En tirant parti de la protéomique spatiale avancée, les scientifiques ont identifié la voie JAK/STAT comme une cible essentielle pour traiter la nécrolyse épidermique toxique, offrant ainsi un nouvel espoir aux patients atteints de cette maladie cutanée potentiellement mortelle.
Evolution de la maladie chez un patient atteint de TEN (SCORTEN 4) associé à un traitement contre le cancer. Une progression de la maladie a été observée au cours d'un traitement intraveineux à haute dose de méthylprednisolone et le patient a développé une hyperglycémie persistante. Le traitement de secours JAK1i par abrocitinib a été initié le jour 4, entraînant un arrêt visible de la progression dans les 48 heures et une réépithélialisation initiale dans les 4 jours. En haut, photographies du dos du patient, montrant le degré de réépithélialisation aux moments indiqués après l'admission à l'hôpital. En bas, programme de traitement. La flèche marque le début du traitement par l’abrocitinib. Étude : La protéomique spatiale identifie JAKi comme traitement contre une maladie cutanée mortelle
Dans une étude récente publiée dans la revue Naturedes chercheurs ont testé les inhibiteurs de Janus kinase (JAKi) comme traitements potentiels des réactions cutanées d'origine médicamenteuse, notamment la nécrolyse épidermique toxique (TEN), en utilisant la protéomique visuelle profonde (DVP) pour analyser les biopsies cutanées des patients. Ils les ont identifiés comme des moteurs clés du TEN (JAK/STAT (transducteurs de signal et activateurs de transcription) et voies de signalisation de l'interféron) et ont montré que JAKi réduisait la gravité de la maladie et favorisait la guérison chez les modèles murins et les patients humains.
Sommaire
Arrière-plan
La peau est fortement affectée par les effets indésirables des médicaments (EIM), dont environ 2 % sont graves et mortels. Les effets indésirables cutanés des médicaments (CADR) vont des éruptions maculopapuleuses légères (MPR) à des affections graves comme le syndrome de Stevens-Johnson (SJS), la réaction médicamenteuse avec éosinophilie et symptômes systémiques (DRESS) et le TEN. Dans TEN, les chercheurs ont noté une augmentation significative des protéines inflammatoires, en particulier celles liées à la signalisation de l'interféron et aux marqueurs du stress oxydatif. TEN implique plus de 30 % de décollement cutané et a un taux de mortalité d'un tiers, tandis que le chevauchement SJS-TEN affecte 10 à 30 % de la peau. Malgré divers mécanismes proposés, les causes exactes de la cytotoxicité restent floues, le traitement étant principalement axé sur les soins de soutien.
L’omique spatiale est apparue comme une méthode précieuse pour analyser des échantillons de tissus intacts au niveau unicellulaire. Dans cette étude, la protéomique spatiale a révélé des signatures protéomiques clés associées au TEN qui étaient distinctes des conditions moins graves comme le DRESS. DVP fournit des données de protéomique spatiale à partir de biopsies fixées au formol et incluses en paraffine (FFPE) en utilisant l'imagerie, la segmentation cellulaire basée sur l'intelligence artificielle, la microdissection laser et la spectrométrie de masse (MS) avancée pour l'analyse protéomique. Dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé le DVP pour explorer les caractéristiques et les mécanismes moléculaires à l’origine de divers CADR et ont validé fonctionnellement des inhibiteurs ciblés à petites molécules pour le traitement du TEN, la forme la plus grave de CADR.
À propos de l'étude
Des biopsies cutanées de sept patients présentant un chevauchement TEN ou SJS-TEN ont été collectées au cours de procédures de diagnostic de routine, ainsi que les caractéristiques des patients. Un flux de travail d'acquisition multiplexé indépendant des données (mDIA) utilisant l'analyseur de masse Astral a été utilisé pour étudier les cellules immunitaires, en particulier les macrophages CD163+, Cellules T auxiliaires CD4+ et cellules T cytotoxiques CD8+ dans les échantillons.
L'analyse spatiale du protéome a examiné les différences entre les kératinocytes détachés et attachés issus de la même biopsie, mettant en évidence les protéines associées au système du complément et à l'inflammation. Cette analyse a révélé que les macrophages présentaient l'expression la plus élevée de protéines pilotées par l'interféron, telles que STAT1, par rapport aux cellules T CD4+ et CD8+.
De plus, la voie JAK/STAT a été analysée en identifiant six protéines régulées positivement communes aux kératinocytes et aux cellules immunitaires. La transcriptomique ciblée a évalué l'expression des gènes des cytokines, confirmant une large régulation positive des molécules JAK et STAT dans TEN.
Un modèle de co-culture autologue a été développé pour reproduire certains aspects des CADR, en testant l'inhibiteur pan-JAK, le tofacitinib. L'efficacité des inhibiteurs de JAK1, l'abrocitinib et l'upadacitinib, a été évaluée dans des modèles murins établis de TEN et dans un modèle murin humanisé utilisant des cellules mononucléées du sang périphérique provenant d'un survivant de TEN.
De plus, dans des études humaines, un traitement JAKi hors AMM a été administré à sept patients présentant des chevauchements TEN ou SJS – TEN, en surveillant la récupération et les niveaux de phosphorylation de STAT1. Les patients infectés ont été exclus.
Résultats et discussion
Une médiane de 2 104 protéines ont été identifiées. Les résultats protéomiques ont mis en évidence des signatures distinctes entre TEN et DRESS. DRESS et TEN ont montré des profils protéomiques distincts dans les kératinocytes lésionnels. Dans TEN, il y avait une augmentation notable des protéines antimicrobiennes et une diminution de la superoxyde dismutase 1, indiquant une aggravation du stress oxydatif. Les kératinocytes DRESS présentaient plus du double des niveaux de protéines du complexe majeur d'histocompatibilité de classe I, suggérant une présentation améliorée de l'antigène.
Dans les cellules immunitaires lésionnelles, DRESS était enrichi en voies virales et possédait le plus grand nombre de protéines différentiellement exprimées, y compris l’histone méthylase unique EZH2. En revanche, TEN présentait une signature interféron dominante pilotée par STAT1. L'étude a également souligné que l'activation de la voie de l'interféron était particulièrement prononcée dans les macrophages, qui jouent un rôle clé dans la réponse immunitaire dans le RTE. Les cellules DRESS ont été enrichies pour les processus de réplication de l'acide désoxyribonucléique (ADN), tandis que les cellules TEN ont été associées à la signalisation des interférons de type I et II (IFN).
L'analyse protéomique a révélé que les macrophages présentaient l'expression la plus élevée des protéines de la voie de l'interféron, en particulier STAT1, par rapport aux cellules T CD4+ et CD8+. Dans l’analyse spatiale du protéome, les protéines liées au système du complément et à l’inflammation ont été régulées positivement dans les kératinocytes attachés et détachés, indiquant des voies inflammatoires actives.
Dans l'enquête sur la voie JAK/STAT, six protéines (WARS1, STAT1, S100A9, LYZ, GBP1 et APOL2) ont été régulées positivement de manière significative dans les kératinocytes et les cellules immunitaires du TEN, confirmant l'activation de la voie.
Parmi les gènes de cytokines, l’IFNG a présenté l’élévation la plus significative. L'article a démontré que cette régulation positive était liée à la cytotoxicité dirigée par les kératinocytes et au décollement de l'épiderme, contribuant à la pathologie grave observée dans le TEN. Les modèles in vitro et in vivo ont démontré que les PBMC tuaient efficacement les kératinocytes, inhibés par le tofacitinib, un inhibiteur pan-JAK.
Dans des modèles murins de TEN, le traitement JAKi a réduit la gravité de la maladie, la mort des kératinocytes et l'infiltration des cellules immunitaires. Dans les applications cliniques, les sept patients traités par JAKi ont survécu, montrant une amélioration clinique significative en quelques jours. Les niveaux cutanés de STAT1 phosphorylé ont diminué après le traitement, soulignant le potentiel des inhibiteurs de JAK pour la gestion du TEN.
Conclusion
En conclusion, l’étude démontre l’utilité de l’intégration des technologies émergentes d’omique spatiale résolues par type cellulaire, en particulier la protéomique spatiale, pour découvrir de nouvelles options de traitement qui profitent aux patients.
L’approche protéomique spatiale a permis aux chercheurs d’identifier des cibles moléculaires critiques telles que STAT1, qui était régulée positivement dans les kératinocytes et les cellules immunitaires, offrant ainsi de nouvelles informations sur la pathogenèse du RTE. Cette approche pourrait potentiellement révolutionner le traitement de diverses affections inflammatoires et oncologiques en identifiant des cibles médicamenteuses clés et en permettant une sélection de traitement plus précise.
Les résultats mettent en valeur le potentiel de la thérapie JAKi en tant que candidat aux essais cliniques pour améliorer les résultats chez les patients atteints de TEN.
