Induction de cellules B régulatrices par HLA-G
Au cours de ce travail, nous rechercherons si comme pour les cellules T, HLA-G induit des cellules B régulatrices (Bregs). Ces cellules ont été récemment décrites dans des modèles de pathologies auto-immunes chez l’animal et chez l’homme où elles joueraient un rôle important dans le maintien de la tolérance immunitaire. Différents phénotypes ont été attribués à cette fonction régulatrice des cellules B, la sécrétion d’IL-10 étant la caractéristique majeure impliquée dans leur fonction. Notre projet sera mené avec une protéine HLA-G soluble recombinante déjà produite, purifiée et validée au laboratoire 1. La différentiation des cellules B en Bregs sera déterminée par cytométrie de flux à l'aide de marqueurs déjà décrits dans la littérature pour ces cellules tels que: le rapport CD32a/CD32b, CD19high CD24high CD38high CD5+ CD23- CD1dhigh. Ce travail sera poursuivi par une approche transcriptomique comparant les profils des cellules B traitées ou non par HLA-G, ce qui permettra non seulement de caractériser le profil transcriptionnel régulateur et en faveur de la survie des cellules B, mais aussi d'identifier d'éventuels nouveaux facteurs modulés par HLA-G au niveau du phénotype/fonction des cellules B. Les phénotypes de cellules B régulatrices identifiées seront alors recherchés dans des pathologies où HLA-G a été impliquée, en particulier chez des patients transplantés ou atteints de cancer.
Transplantation : Implication de la molécule HLA-G dans l’immunomodulation de la cellule épithéliale bronchique chez des patients greffés pulmonaires
Le rejet chronique, sous la forme d’une bronchiolite oblitérante, reste la première cause de mortalité chez les patients greffés pulmonaires. La cible de ce rejet chronique est la cellule épithéliale bronchique (CEB), via des lésions cellulaires impliquant son interaction avec les cellules dendritiques des voies aériennes et les cellules T du receveur. De nombreuses données in vitro et en transplantation d’organes suggèrent un état de tolérance associée à l’expression de la molécule HLA-G, par la modulation des fonctions des cellules effectrices de la réponse immune (cellules NK, T, et APC) 2. En greffe pulmonaire chez l’homme, nous avons montré préalablement que l’expression de HLA-G par les CEB était corrélée à la stabilité du greffon pulmonaire 3. Afin de reproduire les mécanismes les plus proches de la réalité, nous proposons d’étudier une réaction mixte entre les APC et les lymphocytes T autologues de patients greffés pulmonaires en état stable, ou en rejet chronique en présence de CEB du greffon. Le rôle potentiel du microenvironnement (incluant la molécule HLA-G, et l’IL-15 impliquée dans le rejet) des cultures primaires de CEB sur la différentiation monocytaire en APC et sur la prolifération lymphocytaire lors de la réaction mixte seront analysés.
L'étude du dialogue entre la cellule épithéliale bronchique et les cellules immunitaires du receveur se base sur l’hypothèse qu’un des premiers niveaux de modulation serait lié à la capacité de la CEB de jouer directement le rôle d’APC vis-à-vis des lymphocytes T. Deuxièmement, la CEB pourrait affecter la fonction des cellules immunitaires (cellules dendritiques et lymphocytes T) en produisant un microenvironnement favorable, via la sécrétion de facteurs solubles. L'implication de la molécule HLA-G dans ce microenvironnement sera recherchée. Pour réaliser ces objectifs, nous collaborons avec l’unité INSERM U700 de physiopathologie respiratoire et le service clinique de pneumologie de l'hôpital Bichat. Le caractère ambitieux de ce projet réside dans la prise en compte de l'immunité locale dans le greffon pulmonaire à travers l'étude des propriétés immunologiques de la cellule épithéliale bronchique du greffon et sa capacité à contrôler la réaction de rejet. Ce projet devrait ainsi permettre de préciser le rôle de la cellule épithéliale bronchique comme acteur majeur modulant la réponse immunitaire du receveur. Finalement, afin de mieux comprendre les mécanismes de l’expression de HLA-G nous allons analyser les allèles de HLA-G à la fois du donneur et du greffon pour évaluer leur pertinence dans le cadre de l’acceptation ou le rejet de la greffe.
Tumeurs liquides : Rôle de HLA-G dans les interactions entre cellules B tumorales et cellules stromales dans la moelle osseuse de patients atteints de myélome
Nous avons récemment démontré que la molécule HLA-G sous forme soluble d’une part inhibe la prolifération et la différenciation des cellules tumorales B (notamment les cellules CD138+ myélomateuses) 1, et d’autre part exerce une activité anti-ostéoclastique. Notre objectif est d’étudier les interactions entre cellules hématopoïétiques et cellules stromales mésenchymateuses dans des expériences de co-culture à partir de prélèvements de moelle osseuse de patients atteints de myélomes comparativement à des individus sains. Le rôle joué par HLA-G et ses récepteurs au sein de ces interactions cellulaires et le bénéfice de son activité anti-ostéoclastique seront évalués grâce à l’utilisation d’anticorps bloquant et de protéines recombinantes.
Thérapie cellulaire
Un des écueils de la thérapie cellulaire reste le rejet des cellules transplantées. Compte tenu des propriétés tolérogènes de la molécule HLA-G, les enjeux thérapeutiques sont soit l’utilisation de ses propriétés immuno-tolérogènes afin de favoriser l’implantation des cellules transplantées, soit la génération de cellules exprimant HLA-G pour la greffe tissulaire. Dans ces contextes, nous conduisons des études impliquant les cellules souches mésenchymateuses.
Cellules Souches Mésenchymateuses
Nous proposons de poursuivre l’étude des conséquences fonctionnelles de l’expression de HLA-G par les cellules souches mésenchymateuses (CSM) sur l’induction d’une tolérance immunitaire in vitro et in vivo, i.e. de caractériser la contribution de la molécule HLA-G aux propriétés tolérogènes des CSM, dans le cadre de leur utilisation soit en thérapie adjuvante de tolérisation, soit en réparation osseuse et cutanée. Après avoir étudié le rôle de HLA-G exprimée par les CSM sur la fonction des cellules T et NK 4, nous analyserons les cellules présentatrices d’antigènes et les lymphocytes B. Différents aspects seront étudiés tels que la réponse proliférative, la sécrétion de cytokines et d’anticorps, l’induction de cellules B régulatrices et de cellules présentatrices d’antigène tolérogènes. Nous étudierons également l’influence de facteurs environnementaux tels que la présence de certaines cytokines (IFN- et TNF- mimant un contexte inflammatoire ou LIF, Progestérone et IL-10 mimant un contexte tolérogène) et des conditions de cultures en hypoxie sur l’expression et la fonction de HLA-G par les CSM. En parallèle, nous avons initié une collaboration avec l’EFS de l’hôpital Mondor (programme européen REBORNE) basé sur l’étude d’un modèle murin de xénotransplantation consistant en l’injection de CSM humaines en association avec des biomatériaux chez des souris immunocompétentes. Nous évaluerons si ces cellules sont acceptées et génèrent de l’os in vivo. L’impact de HLA-G dans l’induction de cet état de tolérance sera analysé à travers l’utilisation d’anticorps bloquants anti-HLA-G. Par ailleurs, notre collaboration avec le Centre de Percy se poursuivra avec pour objectif l’utilisation de CSM allogéniques provenant de tissus extra-embryonnaires dans la réparation cutanée. A ce titre, cette collaboration est menée également avec le Centre des grands brûlés de l’Hôpital Saint-Louis.