Recombinaison VDJ du récepteur des lymphocytes B après transplantation de cellules souches hématopoïétiques (VReST)

Objectif et buts

Le système immunitaire humoral est crucial pour déclencher des réponses protectrices contre les infections microbiennes sévères. Il s'agit d'une réponse hautement spécifique, où les clones de lymphocytes B naïfs qui reconnaissent les épitopes d'un agent pathogène sont activés, se développent de manière clonale et se différencient en lymphocytes B mémoire et en plasmocytes producteurs d'anticorps.

La spécificité de la réponse dépend de la recombination VDJ qui crée des clones de lymphocytes B naïfs, chacun avec un récepteur de lymphocyte B distinct portant des segments variables (V), de diversité (D) et de jonction uniques. Bien que le processus de recombination VDJ soit bien étudié, on ne sait pas bien comment/si la recombination VDJ est affectée dans les lymphocytes B après une transplantation de cellules souches autologue ou allogénique. Ces connaissances pourraient améliorer les stratégies de revaccination des groupes de patients vulnérables nécessitant une transplantation de cellules souches pour soulager plusieurs troubles hématologiques. Ici, nous utiliserons des échantillons d'individus avant et après une transplantation de cellules souches hématologiques pour mieux définir l'impact sur la recombination VDJ et les réponses clonales aux antigènes vaccinaux.

Contexte

La transplantation de cellules souches est une procédure où la plupart/toutes les cellules hématopoïétiques sont éradiquées d'un patient et remplacées par de nouvelles cellules souches dérivées du « soi » (autologue) ou d'un donneur compatible au niveau du CMH. Après un transfert réussi de cellules souches, de nouvelles cellules hématopoïétiques saines émergeront. Après la procédure, l'immunité contre plusieurs maladies évitables par la vaccination est perdue ou gravement altérée, exposant le patient à un risque.

Après la transplantation, les patients sont vaccinés contre plusieurs maladies infectieuses selon un calendrier vaccinal établi. Cela offre une opportunité d'étudier la recombination VDJ dans une situation où le système immunitaire est « réinitialisé » - comparer et contraster la situation avant la procédure ainsi que les différences entre la transplantation autologue et allogénique.

Un calendrier vaccinal standardisé basé sur les recommandations de la Conférence européenne sur les infections en leucémie (ECIL) est mis en œuvre pour les patients recevant une greffe de cellules souches hématopoïétiques (HSCT). Les vaccinations contre les infections pneumococciques, Haemophilus influenzae capsulé, le tétanos, la diphtérie, la poliomyélite, la coqueluche, le COVID-19 et la grippe sont recommandées pour tous. D'autres vaccinations peuvent être envisagées selon les préférences du patient.

Les lymphocytes B sont essentiels pour les réponses immunitaires humorales, car ils répondent spécifiquement à un antigène puis se différencient en plasmocytes producteurs d'anticorps et en lymphocytes B mémoire. L'importance de cela pour la protection contre une infection primaire est clairement illustrée par la susceptibilité aux maladies infectieuses graves si le système immunitaire humoral est défectueux ou après un traitement avec des médicaments déplétant les lymphocytes B, tels que les anticorps anti-CD20. De plus, la génération d'une mémoire immunologique nous protège contre la réinfection par le même agent pathogène. D'une importance cruciale pour cette réponse est la spécificité antigénique du récepteur des lymphocytes B (BCR) des clones de lymphocytes B naïfs.

Le BCR comprend une chaîne lourde et une chaîne légère d'immunoglobuline avec une spécificité distincte. La spécificité est créée par la recombination VDJ où l'un des nombreux segments V, D et J sont combinés en une région VDJ de la chaîne lourde, et l'un des nombreux segments V et J sont combinés en une chaîne légère. La combinaison de ceux-ci garantit que les clones émergents de lymphocytes B naïfs ont chacun une capacité distincte et unique à reconnaître un épitope. La diversité générée assure que le système immunitaire peut répondre de manière clonale à presque tout agent pathogène étranger qu'il rencontre. Par séquençage du BCR des lymphocytes B, il est donc possible de déterminer exactement quels segments V, D ou J ont été recombinés aléatoirement pour reconnaître un antigène spécifique. Les lymphocytes T subissent un processus similaire de recombination VDJ après maturation dans le thymus.

Après une transplantation de cellules souches, le segment VJ du récepteur des lymphocytes T de la chaîne bêta se développe avec une symétrie relative mais une complexité réduite, par rapport au donneur. Cela peut expliquer pourquoi les lymphocytes B peuvent démontrer une hypermutation somatique dépendante des lymphocytes T réduite après la transplantation. Cependant, on ne sait pas bien si un ensemble similaire de clones de lymphocytes B émergera après une transplantation de cellules souches autologue ou celle d'un donneur allogénique. Étant donné que les patients transplantés de cellules souches subissent une vaccination, cela nous permettra d'étudier de près le processus de recombination VDJ antigène-spécifique avant et après la « réinitialisation » du système immunitaire, et de le relier aux réponses antigène-spécifiques après la vaccination. Nous émettons l'hypothèse que cela révélera plus d'informations sur comment/si la nature de la transplantation affectera la recombination VDJ en aval et conduira à une capacité ou un modèle modifié de reconnaissance immunitaire.

De plus, il a été démontré que les réponses immunitaires humorales altérées pendant le vieillissement peuvent dépendre de facteurs extrinsèques plutôt qu'intrinsèques qui affectent l'expression de Bcl6 et CD39 dans le compartiment des lymphocytes T. La disponibilité potentielle d'échantillons de donneurs allogéniques avec une variation d'âge permettra une vérification potentielle de ces résultats chez l'homme.

Description du projet

Structure de l'étude

Il s'agit d'une étude de cohorte observationnelle suivant des patients après une transplantation de cellules souches examinant le développement des lymphocytes B suivant le calendrier vaccinal standardisé et établi donné dans le cadre de la pratique clinique. Dans la version actuelle de ce calendrier en Västerbotten, les vaccinations contre les pneumocoques, Haemophilus influenzae, COVID-19, le tétanos, la diphtérie, la poliomyélite et la coqueluche sont incluses. La vaccination contre la rougeole, les oreillons et la rubéole peut être administrée après un test d'immunité négatif à 24 mois de la transplantation.

Échantillonnage

i. Échantillonnage avant le début du traitement immunosuppresseur

ii. Échantillonnage lors de l'admission pour transplantation de cellules souches

iii. Échantillonnage avant chaque point de vaccination jusqu'à 24 mois après la transplantation.

iv. Dans la transplantation allogénique, échantillonnage du donneur apparenté si disponible (échantillonnage une fois).

Analyse des échantillons sanguins

Caractérisation des lymphocytes B et séquençage VDJ

Identification antigène-spécifique des lymphocytes B ; Nous utiliserons une méthodologie établie pour détecter les lymphocytes B spécifiques à l'antigène. En bref, des protéines SARS-CoV-2 ou de l'hémagglutinine de type A de la grippe marquées à la biotine et au fluorochrome seront utilisées pour déterminer les lymphocytes B spécifiques au vaccin CD19+ CD20+ par cytométrie en flux. Nous nous concentrerons sur les cellules qui ont subi des réponses de lymphocytes B dépendantes du thymus (CD27+IgD-) et phénotyperons celles-ci pour des marqueurs d'activation tels que DAF et CD71.

Pour l'examen du répertoire VDJ avant et après la transplantation, nous nous appuierons principalement sur le séquençage en vrac mais pourrons soumettre des échantillons à un séquençage à cellule unique pour révéler si l'appariement des chaînes lourdes et légères est affecté par la transplantation. Nous visons également à disséquer les modèles transcriptionnels dans les lymphocytes B pour révéler des modèles ou molécules spécifiques qui prédisent activement l'établissement efficace de Bmem ou de plasmablastes après une transplantation de cellules souches. Pour les modèles transcriptionnels, nous effectuerons une expression génique à cellule unique 10x Chromium pour fournir le transcriptome à cellule unique de jusqu'à 10 000 cellules Bmem spécifiques au vaccin. Par une analyse combinatoire des données phénotypiques et transcriptomiques, nous serons en mesure d'identifier des biomarqueurs ou des modèles d'expression génique qui prédisent l'établissement robuste d'une mémoire immunitaire « boostable » après une transplantation de cellules souches.