que le blocage de la voie de costimulation négative PD-1/PD-L1 inverse et supprime l’adaptation des LT CD4+, stimule fortement leur production d’IFN-γ, entraînant le développement d’une maladie sévère. Le blocage de la voie de costimulation négative PD-1/PD-L1 aggrave aussi le choc toxique causé par l’injection de Lipopolysaccharide (LPS) et active la réaction immunitaire responsable du rejet de peaux mâles greffées sur des souris contenant des LT CD4+ adaptés. Ces résultats suggèrent que les LT CD4+ s’adaptent à la persistance de l’antigène en élevant leur seuil d’activation via la voie de costimulation négative PD-1/PD-L1. D’un autre côté, nos résultats soulignent la capacité que possèdent les cellules NK du receveur à contrôler l’activité ainsi que la prolifération des LT CD4+ du donneur soumis à une stimulation antigénique persistante. Cette faculté de régulation que détiennent les cellules NK préserve le receveur du développement d’une GVHD chronique. La régulation de la prolifération et de l’activité des LT CD4+ par les cellules NK s’effectue via NKG2D, un récepteur activateur présent à la surface de ces cellules. En effet, l’expression de certains ligands de NKG2D est augmentée dans les LT CD4+ activés. L’injection d’anticorps bloquant NKG2D inhibe l’activité régulatrice des cellules NK. Celle-ci semble s’effectuer par un mécanisme indépendant de la perforine. Nos résultats montrent que la voie de costimulation négative PD-1/PD-L1 est le mécanisme moléculaire utilisé par les LT CD4+ adaptés à l’mHAg pour calibrer leurs activités et leurs fonctionnalités en réponse à une stimulation antigénique persistante. Ils soulignent aussi le rôle des cellules NK dans le contrôle de l’activité et de la prolifération des LT CD4+ responsables du développement de la GVHD chronique.