Rôle du recepteur TNFR2 exprimé par les lymphocytes T régulateurs au cours de l'immunodépression induite par le sepsis – TRIS

Le sepsis provoque plus de 5 millions de décès dans le monde avec un coût estimé à 17 milliards de dollars par an aux États-Unis. L’hypothèse actuelle est que la plupart des décès sont dus à une immunosuppression induite par le sepsis (ISIS) pour laquelle il n'existe aucune option thérapeutique spécifique approuvée par la FDA. Cette ISIS rend les patients septiques sujets à de nouvelles infections secondaires et altère leur statut fonctionnel à long terme. Les patients qui décèdent au cours d'un sepsis en phase tardive ont généralement un système immunitaire qui reste défaillant. Pourtant, les mécanismes de cette ISIS restent très mal compris.
Une forte diminution des lymphocytes T CD4+ avec une persistance de lymphocytes T régulateurs CD4+ FoxP3+ (Treg) circulants est prédictif d'infections nosocomiales secondaires et de mauvais pronostic chez les patients septiques. Les modèles murins de sepsis récapitulent ces observations. Nous proposons que l'un des principaux mécanismes de l’ISIS est que le TNF, libéré en grande quantité au cours du sepsis, stimule l'expansion et l'activité suppressive des Treg via le récepteur 2 du TNF (TNFR2) et la signalisation NF-?B. Ce schéma mécanistique constituera l’hypothèse de travail de notre recherche.

Nous avons développé un nouveau modèle de sepsis chez la souris obtenu par l’injection systémique de Staphylococcus aureus. Dans ce modèle, nous avons observé une lymphopénie et une proportion accrue de Treg qui présentent une signature activée (expression élevée de CTLA4), conduisant à une ISIS caractérisée par une réponse immune altérée face à une infection pulmonaire secondaire. Nous avons récemment obtenu des preuves solides que l’activation des Treg au cours du sepsis est dépendant de la signalisation TNF/TNFR2. En effet, (i) des analyses transcriptomiques suggèrent que ces Treg sont activés par le TNFR2, (ii) l’ISIS n'est plus observée chez les souris knock-out TNFR2 et (iii) les Treg TNFR2+ de patients septiques sont fortement activés (Journal of Infectious Disease, 2020, sous presse).

Pour mieux comprendre le rôle du TNFR2 et des Treg dans l’ISIS, les objectifs spécifiques de ce projet sont les suivants : 1. Faire une étude approfondie et non supervisée des Treg circulants exprimant ou pas le TNFR2 chez les patients septiques (J1 et J4) par single cell RNA-Seq et indexation cellulaire des épitopes (CITE-seq). 2. Etudier le rôle du TNFR2 exprimé par les Treg et de sa voie de signalisation NF-?B dans l’ISIS en utilisant des souris knock-out conditionnelles que nous avons récemment développées, qui sont des modèles animaux non disponibles dans d'autres équipes. 3. Etudier la sensibilité au TNF des Treg de patients septiques et l'effet thérapeutique de l'antagoniste du TNFR2 humain dans l’ISIS aigu chez des souris knock-in humanisées exprimant la portion extracellulaire du TNFR2 humain fusionnée à la queue du TNFR2 intracellulaire de la souris.

Ce travail devrait permettre de caractériser en détail le remodelage moléculaire des Treg et d'identifier les programmes génétiques associés à la signalisation TNFR2 dans les Treg de patients septiques. Les études chez la souris généreront des liens causaux pour valider notre hypothèse de travail et tester l'efficacité thérapeutique d'un nouvel antagoniste du TNFR2. Le succès de ce projet amènera à une meilleure compréhension de la physiopathologie de la septicémie. L'expression préférentielle du TNFR2 par les Treg est intéressante car des traitements bloquant ce récepteur pourraient avoir une toxicité moins forte que celle observée avec d’autres cibles comme le CTLA4 dans le cancer. Enfin, ce projet devrait permettre de mieux comprendre l’ISIS et pourrait déboucher sur des stratégies thérapeutiques innovantes.