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Instituts/ Institut des maladies émergentes et des thérapies innovantes (IMETI)/ Unités/ Service de Recherche en Hémato Immunologie (SRHI)

Generalités


Le Srvice de Recherches en Hémato-Immunologie à l'hôpital saint Louis Paris Xème

Chef de Service : E.D. Carosella
edgardo.carosella@cea.fr
tel: 01 57 27 67 79
fax: 01 57 27 67 80

Adresse:
Hôpital Saint-Louis
Intitut Universitaire d'Hématologie
CEA/SRHI - Bâtiment Lailler
1, avenue Claude Vellefaux
75475 Paris cédex 10

Le SRHI est situé à l'hôpital Saint-Louis, proche du canal Saint-Martin, Paris 10ème, quartier de la République :

       

 

Le Service s'organise autour de deux laboratoires :

  • Le Laboratoire d'Immunologie de la Transplantation (LIT)
  • Le Laboratoire d'Immunogénétique et Expression des Gènes (LIEG)

 

Les recherches menées par le SRHI s'articulent autour des thèmes suivants :

  • Fonctions immunologiques de la molécule HLA-G dans les mécanismes d'immune tolérance
  • Rôle de la molécule HLA-G dans la transplantation de tissus solides et liquides, son implication dans la greffe des cellules souches et embryonnaires et son application en médecine régénérative
  • Antigènes HLA-G en cancérologie et dissémination tumorale
  • Régulation et expression de la molécule HLA

HLA-G est une molécule non classique de classe I du Complexe Majeur d'Histocompatibilité principalement exprimée à la surface des cytotrophoblastes.
A partir de prélèvements issus d'IVG, le SRHI a démontré le rôle protecteur et décisif dans la tolérance foeto-maternelle de la molécule HLA-G. Présente à la surface des trophoblastes, elle inhibe la lyse médiée par les cellules Natural Killer (NK) infiltrant la decidua uterine maternelle.

Dans ce sens, trois faits majeurs ont été décrits par cette équipe :

  • Du point de vue immunologique, cette équipe a démontré l'inhibition non restreinte de la cytotoxicité des cellules NK du sang périphérique par toutes les isoformes de la molécule HLA-G (G1, G2, G3, G4 et G5), ainsi que l'inhibition de l'activité lytique des lymphocytes T cytotoxiques dans le cadre d'une réponse Ag spécifique. Dans ce contexte, elle a mis en évidence un nouveau récepteur KIR spécifique de la molécule HLA-G. De même, elle a montré la capacité de la protéine HLA-G soluble et membranaire à inhiber la réponse proliférative lymphocytaire T au cours de la réaction allogénique primaire et à induire la différenciation des cellules T-reg. Ainsi, le fœtus se protège d'une réaction de rejet médiée par les cellules T maternelles alloréactives et les cellules NK. Cette action inhibitrice de la molécules HLA-G s'exerce aussi sur les cellules B en inhibant leur différenciation et la sécrétion d'anticorps. De même HLA-G inhibe la cytoxicité médiée par les lymphocytes T gd.

  • Du point de vue moléculaire, cette équipe a identifié trois nouvelles isoformes de la protéine HLA-G (G4,G5 et G7) dont deux solubles (G5 et G7) qui conservent les mêmes activités que la protéine membranaire. L'équipe a également caractérisé plusieurs allèles du gène et montré un polymorphisme réduit de la protéine.

  • Concernant la régulation d'expression du gène HLA-G, elle a d'une part, montré que des cytokines (IL-10, INF-β, TNF-α), des hormones (hydrocortisone et dexaméthasone) et un stress hypoxique modulent son expression. D'autre part, elle a caractérisé le promoteur du gène HLA-G et identifié plusieurs facteurs de transcription (IRF-1, HSF-1, HIF-1) dont l’un présente une activité répressive (RREB-1), ainsi que les mécanismes épigénétiques (méthylation/déméthylation, déacetylation/acétylation des histones) modulant son activité. Enfin, le SRHI a localisé plusieurs cibles de miRNAs dans la région 3’ non traduite du gène et identifié dans cette région des polymorphismes pouvant affecter leur affinité et la stabilité du transcrit  s'associant ainsi à certaines pathologies de la grossesse.

Afin d'établir la pertinence biologique de ces résultats, cette équipe a pour la première fois démontré les faits suivants:

  • Dans le contexte tumoral

Des tumeurs solides : Trois  approches ont été réalisées permettant de démontrer

    • (i) l'expression de HLA-G dans les tumeurs de mélanome, de carcinomes de la peau, du rein, du sein, et de l'ovaire corrélée avec l'inflammation et l'agressivité de la tumeur. Ceci a été effectué à travers l'analyse de plus de mille lésions tumorales.
    • (ii) l'induction d'expression d'HLA-G par des facteurs environnementaux, tels que les cytokines, le stress et les agents utilisés en chimiothérapie, tels que les molécules déméthylant l'ADN.
    • (iii) l'implication fonctionnelle de l'expression HLA-G permettant à la cellule tumorale d'échapper à l'action des cellules cytotoxiques NK et T. Ceci conduit à  proposer que les tumeurs HLA-G positives présentent les caractéristiques requises pour échapper à l'immunosurveillance de l'hôte et que le blocage de cette molécule permettrait de restaurer l'immunité antitumorale fournissant ainsi les bases d'alterntives de traitements favorisant une meilleure réponse antitumorale. Ce concept de blocage a été récémment établi par le SRHI dans des expériences in vivo montrant que la progression d'une tumeur HLA-G+ chez la souris a pu être enrayée dès lors que la molécule HLA-G est bloquéee par un anti-corps neutralisant.

Des tumeurs liquides: L'équipe a récemment examnié le rôle d'HLA-G au cours d'hémopathies. Ces études ont été motivées par deux résultats :

    • (i) la forme soluble HLA-G5 est secrétée par les cellules érythroides dans tous les organes soutenant l'érythropoïèse primitive et définitive. Dans ce contexte, HLA-G inhibe l'activité du récepteur à l'érythropoïétine en réduisant la phosphorylation de la kinase JAK2 et des protéines en avant STAT-5 et STAT-3. Ceci a pour effet d'empêcher la prolifération/différenciation des progénitures érythroblastiques.
    • (ii) HLA-G5 inhibe la prolifération, différenciation et secrétion d'anticorps de cellules B du sang périphérique ou d'organes lymphïdes secondaires. Ce mécanisme est induit par l'interaction de HLA-G avec son récepteur ILT-2 exprimé par les cellules B conduisant à une phosphorylation augmentée de la kinase PKC et une diminution des phosphorylations de la voie Akt/mTOR.

Sur la base de ces résultats, l'équipe s'est alors intéressée au rôle de HLA-G dans les cellules malignes érythroides et lymphocytaires B et a ainsi montré que HLA-G5 est capable d'inhhiber

    • (i) la croissance des clones érythroides malins issus de patients atteints de polycythemia vera, un syndrome myeloprolifératif caractérisé par une surproduction de cellules érythroides et
    • (ii) la prolifération de cellules lymphomateuses et myélomateuses.

Ces observations révèlent pour la première fois un rôle inattendu pour HLA-G en tant qu'agent antitumoral potentiel dans les syndromes myeloproliferatifs, les lymphomes B et les myélomes. Ces observations mettent en lumière un nouveau rôle de HLA-G en oncologie. En effet, l'activité de HLA-G sera dépendante de la cellule tumorale selon qu'elle exprime ou non un récepteur inhibiteur capable de lier HLA-G. Ainsi, bien que constituant un moyen pour les tumeurs solides d'échapper à l'immunosurveillance par le biais d'une inhibition de la réponse antitumorale, HLA-G peut être en mesure d'inhiber la croissance des tumeurs liquides exprimant des récepteurs pour HLA-G.

  • Dans le contexte de la transplantation : Trois approches ont permis de valider l'hypothèse selon laquelle l'expression de HLA-G permettrait à un patient transplanté de mieux tolérer sa greffe :

    • (i) la corrélation clinique entre l’expression de HLA-G au niveau de transplants tolérés cardiaques, pulmonaires, hépatiques et rénaux et une réduction du nombre des épisodes de rejet aigu et une absence de rejet chronique chez ces patients.
    • (ii) l’induction in vivo de la sécrétion de HLA-G chez des patients transplantés rénaux traités par un nouvel immunosuppresseur, le Belatacept*, avec là encore une meilleure acceptation du greffon comparativement à un traitement classique avec la cyclosporine
    • (iii) l’expérimentation animale dans un modèle murin d’allogreffe cutanée, montrant que des protéines HLA-G recombinantes dimériques sont capables d’augmenter la survie du greffon.

Ces résultats sont essentiels car ils démontrent pour la première fois in vivo l’efficacité de HLA-G en tant qu’agent immunosuppresseur limitant le rejet de greffe. Bien qu’aucun homologue de HLA-G ne soit à ce jour identifié chez la souris, ces expériences ont pu être menées car la molécule HLA-G humaine est capable d’interagir fonctionnellement avec le récepteur murin PIR-B qui est un homologue du récepteur humain ILT4. Des expériences similaires ont été faites chez des souris transgéniques pour les récepteurs inhibiteurs humains de HLA-G (i.e., ILT-2 et ILT-4) confirmant l’effet de HLA-G sur la survie du greffon. Ces travaux ont d’importantes implications cliniques :

    • (i) le dosage plasmatique de HLA-G constitue un indicateur biologique de bonne acceptation du greffon au cours du suivi clinique des patients greffés,
    • (ii) les patients HLA-G+ ainsi détectés bénéficieraient d’un traitement immunosuppresseur restreint réduisant ainsi les effets secondaires indésirables, et
    • (iii) l’utilisation de HLA-G ou de dérivés est proposée comme une nouvelle thérapie anti-rejet. A cet égard, les cellules souches mésenchymateuses ont montré leur efficacité thérapeutique en traitement adjuvant dans la greffe de moelle osseuse et en médecine régénératrice chez des patients irradiés.

Nous avons récemment décrit que l’effet immunosuppresseur de ces cellules est dû à son expression de HLA-G. Notre objectif est donc de poursuivre ses travaux en analysant le potentiel thérapeutique de ces cellules en greffe et en réparation osseuse.