Développement d’une nouvelle thérapie cellulaire à base de monocytes CAR anti-HER2 avec prolifération contrôlable et efficacité antitumorale accrue
Introduction
Les avancées récentes en immunothérapie cellulaire, en particulier les thérapies par lymphocytes T à récepteur antigénique chimérique (CAR-T), ont montré des résultats prometteurs dans le traitement des hémopathies malignes. Cependant, ces thérapies rencontrent des défis majeurs dans le traitement des tumeurs solides en raison de la matrice tumorale dense, qui limite l’infiltration des CAR-T, et du microenvironnement tumoral (MET) immunosuppresseur qui atténue leur fonction. De plus, les toxicités incontrôlées telles que le syndrome de relargage cytokinique (CRS) et la neurotoxicité cérébrale posent des risques importants. Pour surmonter ces obstacles, de nouvelles stratégies basées sur des cellules CAR sont nécessaires.
Les macrophages, fréquemment enrichis dans le MET, représentent une alternative prometteuse. Les macrophages injectés par voie intraveineuse peuvent infiltrer le cœur de la tumeur, faisant des CAR-monocytes/macrophages (CAR-M) une option thérapeutique viable. Cependant, l’infusion de macrophages autologues a montré une efficacité antitumorale limitée, probablement en raison de leur polarisation M2 dans le MET immunosuppresseur. L’ingénierie génétique de monocytes exprimant des CAR ciblant les cellules tumorales est une stratégie novatrice pour contourner cette limitation.
Cette étude visait à développer une nouvelle CAR-M basée sur la lignée de monocytes humains immortalisés THP1, en y incorporant le gène suicide iCasp9 et des éléments CAR ciblant le récepteur tyrosine kinase HER2. L’objectif était de créer une thérapie avec une prolifération contrôlable, une efficacité antitumorale accrue et une capacité à relier l’immunité innée et adaptative.
Méthodes
Plusieurs étapes clés ont été menées pour construire et évaluer la CAR-M. Les éléments iCasp9 et HER2-CAR ont été transfectés dans les cellules THP1 à l’aide de lentivirus. L’efficacité du suicide et l’activité antitumorale spécifique ont été évaluées par cytométrie en flux, système InCucyte et modèles murins porteurs de tumeurs. Un séquençage transcriptomique a permis d’explorer l’activation des voies de signalisation dans les CAR-THP1. Enfin, l’efficacité synergique des CAR-THP1 combinées à des cellules tueuses activées par Retronectine (RAK) a été démontrée in vivo.
Résultats
Le gène iCasp9 a conféré aux monocytes une prolifération contrôlable. Les cellules iCasp9-THP1 présentaient un taux d’expression supérieur à 99 %, stable pendant 30 jours. Sous l’effet de 20 nmol/L d’AP1903, ces cellules ont subi une mort complète en 14 jours. In vivo, les iCasp9-THP1 ont été éliminées rapidement du péritoine et du sang périphérique après administration d’AP1903.
La combinaison HER2-CAR-CD3ζ-CD147 s’est avérée optimale pour les CAR-THP1, montrant une phagocytose et une cytotoxicité spécifiques élevées contre les cellules de cancer de l’ovaire HER2+ (SKOV3). Les CAR-THP1 ont également induit une sécrétion accrue de MMP13, facilitant la dégradation de la matrice tumorale et l’infiltration immune intratumorale.
Dans les modèles murins, les CAR-THP1 ont significativement inhibé la croissance tumorale et augmenté l’apoptose. Le marquage immunofluorescent a révélé une élévation de CD86 et une réduction de CD206, indiquant une polarisation M1. Le séquençage transcriptomique a confirmé l’activation de voies pro-inflammatoires et une stimulation des cellules NK, NKT et T.
La combinaison CAR-THP1/RAK a surpassé la monothérapie, réduisant drastiquement la taille tumorale grâce à une infiltration accrue des RAK, favorisée par les MMPs sécrétées par les CAR-THP1.
Discussion
Les CAR-THP1 représentent une avancée majeure dans les thérapies CAR-M. L’inclusion d’iCasp9 résout les risques de prolifération incontrôlée, tandis que l’utilisation de THP1 offre une source cellulaire standardisée et durable. La permutation HER2-CAR-CD3ζ-CD147 optimise la cytotoxicité et la dégradation matricielle via MMP13. L’activation de voies pro-inflammatoires et la synergie avec les RAK soulignent le potentiel de cette approche pour unir immunité innée et adaptative.
Conclusion
Les CAR-THP1 constituent une option thérapeutique prometteuse pour les tumeurs HER2+, avec possibilité de combinaisons immuno-thérapeutiques. Leur conception sécurisée, leur efficacité et leur durabilité adressent les limites actuelles des CAR-M, ouvrant la voie à des applications cliniques élargies.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000002944