LRIG1 et VISTA se combinent et affaiblissent la réponse des cellules T CD8+ spécifiques aux tumeurs

Contexte académique

Ces dernières années, l’importance des inhibiteurs de point de contrôle immunitaire (ICIs) tels que la protéine de mort cellulaire programmée 1 (PD-1) et l’antigène 4 des lymphocytes T cytotoxiques (CTLA-4) a été de plus en plus reconnue. Ces inhibiteurs améliorent la réponse des cellules T antitumorales, ce qui améliore de manière significative la survie de certains patients atteints de cancer. Cependant, le taux global de réponse aux thérapies actuelles à base d’ICIs reste faible, ce qui nécessite d’identifier de nouveaux points de contrôle immunitaires comme cibles thérapeutiques alternatives.

Les recherches ont révélé une classe de cellules T CD8+ spécifiques aux tumeurs « de type souche », qui expriment le facteur des cellules T-1 (Tcf-1) et répondent de manière significative aux thérapies ICIs. Ces cellules T « de type souche » passent par une explosion proliférative après être sorties de l’état de repos. Cependant, les mécanismes maintenant les cellules T de type souche Tcf-1+ dans un état de repos restent flous, ce qui pourrait expliquer la résistance clinique aux thérapies ICIs existantes.

Le Supresseur d’activation des cellules T en IgV (Vista) est une protéine de point de contrôle immunitaire de la famille B7, considérée comme une cible potentielle pour les thérapies immunitaires de nouvelle génération. Bien que Vista soit supposé inhiber l’activation des cellules T de deux manières, les mécanismes de signalisation en aval restent peu compris.

Cette étude vise à révéler le récepteur inhibiteur LRIG1 (Leucine-rich repeats and Immunoglobulin-like domains 1) se liant à Vista et à enquêter sur la manière dont il contrôle la réponse immunitaire antitumorale via cette liaison.

Source du papier

Ce papier a été rédigé par Hieu Minh Ta et al., provenant des instituts Cleveland Clinic Taussig Cancer Institute, Lerner Research Institute et Case Western Reserve University, et a été publié le 17 mai 2024 dans la revue « Science Immunology ».

Méthodologie de recherche

Identification du LRIG1 comme récepteur de liaison à Vista

Cette étude identifie d’abord le récepteur de liaison à Vista à pH neutre via une technique de marquage sélectif des protéines appelée SPPLAT. L’analyse par spectrométrie de masse a identifié LRIG1 comme ligand de liaison à Vista, laquelle a ensuite été validée par diverses expérimentations, y compris expérimentations de résonance plasmon de surface (SPR) et immunoprécipitation (Co-IP).

Étapes expérimentales :

1. SPPLAT : Analyse protéomique utilisant des cellules T activées de souris sauvages et des cellules T spléniques de souris knockout pour Vista pour identifier et vérifier la liaison de Vista à LRIG1.
2. Résonance plasmon de surface (SPR) : Confirmation de l’affinité de liaison entre les régions extracellulaires de Vista et LRIG1 en condition neutre et acide.
3. Test de liaison par luciférase : Détection de la liaison entre Vista et LRIG1 à la surface des cellules T, incluant les interactions « cis » (sur la même cellule) et « trans » (entre différents types de cellules).

Inhibition de la signalisation des cellules T par LRIG1

Pour explorer la fonction du LRIG1 dans les cellules T, les chercheurs ont analysé l’impact de LRIG1 sur la voie de signalisation du récepteur des cellules T (TCR) et ont vérifié le phénotype des souris knockout pour LRIG1.

1. Expérience sur modèle murin : Création de souris portant un allèle supprimant le LRIG1 et croisement avec des souris exprimant le transgène OT1 TCR. Évaluation de l’impact de la suppression de LRIG1 sur la signalisation du TCR en stimulant les cellules naïves CD8+ T OT1.
2. Analyse de la phosphorylation : Détection des niveaux de phosphorylation des molécules de signalisation intracellulaires (LAT, PLC-γ, SLP76, AKT, ERK1/2), démontrant la nécessité du domaine cytoplasmique de LRIG1 pour la transmission du signal inhibiteur.

Impact de LRIG1 sur la prolifération, la survie, et la fonction effectrice des cellules T

En stimulant les cellules T OT1 knockout pour LRIG1, l’étude a mesuré leur prolifération, la sécrétion de cytokines et l’état apoptotique. Les résultats montrent que les cellules T dépourvues de LRIG1 présentent une expansion et une fonction effectrice accrues. Ensuite, des expériences de coculture explorent la résistance au mécanisme d’inhibition médié par Vista et vérifient ces résultats dans un modèle tumoral in vivo.

Analyse de transcrits unicellulaires

Pour mieux comprendre l’hétérogénéité des cellules T CD8+ infiltrant la tumeur (TILs), une analyse de séquençage unicellulaire (scRNA-seq) a été réalisée, identifiant plusieurs sous-ensembles liés à l’activation et à l’état fonctionnel des cellules T, comparant les cellules T knockout pour LRIG1 et de type sauvage dans le microenvironnement tumoral.

Validation sur des échantillons humains de cancer

En analysant des échantillons de mélanome, cancer de l’endomètre et cancer du poumon, l’étude a trouvé que LRIG1 est exprimé dans les cellules T sous divers états d’activation, et que les niveaux élevés de LRIG1 sont associés à la résistance aux immunothérapies.

Résultats

Les résultats montrent que LRIG1 se lie à Vista et inhibe les réponses antitumorales des cellules T, tant in vitro qu’in vivo. Les cellules T des souris knockout pour LRIG1 montrent une signalisation, une prolifération et une fonction effectrice améliorées et exhibent une réponse antitumorale plus forte dans les modèles tumoraux. En outre, les échantillons de cancers humains montrent que des niveaux élevés de LRIG1 sont associés à une résistance aux ICIs, démontrant la valeur potentielle de LRIG1 comme récepteur de point de contrôle immunitaire en thérapie du cancer.

Conclusion et importance

L’interaction entre LRIG1 et Vista offre une nouvelle perspective pour comprendre les mécanismes inhibiteurs de Vista dans les cellules T. LRIG1, en tant que récepteur de liaison à Vista, non seulement inhibe les réponses des cellules T in vivo et in vitro, mais influence également l’efficacité des immunothérapies en oncologie. Cette recherche montre que cibler l’axe Vista/LRIG1 pourrait servir comme stratégie potentielle en immunothérapie du cancer, apportant une base théorique importante pour le développement de nouveaux traitements immunitaires.

Points forts de l’étude :

1. Identification d’une nouvelle cible : Première confirmation de LRIG1 comme récepteur de liaison à Vista et clarification de son rôle inhibiteur dans les cellules T.
2. Élucidation des mécanismes : Explication détaillée des mécanismes par lesquels Vista et LRIG1 inhibent la signalisation des cellules T via des interactions « cis » et « trans ».
3. Pertinence clinique : Association trouvée entre haute expression de LRIG1 et résistance aux ICIs, fournissant une nouvelle direction pour le développement de traitements anticancéreux.

Cette étude jette des bases solides pour le développement futur de nouvelles immunothérapies anticancéreuses, mettant en évidence l’importance potentielle de LRIG1 comme récepteur de point de contrôle immunitaire.