Trouver un moyen efficace d’inhiber les rejets immunitaires est l’une des stratégies les plus importantes pour soutenir les transplantations cliniques. Récemment, des études sur la transplantation d’organes ont démontré que l’application d’un inhibiteur de DPPIV ou d’un anticorps monoclonal anti-CD26 augmentait la prise de greffe des cellules du donneur et diminuait la GVHD aiguë, respectivement, et indiquait que le CD26 était une nouvelle cible pour une intervention thérapeutique dans la maladie GVHD.11 Pour clarifier le rôle du CD26 dans le rejet de greffe allogénique, des souris déficientes en CD26 ont été utilisées dans une étude de transplantation cutanée allogénique. Nous avons constaté que les souris CD26-/- présentaient un degré de nécrose inférieur des greffons et un rejet d’allogreffe retardé (Fig. 1).
Le CD26 est un marqueur d’activation des lymphocytes T et B et des cellules NK. En tant que molécule costimulatrice, le CD26 médiatise les processus de transduction du signal des cellules T par son interaction avec l’adénosine désaminase, le CD45, la cavéoline-1 ou le CARMA1.5 Le blocage de la costimulation des cellules T médiée par le CD26 induit une anergie des cellules T CD4+.24 Dans le présent travail, un pourcentage plus faible de cellules CD3+, ainsi que de cellules CD4+, a été trouvé dans les MPBL et les MSL des souris CD26-/- avant et après la transplantation de peau (Fig. 3). En outre, l’infiltration de cellules CD3+ et CD4+ a été détectée à un degré moindre dans les tissus greffés des souris CD26-/- que dans ceux des souris CD26+/+ après la transplantation de peau (Fig. 7b, c). Cette constatation indique que la déficience en CD26 entraîne une altération du développement, de la maturation et de la fonction des cellules CD4+, ce qui correspond à nos résultats précédents.23 Il est intéressant de noter que le pourcentage de cellules CD8+ dans les MPBL des souris CD26-/- était le même que chez les souris CD26+/+ avant la transplantation ; cependant, le pourcentage était significativement plus faible chez les souris CD26-/- que chez les souris CD26+/+ après la transplantation de peau (Fig. 3). Le nombre d’infiltrations de cellules CD8+ dans les greffes de peau était nettement plus faible chez les souris CD26-/- que chez les souris CD26+/+ après la transplantation de peau. Ces résultats suggèrent une réduction de la prolifération, de l’activation et de la fonction des cellules CD8+ chez les souris CD26-/- en réponse aux antigènes allogéniques. Les cellules T CD8+ sont une composante importante du répertoire des cellules T allogéniques induites après une transplantation allogénique chez la souris ; leur activité cytotoxique est dirigée vers les peptides de classe I du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) du donneur.25 Le pourcentage réduit de cellules CD8+ chez les souris CD26-/- (Fig. 3) après une transplantation allogénique peut contribuer en partie à la réduction du degré de nécrose des greffons et au retardement du rejet de l’allogreffe. De plus, les pourcentages de cellules CD3+, CD4+ et CD4+NK1.1- des LMS étaient plus faibles chez les souris CD26-/- que chez les souris CD26+/+ avant la transplantation, mais la différence était réduite après la transplantation. Il a été signalé que l’inhibition de CD26 augmentait le homing des cellules du donneur et améliorait la prise de greffe allogénique.26 La diminution de la différence de pourcentage des cellules CD3+ et CD4+ des LMS entre les deux types de souris après la transplantation peut être due à l’augmentation du homing de ces cellules vers la rate chez les souris CD26-/-.
Le rejet des allogreffes est principalement dirigé par les cellules T de l’hôte. Bien que tous les composants des systèmes immunitaires inné et adaptatif participent au rejet des greffes, les lymphocytes T et, en particulier, les cellules CD4+ sont d’une importance capitale dans ce processus.27 Une fois activées, les cellules T CD4+ dirigent principalement la progression de la réponse en sécrétant des cytokines qui activent, étendent et/ou recrutent d’autres cellules effectrices, comme les macrophages, les cellules T CD8+ et les cellules B.27, 28 Une analyse plus poussée des niveaux de cytokines dans les deux types de souris a permis de constater une diminution marquée de la sécrétion d’IL-2, d’IFN-γ, d’IL-6, d’IL-17, d’IL-4 et d’IL-13 dans le sérum des souris CD26-/- après une transplantation allogénique (Fig. 4). Cette sécrétion réduite peut avoir été causée par un nombre plus faible de cellules CD4+ chez les souris CD26-/- avant la transplantation ; cependant, une altération de la différenciation et de la fonction des cellules CD4+ en réponse à l’antigène allogénique chez les souris CD26-/- doit être envisagée. De faibles taux sériques d’IL-2, d’IFN-γ et d’IL-6 indiquent une différenciation et une fonction partiellement défectueuses pour les cellules Th1, tandis que de faibles taux d’IL-4 et d’IL-13 indiquent une différenciation et une fonction insuffisantes des cellules Th2 chez les souris CD26-/-.
En tant que cytokine clé, l’IFN-γ présente des effets divers et potentiellement contradictoires sur le rejet des allogreffes d’organes29. L’IL-2 est une autre cytokine associée aux Th1- qui a également des effets complexes sur le rejet des allogreffes.30 L’IFN-γ et l’IL-2 sont des cytokines pléiotropes et jouent un rôle important dans la prolifération des cellules T et B au cours de la réaction inflammatoire. Les cytokines agissent d’abord comme des molécules initiant la croissance et la survie des cellules T au cours de la réponse immunitaire, puis renforcent la réponse Th1 par une rétroaction positive.29, 30 Dans le cas d’un rejet aigu, les cellules Th1 s’infiltrent principalement dans les greffons, dans lesquels l’IL-2 et l’IFN-γ peuvent induire l’activation des cellules NK et des macrophages, qui sont des armes puissantes pour détruire les allogreffes.29, 30 En outre, l’IFN-γ induit l’expression des molécules du CMH de classe II et la sécrétion d’IgG2a et d’IgG3 à partir des cellules B activées. Dans un modèle de rejet aigu, les souris IFN-γ-/- ont présenté un rejet retardé de la greffe de peau.31 Plusieurs études ont rapporté que la tolérance au rejet de l’allogreffe est médiée au moins en partie par l’IL-4, une cytokine typique des cellules Th2, en favorisant la production d’IL-10 et d’IgG1.32 D’autres études ont fourni des résultats contradictoires, indiquant que l’administration d’un inhibiteur de Th2 prolonge la survie de l’allogreffe cardiaque.33 L’IL-13, qui présente des effets similaires à ceux de l’IL-4, est une autre cytokine associée à la réponse Th2 ; l’IL-13 partage une chaîne réceptrice (chaîne α de l’IL-4R) avec l’IL-4 mais diffère dans les cellules cibles impliquées, ce qui entraîne une série d’événements biologiques différents.32 Un nombre croissant d’études ont démontré que les cytokines des cellules Th1 et Th2, telles que l’IL-2, l’IFN-γ et l’IL-4, sont capables de soutenir l’expansion clonale des cellules B et la synthèse des anticorps.28, 34 La déficience en CD26 entraîne une altération de la différenciation et de la fonction des cellules Th1 et Th2 chez les souris CD26-/-. De faibles niveaux de cytokines Th1 IFN-γ et IL-2 pourraient entraîner une diminution de la prolifération des cellules CD8+ (Fig. 3) et de l’activation des macrophages, réduisant ainsi l’infiltration de cellules CD8+ et de macrophages dans les greffons (Fig. 7) lors du rejet d’allogreffe. D’autre part, de faibles niveaux d’IFN-γ, d’IL-2 et d’IL-4 chez les souris CD26-/- après une transplantation allogénique pourraient altérer l’activation et la différenciation des cellules B, réduisant ainsi la production d’anticorps (Fig. 2).
Le rejet immunitaire est un processus complexe qui implique une réponse immunitaire cellulaire ainsi qu’humorale et qui est caractérisé par la production d’anticorps par les lymphocytes B. L’IgG, principal composant des Ig sériques et anticorps pathogène commun chez les patients souffrant de rejet de greffe, joue un rôle indispensable dans l’endommagement des greffons lors du rejet de la greffe.35 Dans notre travail actuel, une faible production d’IgG et de ses sous-ensembles, IgG1 et IgG2a, a été détectée dans le sérum des souris CD26-/- (Fig. 2). Ce résultat correspond à nos précédents résultats démontrant que la production d’anticorps était nettement plus faible chez les souris CD26-/- que chez les souris CD26+/+, que ce soit après une immunisation à l’ovalbumine ou après une stimulation mitogène par le pokeweed.23, 36 Cette constatation indique que la différenciation des cellules B était altérée par la déficience en CD26. Dans l’activation des cellules B dépendante des cellules T, une interaction entre les cellules B et les cellules Th et certaines cytokines de Th1 et Th2 sont nécessaires pour soutenir l’expansion clonale des cellules B et la synthèse des anticorps. Chez les souris CD26-/-, un faible pourcentage de cellules Th (CD4+) (Fig. 3) et une faible production d’IL-2 et d’IL-4 (Fig. 4) pourraient entraîner une altération de l’activation et de la différenciation des cellules B, réduisant ainsi la production d’IgG. L’IgG est un composant majeur qui sert de médiateur à l’alloreconnaissance entre les antigènes exogènes et les cellules CD8+ du receveur au cours du rejet du greffon.37 Une faible production d’IgG chez les souris CD26-/- (Fig. 2) peut donc entraîner une réduction de l’attaque du greffon par les cellules effectrices.
Il est intéressant de noter que le niveau de sécrétion d’IL-10 était plus élevé chez les souris CD26-/- (Fig. 4G). À l’appui de nos résultats, il a été démontré que le blocage de CD26/DPPIV améliorait la transplantation d’allogreffes pulmonaires et augmentait l’expression de l’IL-10.38 L’IL-10 est connue pour être une cytokine anti-inflammatoire ; l’IL-10 a été signalée comme régulant à la baisse l’expression des cytokines Th1 et Th17 dans le processus d’inflammation, en particulier pendant la signalisation des cellules Treg.39 Différents types de cellules produisent de l’IL-10, notamment les Th2 et les macrophages, ainsi que les cellules T régulatrices.40 Chez les souris CD26-/-, les niveaux élevés de sécrétion d’IL-10 (Fig. 4g) pourraient être le résultat d’un pourcentage élevé de Tregs (Fig. 6). Notamment, en réponse à la transplantation allogénique, des niveaux élevés d’IL-6 ont été détectés dans le sérum des souris CD26+/+ dès le premier jour et ont atteint un pic le 7e jour après la transplantation ; en revanche, seule une petite quantité d’IL-6 a été détectée dans le sérum des souris CD26-/- jusqu’au 7e jour après la transplantation (Fig. 4d). Des études récentes ont démontré que l’IL-6 joue un rôle très important dans la régulation de l’équilibre entre les cellules Th17 productrices d’IL-17 et les Tregs41. Ainsi, le faible niveau d’IL-17 et le pourcentage élevé de Tregs observés chez les souris CD26-/- dans cette étude (figures 5 et 6) pourraient être en partie dus à une réduction de la fonction de l’IL-6 et à un excès d’activité de l’IL-10.
En outre, il a été rapporté que les cellules Th17 humaines sont caractérisées par une forte expression de CD26,18 qui est un marqueur de sélection négatif pour les Tregs humains,19 ce qui suggère que CD26 est impliqué dans la différenciation et la fonction des cellules Th17 mais n’est pas lié aux Tregs. Il n’est donc pas surprenant qu’un équilibre altéré de la différenciation des Th17 et des Tregs ait été observé chez les souris CD26-/-. Bien que le rejet des allogreffes soit traditionnellement associé à la différenciation Th1, de nombreuses études récentes ont montré que les cellules Th17 et l’IL-17 étaient étroitement associées au rejet des allogreffes.42 Les cellules Th17 sont un ajout plus récent au paradigme des cellules T, tandis que l’IL-17, une cytokine Th17 clé, est un facteur pro-inflammatoire.43 Les preuves s’accumulent et suggèrent que les cellules Th17 jouent un rôle dans le développement des lésions chroniques des allogreffes lors de la transplantation de divers organes. La caractéristique du rejet d’allogreffe médié par les cellules Th17 est la capacité de l’IL-17 à recruter des neutrophiles, qui sont l’une des premières cellules effectrices inflammatoires capables d’infiltrer l’allogreffe après la transplantation, causant ainsi des dommages à l’allogreffe.42 Inversement, les Tregs jouent un rôle crucial dans la tolérance immunitaire et le contrôle négatif de diverses réponses immunitaires par la suppression ou la régulation négative d’autres cellules T effectrices pendant le rejet immunitaire.44 Il a été signalé que l’inhibition de CD26/DPPIV favorise la sécrétion de TGF-β1 qui est essentielle pour la différenciation des Tregs.45 Pour le développement et la fonction des cellules Treg CD4+CD25+, le facteur de transcription de la tête de fourche (Foxp3) est nécessaire.46 L’IL-10 est signalé comme étant un facteur important dans le maintien de l’expression de FoxP3.47 Le niveau élevé d’IL-10 observé chez les souris CD26-/- (Fig. 4g) peut avoir favorisé l’expression de FoxP3. La réduction de l’activité des Th17 et l’augmentation du pourcentage de Tregs dans les LMS et les MPBL des souris CD26-/- après une transplantation allogénique sont supposées être la raison la plus importante de la réduction de la nécrose du greffon et du retard du rejet de l’allogreffe chez les souris CD26-/-.
Certaines chimiokines contribuent à l’infiltration des macrophages dans les tissus du greffon, comme les protéines chimiotactiques monocytaires (MCP-1, -2, -3), le facteur de stimulation des colonies de macrophages (M-CSF ou CSF-1) et le ligand 5 des chimiokines (CCL5 ou RANTES (regulated and normal T cell expressed and secreted)).48 En tant que substrats de la DPPIV/CD26, les MCP et les RANTES peuvent être tronqués par la DPPIV, ce qui entraîne une altération de leur chimiotactisme3. Il a été constaté que le MCP avec un Lys amino-terminal peut être clivé par CD26/DPPIV et peut entraîner l’inactivation de sa chimiotaxie ; cependant, le MCP avec un pGlu NH2-terminal n’a pas été affecté.49 L’effet du CD26 sur les différentes isoformes de MCP impliquées dans la chimiotaxie des macrophages au cours de la transplantation de peau doit être étudié plus avant. Il a été signalé que la troncation de CCL5/RANTES par la DPPIV diminuait sa liaison au récepteur de chimiokine 1 (CCR1) et au CCR3, mais augmentait sa liaison au CCR5, contribuant ainsi au recrutement des macrophages dans les greffes rénales48. La déficience en CD26 des souris CD26-/- a probablement réduit l’activité de la liaison de CCL5/RANTES à CCR5 et a entraîné la réduction de l’infiltration des macrophages dans les greffes.
Le CD26 est une protéine multifonctionnelle, présentant soit une activité enzymatique, soit une interaction avec différentes molécules. Des études récentes ont rapporté que la CD26/DPPIV est impliquée dans la cicatrisation des plaies cutanées. Des taux plus élevés de fermeture des plaies, de revascularisation et de prolifération cellulaire ont été observés chez les souris CD26-/-, et l’inhibiteur de DPPIV a montré un bénéfice potentiel dans la cicatrisation des plaies.50 Dans le cas de la transplantation cutanée, CD26 est impliqué non seulement dans le rejet immunitaire mais aussi dans le processus de cicatrisation ; ainsi CD26 joue un rôle de type Janus dans la prise de greffe et le rejet. Dans le présent travail, le niveau de nécrose des greffons et les taux d’IgG et de cytokines associées dans le sérum des souris CD26-/- étaient nettement inférieurs à ceux des souris CD26+/+. Cependant, à partir du 13e jour post-transplantation, les greffons ont été retirés et les plaies ont guéri rapidement chez les souris CD26-/-. La réduction du rejet des allogreffes chez les souris CD26-/-, telle qu’observée dans notre présent travail, peut être partiellement contrecarrée par l’amélioration de la cicatrisation des plaies, où le CD26 est impliqué dans les deux processus.
En conclusion, nos résultats indiquent que le CD26 est impliqué dans le rejet des greffes allogéniques. La déficience en CD26 a entraîné une différenciation partiellement altérée des sous-populations Th1, Th2 et Th17 mais a augmenté le pourcentage de Tregs. À leur tour, les fonctions réduites des Th1, Th2 et Th17 ont affecté la différenciation des cellules B et diminué les activités des cellules CD8+ et des macrophages, entraînant une production plus faible d’IgG et un rejet d’allogreffe retardé chez les souris CD26-/-.