Les structures lymphoïdes tertiaires génèrent et propagent des plasmocytes produisant des anticorps antitumoraux dans le cancer du rein

Maxime Meylan, Catherine Sautès-Fridman, Wolf H. Fridman

Centre de recherche des Cordeliers, Inserm U1138,
université Paris Cité, Sorbonne Université, Paris, France.
herve.fridman@crc.jussieu.fr

> Les structures lymphoïdes tertiaires sont présentes dans les tissus soumis à une inflammation chronique, dans les maladies auto-immunes, les infections chroniques, le rejet de greffe et les cancers. Leur présence et leur densité sont corrélées à un pronostic favorable dans de nombreux types de cancers [1]. Ce sont des agrégats lymphoïdes organisés sur un réseau de fibroblastes et comprenant une zone de lymphocytes T, dans laquelle les cellules dendritiques matures sont en contact avec ces lymphocytes, et une zone de lymphocytes B folliculaires. Les structures lymphoïdes tertiaires matures sont définies par la présence d'un centre germinatif contenant des lymphocytes T folliculaires helper et des cellules dendritiques folliculaires en contact étroit avec les lymphocytes B. Le centre germinatif produit des lymphocytes B mémoires et des plasmocytes à longue durée de vie

sécrétant des anticorps de haute affi-
nité pour l'antigène. La présence de lym-
phocytes B et de structures lymphoïdes
tertiaires matures permet de prédire les
réponses thérapeutiques aux inhibiteurs
de points de contrôle immunitaire et la
survie chez les patients atteints d'un sar-
come des tissus mous, d'un mélanome,
d'un cancer du rein, d'un cancer du pou-
mon non à petites cellules, d'un cancer
urothélial, et d'autres types de cancer
[2-4]. Cependant, les mécanismes par
lesquels les lymphocytes B et les plas-
mocytes influencent le devenir clinique
et la réponse aux inhibiteurs de points de
contrôle immunitaire sont inconnus. On
sait que les lymphocytes B intra-tumo-
raux peuvent produire des anticorps (des
immunoglobulines G et des immunoglobu-
lines A) spécifiques d'antigènes associés
aux tumeurs dans certains cancers [5-7],
mais rien ne prouve que ces anticorps

proviennent d'une différenciation des
lymphocytes B à l'intérieur des tumeurs,
notamment de ceux présents dans les
structures lymphoïdes tertiaires.
Pour répondre à cette question et ana-
lyser l'impact des structures lymphoïdes
tertiaires sur l'architecture du microen-
vironnement tumoral, nous avons uti-
lisé une technique de transcriptomique
spatiale (Visium, 10X Genomics), qui
permet, en utilisant des oligonucléo-
tides à code-barres spatiaux situés
dans des puits de 55 µm de diamètre,
de quantifier l'expression spatiale de
l'ensemble des gènes dans un maximum
de 5000 puits. Dans les tumeurs du rein
contenant des structures lymphoïdes
tertiaires, nous avons ainsi pu montrer
que les signatures transcriptomiques de
la lignée des lymphocytes B (permet-
tant d'identifier toutes les étapes de
maturation, depuis les lymphocytes B
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**Figure 1.** Les structures lymphoïdes tertiaires induisent une réponse humorale anti-tumorale locale. Dans les structures lymphoïdes tertiaires (SLT) intra-tumorales se déroulent la maturation, la commutation isotypique, l'hypermutation somatique et l'expansion clonale de lymphocytes B, abou-tissant à la production de plasmocytes producteurs d'anticorps Ig(immunoglogulines)G (IgG+). Les plasmocytes sont ensuite disséminés à travers la tumeur le long de conduits constitués de fibroblastes produisant la chimiokine CXCL12 (C-X-C motif chemokine ligand 12) (CXCL12+). La production, par les plasmocytes, d'anticorps dirigée contre les cellules cancéreuses induit l'apoptose de ces cellules ou leur destruction par des macrophages.

« naïfs » jusqu'aux plasmocytes) et de celle des lymphocytes T (permettant d'identifier les différentes populations de lymphocytes T) sont présentes préférentiellement dans les zones contenant les structures lymphoïdes tertiaires. La signature de la lignée monocytaire est un peu plus présente dans les structures lymphoïdes tertiaires, tandis que celle des lymphocytes natural killer (NK) est distribuée de manière plus diffuse dans la tumeur. Les signatures des cellules endothéliales et des granulocytes neutrophiles sont uniformément distribuées, avec des scores plus faibles à l'intérieur des structures lymphoïdes tertiaires, alors que la signature fibroblastique est surtout présente dans les structures lymphoïdes tertiaires. Les tumeurs dépourvues de structures lymphoïdes tertiaires ne présentent pas une telle organisation transcriptomique : elles ont des scores transcriptomiques de la lignée des lymphocytes B très faibles et distribués de manière diffuse dans la tumeur, ainsi qu'une localisation dispersée d'autres signatures immunitaires et stromales [8].

Par cette technique de transcriptomique spatiale, nous avons pu identifier les gènes plus fortement exprimés dans les structures lymphoïdes tertiaires dont la présence a été validée par immunofluorescence avec des anticorps anti-CD3 et anti-CD20, qui révèlent respectivement les lymphocytes T et les lymphocytes B. Nous avons ainsi obtenu une signature de 29 gènes surexpressés dans ces structures, qui était dominée par des gènes d'immunoglobulines (Ig) forte-ment exprimés dans les plasmocytes, et incluait des gènes (IGHA, IGHG1, IGHG2, IGHG3, IGHG4) témoignant de l'existence d'une commutation isotypique [8].

L'expression de gènes (MZB1 [marginal zone B and B1 cell-specific protein], IGKC [immunoglobulin kappa constant]) associée aux plasmocytes ainsi que la présence de ces cellules identifiées par immunofluorescence (avec des anticorps anti-IgG, anti-IgA et anti-MUM1 [multiple myeloma oncogene-1]) ont été détectées non seulement dans les zones riches en structures lymphoïdes tertiaires, mais aussi dans la zone tumrale située à distance de ces structures.

La technique Visium 10X de transcriptomique spatiale sur coupes congelées permet d'obtenir les séquences nucléotidiques des transcrits des gènes d'immunoglobulines et d'identifier les clonotypes IGH (V, D et J) et IGL (V et J). Les mêmes clonotypes IgH ont été identifiés dans les structures lymphoïdes tertiaires et à distance, démontrant ainsi la dissémination des plasmocytes issus de ces structures au sein des tumeurs. De plus, nous avons observé une augmentation du taux de mutations de gènes V codant les domaines variables des immunoglobulines, accompagnée d'une sélection et d'une amplification de certains clones, dans les tumeurs comportant des structures lymphoïdes tertiaires, ce qui montre que la maturation des lymphocytes B se produit in situ [8]. Après leur différenciation dans les structures lymphoïdes tertiaires, les plasmocytes migrent le long de conduits de fibroblastes qui produisent la chimiokine CXCL12 (C-X-C motif chemokine ligand 12, également appelé SDF-1 pour stromal cell-derived factor 1) [8] (Figure 1).