Rôle des Cellules Suppressives d'Origine Myéloïde dans la Myélofibrose Primitive

La myélofibrose primaire (MFP) est un trouble myéloprolifératif chronique Philadelphie-négatif caractérisé par : l'expansion clonale d'une cellule souche hématopoïétique maligne CD34+, la fibrose de la moelle osseuse (MO), la splénomégalie, l'hématopoïèse extramédullaire et une néoangiogenèse extensive dans la MO et la rate. Quatre-vingt-quinze pour cent des patients présentent une mutation acquise des gènes JAK2, CALR ou MPL déterminant une activation de la voie JAK-STAT dans la lignée myéloïde. L'inflammation est actuellement considérée comme jouant un rôle pertinent dans la pathogenèse de la MFP, comme le prouvent les niveaux élevés de cytokines inflammatoires ayant une signification pronostique et un état de stress oxydatif chronique avec des espèces réactives de l'oxygène (ERO) élevées.

Les cellules suppressives dérivées des myéloïdes (MDSC) sont des cellules myéloïdes immatures qui s'accumulent chez les patients atteints de tumeurs malignes, de sepsis ou d'inflammation chronique. À l'état stable, les MDSC migrent de la MO vers différents organes périphériques, où elles se différencient en macrophages, cellules dendritiques ou granulocytes. Les cytokines et chimiokines produites dans le microenvironnement tumoral recrutent des cellules myéloïdes immatures dans le sang périphérique (SP), la rate, le foie et les organes lymphoïdes, empêchent leur différenciation (par l'activation de la voie de signalisation STAT3) et induisent leur activation en MDSC. Cette population cellulaire est conventionnellement divisée en deux sous-ensembles : les MDSC polymorphonucléaires (PMN) et monocytaires (M). De plus, les MDSC ont la forte capacité de réduire les fonctions cytotoxiques des cellules T/NK et le potentiel de se différencier en cellules endothéliales et de s'incorporer dans l'endothélium tumoral, favorisant la néoangiogenèse tumorale. Enfin, Wang et al. ont trouvé des niveaux élevés de MDSC circulantes chez les patients atteints de néoplasmes myéloprolifératifs, capables d'inhiber la prolifération des cellules T.

Ces prémisses suggèrent que les MDSC pourraient jouer un rôle dans la pathogenèse de la MFP en inhibant certaines fonctions des cellules immunitaires, en entretenant l'inflammation chronique qui caractérise la maladie et/ou en stimulant le processus d'angiogenèse.

Une condition d'inflammation chronique est communément associée à une augmentation des MDSC (nombre et activité) qui contribue à maintenir et alimenter l'inflammation par l'induction d'un stress oxydatif au moyen de la production d'ERO. Chez les patients atteints de MFP, l'inflammation est considérée comme jouant un rôle pertinent dans la pathogenèse de la maladie, comme le prouvent les niveaux élevés de cytokines inflammatoires ayant une signification pronostique et un état de stress oxydatif chronique. Il y a quelques années, Wang et al. ont rapporté chez un nombre très limité de patients atteints de MFP une augmentation de la fréquence des MDSC circulantes ; cependant, ils n'ont pas pu, probablement en raison de la petite taille des échantillons, trouver de corrélation entre le nombre de MDSC et à la fois le fond génétique et le phénotype de la maladie.

La justification de ce projet découle des observations que dans la MFP, toutes les prémisses qui favorisent un rôle des MDSC dans la pathogenèse de la maladie existent : a) un état d'inflammation chronique, b) un degré variable de dysfonctionnement du système immunitaire (qui, avec l'activation de la voie JAK/STAT due aux mutations drivers, pourrait être responsable de la progression de la maladie), et c) des processus néoangiogéniques étendus.

Sur la base de ces considérations, les investigateurs émettent l'hypothèse que : 1) une augmentation du nombre et/ou de la fonction des MDSC est impliquée dans le dysfonctionnement immunologique décrit chez les patients atteints de MFP, 2) les MDSC, grâce à leur capacité à acquérir un phénotype et une fonction endothéliaux, contribuent à la néoangiogenèse splénique et médullaire, 3) les MDSC contribuent au maintien de l'inflammation par leur capacité à produire des ERO et, à leur tour, un stress oxydatif au niveau cellulaire, 4) la thérapie par inhibiteurs de JAK (actuellement le médicament symptomatique le plus efficace pour réduire la splénomégalie et abolir les symptômes systémiques dans la MFP) exerce son effet bénéfique non seulement en régulant à la baisse la voie JAK/STAT dans les cellules hématopoïétiques des patients, mais aussi en inhibant la production d'ERO dans les MDSC.

La signification du projet réside :

i) dans la reconnaissance d'un nouveau mécanisme pathogénique qui, avec et en plus de la mutation de l'ADN, contribue à expliquer la diversité phénotypique observée au cours de l'évolution clinique de la MFP ; ii) dans l'identification d'une nouvelle cible pour le traitement personnalisé de la MFP.

L'objectif principal de ce projet est d'étudier le rôle des MDSC dans l'alimentation de l'inflammation chronique (par l'analyse des cytokines/chimiokines avec leurs récepteurs), d'évaluer leur pourcentage en corrélation avec les paramètres cliniques/biologiques, d'étudier les modifications après traitement avec les inhibiteurs de JAK (JAK-i), de tester leur participation au processus néoangiogénique.

Critères d'évaluation primaires :

• caractériser, phénotypiquement et fonctionnellement, les sous-ensembles de MDSC (MDSC polymorphonucléaires (PMN) et monocytaires (M)) dans le SP et la MO des patients atteints de MFP et des sujets sains. En cas de splénectomie, nous évaluerons la présence de PMN-MDSC et M-MDSC dans les cellules mononucléées dérivées de la rate fraîchement obtenues de patients (subissant la procédure pour des raisons thérapeutiques) et de témoins (après splénectomie pour lésions traumatiques).
• corréler les données avec les paramètres cliniques et biologiques ainsi qu'avec le génotype des mutations drivers des gènes JAK2, MPL et CALR chez les patients atteints de MFP.
• évaluer, dans les échantillons de plasma des patients atteints de MFP et des témoins, les cytokines impliquées dans le processus inflammatoire, dans la fonction immunosuppressive, dans l'activité angiogénique et dans l'augmentation de la production de MDSC.

Les critères d'évaluation secondaires sont :

1. étudier si les MDSC dérivées des patients, cultivées dans des conditions proangiogéniques, sont capables de se différencier en cellules endothéliales dans des conditions de culture angiogéniques (cytométrie en flux) et/ou de modifier leur profil d'expression génique (par PCR quantitative en temps réel (RT-qPCR) avant et après incubation) ;
2. tester ex vivo l'hypothèse que les MDSC sont impliquées dans les processus néoangiogéniques qui caractérisent la MFP, en évaluant la présence de MDSC de type endothélial dans les tissus de MFP, en réalisant une coloration par immunofluorescence sur des coupes de rate et de MO et en les analysant par microscopie confocale ;
3. vérifier si les MDSC sont des cibles efficaces des médicaments inhibiteurs de JAK, en testant in vitro les effets des inhibiteurs de JAK1/JAK2 sur l'activité et la fonction des MDSC par cytométrie en flux, RT-qPCR, tests ELISA.