De nouveaux « minicorps » spécifiques aux CD4 pour prédire les résultats des traitements anticancéreux

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‍Pezzana et al. Validation croisée approfondie de minicorps spécifiques du CD4 chez l’homme et la souris pour l’imagerie TEP non invasive des cellules CD4+ et la prédiction de la réponse à l’immunothérapie anticancéreuse, Theranostics, 2024

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De nouveaux minicorps ciblant le CD4 ont été mis au point pour permettre l'imagerie en temps réel par tomographie par émission de positrons (TEP) de la dynamique des cellules ^CD4+. Cet outil permet de prédire l'issue des traitements anticancéreux et de mieux comprendre les réponses antitumorales des lymphocytes T ^CD4+ déclenchées par l'immunothérapie. La spécificité de ces minicorps vis-à-vis des cellules ^CD4+ humaines a été testée à l'aide du modèle murin humanisé CD4 développé par genOway. 

Bien que plusieurs traitements anticancéreux soient désormais disponibles, tels que les thérapies à base de lymphocytes T, les activateurs de lymphocytes T et les inhibiteurs de points de contrôle immunitaires (ICI), ceux-ci présentent des taux de réponse variables et ne disposent pas de^biomarqueurs prédictifs fiables1^,2. De plus, on sait désormais qu’au-delà du rôle des lymphocytes T ^CD8+ cytotoxiques dans la réponse antitumorale, les lymphocytes T ^CD4+ jouent également un rôle essentiel dans le développement et le maintien^{d’une immunité} antitumorale efficace³^,⁴. C’est pourquoi Pezzana et ses collègues ont cherché à utiliser les lymphocytes T ^CD4+ comme biomarqueur pour évaluer l’efficacité des traitements anticancéreux et comprendre la contribution de ces cellules à la^réponse antitumorale^⁵.

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Les mini-anticorps anti-CD4 sont spécifiques et biologiquement inertes

Les auteurs ont commencé par valider in vitro la spécificité de liaison de leurs minicorps ^{radiomarqués au 89Zr}. Aucune réactivité croisée n’a été observée entre le minicorps humain et les lymphocytes T ^CD4+ de souris, ni inversement, ce qui confirme leur spécificité. Il est important de noter que le minicorps CD4 humain n’a pas induit l’activation ni la prolifération des PBMC, ce qui démontre que le construct est biologiquement inerte et n’affecte pas les cellules ^CD4+, comme^{cela avait} déjà^{été démontré6}.

Pour analyser la spécificité de liaison du minicorps anti-CD4 humain in vivo, Pezzana et ses collègues ont utilisé des souris immunodéficientes auxquelles avaient été implantées des tumeurs humaines positives (leucémie HBP-ALL) ou négatives (lymphome à cellules B HDL) pour l'expression du CD4. Une captation du traceur nettement plus élevée a été observée dans les tumeurs des souris ayant reçu la tumeur HBP-ALL ^CD4+, ce qui confirme la spécificité du traceur minicorps anti-CD4 humain. 

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Suivi de la dynamique des lymphocytes T ^CD4+ par imagerie TEP

Compte tenu de l’importance des lymphocytes T ^CD4+ dans l’immunité antitumorale, la dynamique des cellules ^CD4+ humaines dans l’organisme après implantation d’une tumeur et lors du traitement de celle-ci a été analysée. Les auteurs ont utilisé un modèle murin immunocompétent doté d’un gène CD4 humanisé (hCD4-KI) développé par genOway. Des souris de type sauvage (WT) et hCD4-KI ont reçu une implantation de tumeurs mammaires PyMT, puis ont été soumises à^{une immunothérapie} combinée αPD-1 et α4-1BB⁷^,⁸ afin d'augmenter la densité des lymphocytes T dans les tumeurs. L’analyse de la distribution et de la captation du traceur a révélé une accumulation plus importante du signal dans les organes lymphatiques, selon un profil spécifique à l’espèce. Il est important de noter qu’une augmentation du signal a également été détectée dans le microenvironnement tumoral (TME) des souris hCD4-KI par rapport aux souris WT (voir figure ci-dessous), démontrant que ces traceurs constituent un outil utile pour comprendre la dynamique spatiale des populations de cellules ^CD4+.

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Figure 4 de l'article – Visualisation non invasive des cellules ^CD4+ endogènes infiltrant la tumeur chez des souris porteuses de tumeurs mammaires hCD4-KI et WT PyMT. Exemple représentatif in vivo de tumeurs mammaires PyMT, acquises 48 h après l'injection intraveineuse^{de 89Zr-CD4-Mbs}(4e jour après l'injection d'anticorps monoclonaux αPD-1/α4-1BB). Les tumeurs sont mises en évidence par des cercles blancs. Figure adaptée de Pezzana et al.,²⁰²⁴⁵.

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Mini-anticorps anti-hCD4 pour prédire les résultats des immunothérapies

La sensibilité du minibody murin pour détecter les variations de la densité des lymphocytes T ^CD4+ dans le microenvironnement tumoral (TME) et pour prédire l’issue des immunothérapies a ensuite été évaluée. Des souris WT porteuses de carcinomes colorectaux murins ont été traitées par une association d’anticorps monoclonaux αPD-L1/αLag-3. L’analyse par cytométrie en flux a révélé que certaines souris répondaient au traitement (répondeurs) tandis que d’autres n’y répondaient pas (non-répondeurs). Le traitement a entraîné une augmentation du signal dans le microenvironnement tumoral (TME) des répondeurs par rapport aux non-répondeurs, signal qui était également plus élevé que chez les souris non traitées, démontrant ainsi que ce traceur est capable de détecter les variations de la densité des lymphocytes ^{T CD4+.} Une analyse par immunofluorescence a confirmé une infiltration accrue de lymphocytes T ^CD4+ dans les tumeurs répondeuses, soulignant le potentiel du traceur pour le suivi de l'efficacité thérapeutique.

Dans l'ensemble, les données montrent que l'association des minicorps à l'imagerie TEP non invasive peut constituer un outil puissant pour suivre de près la réponse au traitement et l'évolution de la maladie chez les patients atteints d'un cancer. Il est important de noter qu'il a été démontré que l'utilisation de cet outil pourrait aider à identifier les patients qui ne répondent pas au traitement, ce qui permettrait d'éviter des issues potentiellement fatales. De plus, cette technologie permet de mieux comprendre le rôle des lymphocytes T ^CD4+ dans le contexte du microenvironnement tumoral. Comme le montre cette étude, le modèle murin hCD4 développé par genOway facilite la compréhension de la dynamique du recrutement des lymphocytes T ^CD4+, tout en constituant un modèle utile pour évaluer l’efficacité et la sécurité des composés ciblant les hCD4.

Un modèle murin hCD4 est disponible en stock chez genOway, concepteur et fournisseur de nombreux modèles précliniques dans plusieurs domaines de recherche, notamment l'immuno-oncologie, le métabolisme, les maladies cardiovasculaires et les neurosciences.

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Références

1. Zahavi, D. et Weiner, L. « Les anticorps monoclonaux dans le traitement du cancer ». Antibodies 9, 34 (2020).
2. Sterner, R. C. et Sterner, R. M. Thérapie par cellules CAR-T : limites actuelles et stratégies potentielles. Blood Cancer J. 11, 69 (2021).
3. Raskov, H., Orhan, A., Christensen, J. P. et Gögenur, I. « Les lymphocytes T CD8+ cytotoxiques dans le cancer et l'immunothérapie anticancéreuse ». Br. J. Cancer 124, 359–367 (2021).
4. Tay, R. E., Richardson, E. K. et Toh, H. C. « Réexamen du rôle des lymphocytes T CD4+ dans l'immunothérapie anticancéreuse : nouveaux éclairages sur des paradigmes établis ». Cancer Gene Ther. 28, 5–17 (2021).
5. Pezzana, S. et al. Validation croisée approfondie de minicorps spécifiques du CD4 chez l'homme et la souris pour l'imagerie TEP non invasive des cellules CD4+ et la prédiction de la réponse à l'immunothérapie anticancéreuse. Theranostics 14, 4582–4597 (2024).
6. Nagle, V. L. et al. Imagerie non invasive des lymphocytes T CD4+ chez des souris humanisées. Mol. Cancer Ther. 21, 658–666 (2022).
7. Wang, Y. et al. Le ciblage de 4-1BB et de PD-L1 induit une immunité antitumorale puissante et durable dans le lymphome à cellules B. Front. Immunol. 13, 1004475 (2022).
8. Singh, R., Kim, Y.-H., Lee, S.-J., Eom, H.-S. et Choi, B. K. « Immunothérapie 4-1BB : avancées et obstacles ». Exp. Mol. Med. 56, 32–39 (2024).