Evaluation of an antiviral peptide immunotherapy strategy in nasopharyngeal carcinoma associated with Epstein Barr virus : From in vitro experimentation up to proposal of new therapeutic trials

Le carcinome du nasopharynx (CNP) est associé à la latence II d’EBV et serait une cible préférentielle de peptides vaccinaux, dérivés des antigènes de latence II d’EBV, au sein d’une approche d’immunothérapie ciblant une réponse de type Th1. Cependant, les cellules de CNP sécrétaient des exosomes immunosuppresseurs qui induisent la mort des cellules T CD4+ Th1. En outre, cet environnement immunosuppressif est aggravé par un recrutement important de lymphocytes T régulateurs (Treg) qui sont associés à un mauvais pronostic dans le CNP. Ainsi, les objectifs de ma thèse ont consisté à (i) étudier l’impact des exosomes tumoraux de CNP (Exo-CNP) sur le phénotype et la fonctionnalité des Treg (ii) explorer les moyens de favoriser l’expansion et l’efficacité des effecteurs anti-tumoraux, notamment des lymphocytes T CD4+ Th1 anti-EBV, en proposant une stratégie d’immunothérapie peptidique. Dans la première partie, nous avons montré in vivo que la chimiokine CCL-20 était responsable du recrutement des Treg au sein de la tumeur. Par ailleurs, nous avons montré que les exosomes de CNP expriment la CCL-20 et sont capables de favoriser in vitro l’attraction des Treg via cette chimiokine. En parallèle, nous avons montré que les Exo-CNP (i) augmentent significativement l’expansion des Treg, (ii) augmentent significativement le niveau d’expression du CD25 et du FoxP3 sur les Treg, (iv) conduisent à la conversion des cellules T CD4+CD25neg en Treg CD4+CD25high. L’ensemble de ces résultats a été corrélé à une augmentation significative de l’activité suppressive des Treg en présence des exosomes de CNP. Dans la deuxième partie, nous avons validé ex vivo l’immunogénicité des peptides sur des cellules immunitaires humaines. Les résultats obtenus montrent également que des lignées T CD4+ humaines spécifiques d’EBV induisent une lyse des cellules de CNP EBV+. Et, de façon inattendue, la présence des Exo-CNP ne semble pas altérer les capacités de lyse des lignées. Enfin, nous avons pu valider l’efficacité des peptides dans un modèle in vivo. En effet, nous avons évalué l’effet anti-tumoral de la vaccination par les peptides dérivés d’EBV en mesurant l’évolution des masses tumorales. Nous avons pu montrer que la reconstitution immunitaire des souris SCID-CNP couplée à la vaccination peptidique permet la stabilisation de la croissance tumorale au cours du temps. En conclusion, la mise en évidence d’une coopération entre les Exo-CNP et les Treg est très importante et pourrait représenter ainsi un nouveau mécanisme d’échappement du CNP au système immunitaire. Par ailleurs, nos résultats consolident l’efficacité des peptides EBV qui pourraient être utilisés, à terme, dans une stratégie de vaccination peptidique ou de thérapie cellulaire en complément des traitements de référence chez les patients atteints d’un CNP.Nasopharyngeal carcinoma (NPC) is associated to the EBV latency II and should be a preferential target for our previously selected peptides derived from EBV latency II antigens. However, previous studies performed showed that NPC cells release exosomes which are able to induce apoptosis in mature Th1 lymphocytes. Furthermore, the NPC immunosuppressive environment is compounded by significant recruitment of natural regulatory T cells (Treg) associated with a poor prognosis in NPC. Thereby, this immunosuppressive environment could potentially be an obstacle to the use of this promiscious peptide coktail as a future vaccine in EBV associated nasopharyngeal carcinoma. In this context, the main objectives of my thesis consisted of (i) investigating the impact of NPc-derived-exosomes and Treg and (ii) exploring ways to promote expansion and efficiency of anti-tumoral effectors, notably anti-EBV Th1 CD4+ lymphocytes. First, we showed for the first time that NPC exosomes contain CCL-20 chemokine and are able to facilitate the recruitment of Treg cells in a CCL-20 dependent manner. This finding was confirmed by in vivo experiments in immunodeficient (SCID) and humanized mouse model xenografted with human NPC. NPC exosomes significantly increase the expansion, significantly increase the expression level of CD25 and FoxP3 on Treg and lead to the conversion of CD4+CD25neg T cells into CD4+CD25high Treg. These converted cells showed an effective immunosuppressive activity on autologous PBMCs. Moreover, NPC exosomes induce Treg suppressive activity and recruitment. In the second part, we validated peptides immunogenicity ex vivo. Then, we showed efficient EBV specific T CD4+ cytotoxicity in NPC cells. Furthermore, tumor exosomes do not affect the lysis capacity of our generated EBV specific T CD4+ cell lines. Finally, the efficiency of the EBV peptides coktail was evaluated in vivo by injecting EBV peptides into SCID mice xenografted with human NPC cells and reconstituted with human PBMCs. Here we showed that immune reconstitution coupled to peptide vaccination could stabilize tumor growth. In conclusion, our findings give new insights about NPC-derived exosomesimmunoregulatory properties and we showed that interactions of NPC-exosomes with Treg cells support immune evasion of human NPC. Our results also confirm that EBV peptides coktail could eventually be used in a vaccination strategy in combination with standard treatments in NPC patients to minimize relapse and control residual disease