Niveau, Camille. "Impact des glycans tumoraux sur les propriétés phénotypiques, fonctionnelles et métaboliques des cellules dendritiques (cDC2, pDC, cDC1) humaines en contexte de mélanome." Electronic Thesis or Diss., Université Grenoble Alpes, 2024. http://www.theses.fr/2024GRALV022.
Abstract:
Les cellules dendritiques (DCs), comprenant les cDC2s BDCA1+, les cDC1s BDCA3+ et les pDCs BDCA2+ sont les chefs d’orchestre des réponses immunitaires. Leur plasticité joue un rôle crucial dans l’orientation des réponses immunitaires, notamment en contexte de cancer. Cependant, l’échappement à la surveillance immunitaire est une étape essentielle dans le développement des tumeurs. En contexte de mélanome, les DCs trouvées dans la tumeur ont une fonctionnalité altérée, influençant négativement l’évolution clinique des patients. Les mécanismes employés par le mélanome pour moduler l’immunité ne sont que partiellement élucidés. L’immuno-métabolisme émerge comme un facteur décisif pour l’orientation des réponses immunes en contexte de cancer. Parallèlement, les cellules tumorales présentent à leur surface une glycosylation aberrante des protéines et lipides qui peut être reconnue par les lectines, récepteurs exprimés par les DCs. Parmi eux, les récepteurs lectines de type C (CLR) sont cruciaux pour la plasticité des DCs et le façonnement des réponses immunitaires, et leur expression est perturbée sur les DCs des patients mélanome. De plus, le glycocode des cellules tumorales de mélanome est corrélé avec la fonction des DCs et l’évolution clinique des patients. Néanmoins, l’impact des différents motifs de glycosylation dans le mélanome sur le phénotype, la fonction et le métabolisme des DCs n’est pas connu.Nous avons étudié les interactions des sous-types de DCs avec six glycans présents à la surface des cellules de mélanome (Gal, Man, GalNAc, s-Tn, Fuc, GlcNAc). Nous avons analysé l’impact de ces glycans sur le phénotype (état d’activation, points de contrôle immunitaires (ICP)) et la fonction (cytokines/chimiokines) des DCs. Afin de mieux comprendre la dérégulation de la fonction des DCs dans le mélanome, nous avons exploré leur métabolisme chez les patients grâce à la technique SCENITH, et mis en relation leur profil métabolique avec leur phénotype, leur fonction et l’évolution clinique des patients. Nous avons aussi évalué l’impact des cellules tumorales et du glycocode sur le métabolisme des DCs, et évalué la possibilité de moduler les voies métaboliques afin de réverser l’impact des glycans sur la fonction des DCs.Les DCs sont capables d’interagir avec et d’internaliser les glycans étudiés, à différentes intensités selon le sous-type de DCs et la nature du glycan. Le fucose induit un remodelage de l’expression des ICPs et une augmentation des molécules d’activation, et provoque la sécrétion de cytokines/chimiokines associées à l’inflammation et à la progression tumorale. Après activation des DCs, leur sécrétome est complètement remodelé par l’exposition aux glycans, particulièrement avec le fucose. Parallèlement, nous avons mis en évidence des perturbations métaboliques majeures des DCs dans le sang et la tumeur des patients mélanome par rapport aux donneurs sains. L’expression de marqueurs d’activation et d’ICPs par les DCs ainsi que l’évolution clinique des patients sont liés au profil métabolique des DCs. De plus, le métabolisme des DCs en co-culture avec des cellules de mélanome est corrélé avec l’expression de certains glycans tumoraux. En accord avec ces résultats, les glycans étudiés modulent directement le métabolisme des DCs en plus de leur phénotype et de leur fonction. Le blocage du transporteur de lactate MCT-1 permet de restaurer la fonctionnalité des DCs altérée par les glycans.Cette étude révèle l’importance des motifs glycosylés dans la modulation et la régulation des DCs. L’axe glycan-lectine-DC émerge comme un nouveau point de contrôle immunitaire dans le mélanome, lié au métabolisme et qui pourrait permettre la restauration de l’immunité anti-tumorale en empêchant les interactions des DCs avec les glycans ou en modulant leur métabolisme. Cet axe ouvre la voie au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques afin d’améliorer l’évolution clinique des patients atteints de mélanome<br>Dendritic cells (DCs), mostly consisting of BDCA1+ cDC2s, BDCA3+ cDC1s, and BDCA2+ pDCs are the conductors of immune responses. Their plasticity plays a crucial role in the orientation of immune responses, especially in the context of cancer. However, escape from immune surveillance is a key step for tumor development. In the context of melanoma, tumor-infiltrating and circulating DCs harbor an altered functionality, negatively linked with the clinical outcome of patients. The mechanisms employed by melanoma to modulate immunity are only partially deciphered. Immuno-metabolism emerges as a decisive factor for the orientation of immune responses in cancer. In parallel, tumor cells display aberrant glycans on surface protein and lipids that can be recognized by lectin receptors, expressed by DCs. Among them, C-type lectin receptors (CLRs) are crucial for DCs’ plasticity and the modeling of immune responses, and their expression is perturbed on DCs from melanoma patients. In addition, the tumor cells’ glycocode correlates with DC function and clinical outcome of patients. Nevertheless, influence of the various glycosylation motifs on immunity remains unknown in melanoma.We investigated the interactions of DC subsets with six glycans present on the surface of melanoma tumor cells (Gal, Man, GalNAc, s-Tn, Fuc, GlcNAc). We analyzed the effect of these glycans on the phenotype (activation status, immune checkpoints (ICP)), and the function (cytokines/chemokines) of DCs. In order to better understand DCs dysregulation in melanoma, we explored their metabolism among patients thanks to the SCENITH technique, and analyzed the correlation with their phenotype, their function and the clinical outcome of patients. We also assessed the impact of tumor cells and their glycocode on DCs’ metabolism, and we evaluated the possibility to modulate metabolic pathways with the aim of reverting the impact of glycans on DCs’ function.DCs are able to interact with and to internalize the studied glycans, at different intensities according to the DC subset and to the nature of the glycan. Fucose induces a remodeling of ICP expression and increases activation molecules, in addition to trigger the secretion of pro-inflammatory and pro-tumoral cytokines/chemokines. After activation, DC’s secretome is completely reshaped by glycan exposure, particularly with fucose. In parallel, we highlight major metabolic disturbances in DCs from patients’ blood and tumor compared to healthy donors. The expression of activation markers and ICPs by DCs as well as the clinical outcome of patients are linked with the metabolic profile of DCs. Moreover, DCs’ metabolism in co-culture with melanoma cells correlates with the expression of particular tumor glycans. Coherently, the studied glycans directly modulate DCs’ metabolism in addition to their phenotype and function. The blockade of the MCT-1 lactate transporter allows restoring DCs’ function altered by glycans.This study unveils the importance of glycan motifs in the modulation and regulation of DCs. The glycan-lectin-DC axis emerges as a new immune checkpoint in melanoma, linked with metabolism, and which could enable the restoration of anti-tumor immunity by preventing DC-glycan interactions or by acting on their metabolism. This axis opens the way for the development of new therapeutic strategies with the aim of improving clinical success for melanoma patients