Implication des cellules myéloïdes suppressives au cours du lupus érythémateux systémique : approche phénotypique, immuno-métabolique et fonctionnelle

Abstract

Introduction

Le lupus érythémateux systémique est une pathologie dont la physiopathologie est complexe, faisant intervenir à la fois des facteurs génétiques, environnementaux, hormonaux et médicamenteux. Au cours du lupus, de nombreuses cellules semblent dysfonctionner, et parmi celle-ci, le rôle des cellules myéloïdes suppressives (Myeloid Derived Suppressor Cells, MDSCs) reste mal compris, avec des données discordantes. Les objectifs de cette étude était d’évaluer le phénotype des MDSC, leur profil métabolique ainsi que leurs propriétés immunosuppressives.

Matériels et méthodes

Les patients adultes présentant un lupus érythémateux systémique (critères ACR/SLICC) avec un SLEDAI supérieur à 1 étaient inclus prospectivement, après avoir donné leur consentement écrit. Ils bénéficiaient d’un prélèvement à l’inclusion, puis 3 et 6 mois après. Après obtention des cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC, pour Peripheral Blood Mononuclear Cells) par gradient de densité, les MDSC étaient quantifiées et caractérisées par cytométrie en flux (panel 27 couleurs, cytomètre BD Symphony A3), leur métabolisme était évalué par marquage membranaire (identification des MDSC, et GLUT1) et intracellulaire (ACAC, PRDX2, HK1, CPT1A,ASS1, ATP5A, IDH2) après fixation et perméabilisation (Met-Flow). Leurs capacités immunosuppressives étaient évaluées par cocultures des MDSC triées (tri-immunomagnétique) avec des lymphocyte T activés (anticorps anti-CD3/CD28) marquées au CFSE. Leur signature transcriptomique a été analysée grâce à l’exploitation d’un base de données publique de séquençage d’ARN à l’échelle unicellulaire [1]. Les données de cytométrie en flux ont été acquise via le logiciel Diva, analysée à l’aide du logiciel Flow-Jo (v10.10). Les analyses statistiques ont été réalisée à l’aide des logiciels GraphPad et R. Cette étude a obtenu l’avis favorable du Comité de protection des personnes Nord-Ouest II et de l’Agence nationale de sécurité du médicament, et a été enregistrée sur ClinicalTrials.gov (NCT05424627).

Résultats

Vingt trois patients (20 femmes, âge médian : 38,6 ans) avec un lupus actif (SLEDAI > 1, SLEDAI médian : 10) ont été inclus (8 atteintes articulaires, 7 atteintes cutanées, 6 néphrites, 4 sérites, 2 hémorragies intra-alvéolaires, 1 myocardite, 1 hypertension artérielle pulmonaire pré-capillaire). Les MDSC totales représentaient en médiane moins de 1 % des PBMC. Une augmentation non significative des MDSC étaient observée chez les patients lupiques comparés à des sujets sains (n = 8), portant essentiellement sur les M-MDSC et les G-MDSC, les E-MDSC étant significativement diminuées chez les patients lupiques. Aucune corrélation n’était notée entre le taux des MDSC total ou les sous populations et le SLEDAI ou les marqueurs biologiques d’activité. Lors de cocultures de MDSC triées avec des lymphocytes T activés, il n’a été noté une activité immunosuppressive que chez un patient, après traitement par cyclophosphamide, activité immunosuppressive corrélée à la proportion de MDSC en coculture avec les MDSC. La comparaison du profil métabolique des MDSC immunosuppressives (issues de greffon de cellules souches périphériques, ou de patients en post-allogreffe de cellules souches hématopoïétique pour un syndrome myélodysplasiques) à des MDSC immunosuppressive a permis de mettre en évidence une réduction significative de l’enzyme HK1 (et a minima de GLUT1), impliquée dans la glycose, chez les MDSC immunosuppressives. L’intensité d’expression de ces deux enzymes était par ailleurs augmentée chez les sujets lupiques comparativement aux sujets sains. Enfin, l’analyse transcriptomique à l’échelle unicellulaire des M-MDSC a permis de mettre en évidence une signature transcriptomique différentes, avec notamment une diminution de la transcription d’interleukine-10 chez les patients lupiques.

Conclusion

Les MDSC sont rares au sein des PBMC, à la fois chez les sujets sains et les patients atteints de lupus, rendant difficile leur étude. Celles-ci sont dérégulées au cours du lupus, avec une augmentation des G et M-MDSC, et une diminution des E-MDSC, et ne présentent aucune activité immunosuppressive chez les patients présentant un lupus actif non traité. Elles présentent une signature transcriptomique différente, concordante avec leur absence de capacités immunosuppressives. Enfin, les capacités immunosuppressives des MDSC dans d’autres contextes semblent associées à une diminution de l’expression des enzymes de la glycolyse (GLUT1 et HK1), dont l’expression semble augmentée chez les patients lupiques. Les mécanismes liant l’activité immunosuppressive des MDSC à la moindre expression des enzymes glycolytiques restent à déterminer.