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Hématologie
Allogreffes de cellules souches hématopoïétiques dans les hémopathies malignes et les aplasies médullaires : réalisation et complications
Cours d'hématologie
 


 

Introduction :

L’allogreffe de cellules souches hématopoïétiques (CSH) constitue un traitement curatif dans les hémopathies malignes et dans certaines maladies non malignes de la moelle osseuse ou du système immunitaire (notamment les aplasies médullaires, les hémoglobinopathies, les déficits immunitaires congénitaux).

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Dans les hémopathies malignes, l’allogreffe a pour but d’éradiquer un clone malin ; dans les autres cas, il s’agit schématiquement de remplacer une moelle déficiente par une moelle fonctionnelle.

La réalisation d’une allogreffe implique l’administration d’un conditionnement qui permet :

– l’immunosuppression de l’hôte nécessaire à la prise de greffon et à la prévention du rejet de greffe ;

– la destruction des cellules hématopoïétiques de l’hôte, visant à supprimer un clone malin potentiel et éventuellement à assurer la « vacuité » médullaire.

La greffe de CSH peut s’accompagner de réactions immunologiques dues à la disparité des groupes tissulaires entre le donneur et le receveur : il s’agit principalement de la réaction du greffon contre l’hôte (GVHD : graft versus host disease) et du rejet de greffe (réaction de l’hôte contre le greffon [HVG : host versus graft]).

Dans des conditions habituelles de greffe, la fréquence de la RGCH est beaucoup plus élevée que celle du rejet.

La GVHD est due à la reconnaissance d’alloantigènes (majeurs ou mineurs d’histocompatibilité) du receveur par les lymphocytes T du donneur.

Si l’activation de ces lymphocytes peut provoquer des réactions délétères au niveau de certains organes cibles du receveur, elle peut aussi être responsable de la reconnaissance et de la destruction des cellules tumorales résiduelles du receveur (effet greffon contre leucémie [GVL (graft versus leukemia)]).

C’est cet effet qui justifie principalement la réalisation d’allogreffes de CSH dans les hémopathies malignes.

Le développement de nouvelles techniques et modalités de greffe a permis d’améliorer la survie des patients et d’étendre les indications d’allogreffe.

Ainsi, les progrès réalisés dans le domaine du typage HLA ont eu pour conséquence une amélioration des résultats des greffes réalisées en situation non apparentée.

Par ailleurs, l’utilisation de greffons de cellules souches périphériques (CSP) et de conditionnements non myéloablatifs permet d’envisager de greffer des patients plus âgés ou plus fragiles.

Le recours à des greffons de sang placentaire et à des techniques de manipulation ex vivo du greffon permet d’envisager des greffes chez des patients ne presentant pas de donneur parfaitement HLA compatible.

Enfin, l'injection de lymphocytes du donneur a prouve son efficacité dans le contrôle de certaines rechutes postgreffe.

Principes et méthodes :

A - DIFFERENTS TYPES DE GREFFONS :

Un greffon permettant une allogreffe de CSH peut provenir de trois sources : moelle, sang périphérique ou sang placentaire.

1- Greffon médullaire :

Actuellement, la majorité des allogreffes est encore réalisée a partir d'un greffon médullaire.

Les conditions de prélèvement médullaire sont relativement stéréotypées.

Le donneur est prélève sous anesthésie générale au niveau des crêtes iliaques postérieures et, si besoin, des crêtes iliaques antérieures et du sternum.

A chaque aspiration, une faible quantité de moelle (3 a 5 mL) est prélevée.

La moelle héparinée est ensuite filtrée.

En cours de prélèvement, un compte de cellules nucléées sur échantillon permet de calculer un volume a prélever pour assurer un minimum de 2 a 3.108 cellules nucléées/kg de poids de receveur.

La moelle est ensuite transfusée au receveur qui a reçu le conditionnement de greffe, si besoin après séparation des hématies, du plasma ou manipulation immunologique du greffon.

Une incompatibilité érythrocytaire peut poser des problèmes : le risque encouru est l'hémolyse au moment de la greffe des cellules du greffon exprimant l'antigène contre lequel sont diriges des anticorps naturels ou immuns du receveur.

Ce risque existe donc en cas d'incompatibilité entre le système ABO et en cas d'alloimmunisation du receveur dans un autre système de groupe.

Il est efficacement prévenu par la deserythrocytation du greffon.

Afin d'éviter le risque de GVHD post-transfusionnelle, tous les produits sanguins labiles d'un tiers (susceptibles d'être contamines par des lymphocytes) doivent impérativement être irradies.

2- Greffon de sang périphérique (cellules souches peripheriques) :

Un greffon de CSP allogenique peut être constitue a partir d'un prélèvement sanguin après mobilisation par facteurs de croissance hematopoietiques.

Par exemple, du granulocyte colony stimulating factor (G-CSF) (a la dose de 10 µg/kg/j) est administre au donneur et le recueil de CSP par une a trois cytapherese(s) est commence a partir du 5e jour d'administration de G-CSF.

Le greffon ainsi constitue contient en moyenne quatre fois plus de cellules souches (exprimant l'antigene CD34) et dix fois plus de lymphocytes T qu'un greffon médullaire.

3- Sang placentaire :

Les cellules du sang placentaire sont prélevées a la naissance et congelées.

Deux techniques de collecte de sang placentaire peuvent être utilisées.

La première consiste a prélever le sang de cordon des le clampage de celui-ci alors que le placenta n'est pas encore expulse ; l'autre consiste a transporter le placenta et a recueillir le sang placentaire dans un second temps.

La première technique a l'avantage de donner un prélèvement plus abondant, la seconde est de réalisation plus facile.

Bien que le nombre de cellules nucléées soit plus faible dans le sang placentaire que dans un greffon médullaire, les CSH du sang de cordon ont des capacités de prolifération et d'expansion plus grandes, favorisant la prise de greffe.

En outre, la " naïveté " du système immunitaire pourrait diminuer l'intensité et la fréquence de la GVHD.

Ces propriétés permettent de pratiquer les greffes dans des situations ou il existe une ou plusieurs différence(s) HLA.

L'utilisation d'un greffon de sang placentaire est cependant limitée par le poids du receveur : on estime qu'une quantité de 3-107 cellules nucléées/kg de receveur est nécessaire a ce type de greffe.

Pour cette raison, les greffes de sang placentaire sont principalement realisees chez des enfants.

Ces greffes sont réalisées soit en situation familiale, soit en situation non apparentée.

B - CHOIX DU DONNEUR :

La plupart des allogreffes sont encore réalisées a partir de frères ou de soeurs HLA identiques, mais on assiste depuis ces 10 dernières années a une augmentation importante du nombre de greffes réalisées a partir d'un donneur non apparente.

Par ailleurs, les techniques de manipulations ex vivo du greffon permettent de réaliser des greffes a partir de donneur non HLA identique.

1- Frère ou soeur geno-identique :

Lorsqu'il existe dans la famille du patient un germain HLA identique (frère ou soeur ayant hérité de ses parents des mêmes antigènes HLA codes par des gènes situes sur le chromosome 6 que le receveur), ce donneur est choisi en priorité.

L'identité HLA est contrôlée pour les antigènes de classe I par des tests sérologiques, éventuellement complètes par des techniques de biologie moléculaire.

L'identité HLA de classe II est vérifiée par le typage en biologie moléculaire des antigènes HLA DR, DQ et DP.

L'utilisation des techniques de biologie moléculaire s'est accompagnée d'une quasi-disparition des cultures mixtes lymphocytaires.

S'il existe dans une fratrie plusieurs frères et soeurs HLA identiques avec le patient, le donneur est choisi en fonction de son statut cytomegalovirus (CMV) et de facteurs de risque de GVHD (sexe du donneur, différence de sexe entre le donneur et le receveur, nombre de grossesses chez la femme donneuse...).

2- Donneur non apparente :

Trente-cinq pour cent seulement des patients présentant une indication d'allogreffe ont un donneur HLA identique dans la fratrie.

Pour les patients restants, une allogreffe peut être envisagée a partir d'un donneur non apparente : les fichiers de donneurs volontaires comptaient en 2001 plus de 7 millions de donneurs.

Cependant, les patients originaires de populations peu représentées dans les fichiers de donneurs volontaires ont peu de chances de trouver un donneur.

Le pronostic des patients greffes a partir d'un donneur non apparente dépend de la compatibilité HLA entre donneur et receveur.

En raison d'une compatibilité HLA moins parfaite qu'en situation familiale (identité phénotypique et non génotypique), les greffes réalisées a partir d'un donneur non apparente présentent classiquement un risque supérieur de GVHD et de rejet. Cependant, depuis quelques années, la plupart des typages HLA de classe I (HLA A, B et C) et de classe II (HLA DR, DQ, DP) sont réalises par des techniques de biologie moléculaire de haute résolution.

La généralisation de ces techniques permet un meilleur appariement entre donneur et receveur et une amélioration du taux de survie des patients.

En cas de greffe parfaitement bien appariée par des techniques de biologie moléculaire de haute résolution, (au niveau des antigènes HLA A, B, C, DR, DQ, DP), le risque de GVHD et le taux de survie semblent proches de ceux observes après greffe geno-identique.

3- Donneur familial non HLA identique :

En l'absence de donneur familial geno-identique et de donneur non apparente, des greffes a partir d'un donneur familial non genoidentique (semi-identique dans la plupart des cas) peuvent être envisagées dans certains cas.

Dans cette situation, le risque de GVHD et de rejet est majeur, nécessitant les mises en oeuvre de techniques particulières :

* pour prévenir la GVHD : manipulation ex vivo du greffon pour supprimer les lymphocytes T du donneur ;

* pour prévenir le rejet : conditionnement alourdi et apport d'un greffon très riche en cellules souches CD34+.

Ces techniques seront évoquées plus loin dans le chapitre consacre a la greffe HLA haplo-identique.

C - CONDITIONNEMENT À LA GREFFE :

1- Conditionnement myéloablatif :

Le conditionnement de greffe myéloablatif obéit théoriquement à deux objectifs : l’immunosuppression de l’hôte nécessaire à la prise du greffon, et la destruction de cellules hématopoïétiques de l’hôte permettant d’assurer la vacuité médullaire hématologique et de détruire un éventuel clone malin.

Ce conditionnement est donc à la fois immunosuppresseur et myélotoxique.

La soumission à ces impératifs n’a pas la même importance selon les indications de la greffe et selon le degré de compatibilité HLA entre le donneur et le receveur.

* Techniques :

+ Irradiation corporelle totale

Le choix des paramètres d’irradiation peut avoir des conséquences sur l’efficacité de l’irradiation corporelle totale (ICT) en ce qui concerne son pouvoir de réduction tumorale, son pouvoir immunosuppresseur et son action au niveau des cellules médullaires non tumorales.

Ces paramètres (dose totale, nombre de fractions et débit de dose) ne doivent pas être considérés indépendamment les uns des autres : pour une même dose délivrée, l’effet biologique d’une ICT peut varier en fonction du nombre de fractions et du débit de dose.

En situation standard, et en l’absence de manipulation médullaire, l’influence des paramètres de l’ICT semble toutefois plus importante pour les tissus sains que pour les cellules tumorales. ICT en dose unique.

C’est le schéma proposé initialement par l’équipe du Fred Hutchinson Cancer Center de Seattle.

La dose totale est de 10 Gy délivrée en une seule fois au cobalt 60.

Ce schéma d’ICT continue à être largement utilisé.

Le problème posé par l’ICT en une seule fraction est celui de sa tolérance immédiate et surtout à long terme.

L’irradiation dure plusieurs heures et est souvent pénible pour le patient.

Les effets secondaires immédiats sont essentiellement des troubles digestifs (nausées, vomissements, diarrhée), une hyperthermie, des céphalées, une parotidite et un syndrome sec.

Ils régressent en quelques heures à quelques jours. Les effets plus tardifs survenant dans les semaines ou les mois qui suivent la greffe sont plus préoccupants : il s’agit des pneumopathies interstitielles, de la maladie veino-occlusive (MVO) du foie, de la cataracte et des troubles endocriniens.

Plusieurs aménagements des paramètres d’irradiation ont été proposés pour réduire la toxicité de l’ICT : diminution de la dose, utilisation d’un faible débit de dose et fractionnement.

Le poumon étant l’organe critique principal, il est apparu qu’il fallait réduire la dose à ce niveau.

Cela est possible par la simple interposition de caches en plomb entre la source d’irradiation et le patient pendant une partie de l’ICT.

Habituellement, la dose pulmonaire délivrée est de l’ordre de 8 Gy.

Par ailleurs, en permettant une meilleure réparation cellulaire, un faible débit de dose assure une protection relative des tissus.

Or, il est possible, sans problème technique majeur et sans trop augmenter la durée de la séance d’irradiation, d’utiliser un débit de dose de l’ordre de 3 cGy/min.

La séance dure alors de 6 à 8 heures.

Cette technique est adoptée par de nombreuses équipes et a probablement permis de diminuer l’incidence des pneumopathies interstitielles. ICT fractionnée.

Le fractionnement de la dose est un autre moyen d’obtenir une meilleure réparation des lésions sublétales au niveau des tissus sains, notamment du poumon. Dans ces conditions, le débit de dose instantané jouerait un rôle moins important.

Plusieurs schémas sont utilisés, la dose totale étant généralement de l’ordre de 12 Gy, délivrée en six fractions de 2 Gy sur 3 jours.

Un cache pulmonaire interposé pendant une partie de l’irradiation permet le plus souvent de réduire la dose à ce niveau.

Peu d’études randomisées ont été publiées comparant l’ICT en une seule fraction à l’ICT fractionnée.

Cependant, de nombreux essais non contrôlés semblent confirmer l’effet bénéfique du fractionnement sur le risque de pneumopathie interstitielle.

Le risque de MVO paraît également diminué par ce schéma d’irradiation, de même que les effets secondaires immédiats ou retardés (cataracte).

Le fractionnement permet d’augmenter les doses par rapport à l’irradiation en dose unique, mais la toxicité augmente avec la dose.

Ainsi, dans un essai randomisé comparant une ICT de 12 Gy en six fractions et une ICT de 15,75 Gy en sept fractions, la survie sans maladie était identique dans les deux groupes, mais avec moins de toxicité dans le premier et moins de rechutes dans le second.

+ Irradiation lymphoïde totale :

L’irradiation lymphoïde totale (ILT) a une action essentiellement immunodépressive.

Tous les territoires ganglionnaires et la rate sont irradiés par deux faisceaux antérieurs et postérieurs opposés, en protégeant les poumons et le foie.

L’appareil le plus souvent utilisé est un petit accélérateur délivrant des photons de 6 MeV.

Une dose totale de 6 Gy fractionnée en trois séances de 2 Gy, ou quatre séances de 1,5 Gy chez le petit enfant est généralement délivrée.

+ Chimiothérapie :

Plusieurs types de chimiothérapies peuvent être utilisés dans le conditionnement à l’allogreffe.

L’ICT peut être remplacée par le busulfan : la grande majorité des conditionnements associent un ou plusieurs agents de chimiothérapie à une ICT ou à du busulfan.

2- Indications :

* Hémopathies malignes :

Le conditionnement de référence a longtemps été l’association d’une ICT délivrée en dose unique à 10 Gy et de cyclophosphamide (60 mg/kg pendant 2 jours).

De nombreuses modulations sont ensuite intervenues pour diminuer la toxicité (en particulier pulmonaire et hépatique) de cette association radiochimiothérapique et augmenter son activité antileucémique.

Ces deux impératifs sont souvent contradictoires. Par ailleurs, des tentatives intéressantes ont été réalisées, qui visent à substituer le busulfan à forte dose à l’ICT.

+ Conditionnement avec ICT :

Les diverses modalités d’ICT utilisées dépendent des habitudes et des possibilités locales des centres de transplantation.

Outre l’association classique de l’ICT et du cyclophosphamide, d’autres schémas sont utilisés : la cytarabine (Ara-C) à forte dose a été associée à l’ICT ou au melphalan et à l’ICT.

De très fortes doses de cytarabine (jusqu’à 36 g/m2) semblent tolérées, au moins chez l’enfant, mais il n’est pas prouvé que des doses deux ou trois fois moins importantes soient moins efficaces.

L’étoposide (VP16) à forte dose (60 mg/kg) associé à l’ICT a pu paraître plus efficace dans les leucémies aiguës lymphoïdes (LAL) que le cyclophosphamide.

Les quelques cas d’échec de reconstitution hématopoïétique, en situation HLA identique intrafamiliale, laissent supposer une faible activité immunodépressive du VP16 et ont incité à l’associer au cyclophosphamide et à l’ICT avec une toxicité tolérable.

Du fait de sa bonne activité antileucémique, le melphalan a, dans certains cas, remplacé le cyclophosphamide, avec une incidence de rechute qui serait diminuée par rapport à celle de séries témoins.

Enfin, des résultats intéressants semblent être obtenus dans les hémopathies malignes réfractaires avec une association d’ICT, de cyclophosphamide et de busulfan.

Les avantages théoriques d’un conditionnement avec ICT par rapport à un conditionnement purement chimiothérapique restent :

– la meilleure immunodépression ;

– l’atteinte de toutes les cellules tumorales, même en phase G0 ;

– l’éradication tumorale des sanctuaires ;

– la possibilité de moduler les doses délivrées sur certains organes que l’on souhaite protéger (du fait du risque de toxicité) ou que l’on souhaite surirradier (risque de rechute).

+ Conditionnements sans ICT :

La lourdeur, les contraintes et les complications de l’ICT ont incité certaines équipes à utiliser des conditionnements sans irradiation.

Le busulfan (à la dose habituelle de 16 mg/kg chez l’adulte) est alors, le plus souvent associé au cyclophosphamide (120 ou 200 mg/kg).

Dans les leucémies myéloïdes chroniques, les résultats sont peu différents de ceux rapportés avec une association de cyclophosphamide et d’une ICT.

En revanche, plusieurs études comparant un conditionnement par busulfan et cyclophosphamide à un conditionnement par cyclophosphamide et ITC, chez des patients atteints de leucémies aiguës, montrent une mortalité liée à la greffe supérieure chez les patients conditionnés par busulfan.

De plus, une étude rapporte une incidence élevée de rejets dans les greffes non apparentées après conditionnement par busulfan.

Les conditionnements de greffe peuvent aussi comporter des anticorps monoclonaux ou des immunotoxines.

+ Synthèse :

En résumé, il n’y a pas de conditionnement idéal pour l’allogreffe d’une hémopathie maligne.

Il faut choisir entre deux risques : celui de la toxicité (immédiate ou retardée) et celui de la rechute.

C’est en fonction de l’état des malades (âge, statut) et de l’état de l’hémopathie (haut risque de rechute ou non) que l’on choisit le conditionnement.

Chez le jeune enfant, l’association cyclophosphamide-busulfan paraît séduisante, car elle est supposée diminuer les séquelles endocriniennes observées après ICT.

En cas d’hémopathie réfractaire à la chimiothérapie ou en rémission précaire, on choisira par exemple d’ajouter au régime de base du VP16 ou de l’Aracytinet.

* Aplasies médullaires sévères :

Chez les rares malades non transfusés avant la greffe, un conditionnement par cyclophosphamide seul (50 mg/kg pendant 4 jours) assure la prise de la greffe.

En cas de transfusion antérieure et, a fortiori, d’immunisation anti-HLA décelable, le risque de rejet peut atteindre 40 à 50 %.

Pour prévenir ce risque, on est amené à augmenter l’immunosuppression du conditionnement en associant au cyclophosphamide soit une irradiation (ICT ou ILT), soit du sérum antilymphocytaire (SAL).

Dans le cas particulier de l’aplasie de la maladie de Fanconi, compte tenu de la fragilité chromosomique particulière aux alkylants et à la radiothérapie, les doses de cyclophosphamide et de radiothérapie doivent dans tous les cas être réduites.

Les problèmes particuliers concernent les greffes non HLA identiques et les greffes déplétées en lymphocytes T.

Toute greffe non strictement HLA identique entraîne, outre un risque élevé de GVHD, un risque accru de non-prise et de rejet.

Le risque de nonprise et de rejet est également important après les greffes déplétées en lymphocytes T.

Cela justifie l’utilisation de conditionnements plus fortement myéloablatifs (thiotépa) et surtout plus immunodépresseurs (SAL, fludarabine, anticorps monoclonaux).

3- Conditionnement non myéloablatif :

La notion de conditionnement non myéloablatif repose sur les principes suivants :

– l’effet antitumoral observé après l’allogreffe est plus en rapport avec l’effet GVL qu’avec le conditionnement chimiothérapique et radiothérapique ;

– la destruction de la moelle du receveur par le conditionnement n’est pas indispensable à la prise de greffe.

La prise de greffe pourrait être assurée par les lymphocytes alloréactifs du donneur.

Selon cette théorie, le conditionnement a pour fonction principale de prévenir le rejet de greffe en détruisant le système immunitaire du receveur.

Ce conditionnement doit, de ce fait, être plus immunosuppresseur que myéloablatif.

Il comporte habituellement du cyclophosphamide ou du busulfan, à des doses plus faibles que celles utilisées dans les conditionnements classiques, ou une ICT à une dose inférieure à 5 Gy, associés à des produits immunosuppresseurs telles que la fludarabine ou le SAL.

L’allègement du conditionnement devrait s’accompagner d’une diminution de la fréquence de la GVHD.

L’immunosuppression postgreffe, utilisée pour prévenir la GVHD, peut contribuer à prévenir le rejet.

Les conditionnements non myéloablatifs ont pour avantage une moindre toxicité extrahématologique.

Ils peuvent, de ce fait, être proposés à des patients plus âgés et à des patients fragiles chez qui un conditionnement myéloablatif est contre-indiqué.

Réactions immunologiques et allogreffes de cellules souches hématopoïétiques :

Un greffon hématopoïétique comprend des cellules souches capables de reconstituer de façon durable l’hématopoïèse.

Il comprend également des cellules immunocompétentes susceptibles de reconnaître l’hôte comme étranger.

Cette réactivité allogénique est responsable d’une complication importante dont la morbidité et la mortalité demeurent élevées : la GVHD.

De plus, les lymphocytes T du donneur contenus dans le greffon :

– jouent un rôle important dans la prévention du rejet de greffe, en participant à la destruction du système immunitaire de l’hôte ;

– contribuent de façon significative à l’effet antitumoral associé à la greffe : l’effet du greffon contre la leucémie.

Par ailleurs, le transfert au cours de la greffe de cellules immunocompétentes du donneur permet la reconstitution postgreffe d’un système immunitaire chez le receveur.

A - RÉACTION DU GREFFON CONTRE L’HÔTE :

1- Physiopathologie :

Trois conditions sont nécessaires au développement d’une GVHD ; il faut :

– que le greffon contienne des cellules immunocompétentes ;

– que l’hôte présente, avec le donneur, des différences au niveau des antigènes majeurs (antigènes HLA) ou antigènes mineurs d’histocompatibilité (antigènes mineurs : peptides dérivés de protéines polymorphiques codées par des gènes non liés au complexe majeur d’histocompatibilité) capables d’être reconnus comme étrangers par le système immunitaire du donneur ;

– que l’hôte soit suffisamment immunodéprimé pour être incapable de rejeter les cellules du donneur.

La physiopathologie de la GVHD est complexe et encore imparfaitement connue.

Elle fait intervenir l’immunité cellulaire, humorale et des phénomènes inflammatoires, avec de nombreuses interactions entre ces différents types de réactions.

Deux faits sont importants à souligner :

– la GVHD n’est pas une réponse anormale du système immunitaire.

Les lymphocytes transfusés ont un comportement approprié à l’environnement anormal dans lequel ils se trouvent ;

– Les lymphocytes T contenus dans le greffon sont injectés dans un environnement altéré par la maladie sous-jacente, les infections et par le conditionnement, responsables de phénomènes inflammatoires au niveau des endothéliums et des épithéliums.

Les phénomènes infectieux jouent un rôle important dans le déclenchement de la GVHD et expliquent que les organes cibles de cette réaction soient en particulier le tube digestif et la peau : il existe dans ces cas des endotoxines ou des bactéries responsables de phénomènes inflammatoires qui favorisent le développement de la GVHD.

* Physiopathologie de la réaction aiguë du greffon contre l’hôte :

Les cellules du donneur s’activent non seulement vis-à-vis d’alloantigènes du receveur, mais aussi de manière non spécifique.

Cela aboutit à l’activation et la prolifération de cellules de l’inflammation, et à l’augmentation de l’expression de différentes molécules de surface, en particulier de molécules d’adhésion et de cytokines.

La physiopathologie de la GVHD aiguë peut se décomposer en trois phases.

+ Première phase : durant le conditionnement

La première phase débute avant la greffe, au moment du conditionnement.

Celui-ci est responsable de lésions tissulaires de l’épithélium et de l’endothélium aboutissant à la sécrétion, par les cellules de l’hôte, de cytokines de l’inflammation (tumour necrosis factor TNF-a et interleukine IL-1), et de granulocyte macrophagecolony stimulating factor (GM-CSF).

Les cytokines de l’inflammation entraînent une surexpression des molécules d’adhésion et des molécules du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) responsables de la reconnaissance des antigènes mineurs ou majeurs de l’hôte par les cellules immunitaires du greffon.

Cela explique que la fréquence de la GVHD augmente avec la lourdeur du conditionnement et que le risque de GVHD est moins important après un conditionnement non myéloablatif ou lorsque les lymphocytes du donneur sont injectés à distance du conditionnement (après 30 à 45 jours).

+ Deuxième phase : l’activation des lymphocytes T du donneur

L’activation des lymphocytes T du donneur inclut la présentation de l’antigène, l’activation propre des lymphocytes, leur prolifération et leur différenciation en cellules effectrices.

Les alloantigènes, après avoir été apprêtés, sont présentés par les cellules présentatrices d’antigènes aux lymphocytes T du donneur.

Les antigènes présentés par des molécules de classe I activent les lymphocytes CD8, ceux présentés par des molécules de classe II activent les lymphocytes CD4.

Avec le premier contact antigène/récepteur du lymphocyte T, les molécules d’adhésion et de costimulation jouent un rôle important dans le phénomène d’activation lymphocytaire : ces molécules sont principalement les molécules CD40L, CD28, CD4, CD8, LFA-1, LFA-2, CD44.

Ces interactions entraînent des modifications biochimiques intracellulaires conduisant à une activation de protéines kinases C et de tyrosine kinase.

Ces phénomènes aboutissent à une transcription des gènes de l’IL-2, de l’IL-12, de l’interféron c (IFN-c), et de leurs récepteurs.

Les cytokines produites en réponse à une stimulation par des alloantigènes sont principalement de type Th1 (secrétant de l’IFN-c et de l’IL-2).

Ces cytokines jouent un rôle central :

– dans l’activation, la prolifération et l’induction de la cytotoxicité T du donneur ;

– dans la réponse natural killer (NK) du donneur ;

– dans l’activation des cellules phagocytaires de l’hôte et du donneur, aboutissant à la sécrétion d’IL-1 et de TNF-a.

La phase d’activation lymphocytaire T est suivie d’une phase d’expansion et de différenciation.

+ Troisième phase : les effecteurs de l’inflammation

Il s’agit de la phase la plus complexe et la moins bien connue.

Les lymphocytes T cytotoxiques ne sont probablement pas responsables de la totalité des atteintes tissulaires observées et, dans plusieurs modèles animaux, il a été montré que les cellules NK étaient également des effecteurs importants de la GVHD.

Les lymphocytes T cytotoxiques et les cellules NK induisent l’apoptose des cellules cibles.

Les cellules phagocytaires, stimulées par les cytokines de type Th1 ou par des lipopolysaccharides libérés par les muqueuses intestinales de l’hôte lésées par le conditionnement, sécrètent des cytokines de l’inflammation (IL-1 et TNF-a).

Le TNF-a peut induire directement la nécrose des cellules cibles ou intervenir dans les phénomènes d’apoptose.

Par ailleurs, le monoxyde d’azote (NO), produit par les macrophages activés, est également responsable de lésions des tissus cibles de la GVHD.

La mort des cellules cibles fait intervenir trois mécanismes principaux : la voie granzyme-perforine, la voie Fas-Fas ligand, et la toxicité directe des cytokines.

* Physiopathologie de la réaction du greffon contre l’hôte chronique :

Les mécanismes de la GVHD chronique se rapprochent de ceux de l’auto-immunité.

Dans des modèles animaux, il a été montré que, si les lymphocytes T impliqués dans la GVHD aiguë étaient spécifiques d’alloantigènes, ceux impliqués dans la GVHD chronique reconnaissaient des antigènes publics du CMH de classe II.

Ces lymphocytes T produisent des cytokines de type Th2 : IL-4 et IL-10.

Ces cytokines peuvent stimuler la production de collagène par les fibroblastes.

2- Réaction aiguë du greffon contre l’hôte : diagnostic et traitement

Sa fréquence est maximale entre les 2e et 4e semaines postgreffe, mais elle peut se déclarer pendant les 3 premiers mois suivant la greffe.

* Manifestations cliniques :

La peau, le foie et le tube digestif en sont les organes cibles.

L’atteinte cutanée, en général inaugurale, réalise un érythème morbilliforme parfois prurigineux, prédominant sur le visage, les faces d’extension des membres, le thorax, et surtout les paumes, les plantes et les régions rétroauriculaires.

Son évolution, souvent stoppée par le traitement, peut se faire vers la diffusion des lésions qui deviennent confluentes et pourpres.

À un stade de plus, peuvent, plus rarement, apparaître des décollements cutanés, d’abord localisés et provoqués (signe de Nikolsky), puis diffus et spontanés, réalisant une authentique épidermolyse.

L’atteinte digestive se manifeste par une diarrhée subaiguë, d’intensité variable, parfois dysentériforme, associée ou non à des douleurs abdominales.

La surinfection, les hémorragies associées, la dénutrition peuvent mettre en jeu le pronostic vital.

L’atteinte hépatique, en règle plus tardive, est surtout biologique, associant à des degrés variables cytolyse et surtout cholestase, mais sans insuffisance hépatocellulaire.

En fonction du nombre et de la sévérité des localisations de la maladie, on classe la GVHD aiguë en quatre grades (classification de Glucksberg).

* Diagnostic :

En fonction de la symptomatologie peuvent se discuter : les toxidermies, les éruptions virales, les hépatites médicamenteuses ou virales, la MVO hépatique, et enfin, les diarrhées infectieuses.

Le diagnostic est orienté par l’association des symptômes et leur date de survenue.

Sur le plan histopathologique, les lésions cutanées ne sont typiques qu’à partir du 20e jour après la greffe ; auparavant, elles sont difficiles à distinguer des lésions toxiques dues au conditionnement ou des lésions infectieuses.

À partir du 20e jour, les principales lésions sont composées de foyers de nécrose avec vacuolisation des cellules basales de l’épiderme, d’oedèmes et d’un infiltrat inflammatoire lymphocytaire du derme superficiel.

Schématiquement, on distingue quatre grades corrélés à l’atteinte clinique :

– grade I : dégénérescence vacuolaire des kératinocytes de la basale épidermique et infiltrat du derme superficiel ;

– grade II : même aspect plus marqué, avec nécrose de cellules épidermiques de la couche basale dont le noyau devient pycnotique et le cytoplasme rétracté éosinophile ;

– grade III : confluence des zones de nécrose aboutissant à la formation de bulles ;

– grade IV : nécrose épidermique totale et étendue, proche du syndrome de Lyell.

L’atteinte hépatique se traduit par des foyers de nécroses éosinophiles, une dégénérescence des canaux biliaires, une hypertrophie des cellules de Kupffer et des infiltrats lymphocytaires péribiliaires.

L’atteinte digestive se caractérise sur le plan macroscopique par une muqueuse inflammatoire, siège de lésions érosives, d’exsudats à tendance hémorragique.

Anatomiquement, les lésions histologiques associent une atrophie villositaire, une nécrose cellulaire des cryptes, une infiltration lymphocytaire de la lamina propria évoluant vers la formation de microabcès, voire de nécroses complètes focales ou diffuses de la couche muqueuse.

* Incidence :

Avec les techniques classiques de prévention de la GVHD, et selon les séries, 25 à 75 % des patients allogreffés à partir d’un germain HLA identique présentent une GVHD aiguë.

Environ un malade atteint sur trois meurt des conséquences directes ou indirectes (infection) de la GVHD aiguë.

Le taux de mortalité des GVHD de grade III ou IV peut atteindre 90 %.

Certains facteurs favorisent la survenue d’une GVHD :

– l’âge élevé du receveur ;

– les femmes donneuses (surtout en cas de grossesses antérieures et si le receveur est un homme) ;

– les greffes réalisées en poussée de l’hémopathie ;

– l’utilisation d’un conditionnement alourdi ;

– les infections après la greffe : c’est un facteur favorisant démontré chez la souris.

Chez l’homme, il est montré que les réactivations à CMV sont corrélées à une augmentation de l’incidence de la GVHD ;

– la disparité HLA : cela explique la plus grande incidence de GVHD dans des greffes non apparentées ;

– le type de greffon : les greffes réalisées à partir de sang placentaire s’accompagnent moins fréquemment de GVHD que les greffes réalisées à partir de la moelle ou de CSP.

Cela peut être expliqué par la naïveté du système immunitaire des greffons de sang placentaire.

Bien que certains facteurs favorisant la GVHD soient connus, cette réaction reste difficile à prévoir.

En situation de greffe familiale génoidentique, la GVHD est secondaire à la reconnaissance par les lymphocytes T du donneur, d’antigènes mineurs sur les cellules cibles du receveur et la plupart de ces antigènes mineurs d’histocompatibilité sont encore inconnus.

* Traitement préventif :

La fréquence et la gravité de la GVHD aiguë imposent un traitement préventif systématique, sauf en cas de greffe syngénique (réalisée à partir d’un donneur jumeau monozygote). Habituellement, le traitement préventif consiste en l’utilisation d’un traitement immunosuppresseur en postgreffe.

+ Immunosuppression postgreffe :

L’association de ciclosporine A et de méthotrexate est, depuis plus de 15 ans, considérée comme la prophylaxie de référence.

Une corticothérapie peut y être associée ou remplacer le méthotrexate.

Plus récemment, l’intérêt du tacrolimus (FK 506) a été évalué à la place de la ciclosporine.

Par ailleurs, le SAL, utilisé au moment du conditionnement de greffe pour prévenir le rejet, joue également un rôle dans la prévention de la GVHD en raison de sa durée de vie responsable d’une déplétion T in vivo.

+ Manipulation du greffon avant la greffe :

Il a été prouvé que l’élimination des lymphocytes T du greffon était un moyen très efficace de prévention de la GVHD aiguë et chronique.

Ces techniques étaient auparavant réalisées par anticorps monoclonaux anti-T et faisaient le plus souvent appel, soit à un système de lyse par le complément, soit à une immunotoxine.

Actuellement, la déplétion en lymphocytes T se fait le plus souvent par sélection positive des cellules souches CD34+.

Cette technique est principalement utilisée dans les greffes à haut risque de GVHD.

L’utilisation de techniques de déplétion T présente trois inconvénients principaux :

– une incidence de rechutes plus élevée, l’abolition de la GVHD s’accompagnant d’une abolition de l’effet GVL ;

– une augmentation du risque de non-prise ou de rejet ;

– une aggravation du déficit immunitaire postgreffe.

* Traitement curatif :

Le traitement curatif est indiqué pour les GVHD de grade supérieur à I.

Les corticoïdes sont initialement employés à la dose de 2 mg/kg/j de méthylprednisolone, puis, en cas de non-réponse, à des doses massives et brèves pouvant atteindre 20 mg/kg/j.

En cas d’échec de la corticothérapie, le SAL peut être efficace, à des doses cependant difficiles à définir.

Des résultats encourageants sont observés avec de nouveaux immunosuppresseurs tels que le mycophénolate mofétil (MMF).

Les anticorps monoclonaux in vivo sont utilisés habituellement après l’échec de la corticothérapie : il peut s’agir d’anticorps antirécepteurs de l’IL-2 ou d’anticorps anti- TNF.

Ces anticorps monoclonaux sont habituellement efficaces mais parfois transitoirement.

3- Réaction chronique du greffon contre l’hôte c-GVHD : diagnostic et traitement

Elle apparaît en règle à partir du 3e mois, mais parfois plus tôt, et les formes précoces, voire subaiguës intermédiaires, ne sont pas exceptionnelles.

* Description :

En raison de la multiplicité des organes cibles possibles, le tableau clinique est d’un grand polymorphisme.

La symptomatologie est celle d’une maladie de type auto-immun.

Généralement, la c-GVHD est précédée d’une GVHD aiguë, mais elle peut également apparaître de novo.

L’atteinte cutanée est quasi constante : elle est constituée de zones d’hyper- et/ou d’hypopigmentation, le plus souvent planes (type lichen plan) ou associées à des papules plus ou moins squameuses.

Il peut s’agir d’un érythème diffus associé à une desquamation intense.

Le lichen plan peut évoluer vers une forme scléroatrophique, puis vers d’authentiques lésions de sclérodermie avec atteinte tendineuse et articulaire.

L’atteinte des muqueuses, fréquente au niveau de la langue, des gencives, de la face interne des joues, comporte des lésions lichéniennes associées à un syndrome sec au niveau oral, oculaire et génital. Une atteinte oesophagienne, séreuse ou articulaire peut y être associée.

Des biopsies cutanées montrent, à un stade initial, une hypertrophie épidermique avec hyperkératose et des lésions lichénoïdes le long de la couche basale.

Ultérieurement, les lésions associent une fibrose et une atrophie de l’épiderme.

Lorsque les lésions cutanées sont isolées, les réactions lichénoïdes sont rares et une fibrose intense, sans infiltrat lymphocytaire, est observée.

L’atteinte hépatique, au moins biologique, est très fréquente (95 % des cas) : elle se traduit par une cytolyse d’intensité variable, le plus souvent modérée, associée à une importante cholestase responsable ou non d’un ictère.

Son diagnostic est souvent histologique : les nécroses sont limitées, mais l’atteinte des canalicules biliaires y est prépondérante, pouvant aller jusqu’à une raréfaction extrême.

Des infiltrats inflammatoires péribiliaires sont marqués par une différenciation plasmocytaire et les destructions hépatiques et biliaires sont fréquemment observées au contact des lymphocytes.

Les anomalies biologiques et histologiques de la c-GVHD sont très comparables à celles observées dans la cirrhose biliaire primitive.

L’atteinte bronchique n’est pas exceptionnelle : il s’agit d’une bronchiolite oblitérante.

Elle se manifeste initialement par une atteinte obstructive des bronches distales avec au scanner des images de bronchectasies.

L’atteinte bronchique de la c-GVHD est relativement résistante au traitement et peut évoluer vers une insuffisance respiratoire terminale.

L’atteinte des autres organes est variable dans sa fréquence et sa sévérité : l’atteinte digestive avec malabsorption est plus rare que dans la GVHD aiguë.

Les atteintes oculaires, musculaires, oesophagiennes, vaginales ne sont pas rares.

Le tableau clinique de c-GVHD est voisin de pathologies autoimmunes décrites en dehors de la greffe de moelle, telles que le lupus, le syndrome de Goujerot-Sjögren, la cirrhose biliaire primitive, la sclérodermie.

Au plan biologique, une hyperéosinophilie est fréquente. Plusieurs types d’anticorps antitissus ont été décrits : anticorps antinoyaux, antimuscles lisses, antimitochondries, antithyroïdien et, plus rarement, antirécepteurs de l’acétylcholine.

Il existe une hypo- ou une hyperglobulinémie, avec fréquemment un profond et durable déficit en immoglobulines IgA associé à un déficit en IgG2 et IgG4.

L’immunopathologie des lésions cutanées ou labiales révèle des dépôts d’IgM et de complément le long des membranes basales.

La c-GVHD est classée en forme limitée et en forme extensive.

* Incidence et facteurs favorisants :

Vingt-cinq pour cent des patients greffés avec un donneur génoidentique et 49 % des patients greffés avec un donneur non apparenté et survivant plus de 150 jours après la greffe sont atteints de la c-GVHD.

La c-GVHD apparaît de novo, ou plus souvent succède à une GVH aiguë, avec ou sans intervalle libre.

Les facteurs favorisants sont l’âge et la préexistence d’une GVHD aiguë.

* Prévention et traitement :

La meilleure prévention de la c-GVHD est celle de la GVHD aiguë.

Le traitement de référence de la c-GVHD en première intention associe la ciclosporine A et la corticothérapie.

L’azathioprine ou le thalidomide ont parfois été utilisés avec succès.

De nouveaux immunosuppresseurs tels que le mycophénolate mofétil sont actuellement en cours d’évaluation.

Par ailleurs, la photothérapie extracorporelle a montré une certaine efficacité, principalement dans les formes sclérodermiques.

Malgré cela, 10 à 15 % des malades atteints de c-GVHD meurent de complications infectieuses secondaires à l’immunosuppression liée à la c-GVHD ou aux traitements de celle-ci.

B - NON-PRISE ET REJET DE GREFFE :

La non-prise peut être liée à un rejet ou à une inhibition de l’hématopoïèse toxique ou virale.

Le rejet (host versus graft effect : HVG) est dû à la persistance, après le conditionnement, de lymphocytes T de l’hôte capables de s’activer et de rejeter le greffon.

Il a été montré par l’étude du polymorphisme de l’ADN, qu’il existe alors, temporairement, un chimérisme mixte, c’est-à-dire la cohabitation de cellules hématopoïétiques de l’hôte et du donneur.

La HVG est une complication rare (moins de 2 %) après greffe de moelle géno-identique utilisant un conditionnement myéloablatif et en l’absence de manipulation ex vivo du greffon.

Elle est favorisée par :

– la disparité HLA entre donneur et receveur ;

– l’utilisation d’un conditionnement non myéloablatif ;

– l’utilisation d’un greffon pauvre en cellules CD34+ ;

– la déplétion en cellules T du greffon. Dans les situations à haut risque d’HVG, différentes techniques de prévention sont utilisées :

– modifications du conditionnement le rendant plus immunosuppresseur afin de détruire les lymphocytes T résiduels de l’hôte (utilisation de SAL, d’anticorps monoclonaux anti-T…) ;

– augmentation du nombre de cellules souches périphériques CD34 contenues dans le greffon par l’utilisation d’un greffon de cellules souches périphériques (CSP) plus riche en cellules CD34 qu’un greffon médullaire.

En cas de rejet, dans quelques cas, des secondes greffes ont été réalisées avec succès.

Il paraît alors préférable de choisir un greffon de CSP (graft versus leukemia effect [GVL]).

C - RÉACTION DU GREFFON CONTRE LA LEUCÉMIE :

La notion que l’alloréactivité puisse générer un effet antileucémique a été suggérée dans un modèle murin de leucémie, où le taux de rechute après greffe syngénique est supérieur à celui observé après greffe allogénique.

Chez l’homme, la GVL est étroitement corrélée à la GVHD : le taux de rechutes de la leucémie est moindre chez les patients présentant une GVHD aiguë et/ou chronique.

Cet effet GVL est cependant observé, même en l’absence de GVHD clinique, comme l’indique le taux de rechutes plus élevé après une greffe allogénique comportant une déplétion des lymphocytes T, qu’après une greffe allogénique sans déplétion des lymphocytes T en l’absence même de GVHD patente.

La physiopathologie de la GVL n’est qu’imparfaitement connue.

Des questions restent posées au sujet des cibles et des effecteurs exacts de cette réaction, et donc de la possibilité de dissocier la GVL et la GVHD.

Il est probable que la réponse dépend principalement de l’antigène cible en cause.

Si l’antigène impliqué dans l’effet GVL est spécifique de la cellule tumorale ou d’expression restreinte au tissu hématopoïétique, effet GVL et GVHD sont potentiellement séparables.

En revanche, si l’antigène reconnu est un antigène mineur ou majeur d’histocompatibilité exprimé sur la plupart des cellules de l’organisme, l’effet GVL sera proportionnel à l’intensité de la GVHD.

Dans la leucémie myéloïde chronique (LMC) une cible évidente pourrait être la protéine de fusion bcr-abl.

Il est cependant difficile de mettre en évidence in vivo, chez l’homme, des lymphocytes cytotoxiques reconnaissant spécifiquement cette protéine à la surface des cellules de la LMC.

Les lymphocytes T contenus dans le greffon sont probablement les effecteurs de la GVL, celle-ci diminuant après déplétion T du greffon.

Dans des greffes réalisées en situation d’histo-incompatibilité partielle, les cellules NK pourraient être responsables d’un effet GVL en lysant les cellules leucémiques n’exprimant pas les molécules HLA de classe I reconnues par leur récepteurs.

Si les cibles et les effecteurs de l’effet GVL ne sont qu’imparfaitement connus, l’importance de ce phénomène est cependant bien établie chez l’homme.

Elle justifie l’utilisation de la greffe de CSH allogénique dans le traitement des hémopathies malignes.

L’efficacité clinique de l’effet GVL dépend du type d’hémopathie maligne.

Il paraît très important dans la LMC : environ 15 % des patients greffés en phase chronique avec une moelle non manipulée rechutent contre plus de 70 % lorsque la moelle est déplétée en cellules T.

L’effet GVL semble moins important dans le cas des leucémies aiguës myéloïdes et surtout lymphoïdes.

L’existence d’un effet GVL justifie les techniques consistant à injecter les lymphocytes du donneur pour traiter les rechutes postallogreffe.

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