CMH et Transplantation

Transplantation

• autogreffe : chez le même individu (d’un endroit du corps vers un autre) • isogreffe : entre des jumeaux homozygotes génétiquement identiques • allogreffe : entre individus génétiquement distincts mais appartenant à la même espèce • xénogreffe : entre individus d’espèces différentes

Alloantigènes • molécules dont le

polymorphisme

interindividuel est responsable de réponses immunitaires

allogéniques

Alloantigènes • plusieurs mécanismes responsables du polymorphisme – au niveau de séquences codantes du gène : protéines de séquences différentes d ’un individu à l ’autre (ex. CMH, Rhésus) – au niveau de l’activité d’enzymes impliquées dans la synthèse des épitopes antigéniques (ABH, Lewis) – au niveau de séquences régulatrices de l’expression du gène (selon les individus : expression ou pas d’expression de la protéine considérée).

Les différents systèmes alloantigéniques • groupes sanguins (ABO, Rh) et autres • complexe majeur d’histocompatibilité • antigènes mineurs d’histocompatibilité – 5% des allogreffes rénales HLA identiques sont rejetées – tout ce qui n’est pas MHC (ou ABO Rh) et qui peut provoquer un rejet. Ex : antigène H-Y

Les différents systèmes alloantigéniques • il existe beaucoup d’autres protéines polymorphiques allotypiques qui interviennent pas ou peu dans l ’

histocompatibilité

(p. ex. allotypes des immunoglobulines, allotypie de certains antigènes de différenciation des lymphocytes T (CD…)

Les deux types d’alloreconnaissance

Afférences du rejet aigu : rôle des cellules dendritiques

Molécules du CMH • Classe I et Classe II • Molécules présentatrices de peptides

Classe I - intracellulaires / Classe II - extracellulaires

• Chaque molécule du CMH peut se lier à 1000 peptides différents • Ligands pour TCR (sélection thymique) • Gènes les plus polymorphiques du génome

HLA : chromosome 6

Classe I • Chaînes a des molécules HLA-A, HLA-B, HLA-C • La chaîne b ( b 2 -microglobuline) est codée sur le chromosome 15 (pas dans le HLA) • Chaînes a d’autres molécules dites « non classiques » (HLA-E, HLA-F, HLA-G)

Classe II • Chaînes a et b des molécules HLA-DR, DP et DQ • Pour des DP et DQ, les chaînes façons a et b sont très polymorphiques et peuvent dimériser de quatre • Pour DR, la chaîne a n’est pas polymorphique, tout le polymorphisme provient de la chaîne b

100 kb HLA classe II centromère télomère

Figure 8: Organisation de la région HLA de classe II.

Les gènes ne sont pas représentés à l’échelle, seules les distances les séparant le sont. En noir, sont représentés les gènes HLA II exprimés, en hachuré les pseudogènes HLA II et en blanc les gènes associé à la région HLA II effectivement exprimés (COL11A2: collagène, LMP: protéasome, TAP: transporteur de peptides).

100 kb HLA classe II centromère télomère

Figure 8: Organisation de la région HLA de classe II.

• DRB1 toujours exprimé • DRB 3, 4, 5 pas toujours exprimés et mutuellement exclusifs protéasome, TAP: transporteur de peptides).

HLA-DR • Dans certains cas, présence de deux locus DRB – Soit seulement DRB1 – Soit DRB1 et DRB3 – Soit DRB1 et DRB4 – Soit DRB1 et DRB5

HLA-DR

Diversité des allèles HLA II • HLA-DRB1 : 222 • HLA-DRB3 : 19 • HLA-DRB4 : 9 • HLA-DRB5 : 14 • HLA-DRA : 2 • HLA-DPA : 17 • HLA-DPB : 86 • HLA-DQA : 20 • HLA-DQB : 42

Typage HLA • 1. Sérologie • 2. Culture lymphocytaire mixte • 3. Analyse génétique

Sérologie – Utilisation d’anticorps anti-HLA isolé du sérum de femmes multipares (anticorps dirigés contre les HLA d’origine paternelle) – Discrimination limitée : reconnaissance de déterminants antigéniques communs à plusieurs molécules HLA très proches – Exemple : plusieurs molécules HLA-DR différentes sont reconnues par le même anticorps anti-HLA-DR4

Typage lymphocytaire mixte • Le pouvoir de discrimination des lymphocytes T est supérieur à celui des lymphocytes B – Puisque le rejet est surtout lié aux lymphocytes T, importance de faire mieux que la sérologie – Utiliser les lymphocytes T pour faire le typage HLA

Typage lymphocytaire mixte • Utilisation de lymphocytes T de référence dirigés contre une seule spécificité HLA • Grâce à ceux-ci, amélioration de la discrimination apportée par la sérologie • Exemple – DR4 (en sérologie) est discriminé en DR4Dw4, DR4Dw10, DR4Dw14 (en typage lymphocytaire mixte)

Analyse génétique : DNA typing

DNA typing • Le DNA typing améliore encore la discrimination par rapport au typage lymphocytaire mixte • Exemple DR4Dw14 comprend au moins deux allèles distincts identifiés par DNA typing • C’est le DNA typing qui détermine in fine

le numéro de série

allélique

HLA : nomenclature Sérologie et génotypage

HLA nomenclature

HLA-A : nomenclature

HLA-B : nomenclature

HLA-C : nomenclature

La fréquence des allèles varie selon les populations

L’influence des différents alloantigènes HLA sur le rejet n’est pas identique!

L’initiation des réponses allogéniques directes par les DC implique la participation des lymphocytes T CD4 • Les molécules HLA de classe II sont les plus importantes et en particulier les molécules HLA-DR • Rôle moindre mais non négligeable des molécules HLA de classe I (phase effectrice de la réponse) – HLA-B – HLA-A – (importance beaucoup moindre de HLA-C)

Mismatches HLA classe I et transplantation rénale Ne plus considérer HLA-A et HLA-B en transplantation rénale?

Typage HLA de routine • HLA-DR (typage HLA-DRB1 de haute définition) • HLA-B • HLA-A 3 loci donc 6 allèles, donc de 0 à 6

mismatches

possibles entre donneur et receveur

Donneurs apparentés vs. non apparentés • Donneurs cadavériques – 0, 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 mismatches • Donneurs vivants apparentés – 0, 3 ou 6 mismatches – Notion d’haplotype matching

Transmission haplotypique et donneurs familiaux • « 1 haplotype-match » = 3 mismatches Car ces allèles ne sont pas transmis de façon indépendante

Apparenté 1 haplotype (3MM) Non apparenté vivant avec 6MM Cadavre 1-2 MM Donneur Apparenté identique 0 MM Cadavre 0 MM ½ vie greffon 24.0 % survie du greffon à 10 ans 74 20.3 65 Cadavre 2-3 MM Cadavre 4-5 MM 12.0 12.0 10.4 8.4 7.7 54 54 45 38 34

Différentes techniques pour mettre en évidence les anticorps anti-HLA • Technique de référence : cytotoxicité avec complément de lapin ajouté CROSSMATCH – Sérum du receveur • Lyse de lympho T et lympho B : anti-HLA-I • Pas de lyse de lympho T et lyse de lympho B : anti-HLA-II • Aucune lyse : pas d’anti-HLA • Autres techniques (très sensibles mais moins spécifiques) – ELISA – Cytométrie en flux

Avantage des donneurs vivants par rapport aux donneurs cadavériques • vivant avec 4 MM : 54% à 10 ans cadavre avec 1-2 MM : 45% à 10 ans • influence fondamentale de la souffrance (ischémie, reperfusion etc.) de l’organe dans son immunogénicité

Autres facteurs qui influencent le risque de rejet • En cas de donneur cadavérique, une ischémie du greffon de plus de 36h est associée à un risque accru de rejet quel que soit le nombre de mismatches • Autres facteurs intrinsèques indépendants des mismatches HLA

Culture lymphocytaire mixte •Si blastogenèse en 5-7 jours, réponse considérée comme positive •Réponse positive reste prédictive du rejet •Adaptation des schémas immunosuppresseurs •Prend du temps, difficile à réaliser avec des donneurs cadavériques

Culture lymphocytaire mixte et pronostic du rejet aigu

cpm

70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 0 20 40 60 80

[PHA] (ug/ml)

100 120

cpm

25000 20000 15000 10000 5000 0 1:1 1:2 1:4 1:8

Stimulator/Responder ratio

1:16

Anticorps anti-HLA • Les lymphocytes T jouent un rôle majeur dans le rejet • Mais dans certains cas des anticorps peuvent induire des rejets très précoces • Pourquoi certains patients ont-ils des anticorps anti-HLA – Transfusions – Grossesses – Transplantation préalable

Tous les anticorps anti-HLA ne sont pas égaux • Les anticorps anti-HLA-A ou –B ou –C sont plus dangereux que les anticorps anti-HLA-DR • Les IgG ont plus de signification clinique que les IgM • Les anticorps fixant le complément sont plus pathogènes

Evaluer la présensibilisation aux antigènes HLA • Deux approches – Présensibilisation « globale » contre un pannel d’antigènes HLA (panel reactive antibodies : PRA) – avant sélection du donneur – Présensibilisation spécifique contre les antigènes HLA du donneur considéré (crossmatch) – après sélection du donneur, avant transplantation

PRA • Le PRA peut être considéré comme un indice de la probabilité d’avoir un crossmatch positif – Aux EU, parmi les patients en liste d’attente, 20% ont des PRA entre 10 et 79% et 14% sont au dessus de 80%

Recherche d’anticorps anti-HLA chez le receveur • Transfusions répétées • Grossesses • Transplantation préalable

Un crossmatch anti-HLA-I est en principe une contre-indication à la transplantation • Protocoles de désensibilisation – Immunoglobulines intraveineuses – Plasmaphérèse