Transcript Greffe

IMMUNOLOGIE DES
GREFFES ET
TRANSPLANTATIONS
D’ORGANES
Dr Nicolas GUILLAUME
CHU Amiens
QUELQUES PRINCIPES

Transplantation d’organes ou de tissus = remplacement
d’un organe ou d’un tissu défectueux par un organe
prélevé sur un donneur.

Stricto-sensu,

Le terme « transplantation » sous-entend un rétablissement
d’une continuité vasculaire (organes)
 Le terme « greffe » sous-entend l’absence de ce
rétablissement (greffe de cellules souches
hématopoïétiques)

Transplantation d’un organe allogénique = exposition à
des antigènes du non soi = induction d’une immunité du
receveur vis-à-vis du donneur (organe transplanté)
RISQUE DE REJET

Réaction de rejet par activation des cellules du receveur
(LT, LB…) contre alloantigènes (essentiellement
antigènes HLA)

Risque de destruction +/- rapide du greffon
ALLOANTIGENES (1)

Les antigènes majeurs d’histocompatibilité
(HLA)
Système polymorphe de groupe tissulaire sur les globules
blancs et cellules nucléées:
• Classe I (A, B, C) exprimés à la surface de toutes les
cellules nucléées de l’organisme et présentent les
peptides aux LT CD8+
•
Classe II (DR, DQ, DP) exprimés à la surface des
cellules dendritiques, LB, monocytes, macrophages et
LT activés et présentent les peptides aux lymphocytes T
CD4+
Transmission autosomale dominante
PARENTS
ENFANTS
A1 B7 DR1 DQ1
Père
A1 B7 DR1 DQ1
A2 B12 DR2 DQ3
Mère
A19 B27 DR3 DQ2
A1 B7 DR1 DQ1
A25 B57 DR4 DQ7
A19 B27 DR3 DQ2
A25 B57 DR4 DQ7
A2 B12 DR2 DQ3
A25 B57 DR4 DQ7
A2 B12 DR2 DQ3
A19 B27 DR3 DQ2
ALLOANTIGENES (2)

Les antigènes mineurs d’histocompatibilité
Fragments peptidiques issus de la dégradation de protéines
intracellulaires pour lesquelles il existe un polymorphisme
génétique mais n’appartenant pas au CMH
Transmission indépendante des gènes HLA
Ex: Ag H-Y sur chromosome Y, HA-1,-2,-3.
Ces Ag mineurs, dans un contexte de greffes HLA-identique,
explique les phénomènes de réaction du Greffon contre
l’hôte
ALLOANTIGENES (3)

Les antigènes des groupes sanguins
Importance des Ag de groupes sanguins ABO en
transplantation car ils sont présents à la surface de plusieurs
types cellulaires dont les cellules endothéliales.
Si incompatibilités ABO donneur-receveur : risque de rejet
du greffon
LES MECANISMES D’ALLOREACTIVITE

Alloréactivité indirecte



Internalisation des
protéines allogéniques du
donneur par les CPA du
receveur
Reconnaissance par les
LT du receveur de ces
peptides présentés par
les molécules de CMH de
classe I ou II
Cellules du
donneur
Cellule
présentatrice
d’antigènes du
RECEVEUR
T8
T4
IL-2, IFN
Alloréaction des LT
CTL
T4 activé
LES MECANISMES D’ALLOREACTIVITE

Alloréactivité directe


Reconnaissance par les
LT du receveur des
molécules de CMH de
classe I ou II présents sur
les cellules présentatrices
d’antigène du donneur
Ces molécules du CMH
peuvent contenir des
peptides issus du
donneur ou du receveur
Cellule
présentatrice
d’antigènes du
DONNEUR
T8
T4
IL-2, IFN
CTL
T4 activé
Les réactions de rejet en
transplantation d’organes
Exemple de la transplantation rénale
REJET HYPERAIGU
 Dans les 24 1ères heures
 Rejet Humoral
 Dû aux anticorps anti-ABO ou anti-HLA préformés
 Thrombose des vaisseaux en quelques minutes ou
heures après rétablissement de la vascularisation
 Origine de ces anticorps:
 ATCD de transfusions,
 ATCD de grossesses (10% après 1, 60% après 3),
 ATCD de transplantation.
REJET AIGU
 Dans les 90 jours (1 à 5 jours = rejet accéléré)
 Mécanisme d’alloréactivité directe
 Via les cellules dendritiques du donneur qui conduisent à
l’activation des LT alloréactifs (migration des cellules
dendritiques du donneur vers les zones lymphocytaires T des
ganglions du receveur)
 Responsable des rejets aigus dans les 1ers jours, 1ères
semaines
 Mécanisme d’alloréactivité indirecte
 Via les cellules présentatrices d’antigène du receveur
présentant des antigènes du donneur
 Responsable des rejets survenant à distance de la
transplantation
REJET AIGU
Rejet à médiation cellulaire (++) / Rejet à médiation
humorale
 Délivrance des 3 signaux d’activation lymphocytaire
(liaison TCR-complexeCMH/peptide)
 Activation et prolifération clonale des LT alloréactifs CD4
et CD8
 Réponses alloréactives polarisées par un profil Th1 avec
signature cytokinique pro-inflammatoire
 Amplification de la réponse alloréactive et activation
d’autres cellules effectrices
REJET AIGU
 Activation des LB (sécrétions d’anticorps dirigés contre
les alloantigènes), des NK, des macrophages
 Agression des cellules parenchymateuses du greffon
 Diagnostic conforté par une PBR
 Rejet vasculaire: prédominance de lésions
vasculaires
 Rejet cellulaire: infiltration inflammatoire interstitielle
massive par des lymphocytes, macrophages et
polynucléaires neutrophiles
REJET CHRONIQUE
 Après 90 jours, plusieurs mois à plusieurs années après
la transplantation
 Dégradation progressive et irréversible de la fonction du
greffon
 Néphropathie chronique de l’allo-transplantation
 PBR: fibrose interstitielle et périvasculaire, vasculopathie
chronique
 Réponse immunitaire mixte cellulaire et humorale
 Diminution de la durée de vie du transplant
 Mauvaise réponse au traitement
COMMENT EVITER / PREVENIR CELA?
 RECEVEUR
Typage HLA A, B, DR, DQ
Anticorps anti-HLA
Groupe sanguin
 DONNEUR (vivant, décédé)
Typage HLA A, B, DR, DQ
Groupe sanguin
CROSS
MATCH
En Bref…
PRE-
INSCRIPTION
INSCRIPTION
PROPOSITION D’UN
GREFFON
Evènements immunisants?
Typage HLA du
receveur
Recherche et identification
d’Anticorps anti-HLA
Suivi immunologique
post-greffe
Ac anti-HLA du
receveur
Groupe ABO
Cross-match
CRISTAL
Typage HLA / groupe ABO du
donneur
Pourquoi faire le groupe HLA du
receveur?
Full-match HLA complet entre donneur et receveur
N’EST PAS nécessaire
 But:
 Sélectionner un donneur le plus compatible possible
 Eviter au maximum les phénomènes d’alloréactivité
après transplantation
 Améliorer durée de vie du greffon
Pourquoi rechercher des Ac antiHLA chez le receveur?
 But
 Eviter de proposer un greffon exprimant un antigène contre
lequel le receveur est immunisé
 Eviter les phénomènes de rejet hyperaigü
 Arriver au cross-match en étant quasi-certain de pouvoir
faire la greffe (cross-match négatif ou positivité acceptable)
 Comment?
 Etablir la liste exhaustive des spécificités Ac du receveur
tout au long de son suivi pré-transplantation
 Caractériser ainsi les antigènes HLA du donneur potentiel
en « Antigènes permis » ou « Antigènes non autorisés »
Pourquoi faire le groupe HLA du
donneur?
Full-match HLA complet entre donneur et receveur
N’EST PAS nécessaire (mais compatibilité ABO Rh)
 Autorise au maximum 4 mismatch dans le système HLA-A,
-B, -DR, -DQ dont 2 mismatch B, DR maximum.
 But:
 Eviter d’apporter un antigène HLA contre lequel le receveur
est déjà immunisé
 Eviter au maximum les réactions d’alloréactivité après
transplantation
 Eviter rejet
 Améliorer durée de vie du greffon
Pourquoi faire le groupe ABO du
donneur?
Compatibilité ABO Rh entre le donneur et le receveur
est indispensable
 But:
 Eviter de proposer un greffon exprimant un antigène ABO
contre lequel le receveur est immunisé
 Eviter les phénomènes de rejet hyperaigü
CROSS-MATCH PRE-GREFFE?
 Epreuve ultime de compatibilité tissulaire entre le donneur
et le receveur par mise en contact in-vitro:
Des sérums du receveur,
conservés en sérothèque tout au long du suivi des patients


Des cellules du donneur
Lymphocytes isolés d’un organe lymphoïde: rate, ganglions
CROSS-MATCH
 Lymphocytotoxicité « classique »
 Technique de référence, obligatoire
 Sérums traités au DTT (IgG + IgM)
 Vis-à-vis des lymphocytes T (classe I)
des lymphocytes B (classe II)
Ac anti-HLA-A2
Cellule HLA-A2
Ac anti-HLA-A3
Interprétation du cross match
Lymphocytes T
Sans DTT
Lymphocytes T
Avec DTT
Lymphocytes B
Sans DTT
Lymphocytes B
avec DTT
Résultats
+
+
-/+
-/+
IgG anti HLA
classe I
+
-
+
-
IgM anti HLA
-
-
+
+
IgG anti classe II
La présence d’IgG Classe I interdit la greffe
La présence d’IgM ne l’interdit pas en théorie (variable
selon les équipes, attention à IgM anti-classe I sur sérum
le plus récent)
IMMUNOLOGIE DE
L’ALLOGREFFE DE
CELLULES SOUCHES
HEMATOPOIETIQUES
GENERALITES
Infusion, chez un patient malade, de cellules souches
hématopoïétiques (CSH) en provenance d’un donneur sain.
Objectifs:
Destruction du système hématopoïétique du Receveur
Remplacement par le système hématopoïétique du Donneur

Indications:
Hémopathies malignes (leucémies aigües, lymphomes…)
Hémopathies non malignes (aplasie médullaire,
hémoglobinopathies…)


CONDITIONNEMENT ET GREFFE
•
Conditionnement « myélo-ablatif » (chimiothérapie +
irradiation corporelle totale) ou d’intensité réduite
selon indication et receveur, réalisé 8 à 10 jours avant
l’injection de CSH
•
Allogreffe sur cathéter central tunnélisé, en secteur
stérile sous flux laminaire par simple transfusion
•
Traitement immunosuppresseur (Méthotrexate,
ciclosporine +/- corticoïdes…)

LA CELLULE SOUCHE HEMATOPOIETIQUE
•
•
•
•
•
•
•
Indifférenciée
Pluripotente
Localisée dans la moelle osseuse (passage
occasionnel dans le sang)
Rare (0.01 à 0.05% des cellules médullaires)
Non identifiables morphologiquement
Profil immunophénotypique immature (CD34+, Thy1+,
Lin-, HLA-DR-)
Propriétés d’auto-renouvellement et de différenciation

LES SOURCES DE GREFFON
•
Moelle osseuse (MO)
Ponctions itératives au niveau des crêtes iliaques du
donneur sous AG
•
Cellules Souches Périphériques (CSP)
recueillies par voie veineuse (cytaphérèse) après
administration de G-CSF
•
Unité de Sang Placentaire (USP)
recueillie à la naissance après clampage du cordon
• Comparaison des différentes sources de CSH

CHOIX DU DONNEUR
•
Intra-familial
Allogreffe géno-identique avec compatibilité HLA de 10/10
voire 12/12 mais éléments d’incompatibilités tissulaires au
niveau des antigènes mineurs d’histocompatibilité (sauf
allogreffe syngénique)
•
Non apparenté
Allogreffe phéno-identique système HLA (10/10) ou avec un
mismatch (9/10)
•
USP
Pool de 2 cordons possibles

DEFINITIONS

Greffe syngénique : jumeaux monozygotes (pas de
GVH mais pas de GVL)
Greffe géno-identique : entre deux membres d’une
même fratrie en full match
Greffe phéno-identique : donneur volontaire non
apparenté en full match
Greffe mismatch (9/10)
Greffe haploidentique (5/10)
Greffe avec USP: double sang de cordon, compatibilité
6/6 en full match, mismatch autorisés






Compatibilité ABO Rh n’est pas nécessaire
Aspects immunologiques de l’allogreffe
PATIENT
DONNEUR
GVH
Lymphocyte T
Cellule leucémique
Lymphocyte T
REJET
GVL
Cellules infectées
CSH
GVI
RECONSTITUTION
HEMATOPOIETIQUE
CSH

REJET DE GREFFE
Réaction essentiellement cellulaire par mécanisme direct
et/ou indirect
 Activation des lymphocytes T
 Production de cytokines pro-inflammatoires
 Attaque du greffon amenant à sa destruction
Les effecteurs
 LT auxiliaires CD4
(complexes HLA-classe II/allopeptides)
 LT cytotoxiques CD8
(complexe HLA-classe I / allopeptide – HLA mineurs)
 Cytotoxicité NK

Eléments favorisants le rejet de greffe
•
Incompatibilités HLA majeure ou mineure
• Dose insuffisante de cellules nucléées réinjectées
• Conditionnement insuffisant du receveur
• Conditionnement sans TBI
• Déplétion du greffon en cellules T

REACTION DU GREFFON CONTRE L’HOTE
(GVH)
Destruction par les cellules contenues dans le greffon, et
majoritairement les LT, des tissus du receveur.


Pré-requis:
• Présence de cellules immunocompétentes dans le
greffon
• Présence d‘incompatibilités HLA entre donneur et
receveur
• Incapacité de rejet du greffon
Grades de sévérité de la GVH
Grade
Atteinte
cutanée
Atteinte
hépatique
Atteinte
digestive
0
AEG
I
+ à ++
0
0
II
+ à +++
+ foie ou tube digestif
discrète
III
+ à +++
++ foie ou tube digestif
Marquée
IV
Toute atteinte ++ avec retentissement sévère sur
l’état général
Sévère

Solution 1 = Déplétion du greffon en cellules T?
•
•
Diminution de l’incidence des GVH graves MAIS
augmentation de l’incidence :
• des rejets de greffe
• des rechutes
• des infections
• des syndromes lymphoprolifératifs liés à l’EBV
Mécanisme :
Disparition des cellules immunocompétentes induisant la
GVH mais aussi celles détruisant les LT résiduels du
receveur et les cellules malignes résiduelles

Solution 2 = Le Campath® (alemtuzumab)?
•
•
•

Anti-CD52
Déplétions lymphocytaires T in vivo
Diminution du taux de GVH mais retard de la
reconstitution immunitaire (LT), augmentation de
l’incidence des infections virales, augmentation de la
fréquence des rechutes
Solutions 3, 4, 5…?
• Sélection dans le greffon de LT spécifiques de la
tumeur
• Infusion post-greffe de Tregs (CD4+CD25+Foxp3+)
• Globulines anti-Thymocytes (ATG)
• Amélioration des traitements immunosuppresseurs

Aspects cliniques de la GVH
•
GVH aigüe
survient dans les 100 jours,
complique près de 30% des allogreffes géno-identiques
et jusqu’à 80% des allogreffes phéno-identiques
3 organes cibles :
peau, éruption maculopapuleuse (visage, paume des
mains, plante des pieds)
foie (cholestase ictérique sans insuffisance hépatocellulaire)
tube digestif (diarrhée, douleurs abdo, vomissements)
•
GVH chronique,
100 jours après la greffe, environ 50% des patients,
sclérodermie, syndrome sec…

REACTION DU GREFFON CONTRE LA
LEUCEMIE
Réponse immune des cellules du donneur dirigée contre les
cellules tumorales

Antigènes cibles des cellules tumorales:
• Ag mineurs d’histocompatibilité : incidence de rechute
augmentée en cas de greffes syngéniques par rapport
aux greffes allogéniques
• Protéines associées à la leucémies (ex BCR-ABL)
• Perte d’expression de ligands inhibiteurs (CMH classe I)
et déclenchement de la cytotoxicité des cellules NK
• Surexpression de ligands activateurs des cellules NK
(MIC-A, MIC-B)
CL
Initiation de la
réponse immune
CPA
CD8
CD4
Phase d’expansion
clonale
Phase effectrice
CD8
CD4
NK
CL

Potentialisation de l’effet GVL
•
Injection de lymphocytes alloréactifs du donneur (DLI
pour Donor lymphocyte injections)
• Réponse corrélée à la présence de LT cytotoxiques
contre les Ag mineurs HA-1 et HA-2 d’expression
restreinte aux cellules hématopoïétiques
• Si mismatch HLA-I:pas de phénomène d’inhibition des
NK (effet des KIR)
• Essais en cours: DLI après déplétions en T
régulateurs Tregs (CD4+CD25+ Foxp3+)
Reconstitution immunitaire post
allogreffe

Influencée par :
•
Age, pathologie
• Choix et manipulation du greffon
• Type de conditionnement
• Greffe apparentée / non apparentée / polymorphisme
HLA
• Evolution clinique (GVH, infections)
• Protocole d’immunosuppression
Greffe
0
1
2
CMV
HSV
3
EBV
4
5
adénovirus
6
mois
VZV
Candida, Aspergillus
Bactéries
Valeurs de référence
0
1
2
3
4
Immunosuppression
5
6
mois
+ si GVH

Suivi de la reconstitution
•
•
•
•
•
Phénotypage lymphocytaire
(CD3/CD4/CD8/CD45RA/CD45RO/ CD56 /CD19)
Quantification des cercles d’excision des TCR
(TREC)
Analyse des tétramères
Diversité du répertoire TCR
Etude de la fonctionnalité lymphocytaire (test de
sécrétion de cytokines, tests lymphoprolifératifs)
CONCLUSION
 Les complications majeures en transplantation sont liées
à des conflits immunologiques
Reconnaissance d’antigènes du donneur par les cellules
du receveur = rejet
Reconnaissance d’antigènes du receveur par les cellules
du donneur = GVH