Academic literature on the topic 'Inhibiteurs de points de contrôle immunitaire'

Les points de contrôle du système immunitaire sont des systèmes moléculaires qui complètent les processus déclenchés par la reconnaissance antigénique en contrôlant l’inhibition ou l’activation des lymphocytes et des cellules myéloïdes, notamment celle des lymphocytes T régulateurs (Treg), permettant ainsi de combiner réponses immunes et maintien de la tolérance au soi. En cancérologie, l’inhibition de points de contrôle inhibiteurs vise à amplifier les réponses immunitaires existantes dirigées contre les tumeurs. Parmi ces points de contrôle inhibiteurs, dont des antagonistes sont en utilisation clinique, se trouvent CTLA-4 (cytolytic T-lymphocyte-associated antigen 4 ou CD152), PD-1 (programmed cell death 1, ou CD279), PD-L1 (programmed cell death-ligand 1, ou CD274), LAG-3 (Lymphocyte-activation gene 3, ou CD223), TIM3 (T-cell immunoglobulin and mucin-domain containing-3), TIGIT (T cell immunoreceptor with Ig and ITIM domains), VISTA (V-domain Ig suppressor of T cell activation), ou B7/H3 (ou CD276). La stimulation de points de contrôle activateurs tels que les molécules de co-activation CD28, CD137 (aussi appelé 4-1BB), OX40 [aussi appelé tumor necrosis factor receptor superfamily, member 4 (TNFRSF4)], GITR (Glucocorticoid-induced tumor necrosis factor receptor family-related protein) ou CD40, est également testée en cancérologie, le plus souvent en combinaison avec un antagoniste de point de contrôle inhibiteur. Dans les maladies auto-immunes et inflammatoires, des antagonistes de points de contrôle activateurs (CD28, CD40) et des agonistes de points de contrôle inhibiteurs (LAG-3) sont également à l’essai. Dans cette revue, nous mettons l’accent sur certains modulateurs de points de contrôle pour lesquels le mécanisme d’action a été particulièrement étudié. Cette description ne pouvant être exhaustive, nous avons regroupé dans le Tableau I l’ensemble des anticorps monoclonaux (AcM) ou protéines recombinantes en usage clinique à notre connaissance, modulant l’action d’un point de contrôle du système immunitaire.

L’utilisation des inhibiteurs de points de contrôle immunitaire a révolutionné la prise en charge et le pronostic de nombreux patients atteints de cancer. L’arrivée de ces nouveaux traitements s’est accompagnée de la découverte de nouveaux effets indésirables nécessitant des prises en charge spécifiques. De plus, l’évolution tumorale et sa surveillance sous immunothérapie est différente de celle sous traitements classiques, et ont nécessité une adaptation des critères radiologiques et du suivi des lésions tumorales. De nombreuses autres cibles thérapeutiques existent, et pourraient potentiellement être associées aux inhibiteurs des points de contrôle immunitaires. Il existe donc encore de nombreux défis à relever afin de mieux comprendre et d’optimiser l’utilisation de ces nouvelles molécules.

Le développement des inhibiteurs des points de contrôle immunitaires représente aujourd’hui un enjeu majeur en cancérologie en termes de gestion des toxicités induites par ces molécules qui ciblent des mécanismes moléculaires clés de la tolérance immunitaire, que les tumeurs détournent pour échapper à la surveillance immunitaire. Les effets secondaires de ces molécules peuvent affecter, avec des fréquences variées - et parfois très à distance de l’administration - l’ensemble des organes. Dans cette revue, nous présentons les différents effets secondaires de ces traitements et les grands principes de leur prise en charge actuelle.

En un peu plus de 10 ans, les inhibiteurs de points de contrôle immunitaire, en particulier les anti-PD-1/L1, ont révolutionné la prise en charge des patients atteints de cancers. Néanmoins, ils n’affectent qu’une petite partie de la population de patients. Le principal enjeu actuel de l’immuno-oncologie est de surmonter ces résistances en ciblant de nouveaux points de contrôle et d’autres cellules immunitaires, en combinant ces nouvelles immunothérapies entre elles et avec d’autres standards de traitement. Monalizumab est un nouvel anticorps qui stimule simultanément l’action anti-tumorale des cellules NK et T en bloquant l’un de leurs récepteurs inhibiteurs : NKG2A. NKG2A est présent à la surface des deux types de cellules et son ligand, HLA-E, est très fréquemment surexprimé par les tumeurs humaines, ce qui ouvre une large fenêtre thérapeutique au monalizumab.

L’immunothérapie représente désormais un des piliers de la prise en charge du cancer, notamment avec l’arrivée des inhibiteurs de points de contrôle (checkpoint) immunitaire (ICI, immune checkpoint inhibitors). Ces anticorps thérapeutiques ciblent ces co-signaux inhibiteurs entre cellules tumorales ou cellules présentatrices d’antigènes et lymphocytes T, activant ou réactivant ainsi une immunité cellulaire T anti-tumorale. Mais la survenue d’une toxicité immunologique, qui peut concerner tous les organes, représente le facteur limitant dans le développement clinique de ces anticorps. La gestion de cette toxicité nécessite une collaboration étroite entre oncologues et spécialistes d’organe, et repose sur l’utilisation de corticoïdes et/ou d’autres immunosuppresseurs, avec l’objectif de contrôler la dysimmunité induite sans perdre l’efficacité anti-tumorale.

L’identification dans les années 1990 du rôle des molécules CTLA-41 et PD-1, des récepteurs inhibiteurs des lymphocytes T (LT), dans le contrôle de la réponse immunitaire anti-tumorale, a conduit à l’attribution du Prix Nobel de Physiologie ou Médecine en 2018 à James Allison et Tasuku Honjo. Ces récepteurs inhibiteurs définissent ainsi des points de contrôle immunologique, communément nommés par l’anglicisme immune checkpoints, indispensables pour éviter un retentissement délétère de la réponse immunitaire sur les tissus sains et ainsi garantir l’intégrité de l’hôte. Cette découverte majeure a conduit Allison et Honjo à développer des anticorps capables de provoquer le relâchement de ces « freins » immunitaires, permettant ainsi d’attaquer avec efficacité les cellules tumorales. La molécule CTLA-4 module l’amplitude de l’activation précoce des LT et inhibe l’activité de CD28, un co-récepteur activateur majeur de ces cellules. La molécule PD-1 est, elle, exprimée par les LT mémoires et effecteurs, et semble intervenir dans la régulation des cellules chroniquement activées, comme lors des processus inflammatoires. Les traitements par anticorps qui découlent de ces découvertes ont pris une place majeure dans l’arsenal des thérapies anti-cancéreuses. Cette revue présente une synthèse des connaissances sur CTLA-4, PD-1 et leurs ligands, de leurs mécanismes d’action et de régulation, ainsi qu’un état des lieux de la compréhension des biomarqueurs associés à la réponse clinique des traitements par anticorps anti-PD-1/PD-L1 et anti-CTLA-4.

Les inhibiteurs de point de contrôle immunitaire (IPCI) ont révolutionné la prise en charge de certains cancers avancés mais leur succès dépend de divers facteurs génétiques, biologiques et environnementaux. De multiples études rétrospectives ont montré des associations négatives entre l’usage d’un inhibiteur de pompe à proton (IPP) et la réponse clinique à un IPCI. Ces IPP sont également connus pour perturber la composition du microbiote intestinal, un élément clé dans la modulation de la réponse immunitaire aux IPCI. Nous avons émis l’hypothèse que la dysbiose induite par les IPP pourrait être à l’origine d’un effet défavorable des IPP envers la réponse tumorale aux IPCI. Nous avons utilisé des modèles murins de cancer en greffe sous-cutanée pour étudier la réponse immunitaire antitumorale au cours d’un traitement par IPCI de manière concomitante ou non à un traitement IPP (oméprazole). Nos premiers résultats ont montré des modifications du microbiote intestinal chez les souris traitées par oméprazole, toutefois sans effet sur l’efficacité des IPCI. La dysbiose intestinale associée aux IPP chez l’Homme étant probablement due au passage de bactéries orale dans l’intestin, nous avons transplanté un microbiote oral humain chez les souris pour reproduire cet effet chez la souris. La présence de ce microbiote oral associée au traitement IPP semble compromettre le contrôle de la progression tumorale chez les souris, mais devra être confirmé. En parallèle nous avons montré in vitro que l’oméprazole exerce un effet direct sur les fonctions effectrices des lymphocytes T et NK, notamment sur l’expression de FasL membranaire. L’administration d’oméprazole chez la souris a par ailleurs été associé à une diminution de l’expression de FasL à la membrane des cellules T/NK isolés des tumeurs ou du sang périphérique. Ces travaux encouragent à approfondir la recherche du rôle de bactéries orales dans l’effet de l’oméprazole sur la réponse immunitaire antitumorale mais suggèrent également de considérer l’effet direct de l’oméprazole sur les fonctions immunitaires au sein des tumeurs
Immune checkpoint inhibitors (ICIs) have revolutionized the management of many advanced cancers, but their success depends on genetic, biological, and environmental factors. Multiple retrospective studies have shown negative associations between the use of proton pump inhibitors (PPIs) and clinical response to ICIs. PPIs are also known to modify the composition of the gut microbiome, a key factor in modulating the immune response to ICIs. We hypothesized that PPI-induced dysbiosis could be responsible for the negative association to clinical outcomes in cancer patients. We used murine models of subcutaneous cancer grafts to study the antitumor immune response during ICI treatment, either concomitantly or not with PPI treatment (omeprazole). Our initial results showed changes in the gut microbiome in mice treated with omeprazole, but without any impact on the efficacy of ICIs. Since the PPI-associated intestinal dysbiosis in humans is likely due to the translocation of oral bacteria into the intestine, we transplanted a human oral microbiome into mice to mimic this effect. The presence of this oral microbiome, combined with PPI treatment, appeared to impair tumor progression control in mice but needs further experiments. In parallel, we demonstrated in vitro that omeprazole exerts a direct effect on the effector functions of T and NK cells, particularly on the expression of membranebound FasL. Additionally, omeprazole administration in mice was associated with decreased FasL expression on the surface of T/NK cells isolated from tumors or peripheral blood. These findings encourage further research into the role of oral bacteria in the effects of omeprazole on the antitumor immune response, while also suggesting that the direct impact of omeprazole on immune functions within tumors should be considered

En raison du manque d'efficacité et de la toxicité des thérapies conventionnelles contre le cancer, la recherche s'est concentrée sur le développement de nouvelles stratégies. Ces efforts ont été à l'origine de l'essor de l'immunothérapie, dont les acteurs les plus récents sont les anticorps monoclonaux ciblant les points de contrôles immunitaires (PCI). Parmi ces inhibiteurs des PCI, on retrouve les anticorps ciblant la protéine de surface « Programmed Cell Death 1 », les anti-PD1, et ceux ciblant son ligand, « Programmed Cell Death Ligand 1 », les anti-PDL-1. Ces anticorps ont démontré une efficacité spectaculaire dans plusieurs types de cancers, et sont aujourd'hui couramment utilisés en clinique comme thérapies dans le mélanome, le cancer du poumon, de la vessie et du rein. Cependant, ces traitements ne profitent pas à tous les patients atteints de cancer, avec en moyenne 60% de résistance innée, et 25% de résistance acquise après une réponse primaire aux anticorps, variable selon le type de tumeur. Les phénomènes impliqués dans la résistance sont à l'heure actuelle peu connus. Ainsi, l'objectif de mon projet de recherche consistait à établir des modèles in vivo de résistance acquise aux anti-PD1 et anti-PDL 1. Pour ce faire, nous avons utilisé des tumeurs syngéniques de rein (RENCA), de vessie (MB49 et MBT-2) et de colon (MC38) et des souris immunocompétentes, que nous avons rendues résistantes aux traitements en les soumettant à des séries de réimplantation de tumeurs et de traitements, induisant une pression de sélection jusqu'à l'obtention d'un phénotype résistant. Le succès du blocage de l'axe PD1/ PDL-1 étant fortement lié à l'état du microenvironnement tumoral, nous avons mis en place un protocole d'immunophénotypage. Nous avons ainsi pu observer les cellules au profil « anti-tumoral », telles que les cellules T, les Natural Killer, et les macrophages M1, mais également les cellules ayant une fonction immunosuppressive, telles que les macrophages M2, les MDSC, les Treg. Enfin, certaines études ayant identifié une sur-régulation des PCI inhibiteurs alternatifs dans les cas de résistance acquise à l'anti-PD1, nous avons également observé l'expression de LAG3, TIM3 et TIGIT en plus de l'expression de PD1 et PDL-1. Nous avons ainsi pu déterminer que la résistance semble très fortement dépendante du modèle tumoral, même si nous avons pu identifier une diminution des macrophages M1 anti-tumoraux dans l'ensemble des modèles résistants à l'anti- PD1, et une augmentation des Treg dans les modèles résistants à l'anti-PDL-1, suggérant un mécanisme commun de résistance propre respectivement à l'anti-PD1 et à l'anti-PDL-1. Suite à l'identification par Zaretsky et al. de gènes impliqués dans la voie interféron dans des cas de résistance acquise de mélanome traité à l'anti- PD1, nous avons également décidé d'étudier le profil moléculaire des tumeurs résistantes. Cela nous a permis d'identifier 5 gènes communs entre les modèles anti- PD1 et anti-PDL-1 résistants, dont SERPINF1 et FCNA qui semblent prometteurs comme cibles à valider. Enfin, en parallèle de l'établissement et de la caractérisation des modèles de résistance acquise, nous avons testé de nouvelles approches thérapeutiques de potentialisation des anticorps anti-PD1 et anti-PDL-1 en combinaison avec des chimiothérapies de référence pour le cancer étudié. Nous avons ainsi démontré une potentialisation dans les modèles sauvages de cancer du côlon MC38 et de la vessie MB49, aucun effet de la combinaison dans le modèle de cancer du sein métastatique 4T1, et une inhibition de l'effet de l'anti-PDL-1 avec la combinaison dans le modèle de vessie MBT-2. L'immunophénotypage nous a permis de constater ici aussi des différences très importantes entre les modèles tumoraux, au niveau basal et après traitement [etc...]
Because of the limited efficacy and the toxicity of conventional therapies to fight cancer, researchers focused on the new trategies. These efforts lead to the emergence of immunotherapies, whose msot recent actors are the monoclonal antibodies targeting immune checkpoint (ICP). Among those ICP inhibitors, we found antibodies targeting the surface protein « Programmed Cell Death 1 », called anti- PD1, and those targeting its ligand, « Programmed Cell Death Ligand 1 », called anti- PDL-1. Those antibodies shown a great efficacy in a wide diveristy of cancers, and are currently used for clinical practice in the case of melanoma, lung cancer, bladder cancer and renal cell carcinoma. However, those treatments don’t benefit to all tumor bearing patients, with a mean of 60% of innate resistance, and 25% of acquired resistance following a primary response, variable according to tumor type. Phenomena involved in resistance are currently poorly described. In this context, the aim of my project was to establish in vivo preclinical models of acquired resistance to anti-PD1 and anti-PDL-1. To do that, we used syngeneic renal cancer (RENCA), bladder cancer (MB49 and MBT-2), and colorectal cancer (MC38), and immunocompetent mice, that we have made resistant by serial reimplantations of tumors pieces and serial treatments, inducing a selection pressure until we obtained a resistant phenotype. The efficiency of PD1/PDL-1 axis blocking is strongly linked to the microenvironment composition, as a result we realized an immunophenotyping protocol. We observed anti-tumor cells as T cells, Natural Killer cells, and M1 macrophages, but also cells harboring immunosuppressive functions, as M2 macrophages, MDSC, and Treg. Moreover, some studies have identified an upregulation of alternatives ICP in the context of acquired resistance to anti-PD1, so we also observed the expression of LAG3, TIM3 and TIGIT besides PD1 and PDL-1 expression. We shown that resistance is strongly dependant to the tumor model, even if we identified a decrease of anti-tumor M1 macrophages is models resistant to anti-PD1, and an increase of Treg in models resistant to anti-PDL-1, suggesting a common mechanism of resistance specific to respectively anti PD1 and anti-PDL-1. Following Zaretsky and al. identification of genes involved in interferon pathway in the case of acquired resistance to anti-PD1 in melanoma, we decided to study the molecular profile of resistant tumors. We identified 5 common genes differently modulated between anti-PD1 and anti-PDL-1 resistant models, including SERPINF1 and FCNA which seems to be promising as targets to validate. Lastly, in parallel to establishment and characterization of preclinical models of acquired resistance, we tested new therapeutical approches of anti-PD1 and anti- PDL-1 potentiation in combination with reference chemotherapies. We shown a synergy in wild-type colorectal and bladder cancers (MC38 and MB49), no effect of the combination in metastatic breast cancer 4T1, and an inhibition of anti-PDL 1 effect in bladder cancer MBT-2. Immunphenotyping of tumors allowed us to observe here also high differences between tumor models, both at baseline and after treatments initiation. To conclude, even if our results need a validation with patients samples, we demonstrated that different cellular and molecular modifications could be involved in resistance to anti-PD1 and anti-PDL-1, and that resistance could be bypass with chemotherapy combination, according to tumor type

Les checkpoints immunitaires sont des récepteurs qui régulent négativement les réponses des lymphocytes T déclenchées par les récepteurs d'antigène (TCR) par les récepteurs de co-stimulations. Les thérapies basées sur l'utilisation d'anticorps monoclonaux visant à bloquer ces récepteurs ont considérablement amélioré l'efficacité des thérapies contre le cancer. Le checkpoint immunitaire BTLA régule l'activation des lymphocytes T et la maintenance des lymphocytes T CD8+ en périphérie en inhibant la signalisation émanant du TCR par l'intermédiaire de la tyrosine-phosphatase à domaine SH2, SHP-1. BTLA est exprimé au sur les lymphocytes T en cours de développement dans le thymus au stade de la sélection positive mais on ignore ses fonctions biologiques dans ce contexte. THEMIS est une protéine de signalisation essentielle au développement des lymphocytes T et au maintien des lymphocytes T CD8+ dans les tissus périphériques. La délétion du gène codant pour THEMIS est associée à un défaut de la sélection positive des thymocytes et à une lymphopénie. THEMIS stimule la sélection positive et le maintien des lymphocytes T CD8+ en inhibant l'activité catalytique de SHP-1. Nous avons émis l'hypothèse que THEMIS puisse stimuler la sélection positive et le maintien des lymphocytes T CD8+ en réprimant les fonctions inhibitrices de BTLA. Nous avons montré que la délétion du gène codant pour THEMIS dans des modèles de souris accroit la capacité de BTLA à inhiber l'activation et la différentiation des lymphocytes CD4+ et CD8+.THEMIS est recruté à BTLA et réprime l'activité phosphatase de SHP-1 en augmentant l'oxydation de sa cystéine catalytique. La déficience en THEMIS n'a cependant pas d'effet sur les fonctions inhibitrices du checkpoint immunitaire PD-1 qui dépend principalement de la tyrosine-phosphatase SHP-2. Nous montrons que la délétion du gène codant pour BTLA restaure la sélection positive dans les souris déficientes pour THEMIS, indiquant que THEMIS stimule la sélection positive en bloquant la signalisation inhibitrice de BTLA. THEMIS stimule aussi le maintien des lymphocytes T CD8+ périphériques en diminuant la capacité de BTLA à inhiber les signaux de survie déclenchés par les récepteurs à l'IL-2 et à l'IL-15. Ces résultats suggèrent que les signaux inhibiteurs déclenchés par les checkpoints immunitaires dépendent des interactions avec leurs ligands mais sont aussi contraints par des protéines intracellulaires qui modulent le seuil à partir duquel ces récepteurs sont capables d'inhiber les lymphocytes T. Ces résultats ont des conséquences dans la compréhension des mécanismes thérapeutiques impliqués dans le traitement du cancer et dans les mécanismes liés à l'émergence des maladies auto-immunes
Immune checkpoints are receptors that negatively regulate T lymphocyte responses triggered by antigen receptors (TCR) via co-stimulatory receptors. Therapies based on the use of monoclonal antibodies targeting these receptors have significantly improved the efficacy of cancer therapies. The immune checkpoint BTLA regulates T lymphocyte activation and maintenance of peripheral CD8+ T lymphocytes by inhibiting signaling emanating from the TCR through the SH2 domain-containing tyrosine phosphatase, SHP-1. BTLA is expressed on T lymphocytes during development in the thymus at the positive selection stage, but its biological functions in this context are unknown. THEMIS is a signaling protein essential for T lymphocyte development and maintenance of CD8+ T lymphocytes in peripheral tissues. Deletion of the gene encoding THEMIS is associated with a defect in positive selection of thymocytes and lymphopenia. THEMIS promotes positive selection and maintenance of CD8+ T lymphocytes by inhibiting the catalytic activity of SHP-1. We hypothesized that THEMIS may promote positive selection and maintenance of CD8+ T lymphocytes by repressing the inhibitory functions of BTLA. We have shown that deletion of the gene encoding THEMIS in mouse models increases BTLA's ability to inhibit activation and differentiation of CD4+ and CD8+ lymphocytes. THEMIS is recruited to BTLA and represses SHP-1 phosphatase activity by increasing oxidation of its catalytic cysteine. Deficiency in THEMIS, however, has no effect on the inhibitory functions of the immune checkpoint PD-1, which primarily depends on the tyrosine phosphatase SHP-2. We show that deletion of the gene encoding BTLA restores positive selection in THEMIS-deficient mice, indicating that THEMIS promotes positive selection by blocking BTLA's inhibitory signaling. THEMIS also promotes maintenance of peripheral CD8+ T lymphocytes by reducing BTLA's ability to inhibit survival signals triggered by IL-2 and IL-15 receptors. These results suggest that inhibitory signals triggered by immune checkpoints depend on interactions with their ligands but are also constrained by intracellular proteins that modulate the threshold at which these receptors are able to inhibit T lymphocytes. These findings have implications for understanding the therapeutic mechanisms involved in cancer treatment and the mechanisms underlying the emergence of autoimmune diseases

Les anticorps monoclonaux thérapeutiques ciblant les inhibiteurs de checkpoints immunitaires, tels que PD-1 et CTLA-4, ont pour objectif d'induire la réactivation de l'immunité anti-tumorale. Cependant, une limite à l'utilisation de ces immunothérapies anti-cancéreuses est l'émergence de toxicités auto-immunes ou irAEs (« immune-related adverse events »). La survenue d'effets secondaires spécifiquement associés à ce type de traitement est observée chez 30 à 90% des patients. De plus, les toxicités peuvent nécessiter une réduction ou un arrêt de l'immunothérapie. Des premières études ont démontré une importante implication des lymphocytes T, ciblés par les immunothérapies, dans l'émergence d'effets secondaires. Cependant, une contribution importante des lymphocytes B dans les réponses anti-tumorales suggèrent également un rôle de l'immunité humorale dans ces toxicités. Une étude phénotypique et fonctionnelle des lymphocytes B périphériques et des autoanticorps circulants a donc été conduite sur deux cohortes de patients atteints de cancer solide, traités par immunothérapie et développant ou non des toxicités. La caractérisation des lymphocytes B périphériques au cours du traitement a été réalisé par cytométrie spectrale. De plus, un protocole de culture de lymphocytes B triés nous a permis d'étudier leur capacité de production d'anticorps et leur association avec l'émergence de toxicités. Des approches complémentaires ont été réalisées afin d'évaluer l'auto-réactivité sérique et plasmatique des patients au cours de l'immunothérapie, notamment chez des patients développant des effets secondaires cardiaque et/ou musculaire. L'étude des fonctions pathogéniques des auto-anticorps issus de patients et présentant des réactivités contre des antigènes cardiaques a été réalisée sur des lignées de cardiomyocytes et dans un modèle de sphéroïdes cardiaques. Chez les patients atteints de mélanome et développant des toxicités, une faible expression de molécules inhibitrices (FcγRIIB, CD85j et LAIR-1) à la surface des lymphocytes B périphériques a été observé. Par ailleurs, les lymphocytes B issus de patients atteints de cancer du poumon et développant des toxicités présentent une forte expression du marqueur d'activation CD95 et de re-circulation CXCR5. D'autre part, un enrichissement en populations de lymphocytes B hautement différenciées et activées a été identifié avant l'initiation du traitement chez les patients ayant développé des toxicités. De plus, nous avons identifié chez des patients présentant des toxicités des titres élevés d'auto-anticorps. Ces auto-anticorps peuvent être dirigés contre des autoantigènes cardiaques et musculaires chez des patients atteints de myocardites et/ou myosites. Pour finir, des résultats préliminaires ont permis d'identifier une fixation des auto-anticorps réactifs contre des antigènes cardiaques sur des lignées de cardiomyocytes. Le traitement de sphéroïdes cardiaques avec ces auto-anticorps peut induire une altération de leur contractilité et de la cinétique calcique associée. Nous avons donc mis en évidence une forte activation des lymphocytes B périphériques, associée à une production d'auto-anticorps, chez des patients ayant développé des effets secondaires. Ces résultats soutiennent un rôle potentiel de l'immunité humorale dans les mécanismes sous-jacents à l'émergence d'effets secondaires faisant suite aux immunothérapies anti-checkpoints immunitaires
Immune checkpoints inhibitors (ICI) have revolutionized the treatment of previously incurable malignancies. Unfortunately, the use of ICI also induces a bystander breakdown of peripheral tolerance leading to immune related Adverse Events (irAEs) in 30-90% of treated patients, drastically reducing quality of life and requiring therapy dose reduction or discontinuation. As ICI directly target T cells, they have been considered the main culprit for irAEs. Nevertheless, T cells cannot fully explain adverse events, and the role of B cells and their associated mechanisms have not been characterized. We therefore studied the involvement of peripheral B-cell compartment in irAEs, using both phenotypic and functional approaches, in two cohorts of solid cancer patients treated with anti-PD-1 and/or anti-CTLA-4 monoclonal antibodies. Deep phenotyping of B-cell subsets throughout the treatment and at the onset of irAEs has been performed by multi-parametric spectral flow cytometry. Subsequently, to analyze the functions of B-cell subsets, notably their ability to produce antibodies, we set-up a B-cell culture system allowing in vitro differentiation of B cells into antibody-secreting cells. This gave us the opportunity to analyze the antibody production by circulating B cells and their association with irAEs occurence. The screening of circulating B cells phenotype and function was conducted alongside the evaluation of the serum and plasma reactivity of cancer patients by complementary approaches (ELISA, Western Blot, Immunofluorescence assays). We found that, before treatment, patients that develop ICI-induced irAEs exhibit a significantly lower expression on B cell subsets of the FcγRIIB, CD85j and LAIR-1 inhibitory receptors in melanoma patients and higher expression of the CD95 and CXCR5, respectively activating and lymphoid organs re-circulatory markers in lung cancer patients. In addition, increased in baseline abundance of hyper-activated IgD- memory B cell subset or plasmablasts precursor were observed in patients that will undergo irAEs. Moreover, a part of irAEs patients exhibit baseline or ICI-induce circulating autoantibodies which could be directed against the related tissue of irAEs occurrence. Indeed, patients experiencing cardiac/muscular irAEs demonstrated autoantibodies directed against cardiac tissues and well-defined cardiac/muscle antigens. Finally, IgG derived from cardiac/muscular irAEs patients bound to human cardiomyocytes and perturbed the calcium kinetic and the contractibility of cardiac spheroids. These findings highlight a predisposition of irAEs incidence in patients with baseline highly activated and differentiated circulating B cells associated with autoantibody production. Overall, these results support the potential role of the humoral adaptative immunity in the mechanisms of ICI-induced irAEs

Mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques et mieux cibler les traitements, selon les caractéristiques de la personne et de sa tumeur, font l'objet de recherches intensives , dans le cadre de la médecine cancérologique de précision et personnalisée. Celle-ci commence à intégrer les horloges circadiennes moléculaires, qui génèrent des oscillations périodiques d'environ 24 h du métabolisme, de la prolifération et de la mort cellulaire, ainsi que des réponses aux substances toxiques ou thérapeutiques. De nombreuses études expérimentales, cliniques et épidémiologiques ont montré le rôle important du système circadien dans toutes les étapes de la cancérogenèse, depuis l'initiation et la promotion jusqu'à la progression et la dissémination métastatique. Le système circadien influence aussi la tolérance et l'efficacité des traitements anticancéreux tant dans les modèles expérimentaux que chez les patients. Constatant une apparente grande homogénéité des réponses temporelles à l'immunothérapie des cancers dans ma pratique clinique, j'ai recherché le rôle du moment d'administration et des rythmes circadiens dans l'efficacité des inhibiteurs de points-de-contrôle immunologiques. En effet, cette dernière décade a vu émerger l'immunothérapie comme traitement de référence de plusieurs types de cancer. Cependant tous les patients n'en bénéficient pas, et la guérison ne concerne qu'un faible nombre d'entre eux. Mon travail de thèse a d'abord mis en évidence le rôle de l'heure d'administration des inhibiteurs de point de contrôle immunologique sur leur efficacité et leur tolérance chez des patients atteints de cancer du poumon non-à petites cellules, avec notamment un quadruplement de la survie des patients traités le matin en comparaison de l'après-midi ou la soirée. J'ai ensuite montré, dans une première méta-analyse puis dans une revue de synthèse, que l'administration matinale de l'immunothérapie doublait en moyenne la survie et la survie sans progression des patients atteints de huit types différents de cancer. J'ai alors proposé les mécanismes circadiens principaux capables d'influencer l'efficacité de l'immunothérapie au cours des 24 heures. Enfin, mon travail montre que l'administration matinale d'un inhibiteur de point de contrôle immunologique permet aussi de doubler son efficacité en comparaison d'une administration l'après-midi, malgré son association avec une chimiothérapie immunosuppressive. De plus, les horaires des quatre premiers cycles récapitulent de façon satisfaisante la quasi-intégralité de l'effet chrono-immunothérapeutique. En conclusion, la découverte d'un impact majeur de l'heure d'administration de l'immunothérapie anticancéreuse sur son efficacité est en faveur d'une synchronisation inter-patients des mécanismes circadiens de sa pharmacodynamie vis-à-vis des cellules du système immunitaire. La caractérisation des différences inter-patients de la synchronisation circadienne pourrait encore permettre l'optimisation personnalisée de cette chronoimmunothérapie
A better understanding of physiopathological mechanisms and better-targeted treatments, according to the characteristics of the patient and his/her tumor, are the focus of intensive research, within the framework of precision and personalized cancer medicine. Precision medicine is now beginning to integrate molecular circadian clocks, which generate periodic oscillations of around 24 h in metabolism, cell proliferation and death, as well as responses to toxic or therapeutic drugs. Several experimental, clinical and epidemiological studies have demonstrated the important role of the circadian timing system in all stages of carcinogenesis, from initiation and promotion to progression and metastatic dissemination. The circadian timing system also influences tolerance and efficacy of anti-cancer treatments, both in experimental models and in patients. After my initial observation of an apparent great homogeneity in the temporal responses to cancer immunotherapy in my clinical practice, I have been investigating the role of dosing time and circadian rhythms in the efficacy of immune checkpoint inhibitors. Indeed, immunotherapy has emerged as a standard anticancer treatment for several cancer types in the last decade. However, not all patients benefit from it, and only a small number are cured. My current thesis project results first highlighted the role of the time of administration of immune checkpoint inhibitors on their efficacy and tolerability in patients with non-small cell lung cancer, with a four-fold increase in survival of patients treated in the morning compared with the afternoon or evening. I then showed, in a first meta-analysis and then in a review, that morning administration of immunotherapy doubled on average the survival and progression-free survival of patients with eight different types of cancer. I then propose the main circadian mechanisms that can influence the efficacy of immunotherapy over the course of 24 hours. Finally, my work shows that morning administration of an immune checkpoint inhibitor also doubles its efficacy compared with afternoon administration, despite its combination with immunosuppressive chemotherapy. Moreover, the administration times of the first four immunochemotherapy cycles recapitulate the chrono-immunotherapeutic effect of the treatment over its full duration the vast entire. In conclusion, the discovery of a major impact of the time of administration of cancer immunotherapy on its efficacy is in favor of between-patient synchronization of the circadian mechanisms of its pharmacodynamics vis-à-vis immune system cells. The characterization of between-patient differences in circadian synchronization could further enable personalized optimization of cancer chronoimmunotherapy

Article 1 : Inhibiteurs de points de contrôle dans le carcinome rénal papillaire métastatique : le carcinome papillaire à cellules rénales (pRCC) est le CCR à cellules non claires (nccRCC) le plus courant et une entité distincte, bien qu'hétérogène, associée à de mauvais pronostics. Le paysage thérapeutique du pRCC métastatique (mpRCC) reposait jusqu'à présent sur des thérapies ciblées, imitant les développements antérieurs dans le carcinome rénal métastatique à cellules claires. Cependant, les antiangiogéniques ainsi que les inhibiteurs de mTOR ne conservent qu'une activité limitée dans le mpRCC. Alors que le développement d'inhibiteurs de points de contrôle immunitaires (ICI) est actuellement en cours chez les patients atteints de mpRCC, notre objectif était de discuter des données d'activité précoces et du potentiel de futures stratégies thérapeutiques en monothérapie ou en association. L'expression de points de contrôle immunitaires tels que PD-L1 et de cellules immunitaires infiltrantes dans le pRCC pourrait fournir des informations sur leur immunogénicité potentielle, bien que celle-ci soit actuellement mal décrite. Sur la base de données rétrospectives et prospectives, l'efficacité de l'ICI en monothérapie reste limitée. Les associations avec des inhibiteurs de la tyrosine-kinase, notamment avec des inhibiteurs anti-MET, présentent des taux de réponse prometteurs et pourraient entrer dans la norme de soins chez les patients non traités. Un travail collaboratif est nécessaire pour affiner le paysage moléculaire et immunitaire du pRCC et poursuivre les efforts visant à mettre en place des essais cliniques prédictifs basés sur des biomarqueurs dans ces tumeurs rares.Article 2 : Analyses complètes du microenvironnement tumoral immunitaire dans le carcinome papillaire à cellules rénales. Contexte : le carcinome papillaire à cellules rénales (pRCC) est le CCR à cellules non claires (nccRCC) le plus courant et associé à de mauvais résultats dans le contexte métastatique. Dans cette étude, nous avions pour objectif d'évaluer de manière exhaustive le microenvironnement tumoral immunitaire (TME), largement inconnu, des patients atteints de pRCC métastatique et d'identifier des cibles thérapeutiques potentielles. Méthodes : nous avons effectué une analyse quantitative de l'expression génique du TME en utilisant la méthodologie du compteur MCP, sur 2 cohortes indépendantes de pRCC localisés (n=271 et n=98). Nous avons ensuite caractérisé le TME, en utilisant l'immunohistochimie (n = 38) et le séquençage d'ARN (RNA-seq) (n = 30) sur des pRCC métastatiques de la cohorte prospective de l'essai AXIPAP. Résultats : le clustering non supervisé a identifié 2 « sous-types de TME » dans chacune des cohortes : le « immuno-enrichi » et le « immuno-faible ». Au sein de la cohorte de l'essai AXIPAP, le cluster « immuno-enrichi » était significativement associé à un plus mauvais pronostic. selon la médiane de survie globale à 8 mois (IC95%, 6-29) versus 37 mois (IC95%, 20-NA, p=0,001). Les 2 signatures immunitaires, Teff et JAVELIN Renal 101 Immuno signature, prédictives de La réponse aux inhibiteurs de point de contrôle immunitaire (IPC) dans le ccRCC était significativement plus élevée dans le groupe « enrichi sur le plan immunitaire » (p < 0,05 ajusté). Enfin, 5 gènes différentiellement surexprimés ont été identifiés, correspondant principalement aux populations de lymphocytes B. Conclusion : pour la première fois, en utilisant RNA-seq et IHC, nous avons mis en évidence un sous-type immunitaire TME spécifique du pRCC métastatique, significativement plus infiltré par la population T et Bimmune. Ce groupe « immunoenrichi » semble avoir un pronostic plus défavorable et pourrait avoir une valeur prédictive potentielle de réponse à l’immunothérapie, justifiant la confirmation de ces résultats dans une cohorte de pRCC métastatiques traités par CPI et en association avec des thérapies ciblées
Article 1: Checkpoint inhibitors in metastatic papillary renal cell carcinoma : papillary Renal Cell Carcinoma (pRCC) is the most common non-clear cell RCC (nccRCC) and a distinct entity, although heterogenous, associated with poor outcomes. The treatment landscape of metastatic pRCC (mpRCC) relied so far on targeted therapies, mimicking previous developments in metastatic clear-cell renal cell carcinoma. However, antiangiogenics as well as mTOR inhibitors retain only limited activity in mpRCC. As development of immune checkpoint inhibitors (ICI) is now underway in patients with mpRCC, we aimed at discussing early activity data and potential for future therapeutic strategies in monotherapy or combination. Expression of immune checkpoints such as PD-L1 and infiltrative immune cells in pRCC could provide insights into their potential immunogenicity, although this is currently poorly described. Based on retrospective and prospective data, efficacy of ICI as single agent remains limited. Combinations with tyrosine-kinase inhibitors, notably with anti-MET inhibitors, harbor promising response rates and may enter the standard of care in untreated patients. Collaborative work is needed to refine the molecular and immune landscape of pRCC, and pursue efforts to set up predictive biomarker-driven clinical trials in these rare tumors. Article 2 : Comprehensive analyses of immune tumor microenvironment in papillary renal cell carcinoma. Background : papillary Renal CellCarcinoma (pRCC) is the most common non-clear cell RCC (nccRCC), and associated with poor outcomes in the metastatic setting. In this study, we aimed to comprehensively evaluate the immune tumor microenvironment (TME) ,largely unknown, of patients with metastatic pRCC and identify potential therapeutic targets. Methods : we performed quantitative gene expression analysis of TME using MCP-counter methodology, on 2 independent cohorts of localized pRCC (n=271 and n=98). We then characterized the TME, using immunohistochemistry (n=38) and RNA-sequencing (RNA-seq) (n=30) on metastatic pRCC from the prospective AXIPAP trial cohort. Results: unsupervised clustering identified 2 "TME subtypes", in each of the cohorts : the “immune-enriched” and the “immune-low”.Within AXIPAP trial cohort, the “immune-enriched” cluster was significantly associated with a worse prognosis according to the median overall survival to 8 months (95%CI, 6-29) versus 37 months (95%CI, 20-NA,p=0.001).The 2 immune signatures, Teff and JAVELIN Renal 101 Immuno signature, predictive of response to immune checkpoint inhibitors (CPI) in ccRCC, were significantly higher in the “immune-enriched” group (adjusted p<0.05). Finally, 5 differentially overexpressed genes were identified, corresponding mainly to B lymphocyte populations. Conclusion : for the first time, using RNA-seqand IHC, we have highlighted a specific immune TME subtype of metastatic pRCC, significantly more infiltrated with T and Bimmune population. This “immune-enriched” group appears to have a worse prognosis and could have a potential predictive value for response to immunotherapy, justifying the confirmation of these results in a cohort of metastatic pRCC treated with CPI and incombination with targeted therapies

Les myosites forment un groupe hétérogène de pathologies auto-immunes partageant une atteinte musculaire des patients. Les myosites sont séparées en 5 sous-entités : les dermatomyosites (DM), les syndromes des anti-synthétases (ASyS), les myosites à inclusions (IBM), les myopathies nécrosantes auto-immunes (IMNM) et les myosites induites par inhibiteur de point de contrôle immunitaire (ICI). Les mécanismes physiopathologiques, le phénotype clinique et le pronostic de chaque sous-entité sont différents. Parmi les myosites, ce travail s’est concentré sur les IMNM et les myosites induites par ICI, leur pronostic étant le plus sombre. Des études transcriptomiques à haute résolution, spatiale ainsi qu’en cellule unique ont permis d’étudier le tissu musculaire des patients atteints de ces myosites. Dans les myosites induites par ICI, ces études ont confirmé la cytotoxicité de lymphocytes T CD8 et leur rôle central, principalement celui des populations de lymphocytes T résidents mémoires identifiés dans le muscle ainsi que des macrophages. Nous proposons un modèle pathogénique basé sur la réaction de lymphocytes T résidents mémoires aux traitements ICI. Dans les IMNM, des sous-groupes de macrophages ont été identifiés composés respectivement des macrophages pro-inflammatoires, anti-inflammatoires et de macrophages accompagnés de progéniteurs fibro-adipeux (FAP). Nous proposons que la nécrose stimulerait les macrophages et induirait leur recrutement ce qui permettrait la prolifération des FAP à l’origine de la fibrose exacerbée des patients. La compréhension de ces mécanismes parmi d’autres permet d’envisager de nouvelles cibles thérapeutiques et d’améliorer le pronostic des patients
Myositis are a heterogeneous group of autoimmune pathologies characterized by muscle damage in patients. Myositis are separated into 5 subgroups: dermatomyositis (DM), anti-synthetase syndromes (ASyS), inclusion body myositis (IBM), autoimmune necrotizing myopathies (IMNM) and immune-checkpoint inhibitor (ICI)-induced myositis. The pathophysiological mechanisms, clinical phenotype and prognosis of each subgroup are different. Among myositis, this work focused on IMNM and ICI-induced myositis, which have the poorest prognosis. High-resolution, spatial and single-cell transcriptomic studies have made it possible to study the muscle tissue of patients with these myositis. In ICI-induced myositis, these studies have confirmed the cytotoxicity of CD8 T cells and their central role, mainly of a population of resident memory T cells identified in the muscle, as well as macrophages. We propose a pathogenic model based on the reaction of resident memory T cells to ICI treatments. In IMNM, subgroups of macrophages have been identified composed respectively of pro-inflammatory macrophages, anti-inflammatory macrophages, and macrophages close to fibro-adipogenic progenitors (FAP). We propose that necrosis can stimulate macrophages and induce their recruitment, which would allow the proliferation of FAPs at the origin of exacerbated fibrosis in patients. Understanding mechanisms among others makes it possible to consider new therapeutic targets and improve patient prognosis

Contexte. Les inhibiteurs de point de contrôle immunitaire sont le traitement de première ligne incontesté des mélanomes de stade IV et sont pourvoyeurs d’effets indésirables, souvent immuno-médiés. Il existe une prise en compte croissante des événements immuno-médiés dans la décision thérapeutique et une volonté d’individualisation des prises en charges des patients atteints de mélanome métastatique. Une caractérisation plus fine ce ces événements permettrait une meilleure prédiction de leur survenue et de leurs impacts. Nos connaissances des événements immuno-médiés proviennent majoritairement des essais cliniques randomisés de phase III, par le recueil des données de sécurité le temps de l’étude. Elles ne permettent pas la mise évidence des signaux de sécurité tardifs, survenant très à distance de l’essai clinique, ou des signaux de sécurité rares, non notifiés dans les publications qui en découlent. Matériel et méthodes. Une méta-analyse de sécurité conduite sur les essais cliniques randomisés de ClinicalTrials.gov vise à identifier des signaux de sécurité rares permettant davantage d’exhaustivité. Nous avons déterminé le type et l’incidence des effets rares (représentés par les effets cardiovasculaires) associés à l’exposition aux inhibiteurs de points de contrôle immunitaire dans le mélanome de stade IV. Des études « post-commercialisation » ont été conduites sur trois bases de données : RIC-Mel et Vigibase® préalablement constituées, et Melskintox, constituée spécifiquement pour le recueil des effets immuno-médiés cutanés. Ces études de « vraie vie » permettent d’interroger le type, l’incidence et l’impact des effets immuno-médiés dermatologiques à risque de sous-notification et de caractériser l’ensemble des effets immuno-médiés tardifs à distance de l’instauration de l’inhibiteur de point de contrôle immunitaire car le suivi issu des essais cliniques randomisés est trop court pour être informatif. Enfin, nous avons discuté la sécurité de réintroduire un inhibiteur de point de contrôle immunitaire après un évènement immuno-médié. Résultats. La méta-analyse nous permet d’identifier certains évènements immuno-médiés non identifiés initialement dans les essais cliniques randomisés car ils sont rares et non systématiquement recherchés, comme certains évènements cardiovasculaires. Ils peuvent pourtant être graves (myocardite, péricardite). Certains, comme la dyslipidémie, laissent supposer un long délai d’apparition, permis par l’allongement de la survie des patients présentant un mélanome et traités par inhibiteurs de points de contrôle immunitaire. En étude de cohorte de vraie vie, d’autres évènements tardifs et sévères peuvent survenir très à distance de l’initiation du traitement (après deux ans) et affecter tous les organes. Les patients atteints d’un mélanome SSM semblent plus à risque de présenter un effet indésirable tardif. Certains évènements immuno-médiés fréquents et rarement graves sont imparfaitement recherchés et la diversité des présentations cliniques peu connue. Les pronostics semblent être différents selon que l’effet immuno-médié cutané est une dermatose inflammatoire bénigne, un trouble pigmentaire, une toxidermie ou une dermatose bulleuse. Enfin, les données de pharmacovigilance concernant la réintroduction sont variables selon l’effet immuno-médié initial, suggérant un taux de récurrence plus élevé pour la néphrite et les évènements immuno-médiés cutanés. Discussion et perspectivesUn évènement immuno-médié doit être connu et reconnu au regard de son impact thérapeutique, et faire l’objet de modalités de surveillance adaptées. La personnalisation du parcours de soin et des propositions thérapeutiques se fera par une connaissance plus fine des données de sécurité et une meilleure caractérisation des évènements immuno-médiés
Background. Immune checkpoint inhibitors are the undisputed first-line treatment for stage IV melanoma, and are associated with adverse events, often immuno-related. Immune-related events are increasingly taken into account in therapeutic decisions, and there is a desire to individualize the management of patients with metastatic melanoma. A more detailed characterization of these events would enable better prediction of their occurrence and impact. Our knowledge of immuno-related events comes mainly from randomized phase III clinical trials, through the collection of safety data for the duration of the study. This does not allow us to identify late-onset safety signals, occurring long after the clinical trial, or rare safety signals not always reported in the publication. . Materials and methods. A safety meta-analysis conducted on randomized clinical trials from ClinicalTrials.gov aims to identify rare safety signals allowing greater comprehensiveness. We determined the type and incidence of rare events (represented by cardiovascular events) associated with exposure to immune checkpoint inhibitors in stage IV melanoma. Post-marketing studies have been carried out on three databases: RIC-Mel and Vigibase®, set up beforehand, and Melskintox, specifically set up to record cutaneous immune-related effects. These “real-life” studies make it possible to investigate the type, incidence and impact of dermatological immune-related events at risk of under-reporting, and to characterize all late-onset immune-related events late after the introduction of the immune checkpoint inhibitor, since follow-up from randomized clinical trials is too short to be informative. Finally, we discussed the safety of reintroducing an immune checkpoint inhibitor after an immuno-related event. Results. The meta-analysis enables us to identify some immuno-related events not initially identified in randomized clinical trials because they are rare and not systematically investigated, such as cardiovascular events. However, they can be serious as myocarditis and pericarditis. Some, such as dyslipidemia, suggest a long delay in onset, made possible by the extended overall survival of melanoma patients treated with immune checkpoint inhibitors. In real-life cohort studies, other severe late-onset events may occur long after from the initiation of treatment (after two years), affecting all organs. Patients with SSM melanoma appear to have a higher risk of late-onset adverse events. Certain frequent and rare serious immune-related events are imperfectly investigated, and the diversity of clinical presentations is poorly understood. The prognosis seems to differ depending on whether the cutaneous immuno-related effect is a benign inflammatory dermatosis, a pigmentary disorder, drug-related rash or bullous dermatosis. Finally, pharmacovigilance data on reintroduction vary according to the initial immune-related event, suggesting a higher recurrence rate for nephritis and cutaneous immuno-related events. Discussion and perspectivesThe occurrence of an immune-related event must be known and recognized with regard to its therapeutic impact, and be the subject of appropriate monitoring modalities. A more detailed knowledge of safety data and a better characterization of immune-related events will enable us to tailor our treatment pathways and proposals

Les découvertes scientifiques liées à la radiothérapie sont en progression continue et près de 60 % des patients diagnostiqués d'un cancer sont traités par radiothérapie. Cependant, ce traitement fait face à de nombreuses limitations dues à la radiorésistance et aux effets secondaires infligés sur les tissus sains. Pour surmonter ces problèmes, un intérêt particulier a été suscité sur le rôle que pourrait jouer la nanomédecine dans l'amélioration de la réponse anti-tumorale médiée par le système immunitaire. Dans ce contexte, nous avons décidé d'évaluer la capacité de la combinaison de nanoparticules de Gadolinium (AGuIX) avec les rayonnements ionisants (RI) à stimuler une réponse immunologique anti-tumorale et à augmenter l'efficacité de la radiothérapie associée à des inhibiteurs de points de contrôle immunitaires. AGuIX sont de très petites nanoparticules composées d'une matrice de polysiloxane et de chélates de gadolinium. Grâce aux propriétés magnétiques du Gadolinium, ces nanoparticules jouent le rôle d'agent de contraste, en plus de ses propriétés radiosensibilisantes, permettant ainsi un meilleur ciblage et un index thérapeutique renforcé.Nos travaux révèlent la capacité de AGuIX + RI à induire une instabilité génomique et à stimuler les voies de signalisation cellulaire immunomodulatrices. En parallèle, nous démontrons le potentiel anti-tumoral de la combinaison d'AGuIX + RI en évaluant la croissance tumorale et la survie globale à l'aide d'un modèle préclinique de souris immunocompétentes porteuses de tumeurs. Nos résultats suggèrent un effet synergique de la combinaison d'AGuIX + RI sur la croissance tumorale en stimulant le système immunitaire. Enfin, nous révélons la capacité de la combinaison d'AGuIX + RI à surmonter la résistance aux inhibiteurs de points de contrôle immunitaires. En conclusion, nos travaux montrent que la combinaison d'AGuIX + RI stimule des voies de signalisation immunomodulatrices, induit une forte réponse anti-tumorale synergique et permet de surmonter la résistance aux immunothérapies
Scientific discoveries linked to radiotherapy are in continuous progress and almost 60% of cancer diagnosed patients are treated with radiotherapy. However, radiation therapy still faces many limitations due to radioresistance and the side effects inflected on healthy tissues. To overcome these factors, a particular interest has been aroused on the role that nanomedicine could play in the improvement of immune-mediated anti-tumor response. In this context, we decided to assess the ability of the combination of Gadolinium nanoparticles (AGuIX) with ionizing radiation (IR) to stimulate an anti-tumor immunological response and to increase the effectiveness of radiotherapy combined to immune checkpoint blockers.AGuIX are very small nanoparticles composed of a polysiloxane matrix and gadolinium chelates. Thanks to the magnetic properties of gadolinium, these nanoparticles play the role of a contrast agent, in addition to its radiosensitizing properties, thus allowing a better targeting and an enhanced therapeutic index.Our work reveals the ability of the AGuIX+IR combination to induce genomic instability and to stimulate immunomodulatory cell signaling pathways in treated human and murine cancer cells. In parallel, we demonstrate the anti-tumor activity of this combination by assessing tumor growth and overall survival using a preclinical model of immunocompetent mice bearing tumors. Our results strongly demonstrate a synergistic effect of AGuIX + IR combination on tumor growth and overall survival by stimulating the immune system. Finally, we reveal the capacity of AGuIX + IR combination to overcome immune checkpoint blockers resistance.In conclusion, our work shows that the combination of AGuIX+IR stimulates immunomodulatory signaling pathways, induces a strong synergistic anti-tumor response and helps overcoming resistance to immunotherapies

Les cancers, notamment les cancers bronchiques non à petites cellules (CBNPC), sont particulièrement fréquents chez les personnes vivant avec le VIH (PVVIH). Cependant, malgré cette association, les profils moléculaires et immunologiques des CBNPC chez les PVVIH restent encore mal connus. L'avènement des immunothérapies antitumorales, en particulier des inhibiteurs de points de contrôle immunitaires (ICI), a révolutionné la prise en charge de nombreux cancers, dont certains touchent fréquemment les PVVIH. Cependant, les PVVIH ont été systématiquement exclus des essais cliniques évaluant l'utilisation des ICI en oncologie. Par conséquent, les données disponibles sur le profil de toxicité de ces traitements et leur impact immunovirologique sur l'infection par le VIH restent limitées. Dans la première partie de ce travail, nous avons comparé prospectivement les caractéristiques immunogénomiques de 27 CBNPC provenant de 15 PVVIH et de 12 patients immunocompétents (IC). Les charges mutationnelles tumorales, les profils moléculaires, le nombre de néoépitopes prédits, ainsi que leur restriction prédite par les molécules du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) de classe I/II étaient similaires dans les deux groupes. Cependant, les réponses T aux néoépitopes, détectées chez 4/11 PVVIH et 5/11 IC, étaient exclusivement dirigées contre des néoépitopes restreints au CMH de classe II chez les PVVIH, tandis que chez les patients IC, la moitié des réponses ciblaient des néoépitopes restreints au CMH de classe I. De plus, un faible nadir de CD4 était associé à l'absence de réponses spécifiques aux néoépitopes chez les PVVIH. Enfin, les microenvironnements tumoraux des CBNPC chez les PVVIH présentaient des proportions plus faibles de neutrophiles et une diminution des marqueurs de la fonction des cellules T. Ainsi, malgré des profils moléculaires similaires, l'infection par le VIH altère gravement les réponses immunitaires antitumorales chez les patients atteints de CBNPC, en particulier celles dirigées contre les néoépitopes restreints au CMH de classe I, ce qui plaide en faveur de l'utilisation d'immunothérapies basées sur les néoépitopes restreints au CMH de classe I dans cette population. Dans la deuxième partie de ce travail, nous avons étudié, à travers une revue systématique de la littérature, et des études dédiées, le profil de toxicité, l'impact immunovirologique (charge virale et taux de CD4), ainsi que l'effet des ICI sur le réservoir et l'immunité anti-VIH chez les PVVIH, dans le cadre d'une stratégie de « shock and kill » visant à éradiquer le VIH. Nos recherches ont montré que le profil de toxicité des ICI chez les PVVIH est comparable à celui observé dans la population générale. De plus, nous avons démontré que les ICI n'ont pas d'effet négatif sur les marqueurs de l'infection par le VIH, comme la charge virale et le taux de CD4. Enfin, notre étude portant sur 32 PVVIH traités par anti-PD1 en monothérapie, a révélé une diminution précoce, modérée et transitoire du réservoir VIH, sans augmentation significative de l'immunité anti-VIH. L'augmentation précoce sous ICI d'autres points de contrôle immunitaires, tels que CTLA4 et TIM3, pourrait expliquer cet impact limité in vivo sur le réservoir VIH et l'immunité antivirale des anti-PD1. Ainsi, l'utilisation des anti-PD1 en monothérapie ne semble pas constituer une stratégie prometteuse de « shock and kill » pour éradiquer le VIH. Au total, nous avons démontré que le VIH altère fortement la réponse immunitaire antitumorale chez les patients atteints de CBNPC, malgré des profils tumoraux moléculaires similaires. Toutefois, l'utilisation des ICI chez les PVVIH n'est pas associée à un risque accru de toxicité et montre une efficacité comparable à celle des patients immunocompétents. Nos résultats soutiennent le développement de vaccins personnalisés ciblant les néoépitopes restreints au CMH de classe I, en combinaison avec les ICI, pour les PVVIH atteints de CBNPC
Cancers, particularly non-small cell lung cancers (NSCLC), are notably more frequent among people living with HIV (PLWHIV). However, despite this association, the molecular and immunological profiles of NSCLC in PLWHIV remain poorly explored. Characterizing these immunogenomics features in malignant tumors has become critical for understanding the mechanisms of oncogenesis and developing more effective antitumor therapies. The advent of immunotherapies, especially immune checkpoint inhibitors (ICIs), has revolutionized cancer treatment, including cancers that frequently affect PLWHIV. However, PLWHIV have been systematically excluded from clinical trials evaluating ICIs in oncology. As a result, data on the safety profile of these treatments and their immunovirological impact on HIV infection remain limited.In the first part of this work, we prospectively compared the immunogenomics features of 27 NSCLC from 15 PLWHIV and 12 immunocompetent patients (IC). Tumor mutational burdens, molecular profiles, number of predicted neoepitopes, and their MHC-class I/II predicted restriction were similar in both groups. However, monofunctional T cell responses to neoepitopes, detectable in 4/11 PLWHIV and 5/11 IC, were exclusively directed against MHC-class-II-restricted neoepitopes in PLWHIV while half were directed against MHC-class-I-restricted in IC. A low CD4 nadir was associated with the lack of neoepitope-specific responses in PLWHIV. Furthermore, PLWHIV tumor microenvironments displayed lower neutrophils proportions and decreased T cell function markers. Thus, despite similar molecular profiles, HIV-infection severely impairs antitumor immune responses in patients with NSCLC, particularly to MHC-class-I-restricted neoepitopes, supporting the use of MHC-class-I-restricted neoepitope-based immunotherapy in this population. In the second part of this work, we conducted a systematic review of the literature, dedicated clinical studies, and biological sub-studies to assess the toxicity profile, immunovirological impact (viral load and CD4 count), as well as the effects of ICIs on the HIV reservoir and anti-HIV immunity in PLWHIV, as part of a “shock and kill” strategy for an HIV cure. Our research demonstrated that the toxicity profile of ICIs in PLWHIV is similar to that observed in the general population. We also identified specific risk factors in this population associated with the occurrence of severe immune-related adverse events, such as long-term HIV infection, low CD4 count, positive cytomegalovirus serology, and a history of oncological surgery. Additionally, we showed that ICIs do not have a negative impact on HIV infection markers, such as viral load and CD4 count. Finally, our study of 32 PLWHIV treated with anti-PD1 monotherapy, with monitoring of plasma viral load, anti-HIV immunity, and the viral reservoir, revealed an early, moderate, and transient reduction in the HIV reservoir, without a significant increase in anti-HIV immunity. The early upregulation of other immune checkpoints, such as CTLA4 and TIM3, under ICI treatment may explain the limited in vivo effect on the HIV reservoir and antiviral immunity of anti-PD1 therapy. Thus, the use of anti-PD1 monotherapy does not appear to be a promising “shock and kill” strategy for eradicating HIV. Overall, we demonstrated that HIV significantly impairs the antitumor immune response in patients with NSCLC, despite similar molecular tumor profiles. However, the use of ICI in PLWHIV is not associated with an increased risk of toxicity and shows efficacy comparable to that observed in IC patients. Our results support the approach of personalized vaccines targeting MHC class I-restricted neoepitopes, combined with ICIs, for PLWHIV with NSCLC

En 2013, la revue américaine "Science" classait l'immunothérapie parmi l'une des dix découvertes de l'année: elle pourrait constituer une véritable révolution dans le traitement des cancers dans les années à venir. L'offre des anticancéreux a été récemment bouleversée par l'arrivée sur le marché de nouveaux médicaments dits d'immunothérapie spécifique qui sont des inhibiteurs de point de contrôle immunitaire. Ces nouveaux médicaments sont associés à de nombreux enjeux de recherche, d'identification des patients répondeurs, médicaux (bouleversement de certaines stratégies thérapeutiques en particulier dans le traitement des mélanomes), économiques et réglementaires. Face à la révolution qui semble se profiler avec le développement rapide de l'immunothérapie spécifique, nous devons nous questionner sur l'accompagnement et le soutien que peuvent proposer les sciences humaines et sociales dans le développement de cette innovation. Ce chapitre propose une synthèse des études visant à investiguer l'impact de ces traitements sur la qualité de vie et une lecture critique de ces dernières.