LRIG1 engage le ligand VISTA et diminue les réponses des cellules T CD8+ spécifiques à la tumeur

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LRIG1 VISTA spécifique à la tumeur cellules T CD8+ point de contrôle immunitaire immunité anti-tumorale immunothérapie

Les inhibiteurs de points de contrôle immunitaires (ICIs, également appelés agents de blocage des points de contrôle immunitaires) sont une classe de médicaments qui ont réalisé des percées majeures dans le traitement immunitaire du cancer ces dernières années. Ces médicaments agissent principalement en bloquant la protéine de mort programmée 1 (PD-1) et la protéine 4 associée aux lymphocytes T cytotoxiques (CTLA-4), activant ainsi la réponse des cellules T anti-tumorales. Cependant, le taux de réponse global des thérapies ICI existantes reste faible, ce qui nécessite de toute urgence la recherche de nouveaux points de contrôle immunitaires comme cibles thérapeutiques. Des recherches récentes ont établi le rôle important des cellules T CD8+ spécifiques aux tumeurs de type “cellules souches” dans la réponse aux thérapies ICI, ces cellules fonctionnant en sortant de l’état de repos et en subissant une prolifération explosive. Cependant, les mécanismes maintenant ces cellules T de type “cellules souches” en état de repos restent obscurs et pourraient être la cause potentielle de la résistance clinique aux thérapies immunitaires actuelles.

Le V-Domain Ig Suppressor Of T Cell Activation (communément appelé VISTA) est une protéine de point de contrôle immunitaire de la famille B7, considérée comme une cible potentielle pour la prochaine génération de thérapies immunitaires. Des recherches ont montré que le VISTA inhibe l’activation des cellules T en se liant à leur récepteur correspondant sur les cellules T, agissant ainsi comme un “ligand inhibiteur”. Cependant, les mécanismes de signalisation en aval de VISTA ne sont pas clairs, entravant le développement d’inhibiteurs de VISTA précis et l’identification de biomarqueurs associés.

Origine de la recherche

Cet article est le résultat d’une collaboration entre les chercheurs Hieu Minh Ta, Dia Roy, Keman Zhang et Tyler Alban de la Cleveland Clinic aux États-Unis, et a été publié dans la revue “Science Immunology” le 17 mai 2024. La recherche a été principalement réalisée par le centre de thérapie immunitaire et d’oncologie immunitaire de précision de l’Institut de recherche Lerner de la Cleveland Clinic.

Processus de recherche

Flux de travail de la recherche

L’équipe de recherche a réalisé une série d’expériences pour déterminer le récepteur de liaison de VISTA à pH neutre, et pour explorer en profondeur son rôle spécifique et ses mécanismes en tant que récepteur inhibiteur. Les étapes spécifiques comprenaient :

  1. Selective Proteomic Labeling Proximity Ligation Assay using Tyramide (SPPLAT) : Des cellules T de la rate de souris de type sauvage et de type knockout pour VISTA ont été utilisées pour des expériences comparatives, en utilisant la technique de tyramide pour le marquage et l’analyse spectrométrique des protéines.

  2. Analyse spectrométrique : LRIG1 a été identifiée comme partenaire de liaison de VISTA, une protéine transmembranaire de type I composée de 1092 acides aminés, via l’analyse spectrométrique.

  3. Co-précipitation et résonance plasmonique de surface : VISTA et LRIG1 ont été exprimés dans des cellules HEK 293, et l’interaction entre les deux a été validée en utilisant des techniques de co-immunoprécipitation (Co-IP) et de résonance plasmonique de surface (SPR) basées sur des anticorps.

  4. Expériences sur modèle de souris : Des souris avec une déficience spécifique aux cellules T en LRIG1 ont été utilisées pour des tests de réponse anti-tumorale, en comparant ces souris avec des souris normales en termes de contrôle tumoral et de fonctionnalité spécifique des lymphocytes T cytotoxiques (CTLs).

  5. Expériences sur échantillons humains : L’expression de LRIG1 a été mesurée dans des cellules T infiltrantes de tumeur de patients atteints de mélanome pour explorer sa réactivité dans l’application de thérapies immunitaires.

Techniques expérimentales et innovations

Cette étude a utilisé une variété de techniques et de méthodes innovantes, incluant :

  • Selective Proteomic Labeling Proximity Ligation Assay using Tyramide (SPPLAT) pour identifier les interactions protéiques.
  • Antibody-based Co-Immunoprecipitation (Co-IP) assay pour détecter les interactions directes entre protéines à l’intérieur des cellules.
  • Surface Plasmon Resonance (SPR) pour analyser les caractéristiques de liaison des protéines et leur affinité.
  • Luciferase-based Binding Assay pour évaluer les interactions entre protéines de surface cellulaire.

Résultats de la recherche

Association et action inhibitrice entre VISTA et LRIG1

  1. Expériences in vitro :

    • Utilisation de la technique SPPLAT pour valider l’association entre VISTA et le domaine extracellulaire de LRIG1 à pH7.4 et pH6.0.
    • Validation de l’association directe entre VISTA et LRIG1 dans des cellules HEK 293 et des cellules T de la rate de souris via l’expérience Co-IP.

  2. Expériences sur modèle de souris :

    • La déficience spécifique aux cellules T de LRIG1 chez la souris a entraîné une amélioration de la fonctionnalité des CTLs spécifiques aux tumeurs ainsi qu’une augmentation du taux de survie tout en réduisant le nombre de CTLs au repos.
    • L’axe VISTA-LRIG1 a inhibé la voie de signalisation du récepteur des cellules T, comprenant plusieurs voies telles que le Linker for Activation of T cells (LAT), la Phospholipase C (PLC-γ), le SLP76, l’AKT et l’Extracellular Signal-Regulated Kinase (ERK1/2).

  3. Pertinence clinique chez l’homme :

    • Une forte expression de LRIG1 dans les CTLs infiltrant les tumeurs des patients atteints de mélanome a été liée à une résistance aux thérapies immunitaires.

Principales découvertes

  • Identification de LRIG1 comme mécanisme par lequel VISTA régule la réponse des cellules T spécifiques aux tumeurs en inhibant la voie de signalisation du récepteur des cellules T.
  • Clarification de l’effet anti-tumoral de la déficience en LRIG1, qui a renforcé l’expansion, la survie et la fonctionnalité des CTLs.
  • Exploration du rôle potentiel et de la signification de LRIG1 dans les thérapies immunitaires cliniques.

Conclusion et valeur de la recherche

Cet article, à travers une gamme de méthodes expérimentales, a révélé le rôle clé de LRIG1 dans la voie de signalisation de VISTA. L’association de LRIG1 avec VISTA est l’un des mécanismes d’inhibition de l’activation des cellules T, et le déficit en LRIG1 peut améliorer considérablement la réponse immunitaire anti-tumorale, augmentant ainsi le taux de réponse aux thérapies immunitaires.

Valeur scientifique et application pratique

  1. Valeur scientifique : Compréhension approfondie de la voie de signalisation VISTA et de ses mécanismes d’inhibition, fournissant une base théorique pour le développement futur d’inhibiteurs de VISTA plus précis.
  2. Valeur pratique : La recherche a montré que LRIG1, en tant que nouvelle cible thérapeutique, pourrait être utilisée pour améliorer l’efficacité des thérapies immunitaires anti-tumorales cliniques en ciblant cette voie.

Points forts de la recherche

  • Nouvelle découverte de LRIG1 en tant que partenaire de liaison de VISTA : Découverte innovante de l’association de LRIG1 avec VISTA à un pH neutre et acide, fournissant une nouvelle perspective pour une compréhension plus approfondie du mécanisme d’inhibition de VISTA.
  • Réponse immunitaire anti-tumorale significative : Les souris déficientes en LRIG1 ont montré une activité accrue des CTLs spécifiques aux tumeurs, ce qui indique que LRIG1 est un important facteur de régulation négative.
  • Pertinence clinique : Dans les échantillons de tumeurs humaines, l’expression de LRIG1 et de VISTA était corrélée avec la résistance aux thérapies immunitaires, suggérant leur utilisation potentielle en tant que biomarqueurs.

Conclusion

Cette étude a systématiquement révélé le rôle clé de LRIG1 dans le mécanisme de signalisation de VISTA et a validé sa fonction en tant que récepteur de point de contrôle immunitaire. En explorant en profondeur la voie d’inhibition de LRIG1, elle a fourni de nouvelles cibles thérapeutiques et des stratégies, ayant une importance scientifique et clinique majeure.

Ce rapport résume l’étude publiée dans “Science Immunology” sur l’interaction entre VISTA et LRIG1 et leur mécanisme d’inhibition dans l’immunité anti-tumorale, fournissant une référence importante pour les recherches futures dans des domaines connexes et ayant un large éventail de perspectives d’application.