La myosite induite par les inhibiteurs de points de contrôle immunitaire (ICP) est une toxicité rare et grave dont la physiopathologie est partiellement connue. Les ICP sont utilisés en oncologie pour restaurer l’immunité antitumorale en levant l’inhibition de l’activité cytotoxique des lymphocytes T CD8+. L’objectif de ce travail est d’étudier les mécanismes physiopathologiques intratissulaires impliqués dans la survenue des dommages musculaires dans les myosites induites par ICP. Dix biopsies musculaires réalisées à visée diagnostique (n = 5 myosites induites par ICP et n = 5 contrôles sains) ont été étudiées en transcriptomique spatiale (Visium, 10x Genomics). Quatre biopsies musculaires ont été étudiées en transcriptomique en cellule unique après digestion enzymatique et mécanique du tissu et tri des cellules CD45+. Une validation des populations immunitaires intratissulaires a été faite par immunofluorescence et cytométrie de flux. Enfin, des expériences in vitro de stimulation par ICP ont été réalisées sur des infiltrats inflammatoires issus de biopsies musculaires (n = 8 myosites induites par ICP). Les analyses transcriptomiques in situ et unicellulaires de patients atteints de myosite ont permis d’identifier des populations lymphocytaires T CD4+ et CD8+ cytotoxiques contribuant aux dommages musculaires des myosites induites par ICP. En particulier, une population lymphocytaire T CD8+ résidente mémoire (CD69+ CD103+) a été mise en évidence en analyse transcriptomique et confirmée par immunofluorescence et par cytométrie de flux. Connues comme des cellules importantes pour l’immunosurveillance des sites muqueux, ces cellules expriment des points de contrôle immunitaire et sont productrices d’IFNγ et des molécules cytotoxiques (granzyme B, perforine), ce qui suggère leur rôle potentiel en tant que déclencheur de la toxicité. L’exposition in vitro des T CD8+ musculaires à un traitement par ICP induit une augmentation de leur cytotoxicité. De plus, ces cellules T CD8+ résidentes mémoires sont présentes plusieurs mois après la résolution de la myosite et également au sein du tissu musculaire sain. Ces travaux soulignent l’importance des lymphocytes T résidents mémoires dans la survenue de la myosite induite par les ICP, ce qui ouvre la voie à de nouvelles cibles thérapeutiques. Au-delà de cette situation pathologique, la découverte de T CD8+ résidents mémoires dans le muscle normal soulève la question de leur implication dans l’homéostasie tissulaire et ouvre des perspectives dans de nombreux domaines impliquant le muscle tels que la régénération musculaire, la thérapie génique musculaire ou les vaccins.

Le syndrome anti-synthétase (SAS) représente un sous-groupe important des myopathies inflammatoires idiopathiques principalement caractérisé par une myosite associée à une pneumopathie interstitielle et à la présence d’auto-anticorps anti-synthétase. L’infiltrat inflammatoire musculaire est composé non seulement de lymphocytes T avec une signature interféron (IFN) de type II, mais aussi de lymphocytes B et de plasmocytes. Les mécanismes lésionnels restent mal connus, que ce soit le rôle pathogène des lymphocytes T, ou celui des lymphocytes B musculaires. Une meilleure compréhension de ces mécanismes permettrait de mieux définir les cibles thérapeutiques. Afin de caractériser les phénotypes des populations de lymphocytes T et B ainsi que leurs interactions dans le tissu musculaire, nous avons réalisé la transcriptomique spatiale (Visium, 10x Genomics) sur des biopsies de patients avec un SAS anticorps antiJo1. Nous les avons comparées à des biopsies de muscles histologiquement normaux. Cette technique permet pour chaque domaines tissulaires (« spot ») de 50 μm de diamètre une analyse transcriptomique. Les analyses ont été réalisées avec le logiciel R et R studio. Nous avons analysé 5 biopsies de SAS et 5 de donneurs sains, représentant un total de 6210 domaines tissulaires. Une analyse non supervisée a permis d’identifier 13 clusters, dont 3 clusters de domaines tissulaires spécifiques du SAS. Parmi ces 3 clusters, deux étaient principalement caractérisés par la surexpression de gènes d’immunoglobulines (IGLC7, JCHAIN), mais aussi MS4A1 (CD20) et SDC1 (CD138) témoignant de la présence de lymphocytes B et de plasmocytes. Le 3e cluster contenait des transcrits correspondant à des cellules musculaires en régénération (MYH3, MYH8), des fibroblastes de type progéniteurs fibro-adipogéniques (COL1A1, PDGFRA) et des macrophages polarisés M1 (SPP1, SOD2, C1QA, CD68). Dans ce cluster on retrouvait aussi une signature IFN de type II (CD74, CXCL9, IFI30, SOD2), et l’expression des cytokines BAFF et APRIL impliquées dans la survie et la maturation des lymphocytes B. Dans un jeu de données publiques rassemblant les données de transcriptomique en noyau unique de macrophages [1], nous avons identifié un sous-type de macrophage, les macrophages IL4I1 responsables d’une production plus importante de BAFF. Ces macrophages sont issus d’une population de monocyte dépendant de l’IFNγ. Nous avons ensuite retrouvé la signature transcriptomique de ces macrophages IL4I1 dans notre cluster 2 (IL4I1, IDO1, STAT1, CXCL9). Cette signature était aussi présente au contact de nos domaines tissulaires contenant les lymphocytes B et les plasmocytes. Les données de transcriptomique spatiale suggèrent une réponse IFN de type II participant à la polarisation de monocytes en macrophages IL4I1 au niveau musculaire. Ces macrophages sont impliqués dans la production de cytokines nécessaires à la maturation et la survie des lymphocytes B et des plasmocytes observés dans le muscle des patients SAS.

Les myopathies nécrosantes auto-immunes (MNAI) sont caractérisées par la nécrose des fibres musculaires, des dépôts de complément sur les fibres musculaires non nécrotiques et un infiltrat inflammatoire macrophagique. Les MNAI présentent un mauvais pronostic fonctionnel lié à un remplacement musculaire fibro-adipeux. Cette étude vise à explorer les mécanismes physiopathologiques intratissulaires impliqués dans les séquelles des MNAI. Cinq biopsies musculaires de patient MNAI ont été étudiées en transcriptomique spatiale (Visium, 10x Genomics) et comparées à 15 myosites contrôles (non MNAI) et 5 biopsies de muscle histologiquement normal. Le transcriptome musculaire de 23 416 domaines tissulaires de 50 μm de diamètre a été séquencé et replacé sur les coupes histologiques des biopsies. Les zones d’intérêt histologique (nécrose) ont été annotées afin d’étudier leur profil transcriptomique. Les cellules progénitrices fibro-adipeuses (FAP) extraites du tissu musculaire MNAI et sain ont été cultivées in vitro et analysées par qPCR. Au total, 5129 domaines tissulaires MNAI ont été analysés et comparés à 15 364 domaines chez les myosites contrôles et 2923 chez les contrôles sains. Les analyses non supervisées ont permis d’identifier 7 groupes de domaines (clusters) ayant chacun un profil transcriptomique caractéristique. Parmi les clusters identifiés au sein de l’ensemble du jeu de données, 4 sont enrichis par les biopsies MNAI : ces clusters montrent un profil transcriptomique : (i) de fibrose (GSN, DCN, TAGLN), (ii) d’adipogenèse (PLIN1, FABP4, PLIN4), (iii) de stress des fibres musculaires (XIRP2, CSRP3, ANKRD2) et (iv) des gènes de réponse à l’interféron (ISG15, IFI6, IFI27). Les zones de nécrose et celles de fibrose expriment en particulier une signature de réponse à l’interféron (IRF3/STING). Ces domaines nécrotiques et fibrotiques sont enrichis en FAP ainsi qu’en macrophages résidents présentant des caractéristiques pro-fibrotiques (LGALS3+). De plus, les domaines du cluster adipeux sont en majorité en bordure des domaines fibrotiques et sont caractérisés par une signature métabolique adipogénique portée notamment par les macrophages. La culture des FAP issus de biopsies de patients MNAI et de biopsies contrôle n’a pas montré de différence des propriétés de prolifération et de différenciation entre les conditions. Cette observation suggère que le caractère pro-fibrosant et adipeux des FAP est dépendant de l’environnement tissulaire MNAI soulignant l’implication des populations macrophagiques de ces patients. Cette étude suggère l’importance de l’interaction entre les macrophages exposés à des dommages chroniques et les cellules progénitrices fibro-adipeuses dans la survenue des séquelles des MNAI. La signature IFN pourrait être secondaire à la libération de matériel génétique par les fibres musculaires nécrotiques et être impliquée dans la polarisation des macrophages.