Unraveling the mechanisms of CD8+ T-cell dysfunction mediated by tryptophan catabolism in tumors

Details

Supervisors

Van den Eynde Benoit ; Zhu, Jingjing

Faculty

Faculté de pharmacie et des sciences biomédicales

Degree label

Master [120] en sciences biomédicales, à finalité approfondie

Abstract

L’indoléamine 2,3-dioxygénase (IDO1) est une enzyme exprimée dans les tumeurs humaines, qui transforme le tryptophane en kynurénine. Son expression contribue à l’échappement immunitaire tumoral en altérant la prolifération et les fonctions cytotoxiques des lymphocytes T. Cependant, les mécanismes à l’origine de ces observations restent controversés. Des résultats obtenus dans le laboratoire hôte ont montré que la déplétion en tryptophane empêche l’augmentation de la glycolyse et favorise la phosphorylation oxydative (OXPHOS) après l’activation des lymphocytes T. Ce changement métabolique inhibe leur prolifération, représentant un nouveau mécanisme contribuant à la suppression immunitaire médiée par IDO. Des investigations supplémentaires ont révélé que les lymphocytes T activés dans un environnement privé de tryptophane présentent une réduction de l’expression de GLUT1, limitant ainsi l’absorption du glucose, ainsi qu’une diminution de l’expression des gènes impliqués dans la glycolyse. L’objectif de ce mémoire consiste donc à examiner comment la privation de tryptophane lors de l’activation des lymphocytes T influence les altérations métaboliques observées dans les lymphocytes T CD8+, en se concentrant particulièrement sur son impact sur l’expression de GLUT1 et la glycolyse. Deux mécanismes sont proposés et seront explorés : l’activation de la voie ISR (Integrated Stress Response) et l’inactivation de la voie mTOR/Myc. Tout d’abord, nous avons étudié l’impact de l’absence de tryptophane sur ces voies dans les lymphocytes T CD8+ murins. Nous avons observé que les lymphocytes T CD8+ activés dans un milieu dépourvu de tryptophane présentaient une activité réduite de mTOR et une diminution de l’expression des gènes cibles de Myc. Parallèlement, nous avons confirmé l’activation de la voie ISR en absence de tryptophane dans les lymphocytes T. Ensuite, nous avons examiné si les altérations métaboliques des lymphocytes T activés en l’absence de tryptophane sont une conséquence de l’inactivation de mTOR et/ou de l’activation de la voie ISR. En utilisant l’inhibiteur de mTOR, la rapamycine, nos résultats ont démontré que l’inhibition de la voie mTOR n’affecte pas l’expression de GLUT1. Afin d’explorer le rôle de la voie ISR, nous avons traité les lymphocytes T CD8+ murins avec un activateur de la kinase GCN2 et nous avons généré des knockouts de GCN2 dans les lymphocytes T CD8+ murins. Ces expériences indiquent que la kinase GCN2 joue un rôle régulateur dans l’expression de GLUT1. Cependant, cette régulation de GCN2 n’a pas affecté la réduction de l’expression des gènes des enzymes glycolytiques, suggérant que les mécanismes sous-jacents à cette régulation restent encore à être explorés.