• Langue : Français
• Discipline : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Identifiant : 2024ULILS114
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 12/12/2024

Résumé en langue originale

Le carcinome rénal (CR) a longtemps été considéré comme résistant à la radiothérapie conventionnelle. L'émergence de la radiothérapie stéréotaxique (SABR), qui administre des doses supérieures à 5Gy par séance, a permis de surmonter cette résistance. En outre, la radiothérapie (RT) peut moduler la réponse immunitaire antitumorale, en induisant une mort immunogène par le relargage de molécules associées aux dommages (DAMPS), ce qui favorise la maturation des cellules présentatrices d'antigènes et modifie le microenvironnement tumoral. En ce sens, la RT peut agir comme un vaccin antitumoral in situ. Dans de nombreuses études ayant mis en évidence ce phénomène, la radiothérapie a été combinée à l'immunothérapie, visant à contrer les mécanismes d'immunotolérance tout en renforçant la réponse induite par l'irradiation. Les données sur le CR métastatique, suggèrent une association synergique de la RT stéréotaxique à l'immunothérapie, bien qu'aucun biomarqueur prédictif n'ait été identifié jusqu'à présent. L'étude du microenvironnement tumoral (MET), réalisé avant ou après la radiothérapie, pourrait donc constituer un biomarqueur prédictif et pronostique. Dans ce travail de thèse, nous avons démontré l'efficacité de deux schémas d'irradiation à forte dose (8Gy et 3x8Gy). Le schéma hypo-fractionné de 3x8Gy a réduit de manière significative la viabilité et la prolifération des deux lignées cellulaires, ACHN et Caki-2, avec un effet plus marqué dans la lignée ACHN. Cela indique qu'une dose totale élevée est un facteur clé pour garantir une efficacité antitumorale optimale. Nous avons également observé que l'irradiation à forte dose pourrait favoriser la survenue d'une mort immunogène. De plus, elle entraine la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires, telles que l'IL-6 et l'IL-8, ainsi que du VEGF, avec des dynamiques qui varient selon la dose et la lignée. En effet, l'irradiation de la lignée Caki-2 favorise un microenvironnement plus hypoxique et inflammatoire. Il existe peu d'études sur les mécanismes d'action de la SABR sur la réponse immune dans le CR, en raison de la disponibilité restreinte des échantillons tumeurs traitées par radiothérapie. Comprendre la réponse immunitaire des patients à travers l'analyse du sang circulant est essentiel, la modulation du système immunitaire périphérique peut refléter la réponse antitumorale. Dans une seconde partie de cette recherche, nous avons évalué l'impact du MET sur les sous-populations lymphocytaires circulantes isolés à partir d donneurs sains. Les surnageants 3x8Gy de la lignée ACHN entrainent une augmentation de la prolifération des PBMCs, elle est associée à une hausse de la proportion des cellules CD11c+ et des lymphocytes T CD8+. Les niveaux d'IFNγ, IL-2 et TNF- étaient également nettement plus élevés après 72 heures d'incubation. À l'inverse, les niveaux de TGF-β ont augmenté avec les surnageants CAKI-2 3X8 Gy. Ces résultats sont corrélés avec un MET plus hypoxique induit par l'irradiation de la lignée Caki-2, qui semble contribuer à cette réponse immunosuppressive. Les résultats de ce travail soulignent ainsi le potentiel immunomodulateur systémique de l'irradiation à forte dose dans un modèle de carcinome rénal. Par ailleurs, les effets immunomodulateurs variés induits par cette irradiation pourraient également être influencés par l'hétérogénéité tumorale, comme l'indiquent les différences observées entre les lignées cellulaires de carcinome rénal mais aussi la variabilité interindividuelle qui entre également en jeu. Nous proposons de mener d'autres essais in vivo, en mettant l'accent sur les interactions entre les cellules cancéreuses, ainsi que les lymphocytes T systémiques et intra-tumoraux, afin d'identifier des biomarqueurs prédictifs de réponse et améliorer notre compréhension des stratégies de combinaisons thérapeutiques avec l'immunothérapie dans le traitement du carcinome rénal.

Résumé traduit

Renal carcinoma (RC) has long been considered resistant to conventional radiotherapy. The emergence of stereotactic radiotherapy (SABR), which delivers doses higher than 5 Gy per session, has helped to overcome this resistance. Additionally, radiotherapy (RT) can modulate the antitumor immune response by inducing immunogenic cell death through the release of damage-associated molecular patterns (DAMPs), promoting the maturation of antigen-presenting cells and altering the tumor microenvironment. In this way, RT can act as an in situ cancer vaccine. Numerous studies demonstrating this phenomenon have combined radiotherapy with immunotherapy, aiming to counteract immune tolerance mechanisms while enhancing the response triggered by irradiation. Data on metastatic RC suggest a synergistic association between stereotactic RT and immunotherapy, although no predictive biomarker has yet been identified. Studying the tumor microenvironment (TME), both before and after radiotherapy, could thus serve as a predictive and prognostic biomarker.In this thesis, we demonstrated the efficacy of two high-dose irradiation schemes (8 Gy and 3x8 Gy). The hypo-fractionated 3x8 Gy scheme significantly reduced the viability and proliferation of both cell lines, ACHN and Caki-2, with a more pronounced effect in the ACHN line. This indicates that a high total dose is a key factor for ensuring optimal antitumor efficacy. We also observed that high-dose irradiation could promote immunogenic cell death. Furthermore, it induces the secretion of pro-inflammatory cytokines such as IL-6 and IL-8, as well as VEGF, with dynamics varying depending on the dose and cell line. In fact, irradiation of the Caki-2 line promotes a more hypoxic and inflammatory microenvironment. There are few studies on the mechanisms of SABR's immune effects in RC, due to the limited availability of tumor samples treated with radiotherapy. Understanding the immune response in patients through analysis of circulating blood is crucial, as modulation of the peripheral immune system can reflect the antitumor response.In the second part of this research, we evaluated the impact of the TME on circulating lymphocyte subpopulations isolated from healthy donors. The 3x8 Gy supernatants of the ACHN cell line induced increased proliferation of PBMCs, associated with a rise in the proportion of CD11c+ cells and CD8+ T lymphocytes. IFNγ, IL-2, and TNF-α levels were also significantly higher after 72 hours of incubation. Conversely, TGF-β levels increased in the presence of Caki-2 3x8 Gy-treated media. These results are correlated with a more hypoxic TME induced by irradiation of the Caki-2 cell line, which appears to contribute to this immunosuppressive response.The findings of this work thus highlight the systemic immunomodulatory potential of high-dose irradiation in a renal carcinoma model. Moreover, the varied immunomodulatory effects induced by this irradiation could also be influenced by tumor heterogeneity, as indicated by the differences observed between renal carcinoma cell lines, as well as interindividual variability. We propose further in vivo studies, focusing on the interactions between cancer cells, as well as systemic and intratumoral T lymphocytes, to identify predictive biomarkers and improve our understanding of combinatorial therapeutic strategies with immunotherapy in the treatment of renal carcinoma.