Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Bien que la greffe de cornée est le type de transplantation connaissant le plus haut taux de succès, le rejet est la principale cause d'échec de greffe, surtout chez les cornée vascularisées. Comme l'aspect immunologique est primordial pour les greffes d'autres organes, nous analysons le volet sérologique, avec l'effet du crossmatch, et le volet tissulaire, avec l'effet des antigènes ABO, Lewis, HLA -A, -B et DR, chez une population de patients greffés au CHUL entre 1982 et 1995. Le suivi minimal est de 12 mois. Le crossmatch positif chez des patients présensibilisés par une greffe antérieure ou un rejet antérieur augmente le risque de rejet endothelial. Encore une fois, nous démontrons que ABO n'influence pas la survie de la greffe. Une incompatibilité Lewis ou HLA -A ou -B augmente le rejet chez les patients non-vascularisés.L'effet d'un mismatch HLA-DR n'a pas été démontré. / Québec Université Laval, Bibliothèque 2018

En 2013, la Société internationale de médecine transfusionnelle (ISBT) reconnaît 33 groupes sanguins et 339 antigènes érythrocytaires différents, dont plus de 297 sont déjà associés à un groupe sanguin. Les autres antigènes sont classés dans des séries et des collections en attendant la découverte de leur base moléculaire. En 1996, Geoff Daniels et collaborateurs identifiaient l’antigène PEL. À la suite de cette découverte, des travaux ont démontré qu’il est présent chez plus de 99,9% de la population en général et que le phénotype PEL négatif semble être spécifique à la population québécoise. À la lumière des caractéristiques connues à propos de l’antigène PEL, des analyses génomiques et protéomiques ont été effectuées dans le but de découvrir sa base moléculaire. Cependant, l’analyse des ARN messagers séquencés, ainsi que les résultats obtenus lors des expériences en protéomique, n’ont pas permis d’identifier la base moléculaire de l’antigène PEL.

Les antigènes testiculaires du cancer sont des cibles idéales pour l’immunothérapie du cancer car ce sont des protéines immunogéniques dont l’expression est restreinte aux cellules germinales et au cancer. Le but de cette étude est d’évaluer le potentiel de MAGE-A11, un antigène testiculaire du cancer, comme cible pour développer un vaccin contre le cancer de la prostate. Pour ce faire, l’anticorps monoclonal 5C4 qui a la capacité de reconnaître la présence de MAGE-A11 dans les tissus fixés et inclus en paraffine a été produit. De plus, l’expression de MAGE-A11 a été analysée sur plusieurs lignées de cellules cancéreuses. Il a été démontré que MAGE-A11 est exprimé dans plusieurs types de cancers notamment dans le cancer du côlon et du cerveau. Finalement, nous avons identifié trois épitopes du CMH classe II HLA-DR1 dans la protéine MAGE-A11 confirmant ainsi l’immunogénicité de cet antigène et son potentiel comme cible pour l’immunothérapie du cancer. / Cancer/testis antigens are ideal targets for cancer immunotherapy because of their limited expression in normal tissues, aberrant expression in malignancies and their immunogenic properties. The aim of this study was to evaluate the potential of cancer/testis antigen, MAGE-A11, as an immunotherapeutic target for development of a prostate cancer vaccine. To accomplish this, we produced the monoclonal antibody 5C4 that is capable of recognizing MAGE-A11 in formalin-fixed paraffin-embedded tissues. We also investigated the expression of MAGE-A11 in a wide variety of cancer cell lines to determine the scope of its expression in cancer. It was shown that MAGE-A11 is widely expressed in malignancies. The highest MAGE-A11 expression was observed in colon cancer and astrocytoma brain tumors. Finally, we identified three naturally processed MHC class II HLA-DR1 epitopes in MAGE-A11 protein, thus confirming its immunogenicity and its potential as a target for cancer immunotherapy.

Le cancer superficiel de la vessie (CSV) est caractérisé par un taux de récidive élevé (60%). L’immunothérapie non-spécifique au BCG est actuellement le traitement le plus utilisé pour contrer les récidives du CSV. Un vaccin ciblant spécifiquement un antigène tumoral pourrait être plus efficace que le traitement BCG. Nous avons montré que l’antigène tumoral MAGE-A9 est exprimé dans 63% des tumeurs superficielles et que son expression était associée à la récidive et à la progression. Cette étude visait à mieux caractériser l’immunogénicité de MAGE-A9 en identifiant les épitopes reconnus par les lymphocytes T CD4+ et en analysant la séroprévalence anti-MAGE-A9 chez des patients atteints de CSV. Des peptides candidats, identifiés in silico, ont été testés en essais de prolifération avec des T CD4+ de souris transgéniques HLA-A2/DR1 présensibilisées à l’antigène. Pour analyser la séroréactivitié anti-MAGE-A9, la protéine a été produite et purifiée à partir du système d’expression Baculovirus. Les résultats obtenus et les réactifs développés au cours de ce travail seront utiles pour l’élaboration d’une immunothérapie contre le CSV.

Les glycanes présents à la surface des cellules cancéreuses sont souvent modifiés par rapport à ceux d’une cellule saine. Or ces antigènes glucidiques n’induisent pas de réponse immune efficace. La GalNAc est le premier sucre fixé lors de la O-glycosylation de type mucine et ainsi ce sucre entre dans la composition de nombreux antigènes tumoraux. Le but de notre travail était de préparer des analogues synthétiques de la GalNAc susceptibles d’être incorporés à la surface de cellules cancéreuses et dans les mucines synthétisées par les tumeurs, afin d’augmenter la réponse immune vis-à-vis des glycanes tumoraux. Nous avons synthétisé chimiquement des analogues de la GalNAc afin de les tester in vitro en tant que substrats de la voie de « sauvetage » de la GalNAc chez les mammifères et donc d’enzymes impliquées dans cette voie : une kinase (GK2) et une UDP-pyrophosphorylase (AGX1) humaines. Les meilleurs candidats ont permis la synthèse de différents UDP-sucres et une GalNAc-transférase (ppGalNAc T1) bovine a pu être utilisée in vitro pour transférer certains de ces analogues, à partir de leur forme activée en UDP-sucre, sur des peptides. Nous avons donc pu montrer que certains des analogues synthétisés étaient capables de s’intégrer dans la voie de sauvetage et d’être incorporés dans des peptides. Le pouvoir immunologique des glycoconjugués de type mucine ainsi formés a été étudié chez la souris après couplage de ces glycoprotéines à une protéine immunostimulante (KLH). D’autre part, des cellules de mammifères ont également été cultivées en présence de ces analogues afin de vérifier leur incorporation au niveau des glycoconjugués de la surface des cellules. / Glycans are often present at the cancerous cell surface in a modified form compared to healthy cells. However, these carbohydrate antigens don’t lead to an effective immune response. GalNAc is the first sugar attached to mucin type O-glycans and is thus a component of numerous tumor antigens. The aim of our work was to prepare synthetic GalNAc analogs able to be incorporated at the surface of cancer cell and into mucins synthesized by tumors in order to increase the immune response toward tumor glycans. We chemically synthesized GalNAc analogs to test them in vitro as substrates of enzymes involved in the mammalian GalNAc salvage pathway: a human galactokinase (GK2) and a human UDP-pyrophosphorylase (AGX1). The best candidates allowed the synthesis of the corresponding UDP-sugars further used to test the transfer of those analogs onto peptides using a bovine GalNAc transferase (ppGalNAc T1). We have shown that some synthetic analogs could be integrated in the GalNAc salvage pathway and O-linked to peptides. Immunological properties of the glycoconjugates thus formed were studied in mice after coupling to an immunostimulant protein (KLH). Moreover, mammalian cells were cultivated in the presence of these analogs in order to check their incorporation into glycoconjugates at the cell surface.

L'enveloppe mycobactérienne contient de nombreux lipides uniques qui jouent un rôle clé dans leur pathogénicité. Certains lipides ont été identifiés comme antigènes, les glycolipides phénoliques (PGL), le lipoarabinomannane (LAM), les sulfoglycolipides diacylés (Ac2SGL) et les phosphatidylinositolmannosides (PIMs). Le but de cette thèse est la synthèse chimique des épitopes de deux glycolipides mycobactériens importants : les glycolipides phénoliques et les phosphatidylinositol mannosides. / The mycobacterial cell envelope contains many unique lipids which play a key role in the pathogenicity. Some of the lipids have been identified as antigens, the phenolic glycolipids (PGLs), the lipoarabinomannan (LAM), the diacylated sulfoglycolipid (Ac2SGL) and the phosphatidylinositolmannoside (PIMs). The main theme of this thesis is the chemical synthesis of the epitopes of two important mycobacterial glycolipids : phenolic glycolipids and phosphatidylinositol mannosides.

L’immunité humorale, que les lymphocytes B chapeautent via la production d’anticorps, fournit à l’organisme des armes solubles et spécifiques permettant de combattre une infection en cours, et d’en conserver une mémoire immunologique. Traditionnellement, on associe la réponse des lymphocytes B naïfs à la première apparition d’un antigène et celle des cellules mémoires à l’apparition subséquente d’un antigène déjà rencontré. Ces deux sous-populations, pouvant être distinguées par l’expression différentielle de la molécule CD27, circulent simultanément en périphérie chez l’humain. Au cours de ce projet de doctorat, la réponse in vitro des lymphocytes B naïfs (CD27) et mémoires (CD27+) isolés du sang a été étudiée, dans un système exploitant l’interaction CD40-CD154, normalement médiée par les lymphocytes T, en présence de facteurs solubles. Cette étude a mis en évidence la réponse distincte des cellules naïves et mémoires lorsque stimulées séparément, reflétant la disparité de leurs besoins. La comparaison de leur stimulation simultanée ou séparée a mis au jour une possible interaction entre les cellules B naïves et mémoires, suggérant une vision nouvelle de l’initiation de la réponse primaire in vivo. De plus, cette étude a permis l’identification d’une sous-population de cellules mémoires distinctes en périphérie, au phénotype CD27-IgG+, remettant en question l’utilisation du CD27 comme marqueur de cellules B mémoires chez l’humain. La comparaison des populations stimulées suggère qu’un rôle régulateur pourrait être associé à ces cellules mémoires, pouvant contribuer à contenir la réponse des cellules naïves une fois l’infection prise en charge. En bout de ligne, ce projet a permis de modéliser la réponse humorale primaire et secondaire en tenant compte de cette nouvelle sous-population mémoire, ainsi que des interactions entre cellules B pouvant intervenir in vivo. / Humoral immunity, managed by B lymphocytes and their antibody production, provides to the body soluble and specific weapons to clear current infections and to preserve an immunological memory. Traditionally, naive B cell response is associated with the first encounter with an antigen, while memory cell response is related to its subsequent appearance. Both populations, circulating in human peripheral blood, can be distinguished by the differential expression of the CD27 molecule. During this project, the in vitro response of peripheral naive (CD27) and memory B cells (CD27+) was studied, in a system exploiting CD40-CD154 interaction, normally provided by T cells, in the presence of soluble factors. This study highlighted a distinct response from naive and memory cells when separately stimulated, reflecting their different requirements. Comparison between their stimulation, together and separately, also underlined possible B-B cell interactions, suggesting a new vision of primary response initiation in vivo. Furthermore, this study conducted to the identification of a distinct memory cell subset in periphery, displaying a CD27IgG+ phenotype, which questions the use of CD27 as a memory B cell marker in humans. A potential regulatory role has also been suggested for the CD27-IgG+ memory subset, presumably aimed to suppress naive cell response once the infection is controlled. Overall, this project supports the elaboration of a model for primary and secondary humoral responses, taking into account the new memory subset identified and the interactions among B cells that likely occur in vivo.

La molécule HLA-DR du complexe majeur d'histocompatibilité de classe II (CMH-II) est fortement incorporée dans l'enveloppe virale du virus d'immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1). L'expression à la membrane cytoplasmique de cette même molécule est modulée à la baisse par la protéine virale Nef. D'autre part, Nef augmente l'expression de la chaîne invariante CD74, une autre protéine du CMH-II associée avec HLA-DR dans un complexe protéique immature. D'autres protéines accessoires virales, telles Vpu, interagissent avec le CMH-II. Vpu diminue l'expression de HLA-DR et interagit avec la portion intracellulaire de CD74. Cette étude a pour but de vérifier si les complexes immatures de CMH-II sont incorporés dans l'enveloppe virale du VIH-1. Elle veut aussi vérifier l'impact de la présence de Nef et de Vpu sur l'incorporation du CMH-II. La modulation à la baisse de HLA-DR et l'augmentation d'expression de CD74 induite par Nef ont été confirmées à la surface de lymphocytes T CD4+. La molécule CD74 représentant un complexe de CMH-II immature ne semble pas être incorporée dans l'enveloppe virale, peu importe la présence ou l'absence de Nef et de Vpu lors de l'infection. La présence de Nef ne semble pas influencer l'incorporation de HLA-DR qui demeure toujours fortement incorporée. Vpu semble important pour l'incorporation du HLA-DR, puisqu'un virus sans Vpu incorpore nettement moins de HLA-DR. Un mutant déficient en phosphorylation sur deux serines de Vpu, pour sa part, semble permettre une incorporation partielle de cette même molécule. Ces résultats semblent indiquer que HLA-DR est incorporée selon son stade de maturation et que Vpu est essentielle à l'incorporation de HLA-DR.

Encore aujourd'hui, la prévention de la grippe par la vaccination ou les approches thérapeutiques ne sont que partiellement efficaces. Les caractères d’hypervariabilité et de transmission du virus influenza lui permettent d’infecter les populations du monde entier malgré une immunité préexistante acquise par infection ou vaccination. En 2009 une éclosion de grippe A(H1N1) au Mexique s’est répandue mondialement et est devenue la pandémie A(H1N1)pdm09. Il devenait alors impératif d’étudier davantage ce virus influenza, notamment les sites antigéniques du virus qui sont les éléments clefs dans l’équilibre entre l’immunité des populations et la propagation du virus influenza. Pour étudier les sites antigéniques de la grippe A(H1N1)pdm09 et identifier leurs épitopes, leurs interactions et leurs immunodominances, nous avons créé des anticorps monoclonaux neutralisants (AcMoN) à l’aide de souris immunisées avec l’hémagglutinine recombinante du virus A(H1N1)pdm09. Les AcMoN obtenus ont été utilisés pour créer des mutants d’échappement in vitro. Nous avons ensuite introduit les mutations identifiées au sein des sites antigéniques de la HA1 par génétique inverse dans un virus réassortant (RG1) possédant six gènes du virus A/PR/8/34 (PA, PB1, PB2, M, NP et NS) et deux gènes (HA et NA) du virus pandémique A/Québec/144147/09. Ces virus ont été testés in vitro (par tests IHA et neutralisation) contre des sérums de furets immunisés contre le virus A(H1N1)pdm09 et in vivo (challenge infectieux ) chez des souris immunisées avec le vaccin influenza en vigueur au moment de l’étude puis infectées avec les virus mutants. D’autre part un AcMoN (appelé PN-SIA28) dirigé contre une portion conservée de la sous-unité HA2 responsable de la fusion du virus à la paroi cellulaire a également été testé quant à sa protection 24 heures post-infection sur des souris infectées avec les virus ; pandémique A/Québec/144147/09 (H1N1), A/WSN/33 (H1N1) et A/Victoria/3/75 (H3N2). Ces études ont permis d’obtenir 33 AcMoN qui ont conduit à l‘identification de 11 mutations d’intérêt immunologique, dont 6 au sein de sites antigéniques (T89R, G157E, G172E, N173D, K180E et A212E) et 5 en marge de ceux-ci (F128L, K180E, K256E, R269K, N311T et G478E). L’obtention de trois variants différents au sein du site antigénique ‘Sa’ adémontré l’immunodominance de celui-ci. Les mutations créées au sein des sites antigéniques sur des virus réassortants 6:2 ont démontré un grand potentiel de glissement antigénique. En effet, les souris immunisées avec la souche vaccinale sauvage n’ont pas été protégées suite aux infections par le virus muté aux sites antigéniques de la HA (RG1). L’AcMoN PN-SIA28 dirigé contre la région HA2 a quant à lui démontré une protection sur les souris infectées avec les virus issus des groupe phylogénétiques 1 (H1N1) et 2 (H3N2) de la HA. L’étude des sites antigéniques du virus A(H1N1) tel que menée dans ces travaux nous permet d’anticiper des mutations futures qui pourraient apparaître naturellement et causer des épidémies ne pouvant être freinées par le vaccin actuel protégeant contre la souche A/California/07/2009. De plus, la thérapie basée sur des AcMoN hétéro-sous-typiques dirigés contre des épitopes conservés ouvre une perspective thérapeutique qui complémente l’aspect préventif découlant de l’étude des sites antigéniques du virus influenza. / Presently, our ability to prevent influenza through vaccination or to remediate it therapeutically is still nowadays partially efficient. The hypervariability and the transmission aspects of influenza virus allow it to infect worldwide populations despite pre-existing immunity acquired through exposition or vaccination. In 2009, a new A(H1N1) virus in Mexico spread worldwide and became the A(H1N1)pdm09 pandemic virus. Since then, it was becoming imperative to study more deeply this influenza virus, especially its antigenic sites which are key elements in the equilibrium between population immunity and influenza virus propagation. In order to study the antigenic sites of flu A(H1N1)pdm09 and to identify their epitopes, their interactions and their immunodominances, we have generated neutralizing monoclonal antibodies (NMAbs) with mice immunized with recombinant hemagglutinin from A(H1N1)pdm09. The MAbs obtained were used for in vitro generation of escape mutants. Afterward, we introduced the identified mutations within the antigenic sites of the HA1 through reverse genetics in a reassortant virus (RG1) possessing six genes from virus A/PR/8/34 (PA, PB1, PB2, M, NP and NS) and two genes (HA and NA) from virus A/Quebec/144147/09. These viruses were tested in vitro (by HAI and neutralization) against sera of ferrets immunized with A(H1N1)pdm09 virus and in vivo (infectious challenge) in mice vaccinated with the current vaccine then infected with the mutant viruses. From another perspective, a MAb (named PN-SIA28) directed against a conserved portion of the HA2 subunit responsible for viral fusion to the host cell membrane, was tested for its protective properties 24 hour post-infection in mice infected with A/Quebec/144147/09 (H1N1) virus, A/WSN/33 (H1N1) virus and A/Victoria/3/75 (H3N2) virus. The study allowed us to obtain 33 MAbs and identify 11 mutations of immunological interest, from which 6 were inside antigenic sites (T89R, G157E, G172E, N173D, K180E and A212E), and 5 were outside them (F128L, K180E, K256E, N311T and G478E). The obtaining of three different variants for one single antigenic site ‘Sa’ demonstrates its immunodominance. The mutations created within the antigenic sites in reassortant 6:2 viruses could lead to high antigenic drift potential since mice immunized with the wild-type vaccine strain were not protected following infections with the RG1 virus having its HA antigenic sites mutated. PN-SIA28 MAb directed against the HA2 region showed protection of mice infected with viruses derived from HA phylogenetic groups 1 (H1N1) and 2 (H3N2). Our work, could allow to anticipate future antigenic drift which could appear naturally and cause epidemics not controlled by the actual vaccine directed towards A/California/07/09. Moreover, a therapy based on MAbs directed against conserved epitopes opens a therapeutic perspective that complements the preventive vaccine approach.