L'absence d'apprêtement de certains antigènes par l'immunoprotéasome empêche leur présentation par les cellules dendritiques

By stimulating human t lymphocytes with an autologous renal carcinoma cell line, we obtained CTL recognizing an antigen composed of a peptide presented by HLA-B51 and derived form a novel, ubiquitous protein called RU1. Surprisingly, the CTL failed to lyse the autologous EBV-transformed B cell (EBV-B cells), event though the latter expressed the RU1 protein. To explain this paradox, we studied the processing of the RU1/HLA-B51 antigen by proteasomes from tumor cells or from EBV-B cells. Digestions of a precursor peptide encompassing the antigenic épitope were performed in vitro with purified proteasomes. The digests were then tested for recognition by the CTL, and analyser by HPLC and mass spectrometry. We hence determined that the proteasomes from the tumor cells, which are composed of standard proteasome, can produce the antigenic peptide, whereas EBV-B cells proteasomes, which are mainly composed of immunoproteasome, cannot. This difference results from the constitutive expression of the immunoproteasome by the EBV-B cells. This supported by the observation that an IFNγ treatment of the tumor cells, which induces immunoproteasome expression in these cells, results in their inability to process the RU1/HLA-B51 epitope and to be recognized by the anti RU1 CTL. The RU1/HLA-B51 antigen is the first épitope known to be processed by the standard proteasome but not by the immunoproteasome. We also showed that mature dendritic cells carry immunoproteasomes constitutively and fail to present the RU1/HLA-B51 antigen to the relevant CTL. This may explain why these CTL, although directed against an ubiquitous antigen, escape thymic selection and are not regularly activated in the periphery. The immunoproteasome is also less efficient than the standard proteasome at producing the melanoma differentiation antigen Melan-A26-35/HLA-A2, which is currently used for antitumoral vaccination. According to these data, we predict that, for immunization with such antigens poorly processed by immunoproteasome, proteins should be less efficient than peptides, as the latter do not require processing by the immunoproteasome of dendritic cells. We further showed that the presentation of a number of other tumoral and ubiquitous antigens is downregulated by the IFNγ treatment of the target cells. Extensive studies will be required to determine if this effect is due to a lack of processing by the induced immunoproteasome and to better appreciate to what extent the phenomenon we described here apply to other antigensEn stimulant des lymphocytes T humains avec une lignée de tumeur rénale autologue, nous avons obtenu des CTL qui reconnaissent un peptide présenté par HLA-B51 et dérivé d’une nouvelle protéine ubiquitaire, baptisée RU1. Cependant, ces CTL ne reconnaissent pas le lignée des lymphocytes B autologues immortalisés par le virus EBV (B-EBV), bien que ces cellules expriment la protéine RU1. Afin d’expliquer ce paradoxe, nous avons étudié l’apprêtement de l’antigène RU1/HLA-B51 par les protéasomes des cellules tumorale et des B-EBV. Nous avons réalisé des digestions d’un peptide synthétique précurseur de l’épitope antigénique avec les protéasomes purifiés à partir des deux types cellulaires. Les produits de digestion ont été analysés dans un test de reconnaissance par les CTL, et par une analyse par HPLC et spectrométrie de masse. Nous avons ainsi déterminé que les protéasomes des cellules tumorales, constitués de protéasome standard, sont capables de produire l’épitope antigénique. Au contraire, les protéasomes des B-EBV, constitué majoritairement d’immunoprotéasome, ne le produisent pas. Cette différence est liée à l’expression constitutive d’immunoprotéasome dans les cellules B-EBV. En effet, un traitement des cellules tumorales à l’IFNγ, qui induit dans ces cellules l’expression d’imminoportéisome, entraîne leur incapacité à produire l’épitope RU1/HLA-B51, et donc d’être reconnues par le CTl anti RU1. l’antigène RU1/HLA-B51 est le premier exemple d’un épitope antigénique bien apprêté par le protéasome standard, mais mal apprêté par l’immunoprotéasome. Nous avons d’autre part montré que des cellules dendritiques matures expriment l’immunoprotéasome de manière constitutive et ne sont pas reconnues par les CTL anti- RU1/HLA-B51. Ceci pourrait expliquer pourquoi ces CTL, bien que dirigés contre un épitope d’une protéine ubiquitaire, ont échappé à la sélection négative dans le thymus, et n’ont pas été activés en périphérie. L’immunoprotéasome est également moins efficace que le protéasome standard pour apprêter l’antigène tumoral de différenciation mélanocytaire Melan-A26-35/HLA-A2, antigène actuellement utilisé dans des essais cliniques. Nos résultats prédisent que, pour un tel antigène tumoral mal apprêté par l’immunoprotéasome, une immunisation avec des protéines entières devrait être moins efficacité qu’une immunisation basée sur des peptides, car ceux-ci ne nécessiteront pas d’apprêtement par l’imminoprotéasome des cellules dendritiques. Nous avons également montré que la présentation d’autres antigènes tumoraux et ubiquitaires est diminuée par un traitement des cibles à l’INF-γ. Une étude approfondie déterminera si cet effet est dû à une absence d’apprêtement par l’immunoprotéasome induit et permettra d’évaluer l’étendue du phénomène inédit que nous décrivonsThèse de doctorat en sciences biomédicales (immunologie) -- UCL, 200