Vue d'ensemble du cycle cancer-immunité (CIC) dans le cancer du col de l'utérus médié par le VPH et perspectives d'opportunités thérapeutiques émergentes Partie 2

2.2. Capture et traitement d'antigène (étape 2)

Les cellules présentatrices d'antigènes (APC) sont caractérisées par la présence de récepteurs de reconnaissance de formes (PRR) sur la surface externe de leur membrane, qui a la capacité de reconnaître un large éventail d'antigènes exogènes (modèles moléculaires associés aux pathogènes - PAMP) et endogènes (dommages moléculaires associés - DAMP) [68]. La liaison de l'antigène avec les PRR déclenche des voies de signalisation qui permettent l'internalisation, le traitement et la présentation ultérieure aux cellules immunitaires adaptatives (CIC-étape 2) [68]. Des altérations de ces mécanismes ont également été observées au cours du développement du CC. Des études ont montré que l'une des principales raisons de la persistance de l'infection par le VPH est la capacité du virus à perturber le récepteur et le sensoriel de l'immunité innée et ainsi échapper au système immunitaire de l'hôte.

À la lumière de cela, il a été constaté que le récepteur de type péage (TLR) 9 joue un rôle clé dans le système de réponse immunitaire contre l'infection par le VPH et les néoplasmes cervicaux [69]. Des études in vitro et in vivo ont montré que l'expression altérée de TLR9 est associée au microenvironnement tumoral dans le cancer du col de l'utérus lié au VPH [69–73]. D'autres études d'expression génique n'ont trouvé qu'une diminution significative du TLR1 et une augmentation du TLR3 à partir des cellules épithéliales dans le carcinome du col de l'utérus [74]. De plus, la présence du récepteur TLR4 a été corrélée positivement avec l'état d'hypoxie du microenvironnement tumoral et permet de caractériser ces changements d'une manière qui correspond aux différents stades et sous-types de CC et ainsi de pouvoir discerner plus clairement leurs fonctions dans la réponse immunitaire antitumorale.

En raison de l'interaction entre les APC et le microenvironnement tumoral, les APC peuvent voir leur nombre réduit et leurs fonctions altérées [76, 77]. La baisse du nombre d'APC provient à la fois de la réduction des APC résidentes et des APC migratoires. Au départ, il convient de noter que le cycle infectieux du VPH est en soi un mécanisme d'évasion pour le système immunitaire de l'hôte car la réplication du virus et la libération de nouvelles particules virales ne provoquent pas de lyse cellulaire, la mort des kératinocytes étant programmée. Ainsi, il existe soit une réduction, soit une absence totale de cytokines pro-inflammatoires qui activent la migration des APC [78]. En fait, des changements ont été trouvés dans l'expression de certaines cytokines qui stimulent la migration des APC vers la tumeur. Par exemple, dans les cellules CC, une migration réduite des APC vers l'épithélium cervical pour l'absorption d'antigène est causée par la régulation à la baisse du ligand du motif CC de la chimiokine (CCL) 2, CCL20 et du ligand du motif CXC (CXCL) 14 [79– 81]. De plus, des études in vitro et in vivo sur le CC ont mis en évidence une régulation négative des marqueurs CD11b et CD207 des CL, ce qui a affecté la capture de l'antigène et réduit la différenciation et la maturation des cellules dendritiques (DC) [79–81]. Il existe des preuves pour montrer que la cible HPV CCL20 est une chimiokine des cellules de Langerhans (LC) qui attire les cellules, qui interfère avec la voie NF-κB [79]. Cette voie régule l'expression de plusieurs gènes impliqués dans les processus pro- et anti-inflammatoires, tels que les chimiokines, les cytokines et les molécules d'adhésion [82]. D'autres stratégies d'évasion immunitaire appliquées par le VPH pour inhiber la voie NF-κB incluent l'interaction des oncoprotéines virales avec le facteur associé à P300/CBP (PCAF) et la régulation à la hausse de UCHL1 [83–85].

De plus, des études ont montré que les oncoprotéines du VPH interfèrent avec l'interaction entre le kératinocyte et le LC par l'intermédiaire des molécules d'adhésion. De faibles quantités de CL résultent de la diminution de l'expression de la cadhérine et des protéines d'adhésion trouvées dans le CC [77,86]. Cependant, une étude récente impliquant l'utilisation de modèles in vivo a montré que bien que la diminution de la E-cadhérine modifie la morphologie des CL, il n'était pas essentiel de s'assurer qu'elles restaient dans l'épithélium [87]. De plus, l'oncoprotéine E5 du VPH régule à la baisse le complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) de surface cellulaire de classe I en interférant avec la présentation de l'antigène et donc la reconnaissance des cellules infectées par le VPH par les lymphocytes T cytotoxiques [88,89]. Cependant, d'autres études sont encore nécessaires pour explorer les changements qui sont signalés dans les mécanismes internes de traitement des antigènes dans les CPA, y compris des facteurs tels qu'une interaction avec différentes souches de VPH, des caractéristiques histologiques, des stimuli de microenvironnement et un stade clinique, et pour déterminer dans quel manière cela peut influencer de manière significative la réponse immunitaire antitumorale.

Les variations génétiques, telles que les polymorphismes, peuvent affecter différents aspects du système immunitaire, y compris la capture et le traitement des antigènes. Les implications fonctionnelles de ces variations génétiques dépendent de la forme et de la position des variations dans le génome et peuvent aller de changements négligeables à des changements substantiels dans la fonction des gènes. L'analyse bioinformatique dans le domaine des récepteurs TLR a révélé que les polymorphismes peuvent potentiellement affecter les sites de liaison des facteurs de transcription et perturber l'activation des voies de signalisation TLR.

Cependant, la capacité d'inférence de fonctionnalité de ces outils est limitée et des recherches supplémentaires sont nécessaires pour bien comprendre les mécanismes moléculaires à l'origine de ces changements [90]. Parallèlement, une méta-analyse a été menée pour étudier l'impact des variations prévalentes des gènes TLR9 et TLR2 (TLR9 1486 T/C, TLR9 G2848A, TLR2– 196 à −174 del/ins) sur l'incidence du CC. L'analyse a révélé que le polymorphisme TLR9–1486T/C (rs187084) était lié à un risque accru de CC, alors qu'aucun lien n'a été trouvé avec le variant TLR2–196 à −174 del/ins [72,73]. De même, une autre étude a montré que les variantes IL-12B rs3212227 et TLR9 rs352140 n'augmentaient en aucune façon la probabilité de CC. À l'inverse, les variations génétiques XRCC3 RS861539, TNF- rs1800629 et IL-6 rs1800795 étaient corrélées [91]. Une autre analyse du polymorphisme génique a révélé que le génotype GG du SNP rs311678 dans le gène GMP-AMP cyclique (cGAMP) de la voie STING (stimulateur des gènes de l'interféron) était associé à un risque significativement réduit de lésions précancéreuses cervicales. De plus, la même étude a également trouvé une interaction antagoniste significative entre l'infection par le VPH et le polymorphisme rs311678 sur une échelle additive en utilisant un modèle d'interaction à trois locus, impliquant l'infection par le VPH, la tranche d'âge pour la ménarche et le SNP rs311678 dans le cGAS [92]. Les polymorphismes peuvent également influencer les gènes responsables des sous-unités du protéasome au sein du CMH-I, influençant potentiellement la présentation de l'antigène. Le polymorphisme rs2071543 s'est avéré associé à un risque élevé de CC lié au VPH lorsqu'il est présent sous la forme des génotypes T/T et T/G de la sous-unité bêta du protéasome 8 et des génotypes A/A et A/G de la sous-unité 9 [93 ].

Une méta-analyse récemment menée a exploré la relation entre les SNP non codants et les lésions précancéreuses et le CC. L'étude a examiné 48 polymorphismes et a trouvé 16 SNP (liés aux protéines immunitaires, y compris les interleukines, l'interféron, les TLR, le TNF, le CTLA et les métalloprotéinases), qui étaient étroitement liés à un risque accru de CC [94]. Sur cette base, on peut émettre l'hypothèse que les polymorphismes sont largement observés dans les gènes liés au système de réponse immunitaire contre le CC lié au VPH et peuvent représenter une adaptation évolutive à un environnement dynamique. Cependant, les résultats des études sur le polymorphisme peuvent varier selon les différentes populations et ethnies. Il existe également certaines limites à ces études, notamment : (a) des disparités dans les études incluses dans la méta-analyse, (b) un faible nombre d'études examinant certains polymorphismes, et (c) la possibilité d'un biais de publication. Néanmoins, la réalisation d'une validation expérimentale des différences fonctionnelles entre les polymorphismes génétiques liés à la carcinogenèse induite par le VPH peut aider au développement d'immunothérapies ciblées pour des populations spécifiques.

2.3. Amorçage et activation des cellules immunitaires (étape 3)

Après la capture et le traitement des antigènes, l'amorçage et l'activation des lymphocytes T ont lieu à partir de lymphocytes T naïfs (étape 3) (Figure 1). Cela nécessite que les APC migrent vers les ganglions lymphatiques. Cependant, une capacité migratoire réduite associée à la faible expression de CCR7, un récepteur nécessaire à la sortie des lymphocytes T des tissus périphériques et à l'entrée dans les ganglions lymphatiques, a été observée dans les DC infiltrant les tumeurs [95]. Parmi les mécanismes impliqués, il y avait des preuves que les protéines E6 et E7 du VPH régulent négativement CCR7 en régulant positivement IL-6 dans les lignées cellulaires du cancer du col de l'utérus [96,97]. D'autre part, des modèles in vitro ont montré que les CL de CC stimulées par s-Poly-I:C expriment CCR7 et augmentent la migration vers leur ligand (CCL21), ce qui souligne l'importance de leur expression pour la migration des CL vers ganglions lymphatiques pour amorcer les lymphocytes T [98,99].

Une fois que les APC infiltrent les ganglions lymphatiques, ils rencontrent des lymphocytes T naïfs, où ils commencent leur amorçage et leur activation. Dans cette phase, il a été observé lors d'essais in vivo de CC qu'il existe des LC prime CD8 plus des cellules T avec une activité proliférative modérée, une faible production d'IFN- et des niveaux élevés d'IL-10 [100] et IL-17A [101]. Dans le cas particulier de l'IL-10 (cytokine anti-inflammatoire), il convient de noter que dans les CC, les kératinocytes, les macrophages et les CL ont également une production accrue d'IL-10 [102], et une étude a observé que les cellules Treg, in vitro, par les effets de l'IL-10, réduisent la capacité d'activation des lymphocytes T naïfs, ce qui pourrait être interprété comme un mécanisme de rétroaction de la réponse immunitaire [102,103]. Il a été démontré que la diminution des niveaux d'expression de miR-155 pourrait être associée à l'infection par le VPH et crée un microenvironnement favorable à la carcinogenèse en diminuant l'expression de l'IFN et en augmentant l'expression de l'IL-10 [104,105]. De plus, des modèles in vivo utilisant des souris K14E7 exprimant la protéine E7 HPV -16, ont montré une diminution de l'amorçage des cellules CD8 plus T par les CL [106], un nombre réduit de cellules Th1 amorcées par les DC, une prédominance d'amorçage des lymphocytes T avec le phénotype Foxp3 plus, et une forte expression du récepteur CD73 et du folate 4, à partir des lymphocytes T naïfs CD4 plus [107]. Cependant, de manière inattendue, une autre étude qui a utilisé un modèle de souris in vivo exprimant la protéine E7 HPV -16, malgré l'obtention d'une réduction du nombre et des marqueurs d'activation des LC ; de plus, la diminution de l'amorçage des lymphocytes T CD8 plus cytotoxiques était indépendante des CL [108].

Cette dernière observation peut être liée au fait qu'il existe plusieurs sous-types d'APC et que ceux-ci présentent à leur tour des stades de maturation variables. À l'appui de cela, des études in vitro ont fourni des preuves que les lymphocytes CD8 et T primaires du sous-type CD8 de Langerin- DC ont une activité proliférative élevée, une production élevée d'IFN- et un faible IL -10 [109]. Cependant, d'autres études sont nécessaires dans lesquelles les sous-types d'APC sont directement impliqués dans l'amorçage et l'activation de chaque sous-type de cellules T, en fonction du sous-type CC. Ainsi, par exemple, lorsque les sous-types de lymphocytes T ont été comparés dans les ganglions lymphatiques drainant la tumeur d'un adénocarcinome cervical (ADC), il y avait une plus grande présence de lymphocytes T, avec une prédominance de cellules Tregs, CD8 plus des lymphocytes T avec une plus grande profil «d'épuisement», niveaux plus élevés de CD8 plus cellules T à mémoire centrale (TMC CD27 plus CD45RA−) et CD8 plus cellules T à mémoire effectrice (TEM CD27−CD45RA−) que ce n'était le cas avec le carcinome épidermoïde cervical (SCC) [110]. Ainsi, il existe des différences (du point de vue de l'amorçage et de l'activation des lymphocytes T) entre les sous-types histologiques de CC qui devraient être explorées.

2.4. Migration des cellules immunitaires vers la tumeur (étape 4)

Suite à cela, les lymphocytes T amorcés et activés par les APC doivent migrer vers la tumeur (étape 4). Comme observé dans les étapes précédentes, plusieurs anomalies ont été trouvées. Ainsi, la présence de certaines chimiokines s'est avérée particulièrement importante. Par exemple, les cellules CC ont augmenté la production d'IL -6, qui stimule les fibroblastes du stroma pour produire la cytokine CCL20 via la voie de signalisation CCAAT/enhancer-binding protein (C/EBP), qui à son tour est liée à l'augmentation de la tumeur recrutement de cellules pro-tumorigènes CD4/IL17/CCR6 plus Th17 [41, 101]. De plus, des modèles in vivo et in vitro ont montré que l'oncoprotéine HPV E7 régule négativement l'expression de CXCL14 par hyperméthylation du promoteur CXCL14. De cette manière, l'expression forcée de cette chimiokine dans CC accélère la migration des cellules NK, des cellules CD4 plus T et des cellules CD8 plus T vers l'environnement local [111, 112]. De même, la faible expression de XCR1 dans les DC s'est avérée importante car elle réduit la migration directe des cellules CD8 plus T par l'interaction de la chimiokine Ligand CXCL1, ainsi que sa propre activation et celle des cellules NK [113, 114]. De plus, in vitro, le clivage des ligands des récepteurs de chimiokines CXCL9, CXCL10 et CXCL11 par la protéine métallopeptidase matricielle 9 (MMP-9) a entraîné la réduction de la migration des lymphocytes T ; en accord avec les résultats précédents, l'inhibition de MMP9 a montré une expression accrue de CXCL10, IL-12p70 et IL18 [115].

Certaines études ont montré que les altérations peuvent différer selon le sous-type histologique de CC. Ainsi, la migration des lymphocytes T dans l'ADC est plus faible que dans le SCC ; cette caractéristique singulière a été associée à une faible expression de CXCL9, CXCL10 et CXCL11 dans l'ADC par rapport à celle du SCC et on pense que cela pourrait être attribué à une plus grande présence de CD de type 1 conventionnels (cDC1) dans le SCC plutôt que dans ADC, qui est associé à une production plus élevée de cytokines qui stimulent la migration des lymphocytes T cytotoxiques CD8 plus vers la tumeur [110]. De plus, une faible expression de CCL4 et de -caténine a été trouvée, ainsi qu'une corrélation positive entre ses niveaux et le cDC1 infiltrant la tumeur [110]. Ainsi, la variabilité du profil de la chimioattraction des cytokines des lymphocytes T pourrait expliquer en partie l'hétérogénéité observée dans les défauts de migration des cellules immunitaires dans les CC.

2.5. Infiltration de cellules immunitaires dans la tumeur (étape 5)

Après avoir été amorcées et activées, les cellules T infiltrent le tissu tumoral (étape 5). Dans cette étape, les lymphocytes T CD4 plus Th17 et les lymphocytes T Foxp3 plus ont des taux d'infiltration plus élevés que ceux trouvés dans les tissus normaux. On pense que ces deux sous-types cellulaires contribuent à la progression tumorale, par l'augmentation de l'IL-6, de l'IL-10 et du facteur de croissance transformant (TGF-) [101,116]. De plus, une étude immunohistochimique a étudié la relation entre les niveaux de STING, l'infiltration de CD103 plus les lymphocytes T et le pronostic du cancer du col de l'utérus. Cette étude a révélé que la combinaison de niveaux élevés de STING et d'une infiltration élevée de cellules CD103 plus T est un moyen d'améliorer le pronostic du cancer du col de l'utérus. Cependant, il convient de noter que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour bien comprendre les mécanismes sous-jacents à ces associations et déterminer le potentiel exact de STING et de CD103 plus l'infiltration des lymphocytes T, en tant que cibles thérapeutiques dans le cancer du col de l'utérus [117]. En outre, les preuves appuient l'opinion selon laquelle les modifications de la matrice extracellulaire produites par le développement et la progression des cellules tumorales jouent un rôle important dans la régulation de l'infiltration des cellules immunitaires. Ainsi, par exemple, les cellules tumorales stimulent la synthèse des composants de la matrice par les fibroblastes, en créant des structures plus denses qui entravent l'infiltration des cellules immunitaires telles que les CD8 plus les cellules T [118]. Parmi les preuves de mécanismes qui facilitent l'augmentation de la croissance tumorale et des métastases avec une infiltration réduite des lymphocytes T figurent le remodelage de la matrice extracellulaire et la stimulation par des facteurs de croissance et des cytokines [115,119].

En conséquence, il y a eu une production accrue de protéines de la matrice extracellulaire telles que la fibronectine 1 (FN1), MMP1 et MMP9 dans les états inflammatoires et tumoraux chroniques du col de l'utérus [51, 119-122]. De plus, les auteurs ont détecté une corrélation positive entre leurs niveaux d'expression et l'augmentation des processus inflammatoires chroniques, de la progression clinique, de l'invasion et des métastases tumorales [119,120,122]. Pour cette raison, l'utilisation combinée de MMP9 avec d'autres marqueurs tumoraux tels que CA-125 a été recommandée pour le diagnostic de CC [121]. Des études in vitro avec des cellules SiHa, HeLa et C-33A ont été menées pour analyser la migration de ces cellules et il a été constaté que l'acide phényl-lactique (PLA) souvent produit par les lactobacilles du microbiote augmente la migration cellulaire et l'expression de MMP9 [123, 124]. Il a été suggéré qu'il devrait y avoir une augmentation de la translocation nucléaire du facteur IκB et p65 par stimulus PLA en activant la voie de signalisation NF-kB [124]. Parmi les mécanismes suggérés dans la régulation de l'expression de MMP9 figurait une augmentation de la production d'IL-6 par les cellules tumorales du cancer du col de l'utérus [95]

Le processus de néovascularisation anormale dans le cancer du col de l'utérus a démontré qu'il n'est pas seulement lié à l'approvisionnement en sang des cellules tumorales ; il contribue également à établir un environnement immunosuppresseur tumoral. En effet, l'angiogenèse se produit de manière anormale et conduit à la différenciation des cellules immunosuppressives et à la réduction de la capacité d'infiltration et de la fonction des cellules immunitaires cytotoxiques [125]. Lorsque des techniques d'immunohistochimie ont été utilisées dans le carcinome épidermoïde du col de l'utérus, le facteur inductible par l'hypoxie -1 (HIF-1) s'est avéré (a) régulé positivement, (b) a entraîné un pronostic plus sombre [126], et (c) a été identifiée comme une possible protéine impliquée dans ce processus. On pense que l'hypoxie générée par le microenvironnement tumoral stimule l'expression de HIF -1 et du facteur de croissance de l'endothélium vasculaire (VEGF) tout en provoquant une angiogenèse anormale et en altérant l'expression de certaines molécules d'adhésion intercellulaire (ICAM) et l'adhésion des cellules vasculaires. molécules (VCAM) [127].

Lorsque différentes lignées de cellules cancéreuses du col de l'utérus infectées par différents types de VPH ont été comparées, il a été observé que selon la lignée, il existe des différences dans l'infiltration des cellules immunitaires. Par exemple, in vivo et en utilisant des souris nude et des modèles RAG1−/−, les cellules SiHa (HPV16 plus ) et Hela (HPV18 plus ) ont montré une plus grande infiltration de cellules inflammatoires que les cellules C33A (HPV−) [128]. De plus, des niveaux élevés de facteur inhibiteur de la migration des macrophages (MIF) et de CCL5 ont été observés dans toutes les cellules ; cependant, seules les cellules SiHa et HeLa régulent négativement l'expression de l'ICAM, et l'inhibiteur de l'activateur du plasminogène -1 (PAI-1) a été régulé positivement par les cellules C33A et régulé négativement par les cellules SiHa et HeLa [128]. Ainsi, il est recommandé de prendre également en compte différents types de VPH qui infectent chroniquement le col de l'utérus, dans le but de clarifier les différences observées dans l'infiltration des cellules immunitaires dans les tumeurs cancéreuses du col de l'utérus.

2.6. Reconnaissance des cellules tumorales par les cellules immunitaires (étape 6)

Par la suite, les lymphocytes T infiltrent le tissu tumoral, ce qui devrait leur permettre de reconnaître les cellules cancéreuses. Cependant, il existe des preuves de cellules tumorales du cancer du col utérin avec une régulation négative de plusieurs gènes du CMH, ce qui entraîne une reconnaissance réduite des cellules tumorales par les cellules T cytotoxiques et les cellules NK [129, 130]. Parmi les gènes MHC-I régulés à la baisse qui ont été trouvés dans le cancer du col de l'utérus figurent l'antigène leucocytaire humain (HLA) A, HLAB, HLA-C, HLA-E et HLA g [131]. Des preuves de cancer de la tête et du cou ont été fournies pour identifier les mécanismes de régulation négative impliqués, ainsi que la régulation négative de l'expression de CXCL14 causée par l'infection chronique par le VPH et donc la régulation négative des gènes MHC-I [112]. On pense que cela peut se produire de la même manière dans le cas du cancer du col de l'utérus [112]. Par conséquent, des essais in vivo et in vitro ont été effectués pour fournir la preuve que circEYA1 un ARN circulaire est régulé négativement dans l'adénocarcinome cervical et a la capacité de capturer miR-582-3p régulant CXCL14 [132]. De plus, des études sur le méthylome, utilisant des kératinocytes immortalisés, ont montré que l'élément promoteur distal (CGI) du gène HLA-E présente une hyperméthylation par l'oncoprotéine E7 HPV et est associé à sa régulation négative [131]. Cependant, il est nécessaire de mener davantage d'études épigénétiques dans le but de comprendre les mécanismes spécifiques de la reconnaissance immunologique des cellules tumorales par les lymphocytes T.

Les gènes du complexe MHC-II ont également été la cible de modifications de leur expression. Ainsi, des modèles in vivo, utilisant des souris K14.E7, ont montré la régulation à la baisse du CMH-II dans les CL épidermiques infiltrantes et la régulation à la hausse de gènes associés à une réponse immunitaire diminuée, tels que l'Indoelamina-2-3-dioxygénase (IDO) 1, Arginase 1, IL-12/23p40 et IL-6 [106]. En outre, il a été découvert dans le cancer du col de l'utérus que les cellules Foxp3 plus Treg, la régulation positive in vitro de l'ubiquitine ligase E3 associée à la membrane RING-CH (MARCHE) 1 et l'ubiquitine ligase E3. Ces protéines dégradent le CD86 et le MHC-II des DC, qui sont médiés par l'IL-10 produit par les cellules Foxp3 plus Treg [103]. Les protéines présentes dans la matrice extracellulaire semblent également jouer un rôle important dans les mécanismes de reconnaissance des cellules tumorales. À la lumière de cela, des preuves ont été trouvées que la protéine galectine (Gal) 3 empêche l'interaction entre les récepteurs TCR et CD8, provoquant une inactivation et induisant une activité immunosuppressive [133]. Ainsi, la reconnaissance des cellules tumorales par les cellules immunitaires peut être altérée globalement et pas seulement par la voie du complexe MHC-I.

2.7. Destruction des cellules tumorales (étape 7)

Enfin, après que les cellules tumorales ont été reconnues par les lymphocytes T, les mécanismes qui conduisent à la destruction des cellules tumorales doivent être déclenchés (étape 7). Les signes de défauts révélés à ce stade comprennent la régulation à la hausse de molécules co-inhibitrices telles que le ligand co-stimulateur inductible des lymphocytes T (ICOSLG), CD276, l'inhibiteur d'activation des lymphocytes T contenant le domaine V-set (VTCN), et ligand de la protéine de mort cellulaire programmée (PD-L), qui s'est avéré être l'un des principaux mécanismes inhibiteurs de la réponse immunitaire antitumorale [134,135]. Dans le cancer du col de l'utérus associé au VPH, des niveaux élevés d'expression de PD-L1 et du récepteur 16 inductible par l'interféron (IFI16) ont été observés, et cette expression a été associée à la progression tumorale. De plus, il a été montré que IFI16 peut stimuler l'expression de PD-L1 via la voie STING-TBK1-NF-kB [136].

Des études menées récemment révèlent que les cellules T des patientes atteintes d'un cancer du col de l'utérus affichent une expression accrue de PD-1, ce qui entraîne une plus grande production de TGF- et d'IL-10, une diminution des niveaux d'IFN- et une altération Prolifération des lymphocytes T, établissant ainsi une tolérance immunologique et facilitant la croissance tumorale [135,137]. Pour corroborer cela, des essais in vitro ont montré que l'inhibition de l'expression de PD-L1 dans les cellules CaSki était associée à une prolifération accrue et à une activité cytotoxique des lymphocytes T CD8 plus [138, 139]. De plus, en plus des niveaux élevés d'expression de PD-1, les CD8 plus les lymphocytes T infiltrants dans le carcinome épidermoïde ont un profil d'épuisement plus élevé et la régulation à la hausse de l'immunoglobuline des lymphocytes T et du domaine de la mucine contenant (TIM) 3 et le gène d'activation des lymphocytes (LAG) 3 [110]. Il a été découvert dans des tests in vitro que la protéine E2 du VPH à haut risque régule négativement STING, un capteur du système de réponse immunitaire innée des tumeurs qui aide à la production d'IFN de type I [139].

Les altérations exactes de la fonction STING dans le CC lié au VPH n'ont pas encore été entièrement élucidées. Cependant, une étude in vitro a montré que la protéine HPV16 E7 peut interagir avec NLRX1 et augmenter le renouvellement du capteur STING, entraînant une réduction de la réponse à l'interféron et le développement et la progression du carcinome épidermoïde de la tête et du cou (HNSCC). L'interaction entre la protéine HPV16 E7, NLRX1 et STING trouvée dans le HNSCC peut suggérer qu'il existe un mécanisme de régulation similaire pour le système de réponse immunitaire de l'hôte dans le CC [140]. De plus, il a été rapporté que la protéine HPV E7 pourrait réprimer l'expression de STING par des mécanismes épigénétiques [141]. En conséquence, il a été suggéré que la voie de signalisation STING pourrait agir comme un contrôleur crucial du CIC, non seulement en jouant un rôle dans la destruction des cellules tumorales, mais également en activant les DC, en améliorant la présentation de l'antigène, en activant et en différenciant la croissance de T -cells, stimulant l'infiltration des lymphocytes T cytotoxiques (CTL) et inhibant l'infiltration des lymphocytes T régulateurs immunosuppresseurs [20].

En ce qui concerne la cytotoxicité des lymphocytes CD8 plus T, une diminution de l'expression de la E-cadhérine a été constatée, ce qui était lié à un pronostic plus sombre du cancer du col de l'utérus [142, 143]. L'E-cadhérine s'est avérée importante pour la polarisation et la libération de granules cytotoxiques utilisés par CD8 plus les cellules T cytotoxiques pour tuer les cellules tumorales, qui sont stimulées par l'interaction entre l'intégrine E (CD103) des cellules T infiltrant la tumeur et E-cadhérine des cellules tumorales [144–148].

L'influence de certains métabolites dans la réponse immunitaire cellulaire a également été étudiée. Ainsi, une corrélation positive a été trouvée entre les concentrations de métabolites du tryptophane produits par les cellules cancéreuses et la progression tumorale et les métastases ganglionnaires dans le carcinome épidermoïde cervical [149]. Parmi les métabolites étudiés figure la quinuurénine, alors que le rapport quinunerine/tryptophane a augmenté dans le cancer du col de l'utérus [150]. Une étude in vitro utilisant différentes lignées de cancer du col de l'utérus a montré la régulation à la hausse de l'enzyme de dégradation du tryptophane IDO1 ; cependant, sa régulation négative in vitro n'a montré aucune différence dans la croissance des cellules tumorales [151]. Néanmoins, des études utilisant des modèles de souris BALB/c nude et K14.E7 (exprimant le gène E7 HPV) in vivo ont montré que la régulation négative de IDO1 était significativement associée à une augmentation du nombre de cellules NK infiltrantes et à une diminution de la croissance tumorale [151, 152]. Les mécanismes impliqués dans les modèles de souris K14.E7 ont été identifiés en notant que la régulation à la hausse d'IDO1 est associée à la sécrétion locale d'IFN et à la suppression de CD8 plus les lymphocytes T [152].

A ce stade, la régulation de la réponse immunitaire par les lymphocytes CD4 plus T semble également particulièrement importante. Les preuves montrent que l'incidence du cancer du col de l'utérus est plus élevée chez les patientes immunodéprimées par le virus de l'immunodéficience humaine (VIH) [153,154]. Il a été observé qu'un nombre accru de lymphocytes CD4 plus NKG2D plus T circulants et une faible expression des récepteurs costimulateurs CD28 chez les patientes atteintes d'un cancer du col de l'utérus sont liés à une diminution de la fréquence des marqueurs cytotoxiques et à une production réduite de cytokines pro-inflammatoires [155]. De plus, il a été prouvé que la protéine galectine-1 (Gal-1) induit la clairance des cellules CD4 plus Th17 et Th1 et induit la prolifération des cellules Tregs [133].

L'interaction entre différents sous-types de cellules immunitaires peut également influencer la destruction des cellules tumorales. En conséquence, des modèles d'étude in vitro ont montré que les CL du cancer du col de l'utérus stimulées avec s-Poly-I:C ont une expression accrue des marqueurs de maturation cellulaire (CD40, CD80, CD83, CD86, CCR7, MHC1 et MHCII), amélioration de la migration et augmentation de la production de cytokines pro-inflammatoires liées à la stimulation de la [réponse cytotoxique à médiation cellulaire des cellules CD8 plus (IL-1beta, IL-6, IL-12p70, IP-10, TNF-alpha, IFNalfa, MCP-1, MIP-1alfa, MIP-1bêta et RANTES) [99]. Cependant, des expériences in vivo utilisant des souris ont montré que la déplétion des CL augmente l'activité cytotoxique des lymphocytes T [109]. Ces dernières années, il a été observé que les cellules CD4 plus T peuvent être différenciées en un sous-type aux fonctions peu claires ou controversées, telles que les cellules Th17 [156, 157]. Les études qui ont analysé le cancer du col de l'utérus dans son ensemble ont montré que la présence de cellules Th17 est associée à un bon pronostic [158]. Cependant, des analyses portant uniquement sur l'ADC ont montré que la prédominance des cellules Th17 induit la progression tumorale [159]. Récemment, un nombre plus élevé de cellules PU.1 plus T a été trouvé dans le cancer du col de l'utérus par rapport au tissu cervical normal, mais leur fonction est encore inconnue [160]. Jusqu'à présent, lorsque des modèles in vivo ont été utilisés avec des souris CH3, il a été démontré que ces cellules avaient une fonction inhibitrice efficace sur la croissance du carcinome épidermoïde de la bouche et induisaient l'apoptose en stimulant la production d'IL-9 dans les cellules tumorales [ 161]. Cependant, il est encore nécessaire de préciser leurs fonctions dans le cancer du col de l'utérus.

Parmi les autres mécanismes étudiés liés à la destruction des cellules tumorales figure le métabolisme des espèces réactives de l'oxygène. Ainsi, dans le SCC, il existe des preuves d'une régulation à la hausse des gènes de la double oxygénase 1 (DUOX1), de la double oxygénase 2 (DUOX2) et de la NADPH oxydase 2 (NOX2). Une association a été trouvée avec une augmentation de la survie sans maladie, probablement par des mécanismes impliquant la production d'interféron gamma (IFN- ), d'interféron alpha (IFN- ) et l'activation des voies de signalisation des cellules NK [162]. Le tableau 1 montre chaque étape CIC et leurs modifications pour les cibles dérégulées dans le cancer du col de l'utérus.

3. Immunothérapies ciblées par CIC dans le cancer du col de l'utérus

3.1. Vaccins ADN

Sur la base des altérations trouvées dans la libération des antigènes (phase 1), des études d'alternatives pour introduire différentes molécules susceptibles d'activer la réponse immunitaire ont été étudiées. Parmi ceux-ci, il existe des vaccins thérapeutiques à base d'épitopes ; cependant, l'impossibilité pour les petits peptides de produire une forte réponse immunitaire représente un défi pour le développement de ces types de vaccins [163]. Ainsi, certaines études ont utilisé des épitopes E6 et E7 HPV associés à des adjuvants, mais les résultats sont encore au stade préliminaire [164]. L'immunisation génétique a été documentée comme une stratégie efficace pour l'induction d'immunités humorales et cellulaires dans un grand nombre de modèles animaux [165, 166]. Cependant, certaines études montrent une faible immunogénicité, qui peut s'expliquer par l'introduction de matériel génétique dans des cellules non spécifiques, et par son incapacité à se répliquer ou à se propager à travers les cellules voisines in vivo [167,168]. Ainsi, de nombreuses études de recherche visent à potentialiser les vaccins thérapeutiques à base d'ADN, telles que l'optimisation des systèmes de délivrance d'ADN aux cellules, par des moyens physiques (électroporation, biobalistique, tatouage, etc.) et chimiques (liposomes, nanoparticules, cationique). peptides, etc.) [169–175]. Des tentatives ont été faites pour améliorer la séquence du gène elle-même : l'adaptation des codons pour l'expression chez les mammifères [176] ; fusion avec d'autres protéines favorisant l'antigène vaccinal présent [177–179] ; et l'incorporation de molécules co-stimulatrices telles que les cytokines et les chimiokines [180–182]. Cependant, les résultats de ces vaccins sont encore insuffisants pour permettre leur utilisation comme traitement et ils restent dans des phases d'études précliniques [171].

3.2. Vaccins à base de CD

À la suite des changements identifiés dans la présentation des antigènes (étapes 2 et 3), les vaccins thérapeutiques utilisant les CD sont apparus comme une option de traitement prometteuse ces dernières années [183]. L'utilisation des DC pour le développement de vaccins thérapeutiques contre le cancer repose sur leur capacité à présenter des antigènes et à induire une réponse immunitaire efficace, par amorçage et stimulation de la prolifération et de l'activation des lymphocytes T [184]. Actuellement, les expérimentations de vaccins thérapeutiques contre le cancer à base de DC impliquent leur exposition à des antigènes HPV, à d'autres types de protéines antigéniques, à des peptides ou à un lysat tumoral ex vivo, l'infection ou la transfection de DC avec de l'ADN ou de l'ARN codant pour des antigènes HPV, et la délivrance ultérieure de DC. aux patients [183, 185–187]. Certaines études se sont avérées efficaces dans le traitement du cancer du col de l'utérus aux stades précliniques.

Par exemple, des DC pulsées avec une protéine de fusion, formée par le peptide fonctionnel de la protéine de choc thermique de Mycobacterium tuberculosis (MTBHsp70) fusionné avec le domaine extracellulaire du récepteur formyl-peptide 1 (FPR1), ont montré la maturation croissante des DC, ainsi qu'une capacité à augmenter la production d'IL-12p70, d'IL-1 et de TNF- et à renforcer les effets cytotoxiques des lymphocytes T cytotoxiques (CTL) chez la souris [187]. En fait, dans une étude récente, des exosomes dérivés de DC chargés de peptide E7 et de poly (I: C) ont été utilisés, dans des modèles in vitro et in vivo, qui ont induit la génération et la prolifération de cellules T cytotoxiques CD8 plus, ainsi que une augmentation de la sécrétion d'IL-2 et d'IFN et une réduction de la libération d'IL-10 [186]. De plus, des études in vitro, utilisant la combinaison biologique RIX-2 (constituée par : IL-1 , IL-2, IL-6, IL-8, TNF , GM-CSF et IFN) dans les cellules LC, ont montré la régulation à la hausse des marqueurs de maturation, la production élevée d'IL-12p70, CXCL10 et CCL2, l'expression accrue de CCR7 et la migration cellulaire, ainsi qu'une prolifération et une activation accrues des lymphocytes T cytotoxiques CD8 plus [188]. Cependant, un certain nombre de questions sérieuses doivent être clarifiées pour augmenter l'efficacité de ces vaccins et améliorer l'infiltration et la rétention des lymphocytes T effecteurs, y compris l'identification des récepteurs membranaires et des activateurs des DC, et la détermination des sous-types spécifiques de DC qui peuvent être impliqué dans ce processus pour une stimulation et une activation efficaces des lymphocytes T [189].

3.3. Vaccins à base de lymphocytes T

Les altérations observées dans les étapes 4 à 7 du CIC ont donné lieu à des stratégies thérapeutiques axées sur l'amélioration des fonctions des lymphocytes T. Ainsi, il existe des preuves que les lymphocytes T CD4 plus et CD8 plus spécifiques des épitopes HPV E6 et E7 peuvent être produits in vitro, en utilisant des lymphocytes extraits des ganglions lymphatiques de patients atteints de cancer du col de l'utérus [190]. De plus, des essais cliniques de phase II chez des patientes atteintes d'un cancer du col de l'utérus métastatique, utilisant la perfusion de lymphocytes T traités ex vivo et sélectionnés comme réactifs contre E6 et E7 ; il a été observé dans certains cas qu'il y avait une régression complète ou partielle du cancer [191]. Cependant, actuellement, un taux d'efficacité d'environ 30 % a été enregistré, ainsi que le développement d'une résistance thérapeutique [191-193]. De plus, une réponse variable à cette forme de traitement s'explique à la fois par la variabilité génétique individuelle et l'hétérogénéité des cellules cancéreuses. Pour corroborer cela, des mutations ont été observées dans les récepteurs de l'interféron gamma 1 et HLAA [194]. De plus, il a été prouvé que la réactivité des lymphocytes T contre les tumeurs cancéreuses du col de l'utérus infectées par le VPH 16- est différente de la réactivité observée dans les tumeurs infectées par le VPH 18- [195]. Ainsi, avant de pouvoir être employée pour améliorer l'efficacité de ce traitement, la conception de ce type de thérapie nécessite une étude plus approfondie de la génétique de chaque individu et des caractéristiques de la tumeur avant d'administrer un traitement ex vivo à la Cellules T.

3.4. Thérapies à base d'ARN non codant

Des études sur la résistance à l'immunothérapie ont montré que les ARN non codants peuvent moduler ces processus [196]. Parmi les microARN étudiés dans le cancer du col de l'utérus, il a été constaté que l'expression de PD-L1 peut être régulée négativement par la stimulation avec miR140/142/340/383 et la suppression de miR-18a [197]. Cette stratégie est d'une grande valeur puisque l'utilisation d'anticorps anti-PD-1/PD-L1 dans les essais cliniques de phase I et de phase II dans le cancer du col de l'utérus a montré une faible efficacité et résistance au traitement [198,199]. Une autre étude a montré que l'administration de miR-34a et de sPD-1, à l'aide de microbulles de lipides cationiques sous-cutanés chez la souris, entraînait une augmentation de la production d'IFN associée à une réponse immunitaire antitumorale accrue [200]. Récemment, d'autres études précliniques sur le cancer du col de l'utérus ont recommandé d'induire l'expression de la E-cadhérine en stimulant l'expression de miR-185-5p [201], en utilisant miR-126 pour l'induction de la cytotoxicité médiée par TNF- et FasL [ 202] et utilisant lncRNA HOX (HOTAIR—long non-coding RNA HOX transcript antisense), qui agit de manière compétitive contre miR-148a et a démontré une capacité à participer à la régulation de l'expression de HLA-G [203]. Cependant, les preuves suggèrent qu'il est encore nécessaire d'améliorer ces stratégies.

3.5. Édition de gènes CRISPR/Cas9

Un nouvel outil pour neutraliser l'expression des oncoprotéines du VPH, E6 et E7, est l'outil d'édition de gènes CRISPR/Cas9. Inturi et Jemth [204] ont démontré que le knock-out de ces oncoprotéines par CRISPR/Cas9 permettait de restaurer à la fois les voies de signalisation p53/p21 et pRb/p21, ce qui induisait la sénescence de ces cellules. En ce qui concerne la capacité du système CRISPR/Cas à inhiber la croissance des cellules tumorales cervicales chez la souris nude, il a été observé que le volume tumoral était significativement plus petit chez la souris ayant subi le clivage des ARNm E6/E7 par le système CRISPR/Cas qu'avec le groupe témoin [205,206]. Une autre étude a démontré que la perturbation des oncogènes du VPH par CRISPR/Cas9 dans les carcinomes épidermoïdes oropharyngés positifs au VPH (OPSCC) entraîne la restauration de la voie cGAS-STING. Ce résultat fournit de nouvelles informations sur le traitement requis pour cibler l'infection à HPV, ainsi que le cancer du col de l'utérus, puisque le STING a été considéré comme une nouvelle cible immunothérapeutique potentielle pour le cancer du col de l'utérus [207, 208].

Dans une étude récente qui a utilisé des souris SCID humanisées xénogreffées de cellules SiHa, le blocage de la voie PD-1 via CRISPR/Cas9 a été analysé avec l'inactivation des oncogènes du VPH. Les résultats ont démontré que la fonction lymphocytaire avait été restaurée avec un nombre accru de lymphocytes T CD8 plus et CD4 plus, ainsi que de cellules dendritiques [209]. De plus, l'étude de Zhen et ses collègues [210] a démontré que l'administration de liposomes CRISPR/cas9, in vivo, peut éliminer le VPH, ce qui entraîne une augmentation du nombre de lymphocytes T CD8 et l'expression de cytokines pro-inflammatoires. Une réduction du nombre de cellules T reg et de cellules myéloïdes suppressives a également été observée.

Les modes d'administration innovants du système CRISPR/Cas représentent une avancée considérable puisqu'il permet d'adopter de nouvelles approches cliniques pour le traitement du VPH et du carcinome du col de l'utérus, et son efficacité s'est avérée remarquable tant in vivo qu'in vitro. La livraison des composants CRISPR/Cas, injectés par voie intratumorale, a montré une réduction notable du taux de croissance tumorale et de la tumeur, ainsi que la préservation des structures adjacentes et la garantie que la technologie a de bonnes conditions de sécurité pour les cellules normales. La délivrance systémique de CRISPR/Cas a également été enregistrée dans la littérature et a ouvert de nouvelles applications thérapeutiques potentielles qui ne se limitent pas au site d'application [211].

4. Conclusions

Sur la base des résultats des études mentionnées ci-dessus, il est clair qu'un degré élevé de complexité est impliqué dans l'étude de la réponse immunitaire antitumorale car il existe plusieurs déviations dans toutes les phases de la réponse immunitaire adaptative cellulaire contre le cancer du col de l'utérus [212]. De même, les lymphocytes T cytotoxiques CD8 plus jouent un rôle clé dans la destruction des cellules tumorales. Cependant, les preuves suggèrent que celles-ci ne suffisent pas à elles seules pour obtenir une réponse immunitaire antitumorale efficace. Ainsi, il est nécessaire d'examiner l'étude en conjonction avec d'autres types de cellules impliquées dans le CIC. Par exemple, les fonctions de différents sous-types d'APC peuvent influencer à la fois l'amorçage et l'activation des lymphocytes T, ainsi que leur capacité migratoire et effectrice. La fonction immunosuppressive des cellules Treg est également à prendre en compte car il existe une interaction constante et dynamique entre les différents types de cellules immunitaires et les cellules tumorales. De plus, comme de nombreuses études analysent le cancer du col de l'utérus de manière holistique, il existe des résultats contradictoires entre les sous-types de cancer du col de l'utérus tels que l'ADC et le SCC. Ainsi, la séparation des études selon leur sous-type histologique pourrait aider à clarifier les mécanismes impliqués dans la réponse immunitaire de manière plus efficace.

Actuellement, les stratégies adoptées pour lutter contre ces altérations ne sont pas suffisamment efficaces et seul un petit groupe de patients en ont bénéficié [196,213]. Cela peut être dû au fait que la plupart des cibles thérapeutiques identifiées sont le résultat d'analyses réductionnistes qui ont contribué de manière significative à une meilleure compréhension des mécanismes de la réponse immunitaire. Néanmoins, la réponse immunitaire est fortement intégrée et nécessite des thérapies qui atteignent de multiples cibles, tout en empêchant les mécanismes de compensation de générer une résistance au traitement. De même, les futures approches thérapeutiques devraient avoir une vision plus personnalisée. Par exemple, les différences dans la réponse immunitaire contre le cancer du col de l'utérus causées par des variables telles que les sous-types histologiques, les souches de VPH, l'âge et le stade clinique devraient être explorées plus avant.

Contributions d'auteur:

Conceptualisation, JPA et ECC ; recherche documentaire, JPA et ECC ; rédaction—préparation du projet original, JPA ; rédaction—révision et édition, BMC et ECC ; supervision, ECC et BMC Tous les auteurs ont lu et accepté la version publiée du manuscrit.

Financement:

Cette étude a été financée en partie par la Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior—Brasil (CAPES)—Finance Code 001.

Les conflits d'intérêts:

Les auteurs déclarent n'avoir aucun intérêt concurrent.

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