Role du TNFR2 exprimé par les Treg dans les maladies auto-immunes et implications thérapeutiques – TETRAD

Grâce au système CRE-lox, nous avons développé de nouveaux modèles de souris présentant un knock-out conditionnel pour mieux comprendre le rôle du TNF et son effet sur les Treg et la biologie des Treg dans les maladies auto-immunes. Dans un modèle de sclérose en plaques, nous avons montré que le TNF stimule les Treg dans le système nerveux central via son récepteur de type 2 (TNFR2). Ainsi, chez des souris dans lesquelles les Treg sont déficients pour le TNFR2 et donc ne peuvent plus répondre au TNF, la maladie est beaucoup sévère. De plus, l’injection d’un analogue non toxique du TNF a un effet thérapeutique majeur sur la sclérose en plaques chez la souris. Nous avons également cherché à mieux caractériser quels étaient les mécanismes moléculaires impliqués dans la fonction des Treg au cours des maladies auto-immunes. Nous avons identifié un rôle majeur de l’activation NF-kB dans la fonction de ces cellules. En effet, des souris dans lesquelles les Treg sont déficients pour cette molécule développent spontanément un syndrome auto-immun. Des données de RNA-Seq ont permis de mieux comprendre les mécanismes moléculaires impliqués.

Notre travail permet de mieux comprendre comment les Treg sont capables de contrôler les maladies auto-immunes. L’inactivation de la stimulation des Treg par la voie TNF/TNFR2/NFkB entraîne une augmentation de l’auto-immunité. En effet, Dans un modèle murin de sclérose en plaques, nous observons que l’administration d’anticorps neutralisant le TNF ou le TNFR2 aggrave la maladie. De même, des souris présentant un knock-out conditionnel du TNFR2 dans les seuls Treg ont une maladie plus sévère. Nous montrons également que le TNF agit de façon directe sur les Treg pour les stimuler et que cette activation est dépendante de l’activation de NF-kB. Nos résultats montrent que le contrôle de la maladie par la stimulation des Treg par le TNF a lieu dans le système nerveux central enflammé. D’un point de vue thérapeutique, nous observons que la stimulation des Treg par un agoniste du TNFR2 a un effet bénéfique majeur dans ce modèle murin de sclérose en plaques.

Notre travail permet de mieux comprendre quels sont les mécanismes en jeu dans le développement des maladies auto-immunes et notamment de savoir comment les Treg sont capables de contrôler ces maladies. De plus, nous avons mis en évidence une nouvelle molécule thérapeutique, un analogue du TNF, qui, lorsqu’il est administré chez la souris, a un effet bénéfique majeur dans la sclérose en plaques par stimulation des Treg. Nous espérons ainsi contribuer au développement de nouveaux traitements des maladies auto-immunes chez l’homme.

Publications scientifiques
• Emilie Ronin et al. The NF-?B RelA transcription factor is critical for regulatory T cell activation and stability. Frontiers in Immunology 2019. fimmu.2019.02487.
• Salomon BL, et al. Tumor Necrosis Factor a and Regulatory T Cells in Oncoimmunology. Front Immunol. 2018. 9:444.
• Baud V and Collares D. Post-Translational modifications of RelB NF-?B subunit and associated functions. Cells. 2016, 5, 22.

Brevets
• Prevention or treatment of hematologic malignancy relapse using a TNFR2 antagonist. Inventors: COHEN JL, Salomon BL, Maury S, Leclerc M and Naserian S. EP 16 305 754.0, filed on June 22th, 2016
• Detection of RelB activation as a prognostic marker in B-cell lymphoma, 2019, inventors: Baud V., Nuan-Aliman S.
• Induction of B-cell lymphoma cells death by a combination of antimetabolic drugs, 2019, inventors : Baud V., Thieblemont C., under evaluation.

Les maladies auto-immunes (MAI) apparaissent suite à un dysfonctionnement du système immunitaire qui détruit un organe spécifique (MAI spécifique d'organe) ou entraîne une atteinte diffuse (MAI systémique). L'incidence de ces maladies a fortement augmentée ces dernières années. Elles touchent maintenant 5% de la population et sont le plus souvent incurables malgré des progrès thérapeutiques récents. Parmi les plus fréquentes, on compte la sclérose en plaques ou le diabète de type 1 (DT1). L'objectif général de notre projet consiste à mieux comprendre le rôle des lymphocytes T régulateurs CD4+CD25+Foxp3+ (Tregs) dans la physiopathologie des MAI spécifiques d'organe (sclérose en plaques, DT1) et de proposer un nouvel axe thérapeutique reposant sur l'activation spécifique de ces cellules.

Les Tregs jouent un rôle majeur dans la régulation des MAI, et notamment dans le contrôle du DT1 et de l'encéphalomyélite auto-immune expérimentale (EAE), modèle murin de sclérose en plaques. Ils sont fortement activés dans les organes cibles de ces maladies permettant de ralentir voire de stopper leur progression. Les mécanismes moléculaires de cette activation des Treg sont peu connus. Nos données récentes suggèrent un rôle du TNF. En effet, par sa fixation sur son récepteur de type 2 (TNFR2), le TNF stimule la prolifération des Tregs. Chez des souris présentant un déficit du TNFR2 dans les seuls Tregs, l'EAE est aggravée et l'expansion des Tregs dans le système nerveux central enflammé diminuée. L'administration de molécules bloquant le TNF entraîne une exacerbation de l'EAE. Ce résultat est important dans la mesure où il reproduit ce qui a été observé chez l'homme où la tentative de traiter la sclérose en plaques par des anti-TNF a conduit à une aggravation des signes cliniques de la maladie, phénomène inexpliqué jusqu'à aujourd'hui. Par ailleurs, la stimulation des Tregs par le TNF pourrait impliquer la voie non-canonique de NF-kB. Dans ce projet, nous allons tester l'hypothèse de travail suivante: au cours de certaines MAI spécifiques d'organes, le TNF stimulerait l'expansion des Tregs dans l'organe cible par activation de la voie non-canonique de NF-kB permettant un contrôle de la maladie.

Notre projet s'organise autour de 3 objectifs principaux. Le premier consistera à mieux comprendre le rôle du TNFR2 exprimé par les Treg dans le contrôle des MAI spécifiques d'organes à l'aide de souris déficientes pour le TNFR2 dans les seuls Tregs. Nous étudierons les mécanismes moléculaires responsables de l'aggravation de l'EAE chez ces souris et nous déterminerons si le TNF contrôle d'autres MAI, telles que le DT1, par son action sur les Tregs. Le deuxième objectif consistera à développer de nouveaux agonistes du TNFR2 humain, de tester l'effet thérapeutique d'un agoniste du TNFR2 murin dans l'EAE et le DT1 et d'étudier la capacité des Tregs de patients développant une sclérose en plaques à répondre normalement au TNF. Le dernier objectif aura pour but de confirmer ou non si l'action du TNF sur les Tregs est dépendant de l'activation de la voie non-canonique de NF-kB. On étudiera également si l'expansion des Treg dans le système nerveux central au cours de l'EAE et si l'effet thérapeutique potentiel de l'agoniste du TNFR2 impliquent cette voie de signalisation. Ce projet devrait permettre d'améliorer nos connaissances sur la physiopathologie des MAI et pourrait conduire à proposer de nouvelles approches thérapeutiques de ces maladies.