Unité: Immunité anti-virale, Biothérapie et Vaccins

Responsable: GOUGEON Marie-Lise

Notre activité de recherche est centrée sur l'étude des mécanismes homéostatiques qui contribuent à la disparition des lymphocytes T CD4 lors de l'infection par le VIH et nous étudions en particulier les stratégies virales de modulation de la mort par apoptose des lymphocytes T infectés et non infectés. Nous nous intéressons également aux effecteurs de l'immunité innée, tels que les lymphocytes Tγ et les cellules NK, et au rôle des NK récepteurs, régulateurs de l'activité cytotoxique antivirale. Enfin, notre équipe est impliquée dans l'évaluation immunologique d'essais cliniques analysant l'influence de l'immunothérapie par l'IL-2 sur la restauration quantitative et qualitative des lymphocytes T spécifique du VIH.

Bases moléculaires de la mort par apoptose des lymphocytes T induite par le VIH (Eric Ledru, Luzia de Oliveira-Pinto, Elena Ritsou)

Nous avons découvert il y a une dizaine d'années que le VIH induit la mort cellulaire par apoptose non seulement des lymphocytes T CD4 qu'il infecte (effet cytopathogène) mais aussi des lymphocytes qu'il n'infecte pas, et nous nous sommes attachés depuis à en comprendre les mécanismes et les conséquences sur l'immunité spécifique du VIH. Nos travaux ont montré que cette apoptose est la conséquence de la stimulation du système immunitaire par les protéines du VIH, qui activent des programmes de mort cellulaire mettant en jeu les récepteurs de mort et/ou la mitochondrie. Les récepteurs CD95, TNF-RI et TNF-RII apparaissent essentiels à l'induction d'apoptose dans les lymphocytes de personnes VIH+, leur expression est up-régulée à la surface des lymphocytes T CD4 et CD8 de sujets infectés et la ligation de ces récepteurs par un anticorps agoniste ou par le ligand induit un puissant signal apoptotique in vitro. La contribution des récepteurs de mort à la destruction des cibles T CD4 est suggérée par la corrélation existant entre le taux d'apoptose médiée par ces récepteurs et la perte de ces cellules in vivo.

L'étude des bases moléculaires de l'apoptose médiée par les TNF-RI et TNF-RII a révélé qu'elle est indépendante de l'expression in vivo des molécules adaptatrices TRAAD, FLICE et RIP, alors qu'elle est associée à la régulation négative de l'expression de Bcl-2 et dépend de l'activation des caspases 3 et 8 (de Oliveira Pinto et al. Blood 99 :1666, 2002). Nous avons par ailleurs mis en évidence l'existence d'un variant de l'IL-4 (IL-4d13) dont la transcription est induite lors d'une apoptose par privation de facteur de croissance, et son expression est fortement associée à l'apoptose lymphocytaire dépendante du VIH (Ledru et al. Blood, 101 :3102, 2003). La mort prématurée des lymphocytes T a pour conséquence la disparition des lymphocytes T CD8 ayant le phénotype de CTL (CD45R0+, perforine+, Bcl-2-) et celle des lymphocytes T CD4 helper, en particulier ceux qui produisent de l'IL-2, cytokine essentielle à la différenciation des effecteurs anti-viraux. Ces mécanismes proapoptotiques induits par le VIH et les conséquences sur l'homéostasie et les fonctions T antivirales ont été discutés récemment (ML Gougeon, Nature Review Immunology, 3 :392,2003)

2- Etude du contrôle de l'activité cytotoxique antivirale par les NKR et rôle modulateur des cytokines (Isabelle Liberman, Delphine Marsac en collaboration avec le Pr. René Roué et le Dr. Thierry Debord, Hôpital des Armées, Bégin).

L'activité NK est contrôlée par des récepteurs activateurs (KARs) et inhibiteurs (KIRs). Les ligands des KIRs sont des molécules MHC de classe I et, au contact d'une cellule normale, le signal positif délivré par le KAR est bloqué par le signal négatif délivré par le KIR, empêchant la destruction de la cellule par les NK. Les cellules tumorales ou infectées par un virus peuvent ne pas exprimer de molécules HLA de classe I tout en exprimant les ligands des KAR, ce qui conduit à l‘activation de l'activité cytolytique des NK et à la destruction de ces cellules.

Certains virus ont développé des stratégies conduisant à la protection des cellules qu'ils infectent de la destruction par des lymphocytes cytotoxiques, notamment en modulant l'expression des KIRs. Nous avons montré que ces récepteurs inhibiteurs sont non seulement exprimés par les cellules NK, mais aussi par les lymphocytes Tγ et les lymphocytes Tαβ CD4 et CD8. Chez des personnes infectées par le VIH, l'expression des KIRs est augmentée sur les cellules NK, les lymphocytes T CD8 et T CD4, et elle est corrélée positivement à la charge virale et à l'évolution de l'infection. La régulation fonctionnelle des cellules cytotoxiques par les cytokines exogènes (IL-10, IL15 et TGFß) et par les KIRs peut être étudiée à l'aide de tests de stimulation à court terme suivis d'une analyse multiparamétrique par cytométrie de flux. Nous avons ainsi montré que l'IL-15 diminue l'expression des KIRs sur les lymphocytes T CD4 et CD8 de personnes infectées par le VIH, restaurant une activité cytotoxique de ces cellules et la production des cytokines TNF-αet IFN-γ Nous poursuivons la caractérisation des mécanismes régulateurs de l'activité cytotoxique antivirale.

3- Dynamique des cellules T et fonctions antivirales dans le cadre de l'immunothérapie par l'IL-2 chez les patients VIH+ (Peggy Masdehors, Corinne Guitton, Sylvie Rouyre, Béatrice Poirier-Baudoin en collaboration avec le Pr. Yves Levy, Hôpital Henri Mondor, Créteil)

La combinaison de molécules antirétovirales inhibant la trancriptase inverse et la protéase du VIH montre une efficacité thérapeutique certaine chez une fraction importante de patients chroniquement infectés par le VIH, permettant une suppression de la charge virale plasmatique à des seuils souvent indetectables et une restauration du nombre de lymphocytes T CD4. Parmi les limites de ces traitements, leur toxicité responsable de complications métaboliques sévères (syndrome de lipodystrophie, hyperlipidémie, diabète) amène à rechercher de nouvelles thérapies permettant de limiter l'utilisation des molécules antirétrovirales. Dans le but de promouvoir la restauration quantitative et qualitative du pool des lymphocytes T CD4, les traitements antirétroviraux on été associés à une immunothérapie par l'IL-2, cytokine immunostimulante jouant un rôle central dans l'induction et le maintien d'une immunité antivirale.

Afin de mieux appréhender les mécanismes homéostasiques qui contribuent à la remontée des T CD4 chez les patients recevant de l'IL-2, nous avons développé différentes approches méthodologiques permettant de réaliser ex-vivo la détection des cellules récemment produites par le thymus (TREC), l'identification de cellules subissant une prolifération homéostatique par la détection de la molécule Ki67, et l'identification de lymphocytes T CD4 et CD8 programmés pour la mort par apoptose. En parallèle, les cellules effectrices T helper CD4 spécifiques du VIH et T CD8 cytotoxiques sont détectées par une analyse multiparamétrique au FACS. Nous avons ainsi montré pour la première fois que l'immunothérapie par l'IL-2 permet de maintenir sur le long terme des cellules effectrices spécifiques HIV, et leur fréquence est alors significativement plus élevée que celle des patients traités par des molécules antirétrovirales seules. Par ailleurs, nous avons montré que la dynamique des lymphocytes T CD4 est modifiée sous l'effet de l'IL-2, notamment en agissant sur leur survie et en induisant leur expansion périphérique. L'influence éventuelle de cette thérapie sur la régénération thymique est en cours d'étude.

Mots-clés: Apoptose, immunité innée, VIH, IL-2, immunothérapie


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