Les alloanticorps anti-HLA sont dirigés vis-à-vis de différents épitopes des molécules du système HLA. Cette immunisation survient lors d'une transplantation d'organe, de transfusions sanguines ou d'une grossesse. On retrouve aussi ces anticorps, lorsque les techniques de détection sont sensibles, en l'absence de tout évènement immunisant. En transplantation d'organe, rénale en particulier, la présence d'anticorps anti-HLA, du fait des lésions de rejet humoral qu'ils induisent, constitue une des premières causes de perte de fonction des greffons à moyen et long terme. Néanmoins, les cellules lymphocytaires qui sont la source de ces anticorps anti-HLA demeurent mal identifiées.Dans la première partie de ce travail, nous avons étudié, dans une cohorte de patients en attente de transplantation rénale, la distribution des différentes sous-populations lymphocytaires B circulantes par cytométrie de flux en relation avec la nature des évènements immunisants vis-à-vis du système HLA, la présence et la diversité des anticorps anti-HLA. Nous avons étudié en parallèle les concentrations sériques de BAFF ("B cell activating factor belonging to the TNF family"), principal facteur impliqué dans la survie et la différenciation des lymphocytes B matures. Nous avons retrouvé une association entre la présence et la diversité des anticorps anti-HLA, et l'augmentation de la proportion de lymphocytes B naïfs activés Bm2, par rapport aux autres sous-populations lymphocytaires B, et indépendamment de l'existence d'évènements immunisants. Les concentrations sériques de BAFF étaient également associées positivement à la présence et à la diversité des anticorps anti-HLA. Ces données suggèrent que l'augmentation des lymphocytes B naïfs activés et des concentrations sériques de BAFF favorise le développement des anticorps anti-HLA à la suite d'un événement immunisant. A l'instar du mécanisme évoqué en auto-immunité, BAFF pourrait intervenir en présence de l'alloantigène en favorisant la survie de clones B alloréactifs.Dans la deuxième partie de notre travail, nous nous sommes intéressés plus particulièrement à l'implication des lymphocytes B mémoire alloréactifs dans la réponse humorale anti-HLA. Pour détecter les lymphocytes B mémoire circulants, nous avons utilisé un test de stimulation polyclonale permettant leur différenciation en plasmablastes puis nous avons recherché et étudié la spécificité des anticorps anti-HLA produits dans les surnageants de culture. Un premier résultat important a été la possibilité de détecter, chez les patients présentant des anticorps anti-HLA, des lymphocytes B mémoire alloréactifs circulants plusieurs années après un événement immunisant. En deuxième lieu, la présence de ces lymphocytes B mémoire était associée au nombre d'évènements immunisants. En effet, les patients ayant développé, en l'absence d'événement immunisant des anticorps anti-HLA - dont nous montrons par ailleurs le caractère potentiellement pathogène - n'ont pas présenté de lymphocytes B mémoire alloréactifs circulants. Enfin, à l'aide du logiciel HLAMatchmaker, nous avons montré que les anticorps produits par les lymphocytes B mémoire étaient dirigés contre un nombre restreint d'épitopes partagés par plusieurs antigènes HLA, ce qui suggère une oligoclonalité du contingent B mémoire alloréactif. Chez les mêmes patients, les anticorps anti-HLA circulants présentaient une diversité de spécificité plus large, étant dirigés contre de multiples épitopes HLA. Ces résultats suggèrent l'existence d'au moins deux types de réponse humorale vis-à-vis des alloantigènes HLA : l'une aboutissant à la production de lymphocytes B mémoire et de plasmocytes à la suite d'une réaction de centre germinatif T-dépendante, l'autre impliquant seulement des plasmocytes, possiblement issus de réponses extra-folliculaires. Les facteurs orientant vers l'un ou l'autre type de réponse sont encore mal définis mais pourraient impliquer la dose et la voie d'exposition aux alloantigènes.

Le TRALI représente un œdème pulmonaire lésionnel aigu survenant au cours d’une transfusion. Son mécanisme étiopathologique encore très imprécis conduit aujourd’hui à une sous-estimation de son incidence. Des études clinico-anatomiques ont souligné le rôle central des polynucléaires neutrophiles (PMN) en montrant que le TRALI résulte de l’accumulation de PMN au contact de l’endothélium lésé des capillaires pulmonaires. De nombreux investigateurs ont tenté de définir le facteur déclenchant présent dans le produit sanguin transfusé et évoquèrent l’existence d’un conflit immunologique par infusion d’anticorps anti-HLA. En appui avec les données de la littérature, ce travail a pour but d’apporter une meilleure connaissance du mécanisme du TRALI afin d’en améliorer son diagnostic, sa prévention et la prise en charge du patient. Tout d’abord, nous confirmons l’implication des anticorps anti-HLA dans la survenue du TRALI en validant pour la première fois l’hypothèse du modèle en deux étapes: une première étape préalable est requise chez le patient présentant une situation clinique ou thérapeutique prédisposante qui aboutit à une pré-stimulation des PMN, puis une seconde étape, dépendante de l’apport d’anticorps anti-HLA lors de la transfusion, entraîne l’activation de la NADPH oxydase phagocytaire. Cela conduit à l’activation des PMN et la libération de dérivés réactifs de l’oxygène qui sont directement responsables de la lésion endothéliale pulmonaire et provoque une augmentation de la perméabilité endothéliale. Nous démontrons en plus l’existence d’un seuil d’anticorps anti-HLA nécessaire pour déclencher une forte activation des PMN. Enfin, nous avons mis en évidence un mécanisme d’activation des PMN par les anticorps anti-HLA faisant intervenir la formation de complexes immuns antigène – anticorps à la surface des PMN. Ces complexes immuns sont reconnus avec une affinité plus grande que les anticorps seuls par les récepteurs Fc des PMN. Cette double interaction au sein d’un même PMN pourrait favoriser la formation de cluster de récepteurs Fc activés au niveau de radeaux lipidiques, ce qui induirait une activation optimisée de ces récepteurs, entraînant une cascade de signalisation aboutissant à l’activation de la NADPH oxydase des PMN. Nos résultats constituent un rationnel scientifique solide pour accéder à une meilleure connaissance du TRALI. / TRALI represents an acute non-cardiogenic pulmonary oedema following blood transfusion. The unknown etiopathological mechanism of TRALI leads to an underestimation of the incidence. Clinical and anatomical studies highlighted the major role of neutrophils (PMN) and showed that TRALI results from an increased number of neutrophils within the pulmonary capillary endothelium. Many evidence suggest that antibodies recognizing human leukocyte antigens (HLA) present in the blood transfusion are the predominant trigger leading to TRALI. Towards theses findings, we investigated the precise mechanism in TRALI in order to get a better knowledge of its diagnosis, its prevention and the patient care. We confirm the major role of anti-HLA antibodies and validate for the first time the two-hit model: the first-hit related to the patient clinical condition leads to their PMN stimulation, followed in the second-hit by the infusion of blood products containing anti-HLA antibodies that activate the phagocytic NADPH oxidase. This event induces PMN activation and the release of reactive oxygen species that are directly responsible for the pulmonary endothelial damage and cause the endothelial permeability increase. We also demonstrate the cut-off of anti-HLA antibodies that raises PMN activation. Finally, we showed that both the antigen-binding and the Fc-binding systems to antibodies are needed to induce a major PMN activation. We found that the binding of anti-HLA antibodies to HLA antigens promote the formation of cluster of Fc receptors within lipid rafts. The translocation of Fc receptors into lipid rafts improve Fc receptors activation, leading to intracellular signal transduction and activation of effector functions, such as NADPH oxidase activation and release of reactive oxygen species involved in tissue damage.

Contexte : La réponse allo-immune induite par la transplantation à partir d'un donneur génétiquement différent est un obstacle majeur au succès de la greffe. Notre objectif est de caractériser les différents phénotypes de rejet d'allogreffe rénale et d'identifier la façon dont chacun est associé aux anticorps anti-HLA. Nous avons également évalué l’impact de certaines propriétés de ces anticorps, comme leur intensité ou leur capacité à fixer le complément, sur l'échec des allogreffes rénales. Pour finir, nous avons étudié l’impact pronostic des formes indolentes de rejets ainsi que l’apport des nouvelles technologies d’analyses transcriptomique des biopsies de patients transplantés. Méthodes : Nous avons utilisé une approche en population, basée sur l’étude de larges cohortes de receveurs de greffes rénales. L’étude concomitante des données immunologiques et histologiques, nous a permis de corréler les caractéristiques des anticorps anti-HLA circulants aux phénotypes lésionnels. Résultats : Nous avons identifié et caractérisé 4 types distincts de rejet : les rejets vasculaires médiés par les lymphocytes T (9%) et par les anticorps (21%), non reconnus par les classifications internationales, et les rejets cellulaires (46%) et humoraux sans vascularite (24%). Le risque de perte de greffons est le plus important dans les cas de rejet vasculaire médié par anticorps. Les anticorps dirigés contre le donneur (DSA) fixant le complément induisent un phénotype histologique plus sévère, dominé par des lésions inflammatoires et plus de dépôts de la fraction C4d du complément dans les greffons. En leur présence, le risque de perte de greffons est augmenté de 3,7 fois (IC95 1,9-7,2). Les formes indolentes de rejet médié par les anticorps sont également associées à un risque accru de perte du greffon. L’utilisation d’approches moléculaires permet d’améliorer la stratification du risque au sein du groupe des patients présentant des rejets humoraux. Conclusion : Ce travail répond à un besoin clinique pressant dans le domaine de la transplantation, celui de déterminer l’impact clinique des anticorps anti-HLA et d’améliorer la stratification du risque immunologique en se basant sur leurs propriétés et l’utilisation de nouvelles technologies pour mieux caractériser l’activité et le stade des rejets humoraux. / Background : The alloimmune response induced by transplantation from a donor who differs genetically from the kidney recipient has always been the major obstacle to graft success. The present work aimed to improve characterization of kidney-allograft rejection phenotypes and identify how each one is associated with anti-HLA antibodies. We also sought to determine whether characteristics of these antibodies i.e., their levels or complementbinding ability, might play a role in kidney allograft failure. Finally, we evaluated the clinical relevance of indolent forms of ABMR and the clinical relevance of new genes expression technologies to stratify the kidney recipients at risk for failure. Methods : We used a population-based approach in precisely phenotyped cohorts of kidney recipients. The design of our study, which is based on the concomitant evaluation of immunologic and histologic data, permits a precise connection of circulating anti-HLA antibodies with a phenotype of graft injury. Findings : We identified four distinct patterns of kidney allograft rejection: T cell-mediated vascular rejection (9%), antibody-mediated vascular rejection (21%), not included in international classifications, T cell- (46%) and antibody-mediated rejection without vasculitis (24%). Risk of graft loss was 9.07 times (95CI 3.6-19.7) higher in antibody-mediated vascular rejection than in T-cell mediated rejections (p<0.0001). Patients with post-transplant complement-binding DSA had more severe graft injury phenotype with higher inflammation and increased deposition of complement fraction C4d. They have the poorest graft survival with 3.7 fold increased risk of graft loss (95CI 1.9-7.2). Subclinical ABMR is a truncated for of rejection associated with risk of kidney allograft failure. Gene expression assessment in kidney allografts with early ABMR improves classification of individuals at risk for kidney allograft loss. Conclusion : This work addresses the unmet need of the deleterious impact of anti-HLA antibodies and the improvement of risk stratification in kidney transplantation. Recognition of distinct phenotypes could lead to the development of new treatment strategies. Gene expression assessment appears useful to evaluate disease activity, disease state and prediction of failure.

Les anticorps anti-HLA d’isotype IgG sont une cause de perte de greffon en transplantation d’organes.Les tests « single antigen » (SAFB) sont les outils les plus précis et sensibles pour l’identification desanticorps anti-HLA dirigés contre le donneur (DSA) dans le sérum des receveurs. Leur résultat semiquantitatif,la MFI, n’est pas parfaitement associé à l’issue clinique, ce qui pourrait être dû à plusieursraisons. Premièrement, nous avons montré que les SAFB de classe I détectent fréquemment des anticorpsanti-HLA dénaturé de classe I, incapables de se lier à la surface cellulaire et donc n’ayant pas designification clinique, alors qu’ils ont un impact négatif sur l’accès à la transplantation. Leuridentification a été réalisée par un traitement acide des billes et par un SAFB modifié, les iBeads®.Ces deux tests montraient de bonnes fiabilité et concordance, mais le traitement acide pouvait parfoisêtre mis en défaut alors que les iBeads® auraient une sensibilité légèrement inférieure aux SAFBclassiques. Deuxièmement, nous avons déchiffré l’interférence liée au complément : les IgG anti-HLA de forte MFIsont capables d’activer le complément à la surface des billes, conduisant à une accumulation desproduits de dégradation du C4 et du C3, capables de réduire la détection des IgG anti-HLA. Nousavons également démontré que les IgM anti-HLA étaient capables d’interférer avec la détection desIgG à travers une compétition pour l’épitope, un encombrement stérique et une activation ducomplément. Troisièmement, nous avons montré que la détection des DSA avec les SAFB dans les éluats debiopsies de poumons transplantés, preuve formelle que ces DSA interagissent avec le greffon,constituait un facteur de risque de perte du greffon. Nous avons également développé un système decapture en résonance plasmonique de surface permettant de déterminer la concentration et l’affinitédes anticorps anti-HLA, ce qui pourrait permettre d’étudier la façon dont les DSA interagissent avec legreffon. / IgG HLA antibodies are a cause of graft loss in organ transplantation. The single antigen flow beadsassays (SAFB) are the most precise and sensitive assays to identify donor specific HLA antibodies(DSA) in recipient’s sera. Their semi-quantitative readout, the mean fluorescence intensity (MFI), is notperfectly associated with graft outcomes, which could be due to several factors.Firstly, we showed that class I SAFB frequently detects denatured class I HLA antibodies which areunable to bind cell surface and then are clinically irrelevant, while they actually impact the access to atransplant. Their identification was performed through SAFB acid-treatment and a modified SAFBassay, the iBeads®. They had a high reliability and a good concordance, but the acid-treatment assaycan be put at fault in a few cases whereas iBeads® appeared slightly less sensitive than classicalSAFB. Secondly, we deciphered the complement interference phenomenon: high MFI level IgG HLAantibodies activate the complement cascade at bead surface, leading to the deposition of C4 and C3degradation products which are able to reduce IgG HLA antibodies detection. We also demonstratedthat IgM HLA antibodies interfere with IgG detection through competition for the epitope, allosterichindrance and complement activation. Thirdly, we demonstrated that the detection of DSA with SAFB in lung biopsy eluates, proving that theDSA interact with the graft, was a risk factor for graft loss. We further developed a capture system insurface plasmon resonance allowing the concentration and affinity of HLA antibodies to bedetermined, which could allow the way that the DSA interact with the graft to be studied.

Le pronostic est depuis longtemps un concept de base de la médecine. Hippocrate envisageait déjà le pronostic des maladies par l’étude des circonstances passées, l’établissement des faits présents, et enfin la prédiction des phénomènes à venir. Pour lui, tout l’art du pronostic était de savoir interpréter intelligemment ces informations, et ainsi moduler le pronostic en fonction de leur valeur relative. Une recherche à visée pronostique consiste toujours actuellement en l’examen des relations entre un état de santé connu au moment de l’investigation et un évènement futur. L’augmentation de l’espérance de vie implique que de plus en plus de personnes vivent avec une ou plusieurs maladies ou problèmes altérant leur santé. Dans ce contexte, l’étude du pronostic n’a jamais été aussi importante. Cependant, contrairement au domaine des essais cliniques randomisés dans lequel les recommandations CONSORT sont appliquées depuis plus de 20 ans et garantissent une recherche de qualité, la recherche pronostique commence seulement à se doter d’initiatives similaires. En effet, des recommandations TRIPOD ont été élaborées en 2015 et un groupe de travail, PROGRESS, s’est constitué en 2013 au Royaume-Uni et a fait le constat que les recherches a visée pronostique sont réalisées de façon très hétérogènes et malheureusement ne respectent pas toujours des standards de qualité nécessaires pour supporter leurs conclusions et garantir la reproductibilité des résultats (...) / Prognosis is historically a basic concept of medicine. Hippocrates already considered the prognosis of disease as the study of the past circumstances, the establishment of the present state of health and finally the prediction of future events. He presented the prognosis as the ability to interpret these elements and to adapt the prognosis regarding their relative values. Currently, the prognostic research is still based on the examination of the relationship between a well-established health condition at the time of the investigation and the occurrence of an event. The increase in life expectancy implies that more and more people are living with one or more diseases or with problems that can impair their health status. In this context, the study of the prognosis has never been more important. However, in comparison with the field of randomized clinical trials in which the CONSORT statement recommendations are implemented for more than 20 years in order to guarantee quality research, the prognostic research only begins to develop similar initiatives. Indeed, in 2015 the TRIPOD statement recommendations were provided and in 2013 a working group called PROGRESS was constituted in the United Kingdom and its members made the observation that prognostic researches are developed with considerable heterogeneity in the methodology used and unfortunately do not always meet the quality standards required to support their conclusions and their reproducibility (...)

Les alloanticorps anti-HLA sont dirigés vis-à-vis de différents épitopes des molécules du système HLA. Cette immunisation survient lors d'une transplantation d'organe, de transfusions sanguines ou d'une grossesse. On retrouve aussi ces anticorps, lorsque les techniques de détection sont sensibles, en l'absence de tout évènement immunisant. En transplantation d'organe, rénale en particulier, la présence d’anticorps anti-HLA, du fait des lésions de rejet humoral qu'ils induisent, constitue une des premières causes de perte de fonction des greffons à moyen et long terme. Néanmoins, les cellules lymphocytaires qui sont la source de ces anticorps anti-HLA demeurent mal identifiées.Dans la première partie de ce travail, nous avons étudié, dans une cohorte de patients en attente de transplantation rénale, la distribution des différentes sous-populations lymphocytaires B circulantes par cytométrie de flux en relation avec la nature des évènements immunisants vis-à-vis du système HLA, la présence et la diversité des anticorps anti-HLA. Nous avons étudié en parallèle les concentrations sériques de BAFF ("B cell activating factor belonging to the TNF family"), principal facteur impliqué dans la survie et la différenciation des lymphocytes B matures. Nous avons retrouvé une association entre la présence et la diversité des anticorps anti-HLA, et l'augmentation de la proportion de lymphocytes B naïfs activés Bm2, par rapport aux autres sous-populations lymphocytaires B, et indépendamment de l'existence d'évènements immunisants. Les concentrations sériques de BAFF étaient également associées positivement à la présence et à la diversité des anticorps anti-HLA. Ces données suggèrent que l'augmentation des lymphocytes B naïfs activés et des concentrations sériques de BAFF favorise le développement des anticorps anti-HLA à la suite d'un événement immunisant. A l'instar du mécanisme évoqué en auto-immunité, BAFF pourrait intervenir en présence de l'alloantigène en favorisant la survie de clones B alloréactifs.Dans la deuxième partie de notre travail, nous nous sommes intéressés plus particulièrement à l'implication des lymphocytes B mémoire alloréactifs dans la réponse humorale anti-HLA. Pour détecter les lymphocytes B mémoire circulants, nous avons utilisé un test de stimulation polyclonale permettant leur différenciation en plasmablastes puis nous avons recherché et étudié la spécificité des anticorps anti-HLA produits dans les surnageants de culture. Un premier résultat important a été la possibilité de détecter, chez les patients présentant des anticorps anti-HLA, des lymphocytes B mémoire alloréactifs circulants plusieurs années après un événement immunisant. En deuxième lieu, la présence de ces lymphocytes B mémoire était associée au nombre d'évènements immunisants. En effet, les patients ayant développé, en l'absence d'événement immunisant des anticorps anti-HLA - dont nous montrons par ailleurs le caractère potentiellement pathogène - n'ont pas présenté de lymphocytes B mémoire alloréactifs circulants. Enfin, à l'aide du logiciel HLAMatchmaker, nous avons montré que les anticorps produits par les lymphocytes B mémoire étaient dirigés contre un nombre restreint d'épitopes partagés par plusieurs antigènes HLA, ce qui suggère une oligoclonalité du contingent B mémoire alloréactif. Chez les mêmes patients, les anticorps anti-HLA circulants présentaient une diversité de spécificité plus large, étant dirigés contre de multiples épitopes HLA. Ces résultats suggèrent l'existence d'au moins deux types de réponse humorale vis-à-vis des alloantigènes HLA : l'une aboutissant à la production de lymphocytes B mémoire et de plasmocytes à la suite d'une réaction de centre germinatif T-dépendante, l'autre impliquant seulement des plasmocytes, possiblement issus de réponses extra-folliculaires. Les facteurs orientant vers l’un ou l’autre type de réponse sont encore mal définis mais pourraient impliquer la dose et la voie d'exposition aux alloantigènes. / Anti-HLA antibodies are directed against various epitopes of HLA molecules. They develop during organ transplantations, red cell transfusions or pregnancies. But anti-HLA antibodies are also detected with sensitive assays in the absence of any sensitizing event. In renal transplantation, anti-HLA antibodies, through the development of antibody-mediated rejection, represent the first cause of late allograft loss. Nevertheless, the mechanisms and the exact nature of B cells involved in anti-HLA antibodies synthesis are poorly understood.In a first part, we studied by flow cytometry in patients awaiting kidney transplantation the distribution of the different peripheral B cell subsets in relation with immunizing events, titer and diversity of anti-HLA antibodies. We also studied the serum levels of BAFF ("B cell activating factor belonging to the TNF family"), the main factor involved in survival and differentiation of mature B cells. We found an association between the presence and the diversity of anti-HLA antibodies, and the proportion of activated naive Bm2 B cells, at the expense of other subsets, independently of immunizing events. BAFF serum levels were also positively associated with the presence and the diversity of anti-HLA antibodies. These data suggest that the increase in activated naive B cells and in BAFF levels facilitate the development of anti-HLA antibodies, following an immunizing event. Similarly to what is observed in autoimmunity, BAFF could help to the positive selection of alloreactive B cell clones, in the presence of alloantigen.In a second part, we focused on the role of circulating alloreactive memory B cells in anti-HLA humoral response. To detect those alloreactive memory B cells, we used a polyclonal stimulation assay allowing the differentiation of memory B cells into plasmablasts and we studied the specificity of anti-HLA antibodies recovered from culture supernatant. A first important result was the detection, decades after an imunizing event, of specific alloreactive memory B cells, even in the absence of the antigen. The detection of those circulating alloreactive memory B cells was related to the strength of immunizing events, i.e. the number of different immunizing events in the history of patients. Indeed, patients with anti-HLA antibodies with no history of immunizing event had no circulating alloreactive memory B cells. Eventually, with HLAMatchmaker software, we showed that antibodies produced by memory B cells were directed against a limited number of epitopes shared by HLA antigens, which suggests an oligoclonality of the alloreactive memory B cell population. By comparison, serum antibodies displayed a greater diversity, with multiple epitopic specificities. These results suggest two distinct cellular arms of humoral response towards HLA epitopes: medullar plasma cells, involved in long term HLA antibodies synthesis, and memory B cells waiting for a recall response in the presence of the antigen. The factors involved in the choice of those two cellular fates are poorly understood but may involve dose and route of exposition to the alloantigen.