Caractérisation des progéniteurs endothéliaux et stratégies d'expansion in vitro

Characterization of endothelial progenitor cells and putative strategies to improve their expansion

Université Paris Descartes Inserm Unité 765, Faculté de Pharmacie AP-HP, Hôpital Européen Georges Pompidou, Service d'Hématologie Biologique, 75000 Paris, France

Auteur de correspondance : pascale.gaussem@egp.aphp.fr

Reçu : 8 Janvier 2008

Résumé

L'injection de progéniteurs endothéliaux (PEC) cultivés ex vivo a montré une efficacité dans les modèles précliniques de néovascularisation ; cependant l'origine et la définition exacte de la population de cellules responsables de ces bénéfices cliniques restent controversées. Étant donné l'utilité potentielle des PEC comme produit de thérapie cellulaire, leur caractérisation moléculaire est primordiale. Nous décrivons ici les deux principaux types de PEC obtenus en culture cellulaire, et la mise en évidence par notre équipe des BMP2/4 comme marqueurs de PEC tardifs qui, de plus, jouent un rôle important dans la différenciation et l'expansion des PEC. Cette revue récapitule ensuite ce que l'on sait actuellement des différentes méthodes d'expansion ex vivo des PEC. Dans cette optique, nous avons choisi d'activer le récepteur PAR-1 de la thrombine. Nous rapportons une amélioration des propriétés angiogéniques des PEC activées via la participation des voies du SDF-1, des angiopoïétines et la synthèse de l'IL-8.

Abstract

Injection of endothelial progenitor cells (EPC) expanded ex vivo has been shown to increase neovascularization in preclinical models of ischemia and in adult patients, but the precise origin and identity of the cell population responsible for these clinical benefits are controversial. Given the potential usefulness of EPC as a cell therapy product, their thorough characterization is of major importance. This review describes the two cell populations currently called EPC and the means to find differential phenotypic markers. We have shown that BMP2/4 are specific markers of late EPC and play a key role in EPC commitment and outgrowth during neovascularization. Several authors have attempted to expand EPC ex vivo in order to obtain a homogeneous cell therapy product. One possible mean of expanding EPC ex vivo is to activate the thrombin receptor PAR-1 with the specific peptide SFLLRN. Indeed, PAR-1 activation increases angiogenic properties of EPC through activation of SDF-1, angiopoietin and IL-8 pathways. This review summarizes the characterization of EPC and different methods of ex vivo expansion.