Équipe ALLEZ & LE BOURHIS

Immunité intestinale dans l’inflammation et le cancer (3IC)

NKG2D est une lectine de type C, exprimée par des cellules immunitaires cytotoxiques telles que les cellules NK, les lymphocytes T CD8 et les lymphocytes T γδ. Ce récepteur activateur reconnaît des ligands induits par le stress, comme les molécules de type CMH, MICA et MICB. Des travaux antérieurs du laboratoire ont montré que ce récepteur est exprimé sur une population de lymphocytes T CD4 effecteurs, dont le nombre est augmenté dans le sang et la muqueuse des patients atteints de MICI et qui pourrait participer à l’inflammation intestinale (Allez M. et al., Gastroenterology, 2007 ; Pariente B. et al., Gastroenterology, 2011). Dans la continuité de ces travaux, nous avons pu démontrer que ce récepteur était exprimé de manière différentielle dans la muqueuse inflammée, à la fois sur les lymphocytes T CD4 et CD8, chez les patients atteints de la maladie de Crohn. Ces observations ont conduit à l’évaluation d’un anticorps bloquant pour le traitement de la maladie de Crohn (Allez et al., Gut, 2017 ; Allez et al, JCC, 2023).

Notre hypothèse est que les lymphocytes T acquièrent des fonctions effectrices spécifiques au cours de la maladie, participant ainsi à l’inflammation locale. Un des mécanismes potentiellement impliqués, en lien avec l’implication de NKG2D, est une réponse cytotoxique des lymphocytes T envers les cellules épithéliales intestinales (CEI), entraînant une augmentation de la perméabilité de la barrière intestinale. Nous avons observé une modification des populations de lymphocytes T CD8 résidents dans la muqueuse intestinale, avec une diminution des cellules exprimant l’intégrine CD103 au profit des cellules exprimant KLRG1 (Bottois et al., Front Immunol., 2020). Ces deux molécules participent au dialogue entre les lymphocytes T et l’épithélium, leur ligand étant la E-cadhérine exprimée par les CEI. Afin de mieux comprendre ces interactions lympho-épithéliales dans un système pertinent, nous avons développé des modèles de co-culture d’organoïdes intestinaux humains avec des lymphocytes muqueux. Ces organoïdes devaient être autologues pour reproduire fidèlement les fonctions des lymphocytes T effecteurs susceptibles d’être altérées dans les MICI. Grâce à ce système novateur et complexe, nous montrons que les lymphocytes T de l’iléon de patients atteints de la maladie de Crohn interagissent avec les organoïdes d’endothélium intestinal autologues provenant du même site et induisent leur mort cellulaire. Ce phénomène n’est pas observé avec les lymphocytes T et les endothéliums iléaux de tissus témoins. Fait intéressant, ces interactions et fonctions cytotoxiques sont bloquées par des anticorps spécifiques de CD103 ou de NKG2D (Hammoudi et al., Front Immunol., 2022).

La maladie de Crohn résulte d’une prédisposition génétique et environnementale et entraîne la destruction de l’épithélium intestinal avec formation d’ulcères, potentiellement à tous les niveaux du tube digestif, mais principalement au niveau de l’iléon terminal. L’altération importante de la muqueuse de l’iléon terminal nécessite une intervention chirurgicale au cours de l’évolution de la maladie chez plus des deux tiers des patients. Cependant, la chirurgie n’est pas curative, car plus de la moitié des patients présentent une récidive clinique dans les cinq ans suivant l’opération. Des signes de récidive endoscopique au niveau du néo-iléon terminal sont présents chez la majorité des patients dès six mois après l’intervention. Comprendre la physiopathologie de cette récidive et identifier les facteurs susceptibles de la prédire auraient un impact significatif sur la prise en charge des patients atteints de la maladie de Crohn. Afin d’étudier la récidive postopératoire (POP) dans la maladie de Crohn, le groupe REMIND, que nous avons co-créé en 2008, a constitué une cohorte internationale de patients atteints de la maladie de Crohn ayant subi une résection iléo-cæcale. Cette cohorte comprend aujourd’hui plus de 1000 patients. De nombreux paramètres cliniques et biologiques sont recueillis et une vaste biobanque est partagée entre les différents groupes ayant participé à cette cohorte. Cette étude nous a permis de participer à une recherche importante sur le rôle du microbiote et de certaines espèces bactériennes dans la physiologie des récidives post-opératoires de la maladie de Crohn (Sokol H. et al., Gut, 2020 ; Buisson A. et al., Gut, 2023 ; Chervy M. et al., Gut Microbes, 2022). À l’aide de ce modèle de physiopathologie de la maladie de Crohn, nous avons étudié les paramètres cliniques et leur association avec le système immunitaire dans la récidive et le pronostic à long terme. Nous avons associé des paramètres cliniques tels que le tabagisme et les antécédents de résection à la récidive six mois après l’intervention (Auzolle C. et al., APT, 2018). Sur le plan biologique, les signes histologiques d’inflammation à la marge de résection iléale proximale de la pièce opératoire et l’activation des voies JAK/STAT sont associés à la récidive (Hammoudi H. et al., CGH, 2020 ; Ngollo M. et al., JCC, 2022).

Notre principale hypothèse postule que des clones de lymphocytes T peuvent proliférer dans la muqueuse intestinale et acquérir des fonctions spécifiques impliquées dans la maladie. Des travaux antérieurs menés au sein du laboratoire ont mis en évidence la présence d’expansions oligoclonales dans les lymphocytes de la muqueuse chez les patients atteints de la maladie de Crohn, notamment des clones de lymphocytes T CD4 exprimant NKG2D (Camus M. et al., Mucosal Immunol., 2014). Afin de mieux observer ces expansions clonales, nous étudions le répertoire des TCR par séquençage de nouvelle génération et avons pu mettre en évidence des séquences persistantes chez le même patient associé à la maladies (Allez M. et al, Gut, 2019) ainsi que des séquences partagées dans des sous-groupes de patients (Pesesky M. et al, JCC, 2025).

Nous avons précédemment démontré l’implication de la voie NKG2D dans les tumeurs du côlon (Chirica et al., Oncoimmunol., 2015), ce qui a conduit à notre collaboration avec Innate Pharma pour étudier et tester dans notre laboratoire la modulation potentielle de cette voie par des anticorps spécifiques des ligands MICA et MICB. Nous avons donc constitué une cohorte de patients opérés d’un cancer colorectal (CCR) au CHU de Saint-Louis, selon le même modèle que la cohorte REMIND-POP : une vaste base de données cliniques et biologiques associée à une biobanque étendue. Cette cohorte inclus 400 patients pour lesquels nous avons des prélèvements et le données cliniques que nous exploitons dans différents projets et collaborations.

Cette cohorte a servi à l’analyse phénotypique des lymphocytes T tumoraux, comparés à ceux de la muqueuse normale prélevée au niveau des marges de résection. Dans la cohorte IMCO, nous avons observé une diminution de l’expression de NKG2D sur les cellules NK et les lymphocytes T CD8+ dans la tumeur, tandis que celle de NKG2A était augmentée (Courau T. et al., JITC, 2019). Nous avons transposé notre expertise en culture de cellules épithéliales et immunitaires primaires aux cancers du côlon. Nous avons d’abord établi des co-cultures allogéniques entre des sphéroïdes dérivés de lignées cellulaires et des cellules immunitaires de donneurs ou de patients, afin de créer les conditions nécessaires à l’évolution vers un système autologue permettant d’étudier la réponse intratumorale ex vivo. Nous avons utilisé ce modèle pour étudier l’implication de NKG2D et NKG2A dans la réponse immunitaire au cancer colorectal (CCR). En effet, grâce à un anticorps dirigé contre ces ligands dans un modèle de cocultures sphéroïdes avec des lymphocytes, nous avons démontré que les cellules NK et T présentaient une réponse cytotoxique accrue contre les lignées cellulaires de cancer du côlon. De même, la modulation de NKG2A, un récepteur inhibiteur de la même famille, a permis d’améliorer les réponses antitumorales (Courau T. et al., JITC, 2019).

Dans la cohorte IMCO, d’autres marqueurs potentiels, tels que PD1 et CTLA-4, étaient surexprimés dans les tumeurs par rapport à la muqueuse normale, et d’autres modulateurs potentiels de la réponse immunitaire ont été identifiés. L’ectonucléotidase CD39 est davantage exprimée à la surface des lymphocytes T au sein de la tumeur que dans la muqueuse normale. Ces enzymes modulent le système immunitaire en convertissant l’ATP extracellulaire immunostimulant en adénosine, un inhibiteur. En bloquant cette molécule dans un modèle de co-culture entre un sphéroïde dérivé d’une tumeur primaire et des cellules T infiltrant la tumeur autologue, nous révélons le potentiel d’augmenter le potentiel anticancéreux de cette voie (Bonnereau J. et al, Gut, 2023).

Le traitement des CCR par chirurgie est très efficace pour les formes précoces de la maladie. Les immunothérapies seraient donc d’autant plus importantes pour les formes métastatiques. La cohortes I-CoMET (Immunologie des Cancers cOlonrectales METastatiques) a donc été créée pour avoir accès aux prélèvements de tumeurs primaires ainsi que des métastases péritonéales et hépatiques. Commencée début 2025, la cohorte inclus une cinquantaine de patient à ce jour.