Évaluation de l'activité anti-leucémique des cellules T traitées par photodéplétion au TH9402

Abstract

L’allogreffe de cellules souches hématopoïétiques (CSH) représente la seule avenue thérapeutique curative pour les leucémies résistantes au traitement de chimiothérapie. Ce traitement consiste à implanter chez un patient immunosupprimé des CSH provenant d’un donneur compatible au niveau des antigènes majeurs du HLA. Cependant, il n’est pas toujours possible de trouver un donneur qui sera compatible au niveau du groupe HLA. Depuis environ une dizaine d’années, une nouvelle forme d’allogreffe a commencé à être développée. Il s’agit d’une greffe partiellement incompatible appelée la greffe haploidentique de cellules souches. Cette greffe permet une disparité entre le patient et le donneur pouvant atteindre 50% des antigènes HLA. La greffe haploidentique permet ainsi au patient de pouvoir bénéficier d’une greffe de cellules souches. L’avantage potentiel d’utiliser des cellules d’un donneur qui n’est pas entièrement compatible est l’augmentation de la réactivité du greffon contre les cellules leucémiques résiduelles au conditionnement (GVL). Ce sont les cellules alloréactives qui remplissent ce rôle. Cependant, avec la disparité partielle des molécules de HLA, les cellules alloréactives peuvent également être la cause du développement de la maladie du greffon contre l’hôte (GVHD), l’une des causes majeures de décès suivant l’allogreffe. Dans notre laboratoire, nous avons développé une technique de photodéplétion (PD) des cellules T basée sur l’utilisation d’un photosensibilisateur activé par la lumière visible. Il s’agit du 4,5-dibromorhodamine-123 (TH9402), une molécule photosensible qui va sélectivement éliminer les cellules alloréactives, donc les cellules responsables de la GVHD. L’échantillon traité se retrouve enrichi en cellules T naïves et en cellules T régulatrices (Treg). Des travaux antérieurs réalisés par notre laboratoire ont montré que des cellules T CD4+ régulatrices étaient préservées dans le greffon de lymphocytes T traités à la PD, participant ainsi au contrôle de la sévérité de la GVHD du patient. Des résultats préliminaires ont permis de démontrer que les cellules T post-PD conservent leurs capacités fonctionnelles lorsqu’elles sont stimulées par une librairie de peptides viraux (Epstein-Barr, cytomégalovirus et influenza). C’est pourquoi, nous nous sommes intéressés dans un second temps à la réactivité anti leucémique de ces cellules. Nous avons donc étudié d’une part la capacité des cellules T à s’activer post PD et d’autre part, leur capacité à éliminer une lignée leucémique monocytaire (THP-1). Nous avons déterminé que des cellules T allogéniques résiduelles au traitement de photodéplétion pouvaient s’activer face aux antigènes d’un donneur sélectionné. Nous avons par la suite démontré que ces mêmes cellules avait le potentiel de reconnaître des peptides de l’antigène leucémique WT1 et de développer une réponse cytotoxique. Ces travaux ont permis de démontrer le potentiel de plasticité anti-GVHD/GVL de la photodéplétion au TH9402 des cellules T.

Allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) represents the only efficient therapeutic avenue in a number of patients with chemotherapy resistant or relapsed leukemia. This treatment aims at enabling the engraftment of donor stem cells into an immunocompromised patient. However, it isn’t always possible to find a fully HLA compatible donor. Over the last decade, a new form of allograft has been developed for those remaining patients: haploidentical stem cell transplantation. This treatment enables transplantation to be performed with donor cells that demonstrate up to 50% HLA mismatch with those of the patient. Thus, this approach enables patients without a suitably matched donor to benefit from an HSCT. The potential advantage of using mismatched cells is the increase of the graft-versus-leukemia effect (GVL). The latter is induced by alloreactive cells. Nonetheless, the disparity of HLA can also drive alloreactive cells to cause graft-versus-host disease, which is one of the major causes of death following allogeneic HSCT. In our laboratory, we have developed a T cell photodepletion (PD) approach based on the use of a photosensitizer activated with visible light. It consists of 4,5-dibromorhodamine-123 (TH9402), a photosensitive molecule that selectively eliminates alloreactive (GVHD causing) cells. Following treatment, the sample is enriched in naive and regulatory T cells (Treg). We previously demonstrated that PD preserves CD4+ T cells displaying a regulatory effect, thus potentially controlling the severity of GVHD. On the other hand, preliminary results showed that PD can preserve cells with the functional capacity to react against a viral peptide pool (Epstein-Barr, cytomegalovirus, and influenza). This prompted us to assess the anti-leukemia reactivity of these cells. Therefore, we first studied the ability of these cells to become activated après PD. We also tested the capacity of those restimulated cells to eliminate a monocytic leukemia cell line (THP-1). We determined that it is possible to generate after PD cells that have the capacity to become activated when cocultured with antigens from a given donor. In addition, we demonstrated that these cells have the potential to recognize WT1 antigen viii peptides and to develop a cytotoxic response. Thus, this work demonstrated the anti-GVHD/GVL plasticity of T cells photodepleted using TH9402.