Le peptide bloquant BCL9 brise la résistance du cancer du foie à l'immunothérapie
Un nouveau peptide ciblant BCL9 reprogramme les macrophages tumoraux, réduit drastiquement la signalisation CD24 et restaure l'activité anti-tumorale des lymphocytes T dans des modèles murins de CHC.
Résumé
Les inhibiteurs de points de contrôle immunitaires (ICI) n'apportent aucun bénéfice à environ 80 % des patients atteints d'un cancer du foie, en raison de mécanismes de résistance encore mal compris. Des chercheurs ont analysé des biopsies tumorales prélevées avant traitement dans deux grandes cohortes d'essais cliniques et ont constaté qu'une expression élevée de BCL9 — un co-activateur du complexe de transcription Wnt/β-caténine — était fortement corrélée à l'absence de réponse aux ICI. Ils ont ensuite développé un peptide ciblant sélectivement BCL9, appelé hsBCL9Z96, qui, dans des modèles précliniques murins de carcinome hépatocellulaire (CHC), agissait en puissante synergie avec un anticorps anti-PD-L1 pour réduire les tumeurs. Sur le plan mécanistique, l'inhibition de BCL9 réduisait la sécrétion de BMP4 et diminuait l'expression du signal « ne me mange pas » CD24 à la surface des cellules tumorales, reprogrammant les macrophages associés aux tumeurs vers un phénotype plus actif et phagocytaire, et améliorant la présentation des antigènes aux lymphocytes T — ravivant ainsi la réponse immunitaire que les tumeurs avaient supprimée.
Résumé détaillé
Le carcinome hépatocellulaire (CHC) figure parmi les cancers les plus meurtriers au monde, pourtant moins de 20 % des patients répondent au traitement de première ligne par inhibiteurs de points de contrôle immunitaires (ICI). Comprendre pourquoi les tumeurs résistent à ces traitements est essentiel pour améliorer les résultats cliniques. Cette étude débute par une analyse intégrative sophistiquée des données de séquençage RNA issues de deux cohortes d'essais cliniques de référence — GO30140 et IMbrave150 — comparant les biopsies tumorales préthérapeutiques des répondeurs aux non-répondeurs à l'atezolizumab (anti-PD-L1) associé au bevacizumab. Parmi toutes les voies de signalisation intracellulaires examinées, la voie Wnt/β-caténine était uniquement enrichie chez les non-répondeurs. Le croisement avec les données de protéomique (CPTAC) a révélé que BCL9 était le co-activateur Wnt le plus constamment surexprimé dans les tumeurs résistantes aux ICI.
Les associations cliniques étaient frappantes. Dans une cohorte indépendante de l'Hôpital Zhongshan regroupant 70 patients atteints de CHC avancé traités par atezolizumab associé au bevacizumab, une expression élevée de BCL9 prédisait une survie sans progression significativement plus courte (log-rank P < 0,05), BCL9 atteignant une AUC plus élevée à l'analyse ROC qu'EP300, un autre co-facteur de la voie Wnt. La validation sur une plateforme de sphéroïdes tumoraux organotypiques dérivés de patients (PDOTS) (n = 77) a mis en évidence une forte corrélation négative entre l'expression de BCL9 et l'indice de destruction anti-PD-1 (Spearman r = −0,55, P < 0,001), confirmant que BCL9 est un moteur de la résistance fonctionnelle à l'immunothérapie dans le tissu tumoral humain. L'analyse ssGSEA a en outre montré que les tumeurs à expression élevée de BCL9 présentaient des signatures d'activation immunitaire significativement appauvries.
Pour exploiter thérapeutiquement cette découverte, l'équipe a conçu hsBCL9Z96, un peptide stapled destiné à perturber l'interaction protéine-protéine BCL9/β-caténine avec une haute sélectivité et une pénétration tumorale améliorée. Dans des modèles murins de CHC orthotopiques syngéniques (Hepa1-6 et RIL175), l'association de hsBCL9Z96 à un anticorps anti-PD-L1 a produit une suppression tumorale nettement supérieure à celle obtenue par chaque agent seul, les souris traitées par la combinaison présentant une charge tumorale significativement réduite et une survie prolongée. Fait notable, l'efficacité était abolie chez les souris déplétées en macrophages (par liposomes de clodronate) et chez les souris déplétées en lymphocytes T CD8+, établissant que le mécanisme thérapeutique nécessite des composantes immunitaires à la fois innées et adaptatives.
Des analyses multi-omiques (RNA-seq en vrac, scRNA-seq, CyTOF et profilage du sécrétome) ont révélé l'architecture mécanistique de l'immunosuppression médiée par BCL9. Il a été établi que BCL9 contrôlait transcriptionnellement la sécrétion de BMP4 par les cellules tumorales ; BMP4 polarisait à son tour les macrophages associés aux tumeurs (TAM) vers un phénotype de type M2, immunosuppresseur. BCL9 surréglait également directement CD24 à la surface des cellules tumorales — un puissant signal inhibiteur de phagocytose de type « ne me mange pas » engageant SIRPα sur les macrophages. L'inhibition de BCL9 réduisait simultanément la sécrétion de BMP4 et l'expression de surface de CD24, repolarisant les TAM vers un état de type M1, compétent pour la phagocytose, et renforçant leur présentation croisée d'antigènes tumoraux aux lymphocytes T CD8+ via les voies MHC-I. Les données de cytométrie en flux et de scRNA-seq ont confirmé une infiltration et une activité accrues des lymphocytes T effecteurs dans les tumeurs traitées.
Ces résultats repositionnent BCL9 comme un régulateur immunosuppresseur maître qui détourne simultanément les suppressions immunitaires innée et adaptative dans le CHC. Le double mécanisme — polarisation des macrophages médiée par BMP4 et évasion de la phagocytose médiée par CD24 — offre de multiples points d'intervention. Bien que toujours préclinique, hsBCL9Z96 représente une approche pharmacologiquement tractable dotée d'un profil d'innocuité attrayant dans les études murines, le positionnant pour des études préalables à la demande d'IND. Ces travaux suggèrent également que l'expression de BCL9 dans les biopsies préthérapeutiques pourrait servir de biomarqueur prédictif de la réponse aux ICI dans de multiples types tumoraux.
Principales conclusions
- Wnt/β-catenin signaling was the only intracellular pathway significantly enriched in ICI non-responders across GO30140 + IMbrave150 cohorts (FDR < 0.05), with BCL9 identified as the top candidate gene
- High BCL9 expression predicted shorter progression-free survival in 70 advanced HCC patients receiving atezolizumab + bevacizumab (log-rank P < 0.05) and achieved higher AUC than EP300 on ROC analysis
- BCL9 expression negatively correlated with anti-PD-1 kill index in a PDOTS platform of 77 patient tumors (Spearman r ≈ −0.55, P < 0.001)
- hsBCL9Z96 + anti-PD-L1 combination produced significantly greater tumor suppression than monotherapy in two syngeneic orthotopic HCC mouse models (Hepa1-6 and RIL175), with activity abolished by macrophage or CD8+ T cell depletion
- BCL9 inhibition reduced tumor-cell BMP4 secretion, reprogramming tumor-associated macrophages from M2-like immunosuppressive to M1-like phagocytic phenotype as confirmed by CyTOF and scRNA-seq
- BCL9 transcriptionally upregulated CD24 ('don't eat me' signal) on tumor cells; hsBCL9Z96 significantly downregulated CD24 surface expression, increasing macrophage-mediated phagocytosis in vitro and in vivo
- ssGSEA analysis showed BCL9-high tumors in GO30140 + IMbrave150 (n = 205) had significantly depleted cytotoxic T cell, NK cell, and interferon-gamma response signatures (P < 0.001 for multiple immune gene sets)
Méthodologie
L'étude a combiné une analyse transcriptomique rétrospective de biopsies prétraitement issues de deux cohortes d'essais cliniques randomisés (GO30140 + IMbrave150, n = 205) avec trois cohortes de validation indépendantes (Atezo + Bev n = 70, PD-1 + TKI n = 44, PDOTS n = 77). Les expériences précliniques ont utilisé des modèles murins syngéniques orthotopiques de carcinome hépatocellulaire (Hepa1-6 et RIL175) avec invalidation génétique de BCL9 et traitement pharmacologique par le peptide hsBCL9Z96, complétés par une analyse multi-omique (RNA-seq en vrac, scRNA-seq, CyTOF, profilage du sécrétome). Des expériences de déplétion de cellules immunitaires (liposomes de clodronate pour les macrophages, déplétion par anticorps pour les lymphocytes T CD8+) ont permis de définir les mécanismes requis. Les analyses statistiques comprenaient des tests log-rank pour la survie, la corrélation de Spearman, la ssGSEA, ainsi que des tests t bilatéraux non appariés avec les corrections appropriées pour les comparaisons multiples.
Limites de l'étude
Toutes les données d'efficacité précliniques proviennent de modèles murins syngéniques de CHC, qui peuvent ne pas reproduire fidèlement l'immunobiologie du CHC humain ; les analyses de cohortes cliniques sont rétrospectives et observationnelles, ce qui limite les inférences causales. Les effectifs de certaines cohortes de validation sont relativement modestes (n = 44 pour PD-1 + TKI), et aucun essai clinique prospectif portant sur hsBCL9Z96 n'a encore été mené. Les auteurs reconnaissent des conflits d'intérêts potentiels liés à leurs affiliations institutionnelles, et le profil de sécurité à long terme ainsi que la pharmacocinétique de hsBCL9Z96 chez l'humain restent non caractérisés.
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