Role of 4-1BB/4-1BBL costimulatory signaling in the biology of intratumoral T lymphocytes in a humanized mouse model of kidney cancer

La voie de co-stimulation 4-1BB/4-1BBL joue un rôle essentiel dans l'activation et la survie des lymphocytes T. Si l'expression de 4-1BBL par les cellules présentatrices d'antigènes (CPA) est bien caractérisée, son expression par les cellules tumorales - pourtant rapportée dans divers types de cancers - reste peu explorée. Dans le carcinome rénal papillaire (pRCC), une forte expression tumorale de 4-1BBL est corrélée à un mauvais pronostic, suggérant que ce ligand pourrait contribuer à l'échappement immunitaire en stabilisant les lymphocytes T régulateurs (Treg) intra-tumoraux. En effet, les Treg expriment fortement le récepteur 4-1BB, ce qui suggère un rôle important de cette voie dans leur survie et leur fonctions suppressives. Pour tester cette hypothèse, nous avons généré des lignées tumorales déficientes pour 4-1BBL par édition CRISPR/Cas9, dans deux modèles différents : la lignée murine MC38 implantée chez des souris C57Bl/6, et la lignée humaine ACHN implantée dans le rein de souris immunodéficientes reconstituées avec des progéniteurs hématopoïétiques humains CD34+. La croissance tumorale, l'infiltration immunitaire et les états fonctionnels des lymphocytes T ont été analysés respectivement par bioluminescence, par cytométrie en flux multiparamétrique, par immunofluorescence multiplex et par séquençage de l'ARN en cellule unique. La délétion de 4-1BBL tumoral entraîne une accélération de la croissance tumorale, associée à une perte des agrégats immunitaires intra-tumoraux, sans altération majeure de leur composition. Chez les souris porteuses de tumeurs 4-1BBL-KO, les lymphocytes T CD8+ infiltrants présentent une prolifération accrue et un programme transcriptionnel combinant des signatures d'épuisement (HAVCR2, LAG3, TIGIT) et de cytotoxicité (GZMB, PRF1, NKG7), évoquant un état « cytotoxique- épuisé ». À l'inverse, les Treg exprimant 4-1BB ne présentent qu'une altération de leur fréquence, sans modification notable de leur profil transcriptionnel. Les T CD8+ expriment eux-mêmes de forts niveaux de 4-1BBL, et cette expression augmente en l'absence de 4-1BBL tumoral. Ainsi, dans ce contexte, une forte proportion de lymphocytes T CD8+ coexpriment 4-1BB et son ligand, rendant très probable un mode d'activation en cis : L'absence de 4-1BBL tumoral libère le récepteur de son engagement en trans, le rendant davantage disponible pour cette interaction cis. Ce mode de signalisation, décrit comme plus efficace pour la costimulation des CD8+, pourrait ainsi soutenir une activation autonome et dérégulée de ces cellules menant à l'épuisement. Nos résultats révèlent un rôle inattendu de 4-1BBL tumoral dans le soutien de l'activation fonctionnelle des lymphocytes CD8+, indépendamment d'une immunosuppression Treg-dépendante. Ils soulignent la complexité contextuelle de cette voie dans le microenvironnement tumoral, et appellent à une réévaluation de son potentiel thérapeutique au-delà du paradigme classique CPA/lymphocytes T.