Caractérisation des fonctions spécifiques des cellules dendritiques humaines dans le microenvironnement immunitaire tumoral

Les cellules dendritiques constituent un groupe unique de cellules immunitaires essentielles pour l'orchestration des réponses immunitaires adaptatives. Dans le microenvironnement tumoral, elles forment une population hétérogène aux fonctions multiples, capables à la fois de capturer des antigènes tumoraux afin de les présenter aux lymphocytes T cytotoxiques dans les ganglions, mais aussi de produire des quantités importantes de cytokines afin d'induire des réponses immunitaires anti-tumorales. Parmi les cellules dendritiques, les cDC1 sont associées à un bon pronostic dans la majorité des cancers chez l'Homme de par leur spécialisation dans l'activation des lymphocytes TCD8+ et sont de ce fait essentielles pour générer une réponse anti-tumorale ainsi que pour la réponse aux immunothérapies. Parmi leurs fonctions, la présentation croisée d'antigènes est un phénomène unique principalement étudié dans des modèles murins, et dont les mécanismes cellulaires demeurent peu connus chez l'Homme. Les cDC1 produisent aussi des quantités importantes d'IFN-III et sont les seules responsables de leur sécrétion dans les tumeurs du sein, ce qui est également associé à un bon pronostic sur la survie des patientes. Bien que de nombreux travaux étudient l'IFN-III dans des contextes viraux, son étude dans le cancer, et encore plus chez l'Homme, reste largement inexplorée. Afin d'améliorer la compréhension de ces deux fonctions clés dans le microenvironnement immunitaire, nous avons étudié chez l'Homme le rôle de l'IFN-III sur le compartiment immunitaire tumoral et utilisé des systèmes de génération de cDC1 humaines in vitro afin d'explorer par des techniques de CRISPR-Cas9 le rôle de multiples gènes dans la présentation croisée d’antigènes. La première partie de nos travaux nous a permis d'identifier les pDCs comme les seules cellules immunitaires capables de répondre aux IFN-III dans des cancers du sein, de l'ovaire et du poumon. Nous avons ensuite mis en évidence l'effet de l'IFN-III sur les pDCs, qui les sensibilise à l'activation des TLR afin d'amplifier considérablement leur production d'IFN-I. Les pDCs sont des cellules dendritiques plastiques, sensibles au microenvironnement tumoral, qui perdent leur fonction majeure de production d'IFN-I en présence de cytokines immunosuppressives et acquièrent des fonctions tolérogéniques pouvant impacter négativement le pronostic des patients. Dans ce contexte, nous avons montré que l'IFN-III permet d'empêcher l'inhibition des pDCs par le TGF-β, PGE2 et des surnageants issus de tumeurs fraîches humaines, préservant ainsi leur capacité à produire des IFN-I. Ces travaux mettent en lumière l'une des fonctions principales de l'IFN-III dans le microenvironnement tumoral, qui pourrait à la fois expliquer son pronostic positif en agissant sur les pDCs pour maintenir un microenvironnement tumoral riche en interférons, et être exploité dans des combinaisons d'immunothérapies ciblant ces cellules. Pour la seconde partie de nos travaux, afin d'explorer pour la première fois le rôle de gènes spécifiques dans la présentation croisée d'antigènes par les cDC1 humaines, nous avons optimisé des protocoles de génération de cDC1 humaines à partir de cellules souches hématopoïétiques ainsi que des techniques d’édition génique par Crispr-Cas9. Combinés à des protocoles de présentation croisée utilisant des clones de lymphocytes TCD8+ humains, ces outils nous ont permis de valider le rôle de certains gènes tels que NOX2, RAC2 ou VCP, précédemment identifiés dans des modèles murins. Après avoir testé la délétion de multiples gènes, nous avons identifié le rôle important d'APOL1 et d'APOL3 dans la présentation croisée des antigènes par les cDC1 humaines, renforçant nos connaissances de ce mécanisme clé chez l'Homme. Ensemble, ces résultats explorant les fonctions spécifiques des cellules dendritiques chez l'Homme et leur modulation dans le cancer ouvrent de nouvelles perspectives thérapeutiques ciblant les cDC1 ou les pDC.