Cellules T regulatrices Master

Historique Fin des années 60 description des lymphocytes T “Helper” Description des cellules T suppressives entre 1970 et 1980 : échec dans la purification d’un facteur suppressif spécifique Regain d’intérêt pour les cellules T suppressives renommées T régulatrices Master

Problèmatique (1) Survenue de maladie automimmune implique une rupture de tolérance Tolérance centrale : délétion clonale des cellules auto-réactives Mais cellules échappent et on peut détecter en périphérie des cellules auto-réactives Tolérance périphérique : hypothèse de cellules (régulatrices) qui supprimeraient l’activation et l’activité effectrices de cellules T auto-réactives Master

Problèmatique (2) Suppression dépend d’une sous-population singulière de cellules T spécialisées OU Supression est l’une des multiples fonctions de cellules T non-spécialisées Master

Des niveaux multiples d’immuno-régulation Depuis 10 ans : Evidences que la suppression médiée par les cellules T joue un rôle critique dans la modulation des réponses immunes au soi et au non-soi Mécanismes multiples (y-compris Treg) de down-regulation des réponses immunes efficaces à différents temps de la réponse, dans différents lieux et selon les circonstances inflammatoires Master

Nombreuses populations de cellules à activité suppressive CD4+CD25+ : T regs naturelles/induites Tr1 ou Th3 : T regs induites CD8+CD28- DN NKT  T Master

Cellules T regulatrices “naturelles” Master

Expérience fondatrice de l’existence de cellules T suppressives naturelles Atrophy de l’ovaire Thx D3 Thx D7 Pas de maladie Thx D3 + greffe thymus D7 Prévention maladie Thx D3 + greffe thymus D40 maladie Thx D3 + cellules thymus D7 + cellules from spleen or LN from adult mice Prévention Conclusion: Cellules dérivées du thymus suppriment la survenue de la maladie et se trouvent dans la rate à l’âge adulte Master

Démonstration de cellules T suppressives (années 90) : Sakaguchi et al Existence d’une population de CD4+ mineure (10%) qui co-exprime CD25+ et est cruciale pour le contrôle de l’autoréactivité in vivo Maladie autoimmune Nu/Nu CD4+CD25- Normale CD4+CD25- Prévention Normale Nu/Nu CD4+CD25+ Master

Les cellules T CD4+CD25+empêche le syndrome ThXD3 Atrophy de l’ovaire ThX D3 Prévention ThX D3 + spleen cells ThX D3 + spleen cells Déplétées en CD4+CD25+ Maladie ThX D3 + spleen cells Déplétées en CD4+CD25+ + reconstitution Prévention Master

T reg et réponse anti-tumorale Tumor cells Croissance Tumorale + déplétion de CD4+CD25+ Rejet de la tumeur + traitement Anti-CD25 Rejet de la tumeur Croissance Tumorale + CD4+CD25+ Déplétion et CD4+CD25+ Reconstitution Cellules CD4+CD25+ inhibent le développement de la réponse cytotoxique CD8+ et NK Master

+ CD25+ CD4+ TR cells inhibit the proliferative responses of other T cells in vitro T cells cultured Stimulus Proliferation CD25-CD4+ a-CD3 + APC +++ CD25+CD4+ a-CD3 + APC - + a-CD3 + APC - Master Shevach et. al.

immunosuppression in vitro par nTregs : résultats princeps Suppression de la proliferation des CD4+CD25- activées par un anti-CD3 (via inhibition de la transcription de IL2) Abrogation par addition d’IL-2 ou anti-CD28 et contact nécessaire Master

Un rôle pour CTLA-4 ?(1) Cytotoxic T lymphocyte-associated protein 4 CTLA-4 (CD152) 45KDa exprimée sous la forme d’un homo-dimère. 2 ligands naturels : CD80 et CD86 CTLA-4 co-signal négatif ≠ CD28 co-signal positif sur les cellules T exprimé seulement sur les CD4+CD25+ Master

Un rôle pour CTLA-4 ? (2) Anti-CTLA4 dans les modèles murins reverse suppression dans co-cultures CD4+CD25+ & CD4+CD25- Abroge suppression in vivo dans un modèle de recto-colite hémorragique CTLA-4 aussi exprimé sur des cellules activées Pas reproduit avec des cellules humaines Master

Un rôle pour le TGF-? (1) Anti-IL-4, IL-10 ou TGF- ne réverse pas la suppression CD4+CD25+ de Souris IL4-/-, IL10-/- sont parfaitement suppressives in vitro Cytokine exprimée à la membrane ? Hypothèse de TGF- latent lié à la membrane délivré directement au contact. Polyclonal anti- TGF- actif à forte dose Rôle of TGF- reste controversé… Master

GITR (1) : Membre de la superfamille du TNFR Ligand = GITRL (GITR Ligand), molécule exprimées transitoiresment sur les Mono/Mph/DC et cellules B CD4+CD25+ exprime GITR à l’homéostasie mais aussi T cells, DC and B cells après activation Master

GITR (2) Cross-linking GITR + TCR sur CD4+CD25+ abolit la suppression Mais Ac neutralisants anti-GITR sans effet sur la suppression Injection anti-GITR dans modèle de maladie auto-immune sans effet GITR : signal qui attenuerait la supression mais pas impliqué dans la supression elle-même Master

Hypothetical mechanism: interaction with APCs IL-2 Master

Marqueurs des cellules T régulatrices naturelles CTLA-4 GITR CD25 Mais sont aussi exprimées par des cellules activées Plus récemment CD127 (IL7-R) mais régulé négativement lors de l’activation CD103 (E7-Ecadherin) adhésion à l’épithélium intestinal (25%) des T regs Master

FoxP3 (1) Souris Scurfy : maladie due à la prolifération de cellules CD4+T cells. (transfert des cellules chez des souris SCID = transfert la maladie) Mutation dans gène FoxP3 (Forkhead box3) régulateur transcriptionnel. Mutant de perte de fonction Chez l’homme: IPEX syndrome (Immune dysregulation polyendocrinopathy enteropathy X-linked syndrome) Master

Master

FoxP3 (2) FoxP3 specifiquement transcrit dans les cellules CD4+ Cellules T de souris Scurfy sont hyper-répondeuses à la stimulation par anti-CD3 Cellules T de souris transgèniques qui sur-expriment FoxP3 sont hypo-répondeuses au TCR,prolifèrent peu et sécrètent très peu d’IL2 Expression de FoxP3 dans des cellules Jurkat : inhibition de la transcription d’IL-2 sous stimulation par anti-CD3 Recherche association entre Cellules FoxP3+ et T reg Master

FoxP3 (3) FoxP3 trouvé specifiquement trouvé dans les CD4+CD25+ et pas induit après activation par le TCR (≠ des autres marqueurs) Expression ectopique dans CD4+CD25- Up-régule CD25, CTLA-4, GITR Faible prolif et production d’IL2 après stimulation TCR Supprime in vitro l’activité de cellules CD4+CD25- et contact nécessaire In vivo: prévient le devpt de maladie autoimmune induite par transfert de CD4+CD25- chez des souris scid Master

FoxP3 (4) Chez l’homme : CD4+CD25+ expriment aussi FoxP3 mais, à la différence de la souris FoxP3 peut être induit lors d’activation par anti-CD3 et anti-CD28. Cellules FoxP3+ ont une activité suppressive in vitro et l’expression ectopique induit une activité suppressive Interagit avec site de régulation en amont du site NFAT de l’IL2. Serait impliqué dans le remodelling de la chromatine. Master

Specificité des T regs T reg ont un repertoire polyclonal Intéraction de haute affinité avec des petides du soi conduirait à la différenciation en Treg tandis que des affinités plus intermédaires conduiraient à une délétion ? Maintenance dans la périphérie ?? Biais pour la reconnaissance de certains peptides ??? Master

Naturally occurring CD25+ CD4+ TR cells: in vivo regulatory functions Inhibit a number of experimental autoimmune diseases in rodent models - gastritis, thyroiditis, diabetes, EAE Prevent IBD in murine models Mediate tolerance to allografts Impede anti-tumor immunity Suppress other T cell responses (CD4+ T and CD8+) Inhibit pathological immune responses mediated by innate or adaptive immune systems 7. Regulate responses against infectious agents Master

Cellules T régulatrices CD4+CD25+ “induites”: iTreg Master

iTreg Generées ex-vivo à partir de CD4+CD25- dans des conditions suppressives ex: IL-10, TGF-b, VitaminD3 + dexamethasone), en bloquant l’interaction CD40-CD40L, ou DC immatures In vitro et ex-vivo : suppression dépendante de cytokines Ne nécessite pas de co-signal via la voie CD28 Pb de distinction in vivo ? Master

Diversité des cellules T régulatrices Master

Allergy = intolérance aux allergènes Autoimmunity = intolérance au auto-antigènes Rejet de greffe = intolérance au greffon Infection chronique = défaut de neutralisation de l’agent infectieux à cause d’une tolérance Cancer = réponse inappropriée anx antigènes tumoraux à cause d’une tolérance Grossesse normale = tolérance efficace contre les antigènes paternels Master

Master

T reg in leishmania model Master