Immunophénotypage des hémoblastoses

Les progrès significatifs réalisés ces dernières années en recherche hématologique sont liés à l'utilisation de méthodes immunologiques modernes et de moyens automatisés d'analyse et de tri des cellules du sang périphérique et de la moelle osseuse: les cytomètres de flux. Les études morphologiques et cytochimiques traditionnelles des cellules substrats de la maladie (sang, moelle osseuse rouge, ganglions lymphatiques, rate, etc.) ne permettent souvent pas, notamment dans les maladies lymphoprolifératives, d'identifier l'intégralité des variants parmi des formes morphologiquement similaires ni d'établir l'origine du clone pathologique. Ces problèmes ne peuvent être résolus que par l'étude des caractéristiques immunologiques des cellules. Chaque stade de différenciation des cellules hématopoïétiques correspond à son propre ensemble d'antigènes, appelés différenciation selon la classification internationale, et divisés en groupes de différenciation, appelés CD.

Lors de modifications néoplasiques, un blocage de la différenciation peut survenir à n'importe quel stade du développement cellulaire normal, entraînant la formation d'un clone de cellules pathologiques déterminant le substrat de la maladie et présentant les mêmes caractéristiques immunologiques (ou phénotypiques). L'étude de ces marqueurs sur les cellules permet de déterminer à quelle forme et à quelle variante de la maladie ils correspondent, c'est-à-dire, en fonction du phénotype immunologique des cellules, de réaliser un diagnostic différentiel, ce qui est particulièrement difficile dans les maladies lymphoprolifératives, car les cellules principales du substrat pathologique sont morphologiquement presque identiques.

Le phénotypage permet d'utiliser des anticorps monoclonaux pour caractériser les cellules sanguines blastiques et matures des séries myélocytaires, monocytaires et lymphocytaires par la présence d'antigènes de différenciation (récepteurs) dans la paroi cellulaire. La section « Évaluation du statut immunitaire de l'organisme » décrit partiellement les caractéristiques et la valeur diagnostique de l'étude des marqueurs cellulaires; une brève description des marqueurs antigéniques cellulaires utilisés pour le diagnostic des hémoblastoses est présentée ci-dessous. Les antigènes (marqueurs) suivants peuvent être détectés sur les membranes des cellules sanguines et de la moelle osseuse rouge.

• CD2 est une glycoprotéine transmembranaire monomérique. Elle est présente à la surface de tous les lymphocytes T circulant dans le sang et de certains lymphocytes NK. CD2 participe au processus d'activation alternée des lymphocytes T. La détection de CD2 par anticorps monoclonaux en pratique clinique est utilisée pour le phénotypage des leucémies aiguës à cellules T, des lymphomes, des maladies inflammatoires chroniques et des déficits immunitaires.
• Le CD3 est un complexe protéique associé au récepteur spécifique des lymphocytes T. Il constitue le principal marqueur fonctionnel des lymphocytes T. Il facilite le transfert du signal d'activation de la membrane au cytoplasme cellulaire. Le dosage du CD3 est indiqué pour le diagnostic de la leucémie aiguë à lymphocytes T, des lymphomes (le CD3 n'est pas exprimé dans les néoplasmes lymphoïdes non T) et des déficits immunitaires.
• CD4 est une glycoprotéine transmembranaire exprimée par une sous-population de lymphocytes T auxiliaires (inducteurs), qui constituent 45 % des lymphocytes du sang périphérique. Aux premiers stades du développement lymphocytaire dans le thymus, les antigènes CD4, ainsi que CD8, sont exprimés par tous les lymphocytes corticaux. Les thymocytes médullaires, dont le phénotype est similaire à celui des lymphocytes T CD4+ matures du sang périphérique (lymphocytes T auxiliaires), expriment déjà les récepteurs CD4 ou CD8. Dans le sang périphérique, jusqu'à 5 % des cellules portent à la fois les marqueurs CD4 et CD8. Une expression mineure de CD4 est possible sur certaines cellules de la série monocytaire. CD4 est exprimé dans la plupart des cas de lymphomes T, y compris le mycosis fongoïde, ainsi que dans la leucémie T associée au HTLV (HTLV - virus T-lymphotrope humain).
• CD5 est une glycoprotéine monocaténaire présente sur tous les lymphocytes T matures et la plupart des thymocytes, et faiblement exprimée par les lymphocytes B. CD5 est détectée sur les cellules néoplasiques de la leucémie lymphoïde chronique à cellules B et du lymphome centrocytaire. Dans d'autres types de maladies lymphoïdes malignes – lymphome folliculaire, leucémie à tricholeucocytes, lymphome à grandes cellules – CD5 n'est pas exprimée.
• CD7 est une protéine monocaténaire, le premier marqueur de la différenciation des lymphocytes T. Elle est exprimée par les pro-lymphocytes T avant même leur migration vers le thymus. CD7 est détecté sur la plupart des cellules NK, avec une faible expression sur les monocytes. Les lymphocytes B et les granulocytes ne contiennent pas cet antigène. La détermination de CD7 est utilisée pour diagnostiquer les lymphomes et la leucémie lymphoblastique T de l'enfant.
• CD8 est une protéine constituée de deux chaînes polypeptidiques reliées par des ponts disulfures. Elle est exprimée par une sous-population de lymphocytes T cytotoxiques et suppresseurs, qui représentent 20 à 35 % des lymphocytes du sang périphérique. Cet antigène est également exprimé par les lymphocytes NK, les thymocytes corticaux, 30 % des thymocytes médullaires et une sous-population de cellules rouges de la moelle osseuse. CD8 est étudié pour quantifier la teneur en lymphocytes T suppresseurs (voir la section « Lymphocytes T suppresseurs dans le sang » ci-dessus).

• CD10 est une endopeptidase associée à la membrane cellulaire. CD10 est exprimé par les jeunes lymphocytes B et une sous-population de lymphocytes corticaux. CD10 est exprimé par toutes les cellules LAL.
• CD11c est exprimé sur la membrane cellulaire par les macrophages, les monocytes, les granulocytes, les cellules NK et les cellules leucémiques à tricholeucocytes.
• CD13 est une glycoprotéine exprimée par les cellules de la lignée myélomonocytaire (cellules progénitrices, neutrophiles, basophiles, éosinophiles, monocytes et cellules leucémiques myéloïdes). Elle est absente des lymphocytes T et B, des érythrocytes et des plaquettes.
• CD14 est une glycoprotéine membranaire de surface. Elle est principalement exprimée par les monocytes et les macrophages. CD14 est détecté sur plus de 95 % des monocytes du sang périphérique et de la moelle osseuse. Une forte expression de CD14 est observée dans la leucémie aiguë myéloblastique. Cet antigène n'est pas exprimé dans la leucémie aiguë et chronique lymphoblastique.
• CD15 est un oligosaccharide impliqué dans la phagocytose et la chimiotaxie. Cet antigène est présent à la surface des granulocytes matures et des cellules de Berezovsky-Sternberg. Son expression est détectée dans la maladie de Hodgkin. Dans les lymphomes non hodgkiniens, CD15 n'est généralement pas détecté.
• Le CD16 est exprimé à la surface des granulocytes, des monocytes, des macrophages et des cellules NK. Tous les lymphocytes exprimant cet antigène présentent une cytotoxicité cellulaire dépendante des anticorps. Le CD16 est dosé lors du typage des leucémies myélocytaires chroniques, afin de caractériser les cellules NK.
• CD19 est une glycoprotéine présente sur tous les lymphocytes B périphériques et tous les précurseurs des lymphocytes B. Elle est absente des plasmocytes. C'est le marqueur le plus précoce des lymphocytes B et joue un rôle important dans la régulation de leur activation et de leur prolifération. CD19 est exprimé sur toutes les cellules néoplasiques des leucémies aiguës d'origine B et est également présent dans certaines formes de leucémie monoblastique aiguë.
• CD20 est une protéine non glycosylée. Dans l'ontogenèse des lymphocytes B, l'antigène CD20 apparaît après CD19, au stade de la prédifférenciation des lymphocytes B. Il est absent de la membrane plasmique des plasmocytes. Il est exprimé dans la LAL, la leucémie lymphoïde chronique à cellules B, la leucémie à tricholeucocytes, le lymphome de Burkitt et, très rarement, dans la leucémie aiguë monoblastique.
• CD21 est une glycoprotéine présente en quantités importantes sur les lymphocytes B des organes lymphoïdes et en petites quantités sur les cellules B du sang périphérique. CD21 est un récepteur du virus d'Epstein-Barr.
• CD22 est une protéine composée de deux chaînes polypeptidiques. Elle est exprimée sur la membrane de la plupart des lymphocytes B, y compris les cellules précurseurs (prolymphocytes). L'antigène n'est pas exprimé sur les lymphocytes B (plasmocytes) après leur activation. L'expression de CD22 est la plus prononcée sur les cellules de la leucémie à tricholeucocytes, tandis que son expression est plus faible dans la leucémie myéloïde et la LAL non T.
• CD23 est une glycoprotéine exprimée dans une mesure beaucoup plus élevée par les lymphocytes B du sang périphérique activés. CD23 médie la cytotoxicité dépendante des IgE et la phagocytose par les macrophages et les éosinophiles.
• CD25 est une glycoprotéine monocaténaire identifiée comme un récepteur de faible affinité pour l'IL-2. Ce récepteur est exprimé sur les lymphocytes T activés et, à une densité moindre, sur les lymphocytes B activés. Dans le sang périphérique des individus sains, l'antigène est présent sur plus de 5 % des cellules lymphoïdes.
• CD29 est un récepteur de la fibronectine. Il est largement distribué dans les tissus et exprimé par les leucocytes. La détection de CD29 sur les cellules sanguines périphériques permet de typifier une sous-population de lymphocytes T de phénotype CD4+CD29+, appelés lymphocytes auxiliaires de type 2 (Th2). Ces cellules participent à la réponse immunitaire humorale en produisant des lymphokines.
• CD33 est une glycoprotéine transmembranaire. Elle est présente à la surface des cellules des séries myéloïdes et monocytaires. On la retrouve également à la surface des monocytes et, dans une moindre mesure, des granulocytes du sang périphérique. Environ 30 % des cellules de la moelle osseuse rouge expriment CD33, notamment les myéloblastes, les promyélocytes et les myélocytes. Cet antigène est absent des membranes des cellules souches pluripotentes. La détermination de CD33 permet de caractériser les cellules des leucémies d'origine myéloïde. Les cellules leucémiques d'origine lymphoïde et érythroïde n'expriment pas CD33.
• CD34 est une phosphoglycoprotéine exprimée par les cellules progénitrices hématopoïétiques, dont les cellules souches monopotentes. L'expression de l'antigène est la plus prononcée chez les progéniteurs précoces; à mesure que les cellules mûrissent, l'expression du marqueur diminue. CD34 est également présent sur les cellules endothéliales. La détermination de CD34 est utilisée pour caractériser les cellules dans les leucémies aiguës myéloblastiques et lymphoblastiques. Dans les leucémies lymphoïdes chroniques et les lymphomes, l'expression de l'antigène CD34 n'est pas détectée.

• CD41a est exprimé par les plaquettes et les mégacaryocytes. Les anticorps monoclonaux détectant CD41a sont utilisés pour diagnostiquer la leucémie mégacaryoblastique. Dans la thrombasthénie de Glanzmann, l'expression de cet antigène est absente ou significativement inhibée.
• CD42b est une glycoprotéine membranaire constituée de deux chaînes polypeptidiques. Ce marqueur est détecté à la surface des plaquettes et des mégacaryocytes. En pratique clinique, la détection de CD42b est utilisée pour diagnostiquer la thrombocytopathie (syndrome de Bernard-Soulier).
• CD45RA appartient à la classe des glycoprotéines transmembranaires. C'est un antigène leucocytaire courant. Il est exprimé sur la membrane cellulaire des lymphocytes B, dans une moindre mesure des lymphocytes T et des thymocytes médullaires matures. Ce marqueur n'est pas exprimé par les granulocytes.
• CD45RO est une isoforme de faible poids moléculaire de CD45RA, un antigène leucocytaire courant. Il est détecté sur les lymphocytes T (lymphocytes T mémoires), une sous-population de lymphocytes B, de monocytes et de macrophages. Les anticorps monoclonaux anti-CD45RO interagissent avec la plupart des thymocytes, une sous-population de lymphocytes T CD4+ et CD8+ au repos, et les lymphocytes T matures activés. Les cellules d'origine myélomonocytaire, les granulocytes et les monocytes sont également porteurs de cet antigène. Il est détecté dans les lymphomes centroblastiques et immunoblastiques.
• Le CD46 est un dimère O-glycosylé. Largement distribué dans les tissus, il est exprimé par les lymphocytes T et B, les monocytes, les granulocytes, les cellules NK, les plaquettes, les cellules endothéliales et les fibroblastes, mais il est absent de la surface des globules rouges. Le CD46 assure la protection tissulaire contre le complément.
• CD61 est un antigène plaquettaire. Il est exprimé sur les plaquettes du sang périphérique et de la moelle osseuse rouge, ainsi que sur les mégacaryocytes et les mégacaryoblastes. Sa détermination est utilisée comme marqueur dans la leucémie aiguë mégacaryoblastique. L'expression de l'antigène est absente ou supprimée chez les patients atteints de thrombasthénie de Glanzmann.
• CD95, également appelé Fas ou APO-1, est une glycoprotéine transmembranaire, membre de la famille des récepteurs du facteur de nécrose tumorale. Il est exprimé en quantités significatives sur les lymphocytes T (CD4+ et CD8+) du sang périphérique et, dans une moindre mesure, sur les lymphocytes B et les cellules NK. Cet antigène est également exprimé sur les granulocytes, les monocytes, les cellules tissulaires et les cellules néoplasiques. La liaison de CD95 au ligand Fas (CD95L) induit l'apoptose cellulaire.
• CD95L, ou ligand Fas, est une protéine membranaire appartenant à la famille des récepteurs du facteur de nécrose tumorale. Cet antigène est exprimé par les lymphocytes T cytotoxiques, les cellules NK et, très souvent, les cellules tumorales; il est le principal inducteur de l'apoptose cellulaire.
• HLA-DR est un déterminant monomorphe des molécules de classe II du complexe majeur d'histocompatibilité (HLA) humain. Ce marqueur est exprimé sur les cellules de Langerhans, les cellules dendritiques des organes lymphoïdes, certains types de macrophages, les lymphocytes B, les lymphocytes T activés et les cellules épithéliales thymiques. L'étude de ce marqueur permet la détermination quantitative des lymphocytes T activés présentant le phénotype CD3+ HLA-DR+.

En utilisant une sélection différente d’anticorps monoclonaux dirigés contre des marqueurs, il est possible de créer un portrait phénotypique des cellules caractéristiques d’une forme donnée de leucémie.

Outre l'utilisation des méthodes d'immunophénotypage pour le diagnostic et le diagnostic différentiel des hémoblastoses, leur utilisation dans le processus thérapeutique pour évaluer l'état de rémission et la population résiduelle de cellules leucémiques s'est avérée particulièrement importante. Connaissant le « portrait » phénotypique des cellules blastiques au moment du diagnostic, ces marqueurs permettent de détecter les cellules du clone leucémique en période de rémission et, par l'augmentation de leur nombre, de prédire le développement d'une rechute bien avant (1 à 4 mois) l'apparition de ses signes cliniques et morphologiques.

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