L'activation des cellules B est connue pour s’accompagner de remodelages des gènes d’immunoglobulines qui permettent la maturation d'affinité des régions variables d'Ig par hypermutation somatique SHM et la commutation de classe CSR. Ces deux processus sont sous le contrôle de la région régulatrice 3’ (3’RR) du locus IgH. Pendant la CSR, le locus IgH subit des changements tridimensionnels mettant les régions switch ciblés par AID à proximité de la région 3’RR afin de faciliter la recombinaison. La sous-unité MED1 du complexe Médiateur favorise cette interaction à longue distance avec la 3’RR mais elle intervient aussi dans la transcription germinale qui précède la CSR afin de faciliter l’activité d’AID. Comme récemment démontré chez la souris, la région 3’RR peut aussi être ciblée par des recombinaison médiée par AID, mais contrairement à la CSR, ce type de recombinaison qui joint la région Sμ et la 3’RR et qui s’appelle recombinaison suicide du locus IgH ou LSR entraîne une délétion complète de l’ensemble des gènes constants conduisant à la mort des cellules B par la perte de l’expression du BCR. Nous montrons maintenant que la LSR médiée par AID se produit aussi dans les cellules B humaines activées avec les deux régions 3’RR (3’RR1 en aval de Cα1 et 3’RR2 en aval de Cα2) et qui peut toucher l’allèle fonctionnel mais elle peut aussi être biallélique marqué par une quasi-absence de ce type de recombinaison dans les plasmocytes de la moelle mais aussi dans les cellules B mémoires quiescents du sang et qui peut par contre être réinduite à haut niveau lorsque les cellules B mémoires sont réactivées. Toutes nos conditions de stimulation utilisées in-vitro induit la LSR, sans permettre de discerner comment se fait « le choix » entre la CSR et la LSR. Nos résultats montrent par contre que la sous-unité MED1 semble influencer la transcription de la 3’RR et la recombinaison LSR chez la souris. L’inactivation conditionnelle de MED1 influence l’accessibilité transcriptionnelle et donc les recombinaisons sans affecter les marques épigénétiques du locus IgH. Cette étude de MED1 a aussi révélé que l’ensemble des processus stimulés par l’IgH 3’RR sont « Médiateur-dépendants » (SHM, CSR sans distinction de la cis et la trans-CSR, expression augmentée du locus dans les plasmocytes…), comme semble l’être également le processus de choix des segments variables au cours des réarrangements VHDJH. / B-cell activation is accompanied by remodeling of immunoglobulin genes resulting in affinity maturation of Ig variable regions by somatic hypermutation (SHM) and class switch recombination (CSR). These two processes are under the control of the 3' regulatory region (3’RR) of the IgH locus. During CSR, the IgH locus undergoes three dimensional changes bringing the AID-targeted switch regions near the 3'RR region to facilitate recombination. The MED1 subunit of the Mediator complex promotes this long-distance interaction with the 3'RR, but it is also implicated in germinal transcription preceding CSR in order to facilitate AID activity. As recently demonstrated in mice, the 3'RR region can also be targeted by AID-mediated recombination, but unlike CSR, this type of recombination joining the Sμ region and 3'RR (called Locus Suicide Recombination or LSR) results in a complete deletion of all the constant genes leading to B-cell death by loss of B Cell Receptor expression. We now show that AID-mediated LSR also occurs in activated human B cells with the two 3'RR (3'RR1downstream of Cα1 and 3'RR2 downstream of Cα2) and affects the functional allele. It can also be bi-allelic marked by the absence of this type of recombination in plasma cells of the bone marrow but also in quiescent blood memory B cells. LSR occurs at high level when the memory B cells are reactivated. All in-vitro stimulations induce LSR, without identifying conditions favoring either CSR and the LSR. Our results also show that the MED1 subunit appears to influence 3’ RR transcription and LSR in mice. Conditional inactivation of MED1 influences transcriptional accessibility and therefore recombination without affecting epigenetic markers of the IgH locus. This study also revealed that all the processes controlled by the 3'RR are "mediator -dependent" (SHM, CSR without distinction between Cis and Trans -CSR, increased expression of the IgH locus in the plasma cells ...), as well as the choice of varia ble segments during VDJH rearrangements

Cette thèse de doctorat s'est déroulée dans le cadre d'un projet européen FP7 (7th Framework Program) MSCA (Marie Sklodowska-Curie action) ITN (Initiale Training Network) EID (European Industrial Doctorates) appelé DISCo (a multidisciplinary Doctoral Industrial School on novel preventive strategies against Escherichia coli infections) coordonné par Mariagrazia Pizza et co-coordonné par Mickaël Desvaux. Ainsi, ce doctorat s'est déroulé pour moitié en Italie au centre de recherche GSK (GlaxoSmithKline) sur le site de Sienne sous la supervision de Roberto Rosini et la direction de Fabio Polticelli de Universita degli Studi Roma Tre. L'autre moitié de la thèse s'est déroulée en France à l'INRA, centre Auvergne-Rhône-Alpes sur le site de Theix sous la direction de Mickaël Desvaux et Grégory Jubelin comme co-encadrant. Cette thèse de doctorat participe au développement de nouvelles stratégies préventives aux infections aux E. coli pathogènes intestinaux (InPEC), en particulier E. coli entérohémorragiques (EHEC), par une stratégie vaccinale. Dans ce contexte, une approche de vaccinologie inverse a été mise en œuvre pour identifier de nouveaux antigènes candidats qui ont ensuite été délivrés par la technologie GMMA (Generalized Modules for Membrane Antigens). Par ailleurs, un domaine épitope potentiel chez les autotransporteurs, i.e. l'autochaperon, a été caractérisé par analyse des séquences protéiques et modélisation structurale. / Enterohemorrhagic E. coli (EHEC) are a major cause of large outbreaks mainly affecting developed countries. From 1982 to 2002, a total of 350 E. coli O157 outbreaks were reported in the United States. EHEC infection causes diarrheal disease often associated with clinical complications like hemorrhagic colitis and hemolytic uremic syndrome (HUS). Although efforts focused on hygiene have been implemented in the food supply chain to reduce the risk of the foodborne E. coli O157 infection, outbreaks caused by this pathogen are still common. In addition, antibiotic-based therapy is discouraged for their potential undesirable effect in releasing shiga-toxin from the bacteria. Among non-antibiotic preventing strategies, vaccine development is warranted, still nowadays a licensed vaccine specific for human use against EHEC is not available. In this study, we used the Reverse Vaccinology approach applied on the EHEC O157:H7 genome to select new potential vaccine candidates. We identified a panel of 24 of potential protein antigens and we successfully expressed three of them in Generalized Modules for Membrane Antigens (GMMA) delivery system. GMMA expressing these vaccine candidates resulted to be immunogenic, raising a specific antibody response for two of the selected antigens. In particular, immunization with MC001 candidate was able to reduce intestinal EHEC O157:H7 colonization lowering the bacterial count in feces, colon and ceacum tissues in mice. This candidate was found to be homologue to the Salmonella Typhimurium Lipid A deacylase enzyme (LpxR) and to our knowledge this study was the first report describing it as vaccine candidate. Also, gene distribution and sequence variability analysis showed that MC001 was mainly present and conserved in EHEC O157:H7 and in some EPEC. Given the high genetic variability among and within these pathotypes, the identification and inclusion of this conserved candidate in a vaccine might cover against major intestinal pathogenic strains. Furthermore, because it has been showed that during the infection process some autotransporters, as MC021 can be reactive, we also analysed molecular determinant with an important role for their proper secretion and folding, namely the autochaperon (AC) domain. It appeared the AC is a common feature of autotransporters but strictly associated with passenger domains exhibiting a –helix fold. Their exposition at the bacterial cell the surface further positions the AC as a potential antigenic target and/or development of new treatments. These findings further provide new research directions for the development of non-antibiotic preventive strategy against InPEC in human but also animal.

Les lymphomes diffus à grandes cellules B (DLBCL) sont la forme de lymphomes non–Hodgkiniens agressifs la plus fréquente chez l’adulte, et sont très hétérogènes à la fois sur le plan biologique et clinique. Bien que plus de la moitié des patients peuvent être guéris avec le traitement standard R-CHOP (combinant la polychimiothérapie CHOP aux anti-CD20 comme le rituximab) 30 à 40 % des patients échappent ou sont réfractaires au traitement, déterminant des morbidités et mortalités importantes liées au nombre limité d’alternatives thérapeutiques. L’objectif des travaux de cette thèse était centré sur les mécanismes de résistance thérapeutique dans ces lymphomes, et plus particulièrement les résistances au rituximab. Dans une première partie de la thèse, nous avons étudié le rôle de facteurs endogènes neuropeptidiques, les neurotrophines (NTs), et l’implication de leur signalisation dans la survie des cellules tumorales et leur sensibilité à l’apoptose induite par le rituximab. Nous avons montré dans un premier temps que les cellules B tumorales des patients présentaient des taux parfois élevés de neurotrophines (NGF, BDNF) et de leurs récepteurs de haute (Trk) et de basse affinité p75NTR. Puis les résultats obtenus in vitro sur des lignées cellulaires humaines de DLBCL et in vivo (xénogreffes tumorales) ont mis en évidence l’existence d’un axe de survie BDNF/TrkB/p75NTR pouvant interférer avec l’efficacité de l’immunothérapie. Cet axe contribue à la survie des cellules tumorales et pourrait aussi participer à la résistance thérapeutique aux anti-CD20 en modulant l’expression du CD20 à la surface des exosomes. En effet ces microvésicules, sécrétées en grande quantité par les cellules B tumorales, expriment le CD20 à leur surface et seraient à ce titre impliquées dans l’échappement thérapeutique en réalisant des « récepteurs –leurres » vis-à-vis des anticorps thérapeutiques. Dans une 2e partie de cette thèse, nous avons évalué dans les DLBCL le rôle potentiel de nouvelles cibles émergentes en oncologie, les prohibitines (PHBs) et le facteur d’initiation de la traduction eIF4A. Pour cela, nous avons utilisé un ligand de ces acteurs cellulaires de la famille des flavaglines, le FL3. Nous avons montré que le FL3 présente un effet apoptotique très important in vitro sur les lignées cellulaires de DLBCL et in vivo sur les tumeurs induites chez la souris. Nos travaux ont permis d’en préciser les mécanismes moléculaires, mettant en évidence le rôle des PHBs en lien notamment avec l’activation d’Erk1/2, et la formation et l’activité du complexe eIF4F dans la survie des cellules de DLBCL. Les données préliminaires obtenues à partir des biopsies de patients montrent, de plus, que la forte expression de PHB1 pourrait avoir une valeur pronostique dans ces lymphomes. L’ensemble de nos travaux ont permis de mettre en évidence de nouvelles voies de survie et d’échappement thérapeutique dans les DLBCL, qui pourraient permettre d’identifier aussi de nouveaux marqueurs biologiques à valeur diagnostique et/ou pronostique pour le choix de thérapies ciblées. / Diffuse large B cell Lymphomas (DLBCL) are the most aggressive and heterogeneous biological and clinical form of non-Hodgkin lymphomas in adults. Although more than 50% of patients can be cured with standard therapy R-CHOP (combining the CHOP chemotherapy to the anti-CD20 as rituximab) 30 to 40% of patients exhibit primary refractory disease or relapse after initial response to therapy, determining morbidities and significant mortality related to the limited number of treatment options. The aim of this thesis was focussed on therapeutic resistances of these lymphomas, notably those of rituximab. In the first part of this thesis, we have evaluated the role of endogenous factor signaling, the neurotrophins (NTs), in DLBCL cell survival and sensitivity to the cytotoxicity of rituximab. We showed first that a high expression of neurotrophines (NGF, BDNF) and their high (Trk) and low (p75NTR) affinity receptors was often found in tumor B cells of DLBCL patients. Results obtained in vitro, on human cell lines of DLBCL, but also in vivo (xenografts) showed evidence of a survival BDNF/TrkB/p75NTR axis that can interfere with the efficacy of immunotherapy. This axis promotes survival of tumor cells and may also participate in rituximab resistance in regulating CD20 expression at the surface of exosomes. Indeed, these microvesicles, secreted in large amounts by the tumoral B cells, express the CD20 and would be involved in the therapeutic escape acting as decoy receptors upon rituximab exposure. In the second part of the thesis, we evaluated in DLBCL the potential role of new oncogenic targets, PHBs proteins and the initiation factor of translation eIF4A. To this end, we used one of their ligands, a synthetic flavagline named FL3. We showed that FL3 determines a strong apoptosis in vitro on DLBCL cell lines and in vivo on tumors induced in mice (xenografts). Our works have clarified the molecular mechanisms, demonstrating involvement of PHBs, in correlation with ERK1/2 activation, and eIF4F complex formation and activity. Preliminary data obtained in patient biopsies showed a high expression of PHB1 in tumor B cells that may be decisive for cell survival and patient outcome lymphomas.Overall, present results show evidence of new survival and rituximab escape mechanisms in DLBCL, that should allow to identify new diagnostic and prognostic biomarkers for alternative therapeutic options.

Les protéines lipidées purifiées à partir d’extraits de pathogènes ou produites de façon recombinante ont démontré leur pouvoir immunogène. Malheureusement, ce type de protéines est généralement difficile à purifier et/ou à produire. Afin de résoudre ces difficultés, l’objectif de cette thèse a été de mettre au point un procédé de lipidation chimique d’antigènes protéiques d’intérêt vaccinal, présents naturellement sous forme lipidée mais produits de façon recombinante sous forme non lipidée. La lipidation chimique a ainsi été réalisée sur 2 protéines, à savoir rTbpB-dl provenant de N. meningitidis et rNWMN_A issue de S. aureus, par des lipopeptides synthétiques de structure minimale, Pam2CAG et Pam3CAG, ciblant respectivement les récepteurs TLR2/6 et TLR2/1. Ces lipopeptides ont été préalablement fonctionnalisés par des groupes réactifs aux fonctions thiols (maléimide ou bromoacétyle) afin de réaliser le couplage chimique. Des analyses physico-chimiques et biochimiques ont démontré que la modification des protéines antigéniques a bien été réalisée. La lipidation de rTbpB-dl et rNWMN_A par les lipopeptides a induit in vitro l’activation des cellules immunitaires murines et humaines via TLR2 et a également augmenté in vivo l’immunogénicité de ces protéines recombinantes, en présence ou non d’un adjuvant. De plus, ces protéines lipidées ont joué in vivo le rôle d’adjuvant en augmentant l’immunogénicité d'une protéine antigénique co-administrée. Notre procédé de lipidation chimique a été simple, rapide, de faible coût et répétable. Au final, ce procédé pourrait s’appliquer sur des antigènes protéiques d’intérêt vaccinal et de faible immunogénicité provenant de différents pathogènes et/ou sur des antigènes lipoprotéiques rencontrant des problèmes de production/purification. Il pourraitreprésenter un choix pertinent dans la mise au point et dans le développement de candidatsvaccins, en présence ou non d’adjuvant(s) et/ou d’autre(s) antigène(s) d’intérêt. / Lipidated proteins, purified from pathogens extracts or produced recombinantly, have demonstrated their immunogenic power. Unfortunately, this type of proteins is generally difficult to purify and/or to produce. To solve these difficulties, the objective of this thesis was to develop a process of chemical lipidation of protein antigens of vaccine interest, which are present naturally inlipidated form but produced recombinantly in non-lipidated form. The chemical lipidation was carried out on two proteins, namely rTbpB-dl from N. meningitidis and rNWMN_A from S. aureus, by minimum structure synthetic lipopeptides, Pam2CAG and Pam3CAG targeting receptors TLR2/6 and TLR2/1 respectively. These lipopeptides have been functionalized beforehand with thiolreactive groups (maleimide or bromoacetyl) for performing chemical coupling. Physicochemical and biochemical analysis have shown that the modification of the antigenic proteins has been achieved. The lipidation of rTbpB-dl and rNWMN_A by these lipopeptides induced in vitro activation of murine and human immune cells through TLR2. This lipidation also increased in vivo immunogenicity (mainly humoral) of the recombinant protein, in the presence or absence of an adjuvant. Furthermore, these lipidated proteins acted in vivo as an adjuvant by increasing immunogenicity of a co-administered antigen protein. Our process of chemical lipidation was simple, rapid, low-cost and repeatable. Taken together, this process could apply to antigens of protein nature, of vaccine interest and poorly immunogenic from different pathogens and/or to lipoprotein antigens encountering production/purification problems. It could be a relevant choice for the development of candidate vaccines, in the presence or absence of adjuvant(s) and/or other antigen(s) of interest.

Le système immunitaire muqueux, et plus particulièrement les réponses intestinales IgA sont essentielles non seulement à la défense contre les agents pathogènes, mais aussi au façonnement de la flore intestinale commensale. Dans les modèles murins de déficit en IgA, on observe une dysbiose intestinale majeure associée à une inflammation muqueuse, réversibles après restauration des IgA. Le but de ce travail est de décrire l'impact de l'absence d'IgA chez l'homme sur la composition du microbiote intestinal ainsi que ses conséquences locales et systémiques. L'étude comparative par analyse métagénomique des selles de 17 sujets déficitaires en IgA et de 34 donneurs sains retrouve l'absence de différence majeure en termes de répartition des phyla dominants, de diversité et de richesse génique bactériennes entre les deux groupes. En revanche, en analysant à l'échelon des espèces, on observe dans le déficit en IgA une surreprésentation d'espèces pro-inflammatoires et une sous-représentation d'espèces anti-inflammatoires. En outre, en l'absence d'IgA, nous observons la présence de réponses IgM qui opsonisent partiellement les genres ciblés par l'IgA, mais semblent maintenir la diversité au sein des Actinobactéries. Les patients présentent un biais phénotypique lymphocytaire T circulant (TH17) associé à des stigmates de translocation bactérienne. Enfin, l'absence d'IgA s'associe à une perturbation du réseau bactérien minimal "obligatoire". Ces résultats suggèrent que le déficit en IgA humain s'accompagne d'une dysbiose modérée associée à une altération de l'architecture du réseau bactérien induisant une hyperactivation du système immunitaire, malgré la présence de réponses IgM. / IgA responses play a key role in gut mucosa, defending host against pathogens but also shaping the commensal flora. In order to get insights into the specific contributions of IgA to host/microbial symbiosis in humans, we explored patients that lack only IgA, using gut microbial metagenomics and systems immunology. Microbiota composition was compared between 34 healthy controls and 17 selective IgA deficiency (sIgAd) patients. Contrary to what was observed in murine models of IgA deficiency, we show that human sIgAd is not associated with massive perturbations of gut microbial ecology, regarding phyla distribution, bacterial diversity and gene richness. A clear gut microbial signature is however associated to sIgAd: we found 19 over-represented MGS mainly described to be pro-inflammatory, but also 14 under-represented MGS, mainly known to be beneficial. We also explored local consequences of IgA deficiency, particularly whether IgM could replace IgA at host/bacterial interface. Using a combination of bacterial flow sorting and DNA sequencing, we therefore analysed the composition of IgM-coated microbiomes observed in sIgAd. We show that IgM only partially supply IgA deficiency, as not all typical IgA targets can also be opsonized by IgM, but nevertheless contribute to maintain Actinobacteria diversity. IgA deficiency is associated with a skewed circulating CD4+ T cell profile towards TH17, as well as markers of bacterial translocation. Finally, sIgAd is associated with a perturbation of the minimal bacterial network. Altogether our results suggest that human IgA deficiency is associated with a mild dysbiosis associated to systemic inflammation despite the presence of IgM

Les inhibiteurs des histones désacétylase (HDACi) constituent une classe prometteuse de médicaments anticancéreux. Ils peuvent déclencher la voie apoptotique et sont proposés pour le traitement des désordres hématologiques. Cependant, les HDACi qui ciblent les HDAC de classe II, tel que le vorinostat, sont également des agents réactivateurs potentiels de l’EBV, un virus qui infecte de manière latente plus de 90% de la population adulte dans le monde et est associée à de nombreux lymphomes de type B. L’étude de la commutation entre le cycle latent et le cycle lytique de l’EBV est essentielle pour appréhender l’impact des HDACi lors du!traitement des lymphomes B associés à l’EBV (risque du relargage de virions en grande quantité lors des traitements chimio thérapeutiques).Notre étude a porté sur l'effet de vorinostat (25 μM pendant 48h) sur des cellules tumorales B infectées par l’EBV : trois lignées de lymphomes de burkitt (BL2B95.8, BL41B95.8 et P3HR1), trois lignées lymphoblastoides (1602, PRI et RUD) et la lignée B95.8 de marmouset en cycle lytique de l’EBV (contrôle positif). Nous avons mis en évidence que le vorinostat peut induire la réactivation de l’EBV (P3HR1 et B95.8) ou à l’apoptose (BL41B95.8, BL2B95.8, 1602, PRI et RUD) avec une inhibition mutuelle de ces deux processus. Au niveau moléculaire, nous avons pu montrer que le vorinostat active constitutivement et simultanément le facteur de transcription initiateur de la réactivation MEF2D (par déphosphorylation) et la MAP kinase pro-apototique p38 (par phosphorylation) suite à la diminution de l’expression de la MAP kinase phosphatase (MPK1) dont p38 est un substrat. Le pré-traitement avec un inhibiteur de p38 (SB203580) a mis en évidence que cette MAP kinase est à la fois impliquée dans les processus de réactivation de l’EBV et d’’apoptose. Cependant, les lignées cellulaires pour lesquelles l'activation de p38 augmente fortement lors du traitement par le vorinostat, entrent directement en apoptose, sans qu’il puisse y avoir réactivation de l’EBV.Nos résultats suggèrent que le niveau d’activation de la MAP kinase p38 permet de réguler la balance réactivation/apoptose des cellules B infectées par l’EBV lorsqu’elles sont soumises à un agent inducteur de la réactivation, en particulier dans le cas de cellules de lymphomes B traitées par le vorinostat. Ils posent la question de l’utilisation des HDACi lors du traitement des lymphomes associés à l'EBV, avec le risque d’une réactivation virale selon le niveau d’activation intracellulaire de p38 et la nécessité d’utiliser simultanément un anti-viral tel que le ganciclovir. / Histone deacetylase inhibitors (HDAC) are a promising class of anticancer drugs. They can trigger the apoptotic pathway and are available for treatment of blood disorders. However, the HDACi that target HDAC class II, as vorinostat, also are potential reactivators agents of EBV, a virus that infects latently over 90% of the adult population worldwide and is associated with many type B lymphomas the study of switching between the latent cycle and the lytic cycle of EBV is essential to understand the impact of HDACi when treating B-cell lymphoma associated with EBV (salting risk virions in large quantities during the chemotherapeutic treatment).Our study focused on the effect of vorinostat (25 .mu.M for 48) on tumor B cells infected with EBV: three lines of Burkitt lymphoma (BL2B95.8, BL41B95.8 and P3HR1), three lymphoblastoid cell lines (1602 PRI and RUD) and B95.8 marmoset line in the lytic cycle of the EBV (positive control). We have demonstrated that vorinostat can induce EBV reactivation (P3HR1 and B95.8) or apoptosis (BL41B95.8, BL2B95.8, 1602, PRI and RUD) with a mutual inhibition of these two process. At the molecular level, we have shown that the active vorinostat constitutively and simultaneously initiating transcription factor reactivation MEF2D (by dephosphorylation) and MAP kinase p38 pro-apototique (phosphorylation) following the reduction in the expression of the MAP kinase phosphatase (MPK1) p38 which is a substrate. The pre-treatment with a p38 inhibitor (SB203580) showed that MAP kinase is both involved in the process of EBV reactivation and apoptosis. However, cell lines where p38 activation greatly increases during treatment with vorinostat, come directly into apoptosis, without there may EBV reactivation.Our results suggest that the level of activation of p38 MAP kinase helps regulate the balance reactivation / apoptosis of B cell EBV infected when exposed to an inducing agent for the reactivation, in particular in the case of cells B lymphoma treated with vorinostat. They raise the question of the use of HDACi in the treatment of lymphomas associated with EBV, with the risk of viral reactivation by level of intracellular activation of p38 and the need to simultaneously use an antiviral such as ganciclovir.

La maladie de Berger est la glomérulonéphrite la plus fréquente avec une estimation selon laquelle 1% de la population mondiale serait touchée. L’agent causal est une immunoglobuline (Ig)A anormale (polymérique et hypogalactosylée) qui se dépose dans le mésangium et provoque un dysfonctionnement rénal (protéinurie, hématurie) et des lésions glomérulaires. Dans 25% des cas, la maladie évolue sur 20 ans vers l’insuffisance rénale terminale. Des évidences, de plus en plus nombreuses, montrent que l’environnement microbien, en particulier bactérien, commensal ou pathogène, a un impact important sur le développement de la maladie. Au cours de ma thèse, j’ai d’abord étudié l’effet d’une molécule de la paroi bactérienne, le lipopolysaccharide (LPS), sur la production des IgA dans les muqueuses chez la souris normale. Les résultats que j’ai obtenus et ceux publiés permettent de proposer que la stimulation chronique des muqueuses par l’environnement microbien conduit à une augmentation de la production d’IgA néphrotoxiques, qui, du fait d’un déficit de leur récepteur pIgR mucosal, sont anormalement dirigées vers la circulation plûtôt que dans la lumière es muqueuses. Dans une seconde partie de mon travail, j’ai étudié l’effet du LPS sur le développement de la maladie de Berger dans un modèle de souris 1KI. Ces souris génétiquement modifiées produisent de l’IgA humaine et développent spontanément des dépôts mésangiaux d’IgA mais n’ont pas de protéinurie, d’hématurie ou de lésions glomérulaires. Nos résultats montrent que le LPS provoque une forte hématurie dans les souris 1KI lorsque celles-ci expriment le récepteur des IgA humaines, CD89, à la surface des polymorphonucléaires neutrophiles. En conclusion, mon travail de thèse a permis de mettre en lumière un impact de l’environnement microbien sur pIgR et sur les polymorphonucléaires neutrophiles dont la déficience ou l’activation pourrait contribuer au développement de la maladie de Berger. / IgA nephropathy is the most frequent glomerulonephritis worldwide. It features mesangial immunoglobulin (Ig)A deposits and proteinuria, hematuria and glomerular histological lesions. In 25% patients, it evolves, within 20 years, towards the end stage renal disease. Microbial environment, through the interaction with mucosa, is believed to play a crucial role in the development of the disease. The objectives of my work were to evaluate the effect of the microbial compound lipopolysaccharide (LPS) on the production of the nephritogenic IgA in the mucosa of mice and on the development of IgA nephropathy in the murine model 1KI that spontaneously develops mesangial IgA deposits without the other signs of the disease. Our results and those previously published suggest that the chronic stimulation of mucosa by microbiota leads to the increased production of nephritogenic IgA in the mucosa. These IgA, thanks to a deficient mucosal receptor pIgR in patients with IgA nephropathy, may be abnormally routed in the blood. We also showed that LPS provokes hematuria in the 1KI mice, when they express a specific IgA receptor, CD89, on the surface of polymorphonuclear neutrophils. Altogether our findings highlight the impact of microbial environment on pIgR and on polymorphonuclear neutrophils and thus, potentially, on IgA nephropathy.

Les Myeloid-Derived Suppressor Cells (MDSC) sont une population hétérogène de cellules myéloïdes immatures, regroupées en deux sous-populations : les monocytiques-MDSC (M-MDSC) et les polymorphonucléaires-MDSC (PMN-MDSC). Ces cellules ont des capacités immunosuppressives et peuvent exprimer le ligand PD-L1 induisant l’anergie des lymphocytes T qui expriment le marqueur PD-1. Au cours du sepsis, divers bouleversements immunologiques surviennent, et la fonction majeure des MDSC est probablement de réguler l’hyper-inflammation en participant à l’état d’immunodépression rencontré chez les patients. Ceux-ci ont alors un risque de développer des infections secondaires, et de réactiver des virus jusque-là en latence. Notre étude a pour objectifs de mettre en évidence l’origine des MDSC dans le sepsis, et d’approfondir leurs rôles dans l’état d’immunosuppression, notamment dans la réactivation du Torque Teno Virus (TTV). Nos résultats montrent tant ex vivo qu’in vitro, que dans le sepsis, les MDSC sont produites par la moelle osseuse, sous l’influence du G-CSF et de l’IL-6. Ces cellules exprimant PD-L1, sont augmentées dans le sang très tôt dans le sepsis et persistes au cours de l’hospitalisation. L’augmentation de la charge virale du TTV est observée dans le sang périphérique des patients, mais n’est pas corrélée à la fréquence des MDSC. Ces résultats suggèrent que lors d’un sepsis, l’orage cytokinique stimule la production de MDSC exprimant PD-L1 par la moelle osseuse, qui une fois en périphérie, vont participer à l’immunosuppression générale. / Myeloid-Derived Suppressor Cells (MDSC) are a heterogeneous population of immature myeloid cell, and are regrouped in two subsets: the monocytic-MDSC (M-MDSC) and the polymorphonuclear-MDSC (PMN-MDSC). These cells have immunosuppressive capacities and mainly act on T cells. MDSC can express the ligand PD-L1 and induce PD-1 expressing-T cells exhaustion. During sepsis, several immunological changes occur, and MDSC probably downregulate the hyper-inflammatory state, contributing to the immunosuppression phase encountered in patients after a sepsis. Immunocompromised patients can develop secondary infections, and reactivate latent virus. The aims of our study were to highlight the origin of MDSC in sepsis, and to explore their roles in the immunosuppression state, especially in the Torque Teno Virus (TTV) reactivation. Our results show, both ex vivo and in vitro, that in sepsis, MDSC originate from bone marrow are induced by G-CSF and IL-6. These PD-L1 expressing-cells are increased in peripheral blood very early in sepsis, and persist during hospitalization. These MDSC are able to inhibit T cells in vitro. The increase of TTV viral load is observed in peripheral blood of patients but is not correlated with MDSC frequencies. These results suggest that during sepsis, the cytokine storm boosts PD-L1 expressing MDSC’s production by bone marrow, which contribute in peripheral blood to the immunosuppression

Parmi les cinq isotypes d’anticorps présents chez l’Homme, les immunoglobulines A (IgA) prédominent dans les muqueuses. Les IgA sont produites dans le chorion sous forme majoritairement polymérique (pIgA) et sécrétées dans la lumière des muqueuses. Leur transport trans-épithélial est assuré par le récepteur aux immunoglobulines polymériques (pIgR), exprimé au pôle basal des épithéliums. Les pIgA ainsi sécrétées conservent le domaine extracellulaire du pIgR et sont appelées IgA sécrétoires (SIgA). Une fonction essentielle des SIgA intestinales est de maintenir microorganismes et antigènes alimentaires dans la lumière des muqueuses afin d’empêcher leur pénétration dans l'organisme. Néanmoins, la transcytose inverse des SIgA couplées à des bactéries a été décrite dans les plaques de Peyer où elle participe à la génération de la réponse immune contre ces bactéries. En outre, les travaux passés du laboratoire ont suggéré que le récepteur de la transferrine (CD71), surexprimé au pôle apical des entérocytes chez les patients cœliaques, interagit avec les SIgA couplées à des peptides de gliadines et permet leur transcytose inverse à travers l’épithélium intestinal. Ce travail de thèse a eu pour objectif de mieux caractériser l’interaction SIgA-CD71 dans les entérocytes humains. Dans un premier temps, nous avons utilisé la technologie CRISPR-Cas9 pour générer une lignée cellulaire intestinale humaine (Caco-2 TC7) dépourvue du récepteur CD71 (CD71KO). De manière inattendue, nous n’avons observé aucune altération de la fixation des SIgA sur les cellules Caco-2 CD71KO. Ce résultat nous a amenés à réévaluer le rôle de CD71 comme récepteur aux SIgA. Dans un second temps, nous avons vérifié et confirmé que les SIgA interagissent avec CD71, mais nous avons montré que cette interaction est indirecte. Nous avons ensuite criblé les récepteurs aux IgA déjà décrits dans la littérature et montré qu'aucun n'est responsable de la fixation des SIgA à la surface des cellules Caco-2 TC7. Ces résultats nous ont amenés à chercher le(s) autre(s) partenaire(s) du complexe SIgA-CD71. Par immunoprécipitation couplée à la spectrométrie de masse, nous avons identifié les protéines Secretory Carrier Membrane Protein 3 (SCAMP3), B-Cell Receptor-Associated Protein 31 (BCAP31) et Histocompatibility minor 13 (HM13) comme membres du complexe SIgA-CD71. En nous appuyant à nouveau sur la technologie CRIPSR-Cas9, nous avons montré qu’aucun de ses partenaires n’interagit directement avec les SIgA. Néanmoins, nos résultats suggèrent que SCAMP3 est nécessaire à l’oligomérisation de surface des complexes de fixation des SIgA. Enfin, l’internalisation des SIgA n'est pas altérée par l’absence de chacun des partenaires du complexe, suggérant que leur rôle advient durant le transport trans-épithélial des SIgA. L’ensemble de nos travaux montre que les SIgA interagissent avec l'épithélium intestinal via un complexe protéique composé d'au moins cinq membres : CD71, SCAMP3, BCAP31, HM13 et le(s) récepteur(s) inconnu(s) aux SIgA. Ces résultats complètent les travaux antérieurs sur le rôle physiopathologique des SIgA dans la maladie cœliaque et contribuent à souligner la complexité des interactions entre IgA et entérocytes. Une question importante sera d’identifier le(s) récepteur(s) aux SIgA et de déterminer le rôle des partenaires identifiés dans la transcytose inverse des SIgA par l’entérocyte. / Among the five isotypes of antibodies found in Humans, immunoglobulins A (IgA) are the most abundant in the mucosae. In the lamina propria, IgA are produced mainly as polymeric IgA (pIgA) and then secreted in the lumen. In fact, pIgA are translocated across the epithelium via the polymeric immunoglobulin receptor (pIgR), which is expressed at the basolateral side of the epithelium. Once secreted in the lumen, pIgA retain the extracellular domain of the pIgR and are called secretory IgA (SIgA). One of the main functions of intestinal SIgA is to restrain microorganisms and dietary antigens in the lumen, therefore, preventing their uptake through the epithelial barrier. However, retrotranscytosis of SIgA conjugated to bacteria has been described in Peyer’s patches where it participates to immune response. Moreover, previous works from the laboratory have suggested that transferrin receptor (CD71), which is overexpressed at the apical side of enterocytes from coeliac patients, interacts with SIgA bound to gliadin peptides and allows their retrotranscytosis across the intestinal epithelium. This thesis work aimed to further characterize the interaction between SIgA and CD71 in human enterocytes. We, first, generated a human epithelial intestinal cell line (Caco-2 TC7) devoid of CD71 expression (CD71KO) using the CRISPR/Cas9 genome editing method. Unexpectedly, flow cytometry experiments did not reveal a significant reduction of SIgA binding at the cell surface of CD71KO cells. Overall, our results indicated that CD71-SIgA interaction is indirect and may occur via additional protein partners through the assembly of a multifactorial protein complex. Therefore, we screened IgA receptors already known in the literature and showed that all are dispensable for SIgA binding at the surface of Caco-2 TC7 cells. In the effort to identify partner(s) within SIgA-CD71 complex, we set out mass spectrometry-based immunoprecipitation proteomics experiments and identified secretory carrier membrane protein 3 (SCAMP3), B-cell receptor-associated protein 31 (BCAP31) and histocompatibility minor 13 (HM13) as members of SIgA-CD71 complex. By generating knockout cell lines with the CRISPR/Cas9 system, we showed that none of these partners directly interacts with SIgA. However, our results suggest that SCAMP3 is required for the oligomerization of SIgA complexes at cell surface. Finally, we did not find any role in SIgA internalization for the different members of the complex, suggesting that they may play a role later on during SIgA retrotranscytosis. In conclusion, our work shows that SIgA interact with the intestinal epithelium via a proteic complex composed of at least five members: CD71, SCAMP3, BCAP31, HM13 and one or more unknown SIgA receptor(s). These results complement the previous works on the pathophysiologic role of SIgA in coeliac disease and underline the highly complex interaction between IgA and enterocytes. An important point to address will be to identify SIgA receptor(s) and to determine the role of the four other identified partners in SIgA retrotranscytosis across the intestinal epithelium.

Le locus des chaînes lourdes d’immunoglobulines (IgH) subit trois processus de remaniements géniques durant la lymphopoïèse B. Ces événements induisent des cassures de l’ADN potentiellement oncogéniques, d’où la nécessité d’une régulation extrêmement stricte. Ceci est dû aux deux principaux éléments cis-régulateurs du locus IgH. L’enhancer 5’Eµ régule les recombinaisons VHDJH qui établissent un répertoire antigénique fonctionnel lors des phases précoces. La région régulatrice en 3’ (3’RR) est essentielle aux hypermutations somatiques (SHM) et à la recombinaison de classe (CSR) aux stades tardifs, modifiant respectivement, l’affinité et les fonctions effectrices de l’Ig. La plupart des lymphomes B matures portent les stigmates de translocations d’oncogènes au locus IgH. Le but de ma thèse a été de mieux comprendre les interactions transcriptionelles entre les enhancers Eµ et 3’RR et évaluer si le ciblage de cette dernière pourrait se révéler une approche thérapeutique potentielle. Nous avons démontré que la 3’RR est l’élément essentiel qui contrôle la transcription du locus IgH dans les lymphocytes B matures. Elle est dispensable lors des phases initiales (recombinaisons VHDJH), mais agit comme silencer sur l’expression des segments DJH. L’analyse de la lymphomagenèse dans trois modèles murins porteurs d’une insertion de Myc en trois points du locus IgH a montré des différences dans les cinétiques d’émergence des lymphomes, leurs phénotypes et index de prolifération. L’effet de la 3’RR sur l’oncogène est suffisant pour l’émergence de lymphomes B. Son absence ne semble pas être préjudiciable au développement de réactions inflammatoires/immunes. Son ciblage pourrait donc se révéler une approche thérapeutique intéressante pour diminuer son activité transcriptionelle sur l’oncogène transloqué. Un rôle potentiel des inhibiteurs des histones désacétylases est à l’étude. / The immunoglobulin heavy chain locus (IgH) undergoes several changes along B-cell differentiation. VHDJH recombinations during the early stages give the diversity of the antigenic repertoire. Somatic hypermutation (SHM) and class switch recombination (CSR) during late stages allow affinity maturation and the acquisition of new effectors functions. These rearrangements are highly regulated and are under the control of the IgH locus cis-regulatory elements. The 5’ Eµ enhancer is important for VHDJH recombination. The 3’ regulatory region (3’ RR) is essential for both CSR and SHM. These events induce breaks into the IgH locus, making it a hotspot for oncogenic translocations. The aim of my thesis was to understand the transcriptional interactions between Eμ and 3'RR enhancers and to evaluate whether the targeting of the latter could be of a potential therapeutic approach. We have demonstrated that 3'RR is essential to control IgH transcription in mature B cells. It is dispensable during the initial stages of developement (VHDJH recombinations). At the pro-B cell stage, it has a silencer effect rather than a transcriptional one on the DJH segments expression. The analysis of lymphomagenesis in three mice models carrying an insertion of Myc in different locations at the IgH locus showed significant differences in lymphoma kinetics, phenotypes and proliferation index. 3'RR alone, as a major transcriptional activator of the IgH locus, is capable of leading to B-cell lymphomas. Its absence is not detrimental for the development of classical inflammatory/immune reactions. Its targeting may be of a potentially interesting therapeutic approach to decrease its transcriptional activity on the translocated oncogene. A potential role for histone deacetylase inhibitors is under study.