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Clones T chez des patients atteints du syndrome hyperéosinophilique idiopathique : implications pronostiques et thérapeutiques
Rev Fr Allergol Immunol Clin 2001 ; 41 : 301-5 © 2001 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS. Tous droits réservés S0335745701000351/SSU
Les autres maladies inflammatoires
Clones T chez des patients atteints du syndrome hyperéosinophilique idiopathique : implications pronostiques et thérapeutiques F. Roufosse1,2*, A. de Lavareille1, L. Schandené1, E. Cogan2, M. Goldman1 1
Service d’immunologie, hématologie et transfusion, université libre de Bruxelles, hôpital Erasme, 808, route de Lennik, 1070 Bruxelles, Belgique ; 2département de médecine interne, université libre de Bruxelles, hôpital Erasme, 808, route de Lennik, 1070 Bruxelles, Belgique
Résumé L’interleukine 5 produite par les lymphocytes Th2 est impliquée dans diverses maladies s’accompagnant d’hyperéosinophilie. Plusieurs groupes ont identifié des cellules Th2 clonales avec un phénotype aberrant dans le sang de certains patients atteints du syndrome hyperéosinophilique idiopathique. La nature prémaligne de ces lymphocytes aberrants est suggérée par le développement occasionnel d’un lymphome T périphérique porteur du même phénotype. Dans notre série de cinq patients, les clones T avaient tous le phénotype CD3– CD4+. La production de cytokines Th2 et la prolifération de ces cellules en réponse à des cellules dendritiques in vitro étaient dépendantes de l’engagement des molécules CD2 et CD28, ainsi que d’une boucle autocrine IL-2/IL-2R. L’importante apoptose spontanée de ces cellules était fortement inhibée par l’IL-2 et l’IFN-α in vitro, suggérant que l’administration d’IFN-α à de tels patients pourrait favoriser l’expansion et l’éventuelle transformation maligne du clone. En revanche, le syndrome hyperéosinophilique pourrait représenter une indication inattendue des nouvelles molécules immunomodulatrices telles que le CTLA4-Ig et l’anti-IL-2R-α. © 2001 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS interleukine 5 / lymphome T / TARC / CD28
Summary – T cell clonality in patients with idiopathic hypereosinophilic syndrome: prognostic and therapeutic implications. Interleukin-5 produced by Th2 lymphocytes is involved in the pathogenesis of a number of hypereosinophilic disorders. We and others have identified phenotypically abnormal clonal Th2 cells in peripheral blood of certain patients presenting the idiopathic hypereosinophilic syndrome (IHS). The premalignant nature of the aberrant lymphocytes is suggested by the occasional development of a peripheral T cell lymphoma bearing the same phenotype. In our series of five patients, the T cell clones all bore a CD3– CD4+ phenotype. The production of type-2 cytokines and the proliferation of these cells in response to dendritic cells in vitro were dependent on engagement of CD2 and CD28 molecules and on an IL-2/IL-2R autocrine loop. The high-level spontaneous apoptosis displayed by these cells in vitro was drastically inhibited by IL-2 and IFN-α, suggesting that administration of IFN-α to such patients could favour further expansion and eventual malignant transformation of the T cell clone. The hypereosinophilic syndrome may represent an unexpected application of new immunomodulatory molecules such as CTLA4-Ig and anti-IL-2R-α. © 2001 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS interleukin-5 / TARC / CD28 *Correspondance et tirés à part. Adresse e-mail : [email protected] (F. Roufosse).
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LYMPHOCYTES TH2 ET SYNDROME HYPERÉOSINOPHILIQUE IDIOPATHIQUE Sur le plan fonctionnel, les lymphocytes T auxiliaires (CD4+) peuvent être divisés en plusieurs groupes selon leur profil de production de cytokines [1]. Les lymphocytes de type Th1, qui produisent de l’interféron (IFN) -γ mais pas d’interleukine (IL) -4, sont impliqués dans la réponse immunitaire à médiation cellulaire. Les lymphocytes de type Th2 produisent de l’IL-4 et de l’IL-5 mais pas d’IFN-γ, et participent au développement de la riposte immunitaire humorale. Ces derniers sont impliqués dans la pathogénie de diverses maladies s’accompagnant d’hyperéosinophilie, telles que les diathèses allergiques et le syndrome d’Omenn, une forme héréditaire d’immunodéficience combinée [2, 3]. En effet, à travers leur production d’IL-5, les cellules Th2 induisent l’accumulation d’éosinophiles en favorisant leur différenciation au départ de précurseurs médullaires et en inhibant leur apoptose périphérique [4]. Par ailleurs, par leur production d’IL-4 et d’IL-13, elles activent les lymphocytes B et induisent la production d’immunoglobulines de type IgE. Les maladies Th2 sont donc souvent caractérisées par l’association d’une hyperéosinophilie et d’une concentration sérique élevée d’IgE. Le syndrome hyperéosinophilique idiopathique est caractérisé par une hyperéosinophilie sanguine (supérieure à 1 500 éosinophiles/µL) prolongée (supérieure à six mois consécutifs), de cause inconnue, généralement compliquée de lésions tissulaires dues à la libération locale de substances toxiques par les éosinophiles [5]. Depuis la définition de ce syndrome en 1975 par Chusid et al. [6], plusieurs observateurs ont décrit des sous-entités cliniques, dont une variante « bénigne » caractérisée par une hyper-IgE, une hypergammaglobulinémie polyclonale et/ou des complexes immuns circulants, la prédominance de manifestations cutanées et une réponse souvent spectaculaire à l’administration de glucocorticoïdes. L’ensemble de ces altérations biologiques étant évocateur d’une maladie Th2, nous avons étudié les lymphocytes T circulants obtenus chez des patients répondant aux critères de définition du syndrome hyperéosinophilique idiopathique afin de déterminer leur rôle éventuel dans l’induction de l’hyperéosinophilie chez ces patients. L’immunophénotypage lymphocytaire réalisé chez dix patients atteints du syndrome hyperéosinophili-
que idiopathique a révélé chez cinq d’entre eux l’existence d’une sous-population aberrante de cellules T porteuse du phénotype CD3 (TCR–) CD4+ et produisant des grandes quantités d’IL-5, d’IL-4 et d’IL13, vraisemblablement responsables de l’hyperéosinophilie ainsi que l’élévation du taux sérique d’IgE et l’hypergammaglobulinémie polyclonale associées [7]. Ces lymphocytes étaient également producteurs d’IL-2. Leur monoclonalité a été démontrée par l’analyse du réarrangement des gènes codant pour les chaînes α et β du récepteur T. La revue de la littérature fait état d’une dizaine de patients atteints du syndrome hyperéosinophilique idiopathique chez qui des cellules T aberrantes ont pu être identifiées dans le sang périphérique [8-15]. Plus récemment, dans une étude portant sur 60 patients atteints d’hyperéosinophilie persistante idiopathique, l’existence d’une population lymphocytaire aberrante productrice de cytokine(s) Th2 a pu être démontrée dans 16 cas [16]. Sur le plan clinique, le groupe de patients porteurs d’une population lymphocytaire CD3– CD4+ dans notre série était homogène tant pour la symptomatologie que pour les anomalies biologiques associées. En effet, les manifestations cliniques de l’hyperéosinophilie étaient majoritairement, voire exclusivement cutanées (eczéma, urticaire, angio-œdème) chez les cinq patients, et ils présentaient tous une élévation du taux sérique des IgE et/ou une hypergammaglobulinémie polyclonale. L’homogénéité clinique des patients répondant aux critères du syndrome hyperéosinophilique idiopathique et présentant une pathologie lymphocytaire clonale sous-jacente justifie la définition d’une nouvelle sous-entité diagnostique : la variante lymphocytique du syndrome hyperéosinophilique idiopathique. DIAGNOSTIC DE LA VARIANTE LYMPHOCYTIQUE DU SYNDROME HYPERÉOSINOPHILIQUE IDIOPATHIQUE Dans tous les cas décrits, les lymphocytes « Th2 » retrouvés chez des patients atteints du syndrome hyperéosinophilique idiopathique sont porteurs d’un phénotype de surface aberrant (CD3– CD4+ , CD3+ CD4– CD8–…), rendant l’immunophénotypage lymphocytaire essentiel pour l’identification de tels patients. L’étude du réarrangement des gènes codant pour les chaînes β et γ du récepteur T (par southern blot et PCR, respectivement) permet de détecter la monoclonalité de ces cellules pour autant qu’elles
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représentent une proportion suffisante des lymphocytes circulants. Le cas échéant, l’étude de clonalité devrait être répétée après purification de la population aberrante, en tirant parti de son phénotype de surface particulier. Des données récentes suggèrent que le dosage sérique de la chémokine TARC pourrait constituer un élément complémentaire participant au diagnostic de la variante lymphocytique du syndrome hyperéosinophilique idiopathique [17]. En effet, des taux sériques très élevés de TARC ont été retrouvés chez les cinq patients avec une expansion clonale de cellules CD3– CD4+, mais pas chez les cinq autres patients de notre série chez lesquels aucune anomalie lymphocytaire n’a pu être démontrée. La présence de quantités élevées de TARC dans le sérum des premiers rend vraisemblablement compte de l’internalisation du récepteur correspondant, le CCR4, qui ne réapparaît à la surface des cellules CD3– CD4+ qu’après culture in vitro en l’absence de sérum autologue. L’absence d’expression du CCR4 in vivo pourrait expliquer que ces cellules sont majoritairement séquestrées dans l’espace intravasculaire. PRONOSTIC DE LA VARIANTE LYMPHOCYTIQUE DU SYNDROME HYPERÉOSINOPHILIQUE IDIOPATHIQUE La nature prémaligne des lymphocytes T clonaux retrouvés dans la variante lymphocytique du syndrome hyperéosinophilique idiopathique est suggérée par le développement ultérieur d’un lymphome T qui conserve le phénotype aberrant chez certains patients (trois patients sur 16 dans la série de Simon, et un patient sur cinq dans notre série). Lors d’une lecture attentive des articles plus anciens rapportant le développement d’un lymphome T chez des patients atteints du syndrome hyperéosinophilique idiopathique, il apparaît qu’une population aberrante CD3– CD4+ avait été détectée dans le sang périphérique avant la transformation maligne dans certains cas [8, 12, 13]. Ces observations suggèrent que dans certains cas, l’élévation du taux sérique d’IgE, l’hypergammaglobulinémie polyclonale et les manifestations cutanées isolées pourraient représenter des facteurs de mauvais pronostic à long terme dans le cadre du syndrome hyperéosinophilique idiopathique, étant donné qu’ils sont fréquemment associés à la variante lymphocytique de ce syndrome.
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L’apparition d’anomalies chromosomiques spécifiques (délétion partielle du bras long des chromosomes 6 et 10) chez deux patients de notre série, ayant précédé le développement de lymphome chez l’un d’entre eux, suggère que des analyses cytogénétiques répétées devraient être réalisées lorsqu’une population lymphocytaire clonale est identifiée dans le contexte du syndrome hyperéosinophilique idiopathique. L’identification d’anomalies chromosomiques non fortuites et/ou l’accumulation d’aberrations multiples, pourrait précéder ou annoncer l’évolution vers une hémopathie maligne. Le caractère indolent de cette maladie clonale « lymphoproliférative » pourrait être lié à l’importante apoptose spontanée observée in vitro pour les cellules CD3– CD4+ de nos patients [18]. Toute stratégie thérapeutique proposée pour de tels patients devrait donc préserver, voire accentuer cette propension à mourir que manifestent les lymphocytes aberrants, afin d’empêcher leur accumulation et leur transformation maligne. Étant donné l’usage de plus en plus répandu de l’IFN-α dans traitement du syndrome hyperéosinophilique idiopathique, l’effet de cette molécule sur l’apoptose des cellules clonales Th2 a été analysé [18]. Nous avons observé un puissant effet anti-apoptotique sur les cellules CD3– CD4+ de nos patients, suggérant que cette molécule pourrait avoir un effet délétère à long terme en monothérapie, en favorisant l’expansion du clone Th2. VOIES D’ACTIVATION DES CELLULES CD3– CD4+ ASSOCIÉES AU SYNDROME HYPERÉOSINOPHILIQUE IDIOPATHIQUE Nous avons étudié les voies d’activation des cellules CD3– CD4+ de nos patients afin d’aboutir à des propositions thérapeutiques plus spécifiques, capables d’interférer avec leur éventuelle transformation maligne. Habituellement, l’activation des lymphocytes T est induite par la reconnaissance au niveau du récepteur T d’un antigène spécifique dans le contexte d’une molécule d’histocompatibilité présente à la surface de la cellule présentatrice d’antigène. L’activation optimale dépend à la fois de l’engagement du récepteur T (signal 1) et de signaux costimulateurs fournis par la cellule présentatrice d’antigène (signal 2). L’interaction des molécules B7.1 et B7.2 à la surface des cellules présentatrices d’antigène
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avec le récepteur CD28 à la surface des lymphocytes semble constituer la principale voie costimulatrice [19]. Nous avons cocultivé les cellules CD3– CD4+ de nos patients avec des cellules dendritiques, de puissantes cellules présentatrices d’antigène [20]. L’activation des lymphocytes CD3– CD4+ dans ces conditions s’est avérée être dépendante d’une boucle autocrine IL-2/IL-2R, elle-même initiée par l’engagement de CD28 par B7.2 et l’engagement de CD2 par LFA-3. L’inhibition in vitro de la boucle autocrine IL-2/IL-2R induisait la mort des cellules clonales par apoptose, suggérant que l’IL-2 assure la survie de ces cellules. Des expériences préliminaires suggèrent que lorsqu’elles sont activées, les cellules CD3– CD4+ sont incapables d’exprimer le CTLA-4 en surface, bien qu’il soit induit en intracytoplasmique. L’expression déficiente du CTLA-4 par ces cellules pourrait contribuer à leur expansion clonale IL-2-dépendante, étant donné que l’engagement de cette molécule à la surface des lymphocytes T est suivi d’une réduction de la production d’IL-2 et de l’expression du récepteur à haute affinité pour l’IL-2 (IL-2-récepteur-α ou CD25), et contribue donc à mettre fin à l’activation lymphocytaire [21]. IMPLICATIONS THÉRAPEUTIQUES Toute nouvelle stratégie thérapeutique chez les patients atteints de la variante lymphocytique du syndrome hyperéosinophilique idiopathique devrait non seulement exercer un effet inhibiteur sur la production de cytokines Th2 par les cellules clonales, mais également inhiber leur prolifération et favoriser leur mort par apoptose. L’IFN-α réduit la production d’IL-5 par les cellules CD3– CD4+ de nos patients hyperéosinophiliques in vitro [22], mais les protège contre l’apoptose spontanée [18]. Par conséquent, bien que l’administration d’IFN-α à deux patients de notre série ait induit une réduction du taux d’éosinophiles et une amélioration clinique, il est théoriquement possible que cette molécule favorise l’expansion du clone T à long terme. Nous déconseillons donc son utilisation en monothérapie chez des patients avec la variante lymphocytique du syndrome hyperéosinophilique idiopathique. En revanche, nos observations suggèrent qu’il devrait être possible d’induire la mort des cellules clonales par apoptose et d’inhiber à la fois leur prolifération et leur production de cytokines Th2 en
interférant avec les voies costimulatrices B7/CD28 et LFA-3/CD2 et/ou avec la boucle autocrine IL-2/ IL-2R. Le CTLA4-Ig est une protéine de fusion humanisée qui se lie aux molécules B7 à la surface des cellules présentatrices d’antigène et inhibe leur interaction avec les récepteurs correspondants à la surface des lymphocytes T. Cette molécule est à l’étude dans des protocoles cliniques de transplantation et de maladies auto-immunes [23]. Par ailleurs, la boucle autocrine IL-2-dépendante des cellules Th2 pourrait être inhibée au moyen d’anti-IL-2R-α bloquants, dont l’efficacité dans la prévention du rejet de greffe rénale a récemment été démontrée au cours d’études cliniques [24]. Ainsi, le syndrome hyperéosinophilique idiopathique pourrait représenter une indication inattendue des nouveaux immunosuppresseurs en développement, tels que le CTLA4-Ig et les anticorps monoclonaux anti-IL-2R-α. RE´ FE´ RENCES 1 Mosmann TR, Coffman RL. Th1 and Th2 cells : different patterns of lymphokine secretion lead to different functional properties. Annu Rev Immunol 1989 ; 7 : 145-73. 2 Romagnani S. Th1 and Th2 in human diseases. Clin Immunol Immunopathol 1996 ; 80 : 225-35. 3 Schandené L, Ferster A, Mascart-Lemone F, Crusiaux A, Gérard C, Marchant A, et al. T helper type 2-like cells and therapeutic effects of interferon-gamma in combined immunodeficiency with hypereosinophilia (Omenn’s syndrome). Eur J Immunol 1993 ; 23 : 56-60. 4 Walsh GM. Human eosinophils : their accumulation, activation and fate. Br J Haematol 1997 ; 97 : 701-9. 5 Weller PF, Bubley GJ. The idiopathic hypereosinophilic syndrome. Blood 1994 ; 83 : 2759-79. 6 Chusid MJ, Dale DC, West BC, Wolff SM. The hypereosinophilic syndrome : analysis of fourteen cases with review of the literature. Medicine Baltimore 1975 ; 54 : 1-27. 7 Roufosse F, Schandené L, Sibille C, Willard-Gallo K, Kennes B, Efira A, et al. Clonal Th2 lymphocytes in patients with the idiopathic hypereosinophilic syndrome. Br J Haematol 2000 ; 109 : 540-8. 8 Bagot M, Bodemer C, Wechsler J, Divine M, Haioun C, Capesius C, et al. Non epidermotropic T lymphoma preceded for several years by hypereosinophilic syndrome. Ann Dermatol Venereol 1990 ; 117 : 883-5. 9 Bank I, Reshef A, Beniaminov M, Rosenthal E, Rechavi G, Monselise Y. Role of gamma/delta T cells in a patient with CD4+ CD3– lymphocytosis, hypereosinophilia, and high levels of IgE. J Allergy Clin Immunol 1998 ; 102 : 621-30. 10 Brugnoni D, Airo P, Rossi G, Bettinardi A, Simon HU, Garza L, et al. A case of hypereosinophilic syndrome is associated with the expansion of a CD3– CD4+ T-cell population able to secrete large amounts of interleukin-5. Blood 1996 ; 87 : 1416-22. 11 Kitano K, Ichikawa N, Mahbub B, Ueno M, Ito T, Shimodaira S, et al. Eosinophilia associated with proliferation of CD3+ 4–8– alpha beta+ T cells with chromosome 16 anomalies. Br J Haematol 1996 ; 92 : 315-7.
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12 Moraillon I, Bagot M, Bournerias I, Prin L, Wechsler J, Revuz J. Hypereosinophilic syndrome with pachyderma preceding lymphoma. Treatment with interferon alpha. Ann Dermatol Venereol 1991 ; 118 : 883-5. 13 O’Shea JJ, Jaffe ES, Lane HC, MacDermott RP, Fauci AS. Peripheral T cell lymphoma presenting as hypereosinophilia with vasculitis. Clinical, pathologic, and immunologic features. Am J Med 1987 ; 82 : 539-45. 14 Simon HU, Yousefi S, Dommann-Scherrer ML, Zimmermann DR, Bauer S, Barandun J, et al. Expansion of cytokineproducing CD4-CD8- T cells associated with abnormal Fas expression and hypereosinophilia. J Exp Med 1996 ; 183 : 107182. 15 Zenone T, Felman P, Malcus C, Durieu I, Durand DV. Indolent course of a patient with hypereosinophilic syndrome associated with clonal T-cell proliferation. Am J Med 1999 ; 107 : 509-11. 16 Simon HU, Plotz SG, Dummer R, Blaser K. Abnormal clones of T cells producing interleukin-5 in idiopathic eosinophilia. N Engl J Med 1999 ; 341 : 1112-20. 17 de Lavareille A, Roufosse F, Schandené L, Stordeur P, Cogan E, Goldman M. Clonal Th2 cells associated with chronic hypereosinophilia : TARC-induced CCR4 downregulation in vivo. Eur J Immunol 2001 (à paraître).
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18 Schandené L, Roufosse F, de Lavareille A, Stordeur P, Efira A, Kennes B, et al. Interferon alpha prevents spontaneous apoptosis of clonal Th2 cells associated with chronic hypereosinophilia. Blood 2000 ; 96 : 4285-92. 19 Jenkins MK, Johnson JG. Molecules involved in T-cell costimulation. Curr Opin Immunol 1993 ; 5 : 361-7. 20 Roufosse F, Schandené L, Sibille C, Kennes B, Efira A, Cogan E, et al. T-cell receptor-independent activation of clonal Th2 cells associated with chronic hypereosinophilia. Blood 1999 ; 94 : 994-1002. 21 Oosterwegel MA, Greenwald RJ, Mandelbrot DA, Lorsbach RB, Sharpe AH. CTLA-4 and T cell activation. Curr Opin Immunol 1999 ; 11 : 294-300. 22 Schandené L, Del Prete GF, Cogan E, Stordeur P, Crusiaux A, Kennes B, et al. Recombinant interferon-alpha selectively inhibits the production of interleukin-5 by human CD4+ T cells. J Clin Invest 1996 ; 97 : 309-15. 23 Sayegh M. Finally, CTLA4Ig graduates to the clinic. J Clin Invest 1999 ; 103 : 1223-5. 24 Nashan B, Moore R, Amlot P, Schmidt AG, Abeywickrama K, Soulillou JP. Randomised trial of basiliximab versus placebo for control of acute cellular rejection in renal allograft recipients. CHIB 201 International Study Group. Lancet 1997 ; 350 : 1193-8.
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Clones T chez des patients atteints du syndrome hyperéosinophilique idiopathique : implications pronostiques et thérapeutiques F. Roufosse1,2*, A. de Lavareille1, L. Schandené1, E. Cogan2, M. Goldman1 1
Service d’immunologie, hématologie et transfusion, université libre de Bruxelles, hôpital Erasme, 808, route de Lennik, 1070 Bruxelles, Belgique ; 2département de médecine interne, université libre de Bruxelles, hôpital Erasme, 808, route de Lennik, 1070 Bruxelles, Belgique
Résumé L’interleukine 5 produite par les lymphocytes Th2 est impliquée dans diverses maladies s’accompagnant d’hyperéosinophilie. Plusieurs groupes ont identifié des cellules Th2 clonales avec un phénotype aberrant dans le sang de certains patients atteints du syndrome hyperéosinophilique idiopathique. La nature prémaligne de ces lymphocytes aberrants est suggérée par le développement occasionnel d’un lymphome T périphérique porteur du même phénotype. Dans notre série de cinq patients, les clones T avaient tous le phénotype CD3– CD4+. La production de cytokines Th2 et la prolifération de ces cellules en réponse à des cellules dendritiques in vitro étaient dépendantes de l’engagement des molécules CD2 et CD28, ainsi que d’une boucle autocrine IL-2/IL-2R. L’importante apoptose spontanée de ces cellules était fortement inhibée par l’IL-2 et l’IFN-α in vitro, suggérant que l’administration d’IFN-α à de tels patients pourrait favoriser l’expansion et l’éventuelle transformation maligne du clone. En revanche, le syndrome hyperéosinophilique pourrait représenter une indication inattendue des nouvelles molécules immunomodulatrices telles que le CTLA4-Ig et l’anti-IL-2R-α. © 2001 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS interleukine 5 / lymphome T / TARC / CD28
Summary – T cell clonality in patients with idiopathic hypereosinophilic syndrome: prognostic and therapeutic implications. Interleukin-5 produced by Th2 lymphocytes is involved in the pathogenesis of a number of hypereosinophilic disorders. We and others have identified phenotypically abnormal clonal Th2 cells in peripheral blood of certain patients presenting the idiopathic hypereosinophilic syndrome (IHS). The premalignant nature of the aberrant lymphocytes is suggested by the occasional development of a peripheral T cell lymphoma bearing the same phenotype. In our series of five patients, the T cell clones all bore a CD3– CD4+ phenotype. The production of type-2 cytokines and the proliferation of these cells in response to dendritic cells in vitro were dependent on engagement of CD2 and CD28 molecules and on an IL-2/IL-2R autocrine loop. The high-level spontaneous apoptosis displayed by these cells in vitro was drastically inhibited by IL-2 and IFN-α, suggesting that administration of IFN-α to such patients could favour further expansion and eventual malignant transformation of the T cell clone. The hypereosinophilic syndrome may represent an unexpected application of new immunomodulatory molecules such as CTLA4-Ig and anti-IL-2R-α. © 2001 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS interleukin-5 / TARC / CD28 *Correspondance et tirés à part. Adresse e-mail : [email protected] (F. Roufosse).
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LYMPHOCYTES TH2 ET SYNDROME HYPERÉOSINOPHILIQUE IDIOPATHIQUE Sur le plan fonctionnel, les lymphocytes T auxiliaires (CD4+) peuvent être divisés en plusieurs groupes selon leur profil de production de cytokines [1]. Les lymphocytes de type Th1, qui produisent de l’interféron (IFN) -γ mais pas d’interleukine (IL) -4, sont impliqués dans la réponse immunitaire à médiation cellulaire. Les lymphocytes de type Th2 produisent de l’IL-4 et de l’IL-5 mais pas d’IFN-γ, et participent au développement de la riposte immunitaire humorale. Ces derniers sont impliqués dans la pathogénie de diverses maladies s’accompagnant d’hyperéosinophilie, telles que les diathèses allergiques et le syndrome d’Omenn, une forme héréditaire d’immunodéficience combinée [2, 3]. En effet, à travers leur production d’IL-5, les cellules Th2 induisent l’accumulation d’éosinophiles en favorisant leur différenciation au départ de précurseurs médullaires et en inhibant leur apoptose périphérique [4]. Par ailleurs, par leur production d’IL-4 et d’IL-13, elles activent les lymphocytes B et induisent la production d’immunoglobulines de type IgE. Les maladies Th2 sont donc souvent caractérisées par l’association d’une hyperéosinophilie et d’une concentration sérique élevée d’IgE. Le syndrome hyperéosinophilique idiopathique est caractérisé par une hyperéosinophilie sanguine (supérieure à 1 500 éosinophiles/µL) prolongée (supérieure à six mois consécutifs), de cause inconnue, généralement compliquée de lésions tissulaires dues à la libération locale de substances toxiques par les éosinophiles [5]. Depuis la définition de ce syndrome en 1975 par Chusid et al. [6], plusieurs observateurs ont décrit des sous-entités cliniques, dont une variante « bénigne » caractérisée par une hyper-IgE, une hypergammaglobulinémie polyclonale et/ou des complexes immuns circulants, la prédominance de manifestations cutanées et une réponse souvent spectaculaire à l’administration de glucocorticoïdes. L’ensemble de ces altérations biologiques étant évocateur d’une maladie Th2, nous avons étudié les lymphocytes T circulants obtenus chez des patients répondant aux critères de définition du syndrome hyperéosinophilique idiopathique afin de déterminer leur rôle éventuel dans l’induction de l’hyperéosinophilie chez ces patients. L’immunophénotypage lymphocytaire réalisé chez dix patients atteints du syndrome hyperéosinophili-
que idiopathique a révélé chez cinq d’entre eux l’existence d’une sous-population aberrante de cellules T porteuse du phénotype CD3 (TCR–) CD4+ et produisant des grandes quantités d’IL-5, d’IL-4 et d’IL13, vraisemblablement responsables de l’hyperéosinophilie ainsi que l’élévation du taux sérique d’IgE et l’hypergammaglobulinémie polyclonale associées [7]. Ces lymphocytes étaient également producteurs d’IL-2. Leur monoclonalité a été démontrée par l’analyse du réarrangement des gènes codant pour les chaînes α et β du récepteur T. La revue de la littérature fait état d’une dizaine de patients atteints du syndrome hyperéosinophilique idiopathique chez qui des cellules T aberrantes ont pu être identifiées dans le sang périphérique [8-15]. Plus récemment, dans une étude portant sur 60 patients atteints d’hyperéosinophilie persistante idiopathique, l’existence d’une population lymphocytaire aberrante productrice de cytokine(s) Th2 a pu être démontrée dans 16 cas [16]. Sur le plan clinique, le groupe de patients porteurs d’une population lymphocytaire CD3– CD4+ dans notre série était homogène tant pour la symptomatologie que pour les anomalies biologiques associées. En effet, les manifestations cliniques de l’hyperéosinophilie étaient majoritairement, voire exclusivement cutanées (eczéma, urticaire, angio-œdème) chez les cinq patients, et ils présentaient tous une élévation du taux sérique des IgE et/ou une hypergammaglobulinémie polyclonale. L’homogénéité clinique des patients répondant aux critères du syndrome hyperéosinophilique idiopathique et présentant une pathologie lymphocytaire clonale sous-jacente justifie la définition d’une nouvelle sous-entité diagnostique : la variante lymphocytique du syndrome hyperéosinophilique idiopathique. DIAGNOSTIC DE LA VARIANTE LYMPHOCYTIQUE DU SYNDROME HYPERÉOSINOPHILIQUE IDIOPATHIQUE Dans tous les cas décrits, les lymphocytes « Th2 » retrouvés chez des patients atteints du syndrome hyperéosinophilique idiopathique sont porteurs d’un phénotype de surface aberrant (CD3– CD4+ , CD3+ CD4– CD8–…), rendant l’immunophénotypage lymphocytaire essentiel pour l’identification de tels patients. L’étude du réarrangement des gènes codant pour les chaînes β et γ du récepteur T (par southern blot et PCR, respectivement) permet de détecter la monoclonalité de ces cellules pour autant qu’elles
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représentent une proportion suffisante des lymphocytes circulants. Le cas échéant, l’étude de clonalité devrait être répétée après purification de la population aberrante, en tirant parti de son phénotype de surface particulier. Des données récentes suggèrent que le dosage sérique de la chémokine TARC pourrait constituer un élément complémentaire participant au diagnostic de la variante lymphocytique du syndrome hyperéosinophilique idiopathique [17]. En effet, des taux sériques très élevés de TARC ont été retrouvés chez les cinq patients avec une expansion clonale de cellules CD3– CD4+, mais pas chez les cinq autres patients de notre série chez lesquels aucune anomalie lymphocytaire n’a pu être démontrée. La présence de quantités élevées de TARC dans le sérum des premiers rend vraisemblablement compte de l’internalisation du récepteur correspondant, le CCR4, qui ne réapparaît à la surface des cellules CD3– CD4+ qu’après culture in vitro en l’absence de sérum autologue. L’absence d’expression du CCR4 in vivo pourrait expliquer que ces cellules sont majoritairement séquestrées dans l’espace intravasculaire. PRONOSTIC DE LA VARIANTE LYMPHOCYTIQUE DU SYNDROME HYPERÉOSINOPHILIQUE IDIOPATHIQUE La nature prémaligne des lymphocytes T clonaux retrouvés dans la variante lymphocytique du syndrome hyperéosinophilique idiopathique est suggérée par le développement ultérieur d’un lymphome T qui conserve le phénotype aberrant chez certains patients (trois patients sur 16 dans la série de Simon, et un patient sur cinq dans notre série). Lors d’une lecture attentive des articles plus anciens rapportant le développement d’un lymphome T chez des patients atteints du syndrome hyperéosinophilique idiopathique, il apparaît qu’une population aberrante CD3– CD4+ avait été détectée dans le sang périphérique avant la transformation maligne dans certains cas [8, 12, 13]. Ces observations suggèrent que dans certains cas, l’élévation du taux sérique d’IgE, l’hypergammaglobulinémie polyclonale et les manifestations cutanées isolées pourraient représenter des facteurs de mauvais pronostic à long terme dans le cadre du syndrome hyperéosinophilique idiopathique, étant donné qu’ils sont fréquemment associés à la variante lymphocytique de ce syndrome.
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L’apparition d’anomalies chromosomiques spécifiques (délétion partielle du bras long des chromosomes 6 et 10) chez deux patients de notre série, ayant précédé le développement de lymphome chez l’un d’entre eux, suggère que des analyses cytogénétiques répétées devraient être réalisées lorsqu’une population lymphocytaire clonale est identifiée dans le contexte du syndrome hyperéosinophilique idiopathique. L’identification d’anomalies chromosomiques non fortuites et/ou l’accumulation d’aberrations multiples, pourrait précéder ou annoncer l’évolution vers une hémopathie maligne. Le caractère indolent de cette maladie clonale « lymphoproliférative » pourrait être lié à l’importante apoptose spontanée observée in vitro pour les cellules CD3– CD4+ de nos patients [18]. Toute stratégie thérapeutique proposée pour de tels patients devrait donc préserver, voire accentuer cette propension à mourir que manifestent les lymphocytes aberrants, afin d’empêcher leur accumulation et leur transformation maligne. Étant donné l’usage de plus en plus répandu de l’IFN-α dans traitement du syndrome hyperéosinophilique idiopathique, l’effet de cette molécule sur l’apoptose des cellules clonales Th2 a été analysé [18]. Nous avons observé un puissant effet anti-apoptotique sur les cellules CD3– CD4+ de nos patients, suggérant que cette molécule pourrait avoir un effet délétère à long terme en monothérapie, en favorisant l’expansion du clone Th2. VOIES D’ACTIVATION DES CELLULES CD3– CD4+ ASSOCIÉES AU SYNDROME HYPERÉOSINOPHILIQUE IDIOPATHIQUE Nous avons étudié les voies d’activation des cellules CD3– CD4+ de nos patients afin d’aboutir à des propositions thérapeutiques plus spécifiques, capables d’interférer avec leur éventuelle transformation maligne. Habituellement, l’activation des lymphocytes T est induite par la reconnaissance au niveau du récepteur T d’un antigène spécifique dans le contexte d’une molécule d’histocompatibilité présente à la surface de la cellule présentatrice d’antigène. L’activation optimale dépend à la fois de l’engagement du récepteur T (signal 1) et de signaux costimulateurs fournis par la cellule présentatrice d’antigène (signal 2). L’interaction des molécules B7.1 et B7.2 à la surface des cellules présentatrices d’antigène
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avec le récepteur CD28 à la surface des lymphocytes semble constituer la principale voie costimulatrice [19]. Nous avons cocultivé les cellules CD3– CD4+ de nos patients avec des cellules dendritiques, de puissantes cellules présentatrices d’antigène [20]. L’activation des lymphocytes CD3– CD4+ dans ces conditions s’est avérée être dépendante d’une boucle autocrine IL-2/IL-2R, elle-même initiée par l’engagement de CD28 par B7.2 et l’engagement de CD2 par LFA-3. L’inhibition in vitro de la boucle autocrine IL-2/IL-2R induisait la mort des cellules clonales par apoptose, suggérant que l’IL-2 assure la survie de ces cellules. Des expériences préliminaires suggèrent que lorsqu’elles sont activées, les cellules CD3– CD4+ sont incapables d’exprimer le CTLA-4 en surface, bien qu’il soit induit en intracytoplasmique. L’expression déficiente du CTLA-4 par ces cellules pourrait contribuer à leur expansion clonale IL-2-dépendante, étant donné que l’engagement de cette molécule à la surface des lymphocytes T est suivi d’une réduction de la production d’IL-2 et de l’expression du récepteur à haute affinité pour l’IL-2 (IL-2-récepteur-α ou CD25), et contribue donc à mettre fin à l’activation lymphocytaire [21]. IMPLICATIONS THÉRAPEUTIQUES Toute nouvelle stratégie thérapeutique chez les patients atteints de la variante lymphocytique du syndrome hyperéosinophilique idiopathique devrait non seulement exercer un effet inhibiteur sur la production de cytokines Th2 par les cellules clonales, mais également inhiber leur prolifération et favoriser leur mort par apoptose. L’IFN-α réduit la production d’IL-5 par les cellules CD3– CD4+ de nos patients hyperéosinophiliques in vitro [22], mais les protège contre l’apoptose spontanée [18]. Par conséquent, bien que l’administration d’IFN-α à deux patients de notre série ait induit une réduction du taux d’éosinophiles et une amélioration clinique, il est théoriquement possible que cette molécule favorise l’expansion du clone T à long terme. Nous déconseillons donc son utilisation en monothérapie chez des patients avec la variante lymphocytique du syndrome hyperéosinophilique idiopathique. En revanche, nos observations suggèrent qu’il devrait être possible d’induire la mort des cellules clonales par apoptose et d’inhiber à la fois leur prolifération et leur production de cytokines Th2 en
interférant avec les voies costimulatrices B7/CD28 et LFA-3/CD2 et/ou avec la boucle autocrine IL-2/ IL-2R. Le CTLA4-Ig est une protéine de fusion humanisée qui se lie aux molécules B7 à la surface des cellules présentatrices d’antigène et inhibe leur interaction avec les récepteurs correspondants à la surface des lymphocytes T. Cette molécule est à l’étude dans des protocoles cliniques de transplantation et de maladies auto-immunes [23]. Par ailleurs, la boucle autocrine IL-2-dépendante des cellules Th2 pourrait être inhibée au moyen d’anti-IL-2R-α bloquants, dont l’efficacité dans la prévention du rejet de greffe rénale a récemment été démontrée au cours d’études cliniques [24]. Ainsi, le syndrome hyperéosinophilique idiopathique pourrait représenter une indication inattendue des nouveaux immunosuppresseurs en développement, tels que le CTLA4-Ig et les anticorps monoclonaux anti-IL-2R-α. RE´ FE´ RENCES 1 Mosmann TR, Coffman RL. Th1 and Th2 cells : different patterns of lymphokine secretion lead to different functional properties. Annu Rev Immunol 1989 ; 7 : 145-73. 2 Romagnani S. Th1 and Th2 in human diseases. Clin Immunol Immunopathol 1996 ; 80 : 225-35. 3 Schandené L, Ferster A, Mascart-Lemone F, Crusiaux A, Gérard C, Marchant A, et al. T helper type 2-like cells and therapeutic effects of interferon-gamma in combined immunodeficiency with hypereosinophilia (Omenn’s syndrome). Eur J Immunol 1993 ; 23 : 56-60. 4 Walsh GM. Human eosinophils : their accumulation, activation and fate. Br J Haematol 1997 ; 97 : 701-9. 5 Weller PF, Bubley GJ. The idiopathic hypereosinophilic syndrome. Blood 1994 ; 83 : 2759-79. 6 Chusid MJ, Dale DC, West BC, Wolff SM. The hypereosinophilic syndrome : analysis of fourteen cases with review of the literature. Medicine Baltimore 1975 ; 54 : 1-27. 7 Roufosse F, Schandené L, Sibille C, Willard-Gallo K, Kennes B, Efira A, et al. Clonal Th2 lymphocytes in patients with the idiopathic hypereosinophilic syndrome. Br J Haematol 2000 ; 109 : 540-8. 8 Bagot M, Bodemer C, Wechsler J, Divine M, Haioun C, Capesius C, et al. Non epidermotropic T lymphoma preceded for several years by hypereosinophilic syndrome. Ann Dermatol Venereol 1990 ; 117 : 883-5. 9 Bank I, Reshef A, Beniaminov M, Rosenthal E, Rechavi G, Monselise Y. Role of gamma/delta T cells in a patient with CD4+ CD3– lymphocytosis, hypereosinophilia, and high levels of IgE. J Allergy Clin Immunol 1998 ; 102 : 621-30. 10 Brugnoni D, Airo P, Rossi G, Bettinardi A, Simon HU, Garza L, et al. A case of hypereosinophilic syndrome is associated with the expansion of a CD3– CD4+ T-cell population able to secrete large amounts of interleukin-5. Blood 1996 ; 87 : 1416-22. 11 Kitano K, Ichikawa N, Mahbub B, Ueno M, Ito T, Shimodaira S, et al. Eosinophilia associated with proliferation of CD3+ 4–8– alpha beta+ T cells with chromosome 16 anomalies. Br J Haematol 1996 ; 92 : 315-7.
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