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.

Kidney transplantation is the best treatment for patients with end-stage renal failure. The main problem of kidney transplantation is however the development of a cellular and antibody-mediated (humoral) rejection. During the last decade, thanks to the advanced immunosuppression, prognosis of survival and function of transplanted organs has significantly improved. Nevertheless, humoral rejection remains very serious obstacle in high-risk patients, because it can permanently damage the graft. Therefore, before transplantation it is necessary to stratify patients into high and low risk groups for development of antibody-mediated rejection. Current immunogenetic tests performed before transplantation include, in addition to HLA typing, detection of panel-reactive antibodies. However, this test does not provide information about B cells which participate in the humoral response of the kidney recipient. Therefore, in the presented thesis we studied B cell reactivity and its regulation in transplanted patients. In this retrospective analysis we measured levels of the B cell activating factor, a cytokine regulating the function of B lymphocytes (BAFF). Current reports suggest that BAFF could serve as a marker of humoral rejection. Furthermore, we focused on B lymphocytes and their capacity to produce...

La thérapie antirétrovirale (ART) a permis d’augmenter l’espérance de vie et sa qualité chez les individus infectés par le VIH-1. Toutefois, l’inflammation chronique persiste et est associée à un excès du « B-cell activating factor » (BAFF). Cette cytokine est un facteur clé de la survie et la différenciation des lymphocytes B, en particulier pour ceux dits de la zone marginale (MZ) qui sont des populations B dites innées possédant un « B-cell receptor » (BCR) polyréactif. Dans le contexte de l’infection au VIH-1, l’excès de BAFF a été associé avec la dérégulation du compartiment B, l’hyperglobulinémie, ainsi que le bris de tolérance et l’apparition de manifestations auto-immunes. De plus, nous avons observé une augmentation de la fréquence d’une population présentant à la fois des caractéristiques de cellules B MZ et transitionnelles immatures (TI) que nous avons nommée « précurseurs des MZ » (MZp) dans le sang des individus infectés. Ces MZp partagent également certains marqueurs phénotypiques avec plusieurs populations B régulatrices (Breg) identifiées chez l’humain. Les objectifs de ce travail sont de 1) caractériser le potentiel Breg des MZp par l’analyse de leur transcriptome et par cytométrie en flux, puis 2) d’étudier l’impact de l’infection au VIH-1 et d’un excès de BAFF sur le potentiel Breg des MZp sanguins d’individus de la cohorte de la primo-infection (PHI) du réseau FRQS, et 3) d’étudier l’impact de l’infection au VIH-1 et d’un excès de BAFF sur la production d’anticorps spécifiques au VIH-1 et la possible contribution des MZp à l’hyperglobulinémie chez ces individus. Dans un premier temps, nos résultats démontrent que les MZp d’individus non infectés possèdent un important phénotype Breg caractérisé par l’expression des molécules régulatrices NR4As, CD83, CD39, CD73 et l’IL-10. Les MZp ont également une fonction régulatrice impliquant CD83 et PD-L1. Dans un deuxième temps, nos résultats démontrent que dans le contexte du VIH-1, ce potentiel est complètement altéré vu la diminution d’expression de ces molécules et par la perte de la fonction régulatrice, et qui est directement affectée par un excès de BAFF. Enfin, nous démontrons que les MZp des individus infectés ont un profil associé à l’épuisement et que les gènes impliqués dans l’activation menant à la production d’anticorps sont augmentés, au détriment de ceux associés à la régulation. De façon intéressante, les MZp provenant du sang d’individus infectés expriment à la hausse des transcrits de gènes IGHV impliqués dans la génération d’anticorps neutralisants du VIH-1. De plus, nous démontrons que la quantité et la qualité des IgG spécifiques au virus sont en lien avec le statut de progression de l’infection et le niveau des taux de BAFF qui y est associés. Ainsi, basé sur nos résultats, il serait possible d’envisager une étude avec des avenues thérapeutiques existantes, ciblant BAFF ou l’expression des NR4As, pour tenter de diminuer les niveaux de BAFF ou restaurer le potentiel Breg des MZp respectivement. De telles avenues, en combinaison avec ART, pourraient être intéressantes dans le but de diminuer l’inflammation chronique et restaurer l’immunocompétence chez ces individus. / Antiretroviral therapy (ART) has increased life quality and longevity of HIV-infected individuals. However, chronic inflammation persists and is associated with increased B-cell activating factor (BAFF). BAFF is a key survival and differentiation factor for B-cells, especially for marginal zone B-cells (MZ). MZ are innate-like B-cells that are known for their quick antibody responses and polyreactive B-cell receptor (BCR). In the context of HIV-1 infection, BAFF is found in excess in the blood of infected individuals and is associated with the dysregulation of the B-cell compartment, hyperglobulinemia, breach of tolerance and autoimmune manifestations. We reported an increase in the frequency of precursor-like MZ (MZp) B-cells in the blood of HIV-infected individuals. Interestingly, these MZp possess a phenotype that is similar to certain Breg populations identified in human. The objective of this work is to first characterize the Breg potential of MZp from HIV-uninfected individuals by RNAseq analyses and flow cytometry, and second to study the impact of HIV-1 infection and excess BAFF on the dysregulation of the Breg potential of MZp from blood samples of individuals from the primo-infection (PHI) cohort of the FRQS. Our third objective is to study the impact of HIV-infection and excess BAFF on HIV-1 specific antibodies and better understand the contribution of MZp to hyperglobulinemia in HIV-1 infected individuals. Our results showed that MZp from HIV-uninfected individuals possess a stong Breg phenotype characterized by high expression of regulatory molecules such as NR4As, CD83, CD39, CD73 and IL-10. They also have an important Breg function that involves CD83 and PD-L1. We also demonstrate that HIV-1 infection impairs the Breg potential of MZp by downregulating the expression of regulatory markers and by altering their function, which high BAFF levels can directly affect. Also, MZp from HIV-infected individuals present an exhausted profile and an increased expression of genes involved in immunoglobulin (Ig) production. Interestingly, MZp from the blood of HIV-infected individuals show increased expression of IGHV gene transcripts associated with broadly neutralizing antibodies. We find that the quantity and quality of HIV-Env specific IgG is linked with disease progression status and associated levels of BAFF. Our results suggest that existing therapeutic strategies targeting BAFF or NR4As expression could be contemplated in order to try reducing BAFF levels or for restoring Breg potential, respectively. As such, such avenues could be envisaged as adjunct to ART to lower the inflammatory burden and restore immune competence of HIV-infected individuals.

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 syndrome de Gougerot-Sjögren (SGS) est une maladie autoimmune (MAI) systémique inflammatoire chronique caractérisée principalement par la diminution des secrétions salivaires et lacrymales, aboutissant à une sécheresse de la bouche et des yeux. Elle affecte principalement les femmes autour de la ménopause. Au niveau physiologique, le tissu épithélial des glandes salivaires (GS) est infiltré par des lymphocytes, ce qui provoque l'apoptose des cellules épithéliales (CE). L'épigénétique pouvant jouer un rôle important dans le développement des MAI comme le SGS, nous avons analysé l'expression d'éléments rétroviraux endogènes humains (HERV) et des microARN. Par ailleurs, afin de mieux comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans les interactions lymphocytes-CE au niveau de la GS pathologique, nous avons mis en place un modèle de co-culture in vitro entre des CE et des lymphocytes B ou T (LB, LT). Nous avons également étudié le rôle de BAFF sur les CE qui expriment l'un de ses récepteurs, BR3.Dans un premier temps, nous avons montré que dans les GS des patients, les HERV et les miARN ont un profil d'expression distinct de celui des personnes saines, montrant ainsi une participation de l'épigénétique dans la pathologie. Dans un deuxième temps, nous avons montré que les CE entrent en apoptose suite à l'interaction directe avec les lymphocytes B etT, en faisant intervenir la voie Fas pour les LT et la voie de la PKCδ pour les LB. En lien avec l'apoptose induite par les LB, nous avons démontré que BAFF est impliqué dans la survie des CE, et que le blocage de sa signalisation ou la sous-expression de son récepteur conduit à la mort des CE. Nous pouvons supposer que les LB entrent en compétition avec les CE pour le signal de survie apporté par BAFF, et que les CE qui s'en trouvent privées meurent. Finalement, nous avons montré que plusieurs formes de BAFF sont produites parles CE et reconnues de manière différente par les anticorps anti-BAFF. Il pourrait s'agir d'isoformes plus ou moins glycosylés ou de variants de BAFF. Cependant d'autres études sont nécessaires afin de les identifier.

Chronic hepatitis C virus (HCV) infection is associated with cirrhosis, autoimmunity and lymphoproliferative disorders. We have previously reported a differential regulation of T and B lymphocytes by HCV core protein in vitro. In this report, we employed a translational approach to characterize the activation status of peripheral B cells from individuals with chronic HCV infection and to explore potential mechanisms for B-cell dysregulation in the setting of HCV infection. In contrast to the T-cell suppression observed in HCV-infected individuals, B cells exhibit a non-specific polyclonal activation phenotype, characterized by significantly higher levels of (1) the early activation marker, CD69, (2) the costimulatory molecule, CD86, and (3) the CCR5 chemokine receptor, CD195, when compared with B cells from healthy donors in response to phytohaemagglutinin (PHA) stimulation. Importantly, tumour necrosis factor- and Apo-L-related leucocyte-expressed ligand-1 (TALL-1), also known as B-lymphocyte stimulator (BLYS), was found to be up-regulated on the surface of B cells from HCV patients in response to PHA as well as HCV core antigen stimulation. This up-regulation of TALL-1 was associated with vigorous memory B-cell responses to viral antigenic stimulation. Additionally, suppressor of cytokine signalling-1 (SOCS-1), a negative feedback immunoregulator that is inhibited in B lymphocytes by HCV core in vitro, was also inhibited in B cells from HCV patients when compared with healthy donors. These findings suggest that TALL-1 over-expression and SOCS-1 suppression are associated with aberrant B-cell activation, providing a plausible basis for the B-cell clonal expansion underlying the lymphoproliferative disorders and autoimmune phenomena observed during chronic HCV infection.

Malgré la présence d’un traitement très efficace disponible pour les personnes vivant avec le virus de l’immunodéficience humaine (PVVIH) qui permet à celles-ci d’avoir une espérance de vie presque normale, une inflammation chronique demeure toujours, et celle-ci est la cause du développement prématuré de comorbidités associées au vieillissement, comme des maladies cardiovasculaires (MCV) telles que l’athérosclérose. Cette inflammation chronique se traduit entre autres par un excès de la molécule « B-cell activating factor » (BAFF), un facteur de survie et différenciation des lymphocytes B. L’excès de BAFF dans le contexte du VIH est associé notamment avec la dérégulation du compartiment des lymphocytes B, l’hyperglobulinémie, le bris de tolérance et certaines manifestations autoimmunes. De façon importante, nous avons caractérisé l’augmentation des fréquences des cellules B de la zone marginale de type précurseurs (MZp), une population innée dont la sélection implique BAFF, et qui chez les individus non-infectés a démontré une forte capacité régulatrice et anti-inflammatoire. L’objectif de ce travail était, dans un premier temps, d’identifier, à l’aide d’analyses transcriptomique et par cytométrie en flux, le phénotype des MZp provenant du sang des PVVIH. Dans un second temps, l’objectif de ce travail était d’étudier la corrélation entre les niveaux de BAFF et de son analogue « A proliferation-inducing ligand » (APRIL) avec la dérégulation des MZp ainsi que des marqueurs classiques du développement de MCV dans les spécimens sanguins provenant d’individus de la Cohorte Canadienne VIH et Vieillissement. Nos résultats démontrent une altération dans le phénotype B régulateur (Breg) des MZp, traduit par une baisse d’expression des récepteurs nucléaires NR4A1, NR4A2 et NR4A3, ainsi qu’une baisse de leur fonction régulatrice. Cette baisse d’expression et de fonction semble être directement en lien avec l’excès de BAFF dans le contexte du VIH. De plus, nous démontrons que BAFF corrèle avec plusieurs facteurs de risque pour le développement des MCV, tandis qu’APRIL corrèle négativement avec ceux-ci. De façon intéressante, APRIL est capable de moduler positivement l’expression des NR4As par les MZp in vitro. Nos résultats suggèrent que des stratégies permettant de moduler les niveaux de BAFF et/ou APRIL pourraient être envisagées afin de réduire le fardeau inflammatoire chez les PVVIH et restaurer l’immunocompétence des MZp. / Despite the existence of a very efficient treatment that allows people living with the human immunodeficiency virus (PLHIV) to live a relatively normal life, chronic inflammation persists and is the cause of the premature development of age-associated comorbidities, such as cardiovascular diseases (CVD) like atherosclerosis. This chronic inflammation involves an excess of “B-cell activation factor” (BAFF), a survival and differentiation factor for B-cells, especially for Marginal Zone B-cells (MZ), which are innate type B-cells that depend on BAFF for their selection. The excess of BAFF is associated with B-cell deregulations, breakage of tolerance and certain auto-immune manifestations. Notably, we have reported that frequencies of precursor MZ B-cells (MZp) were increased in the blood of HIV-1 infected individuals. As such, we have recently shown that in uninfected individuals, MZp possess strong regulatory and anti-inflammatory capacities. The objective of this work was to first, identify, based on transcriptomic and flow-cytometry analyses, the gene and molecular phenotype of MZ populations from the blood of PLHIV, and secondly, to study the correlation between levels of BAFF and its analogue, “A proliferation-inducing ligand” (APRIL) with MZ deregulation and classical CVD markers in blood samples from individuals of the Canadian HIV and Aging Cohort Study. Our results show an alteration in the regulatory B-cell (Breg) phenotype of MZp, related to a downregulation of the nuclear receptors NR4A1, NR4A2 and NR4A3. Furthermore, we find a reduction of the regulatory function of blood MZp. This diminished expression and function seems to be linked to the excess of BAFF in the HIV context. Furthermore, we demonstrate that BAFF correlates with several risk factors for atherosclerosis development, while APRIL negatively correlate with these factors. Interestingly, APRIL positively modulates the expression of NR4As by MZp in vitro. Our results suggest that BAFF and/or APRIL modulation strategies could be envisaged to lower the inflammatory burden in people living with HIV and restore MZp immunocompetence.

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La plupart des infections par le VIH-1 sont acquises lors de rapports hétérosexuels. En Afrique subsaharienne on observe 71 % des infections mondiales et 60 % des nouvelles infections par le VIH-1 touchent les femmes. Le tractus génital féminin (TGF) constitue la principale porte d’entrée pour le VIH-1 et joue un rôle important dans la défense de l’organisme contre les microorganismes pathogènes tout en maintenant une tolérance de la flore commensale. On y trouve les cellules épithéliales qui participent à l’élaboration des réponses immunes en collaboration avec les cellules dendritiques (DCs), mais également d’autres types de cellules immunitaires qui confèrent une protection à la muqueuse vaginale, notamment à travers la production de cytokines et de chimiokines. Nous avons établi une cohorte de travailleuses du sexe (CSWs) au Bénin et nous avons identifié des femmes hautement exposées et séronégatives au VIH-1 (HESN), qui demeurent séronégatives après plus de sept années actives dans le travail du sexe. Les personnes HESN étant un excellent modèle d’immunité naturelle contre le VIH-1, le but de notre projet consiste donc à étudier les cellules immunitaires impliquées dans la protection de l’hôte face au VIH-1, au niveau du tractus génital féminin. Nous émettons l’hypothèse que le maintien de faibles conditions inflammatoires dans le TGF des femmes HESN préviendrait une activation immunitaire excessive en préservant l’intégrité de la barrière de la muqueuse vaginale et contribuerait ainsi à maintenir une protection contre l’infection par le VIH-1. Des études antérieures sur les HESN béninoises et kenyanes ont démontré que ces femmes présentent de faibles niveaux d’inflammation dans leur TGF inférieur. En accord avec cela, nous avons observé de faibles niveaux de BLyS/BAFF dans la muqueuse vaginale des HESN comparativement aux travailleuses du sexe séropositives (CSWs+ HIV+). BLyS/BAFF est une molécule importante pour la différenciation des cellules B et pour la sélection de cellules B de première ligne de la zone marginale (MZ). De ce fait, nous rapportons pour la première fois la présence de cellules B CD1c+ de type MZ qui sont capables de se lier naturellement à la gp120 glycosylée, au niveau de la muqueuse vaginale. Or, des cellules B CD1c+ exprimant IgG sont augmentées chez les CSWs+ HIV+ comparativement aux HESN, ce qui pourrait contribuer à l’hyperglobulinémie observée dans le TGF inférieur des CSWs+ HIV+. Les faibles niveaux de BLyS/BAFF retrouvés dans la muqueuse vaginale des HESN semblent donc préserver une homéostasie au sein du compartiment B et des cellules B CD1c+ du TGF. De plus, nous y détectons une réactivité des IgG1 avec la gp-41 de l’enveloppe virale, qui pourrait contribuer à leur immunité naturelle. Avec les cellules épithéliales, les DCs sont l’une des premières à être en contact avec le virus dans le TGF. Elles jouent un rôle essentiel dans l’orchestration des réponses immunitaires. Nous pensons que les DCs contribuent au maintien de faibles conditions inflammatoires dans le TGF des HESN, prévenant ainsi l’activation immunitaire excessive et préservant l’intégrité de la barrière muqueuse de façon à maintenir une protection/contrôle contre le virus. Nous avons caractérisé une population myéloïde endocervicale « tolérogénique » HLA-DR+CD14+CD11c+ exprimant HLA-G, ILT4, CD103 et de forts taux d’IFN-α et d’IL-10 dont la fréquence relative était augmentée au niveau du col de l’utérus des HESN comparativement aux CSWs+ HIV+. De plus, des populations Tregs/Tr1 étaient aussi augmentées chez les HESN. Ces données reflètent à la fois une réponse antivirale et une contribution au contrôle des conditions inflammatoires dans le TGF des HESN. Afin de mieux comprendre la nature des cellules myéloïdes tolérogéniques, nous avons voulu dériver des monocytes en cellules dendritiques (MoDCs). Toutefois, nous avons remarqué que la différenciation des MoDCs des HESN était altérée. Suite à cela, nous avons caractérisé le profil transcriptomique des monocytes. Les résultats préliminaires mettent en lumière l’éventuel rôle des récepteurs nucléaires NR4A dans la modulation des MoDCs et, possiblement, sur le plan des cellules myéloïdes tolérogéniques chez les HESN. Dans l’ensemble, ces résultats nous ont permis d’acquérir de nouvelles connaissances sur les mécanismes mis en place chez les HESN dans l’immunité naturelle contre le VIH-1. / Most HIV-1 infections are acquired through heterosexual intercourse. In sub-Saharan Africa, 71% of global infections are observed and 60% of new HIV-1 infections affect women. The female genital tract (FGT) constitutes a main portal of entry for HIV-1 and plays an important role in protecting the host against pathogens while maintaining a tolerance to a commensal flora. FGT immunity involves genital epithelial cells as well as dendritic cells (DCs) and many other types of immune cells which confer protection, through the production of chemokines and cytokines. We established a cohort of commercial sex workers (CSWs) in Benin and identified HIV-1 highly exposed seronegative (HESN) individuals, who remain uninfected after more than seven years of active prostitution. These HESN individuals being an exceptional model of natural immunity against HIV-1, the aim of our project is to characterize immune cells involved in protection from HIV-1 infection, in the female genital tract. We hypothesize that maintenance of low inflammatory conditions in the FGT of HESN women helps to prevent excessive immune activation likely preserving the mucosal barrier integrity and would help to maintain a protection against HIV infection. Previous studies of Beninese and Kenyan HESN have shown that these women have a low inflammatory profile in their lower FGT. Accordingly, we found that vaginal mucosa of HESN had lower soluble BLyS/BAFF levels when compared to HIV-infected CSWs (CSWs+ HIV+). BLyS/BAFF is highly recognized for its role in B-cell ontogenesis, as well as cell fate decision towards the innate marginal zone (MZ) B-cell pool. For the first time, we report the presence of genital MZ-like CD1c+ B-cells that naturally bind to fully glycosylated gp120 in the vaginal mucosa. However, CD1c+ B-cells expressing IgG are increased in the lower FGT of CSWs+ HIV+ when compared to HESN, suggesting that these cells could contribute to the hyperglobulinemia observed in the lower FGT of CSWs+ HIV+. The low levels of BLyS/BAFF found in the vaginal mucosa of HESN thus appear to preserve homeostasis of the FGT B cell compartment and CD1c+ B-cells. In addition, we detect a reactivity of IgG1 to HIV-gp41 in cervico-vaginal lavages (CVL) supernatants of HESN, which could contribute to their natural immunity. Epithelial cells and DCs are one of the earliest cell types to sense the virus in the FGT. They play a key role in the orchestration of immune responses. We characterized a "tolerogenic" endocervical myeloid HLA-DR+CD14+CD11c+ population expressing HLA-G, ILT4, CD103 and high levels of IFN-α and IL-10, that was increased in the cervix of HESN when compared to CSWs+ HIV+. In addition, frequencies of Tregs/Tr1 cells were also increased in HESN. We believe that DCs contribute to maintaining low inflammatory conditions in the FGT of HESN, preventing excessive immune activation and preserving the integrity of the mucosal barrier to maintain a protection/control against the virus. These data reflect both an antiviral response and a contribution to the control of inflammatory conditions in the FGT of HESN. To better understand the nature of tolerogenic myeloid cells, we wanted to derive monocyte-derived dendritic cells (MoDCs). However, derivation of blood MoDCs was impaired in HESN. As a result, we decided to characterize the transcriptomic profile of total blood monocytes. Preliminary results appear to demonstrate the possible role of NR4A nuclear receptors in MoDCs modulation, and possibly in tolerogenic myeloid cells in HESN. Overall, our results contribute to a better understanding of the mechanisms established by HESN in natural immunity to HIV-1.

Les cellules dendritiques (DC) sont parmi les premières cellules à rencontrer le virus d’immunodéficience humaine (VIH) au niveau des muqueuses. De plus, le fait que les DC sont, de manière directe ou indirecte par le virus et ses composantes, altérées tant par leur nombre, leur phénotype et leur fonction suggère leur implication dans les dérégulations des cellules B. Selon cette hypothèse, des études longitudinales impliquant des individus infectés au VIH-1 présentant différents profils de progression clinique menées dans notre laboratoire ont démontré que les altérations des cellules B sont concomitantes à une augmentation de l’expression de BLyS/BAFF dans le sang ainsi que par les DC myéloïdes (mDC) sanguines. De plus, lors de travaux antérieurs utilisant le modèle murin VIH-transgénique, les altérations des cellules B ont démontré une implication des DC et d’un excès de BLyS/BAFF, et ce, dépendamment du facteur négatif du VIH (Nef). Dans cette optique, nous investiguons dans cette présente étude l’implication de Nef dans la modulation du phénotype des DC ainsi que dans les dérégulations des cellules B. Chez tous les patients virémiques infectés au VIH-1, nous avons détecté la présence de Nef dans le plasma ainsi qu’au niveau des mDC et de leurs précurseurs d’origine monocytaire, tout au long du suivi de la progression clinique et au-delà de la thérapie antirétrovirale (ART). La surexpression de BLyS/BAFF est associée à la présence de Nef au niveau des mDC et de leur précurseur.. Des essais in vitro ont permis de démontrer l’induction d’un phénotype proinflammatoire par des mDC dérivés de monocytes lorsqu’en présence de Nef soluble, via l’augmentation de l’expression de BLyS/BAFF et de TNF-α, et où cet effet est bloqué par l’ajout de l’acide rétinoïque. Nos résultats suggèrent donc que Nef est impliquée dans le déclenchement et la persistance des dérégulations des cellules B retrouvées chez les individus infectés au VIH-1. Basé sur nos observations, une thérapie adjointe impliquant le blocage de BLyS/BAFF et/ou Nef pourrait contribuer au contrôle de l’inflammation et des altérations des cellules B. De plus, la quantification de Nef post-ART pourrait s’avérer utile dans l’évaluation du statut des réservoirs. Précédemment, nous avons démontré que les dérégulations des cellules B sanguines de ces mêmes individus présentant un profil de progression rapide et classique sont accompagnées par l’augmentation de la fréquence d’une population partageant des caractéristiques des cellules B transitionnelles immatures (TI) et des cellules B de la zone marginale (ZM), que nous avons nommé les cellules B précurseur de la ZM. Toutefois, cette population est préservée chez les contrôleurs élites, chez qui nous avons trouvé une diminution significative de la fréquence des cellules B de la ZM présentant des marqueurs phénotypiques plus matures. Récemment, ces cellules ont été associées à un potentiel de fonction régulatrice (Breg), motivant ainsi notre poursuite, dans cette étude, de la caractérisation de ces cellules B. Comme pour les individus non infectés au VIH-1, nous avons démontré que les cellules B matures de la ZM contrôlent leur capacité de production d’IL-10 chez les contrôleurs élites, contrairement à une augmentation chez les progresseurs rapides et classiques. Aussi, les cellules B précurseur de la ZM des contrôleurs élites fournissent une expression importante de LT-α lorsque comparés aux individus non infectés au VIH-1, alors que cet apport de LT-α est attribué aux cellules B TI chez les progresseurs. Le contrôle de la progression clinique semble associé à un ratio en faveur de LT-α vs IL-10 au niveau des cellules B précurseur de la ZM. Nos résultats suggèrent qu’un maintien de l’intégrité du potentiel régulateur ainsi qu’une expression augmentée de LT-α par les cellules B de première ligne, telles les populations de la ZM, sont impliqués dans le contrôle de la progression clinique du VIH-1, possiblement par leur contribution à la modulation et l’homéostasie immunitaire. De telles populations doivent être considérées lors de l’élaboration de vaccins, ces derniers cherchant à générer une réponse protectrice de première ligne et adaptative. / In the context of HIV-1 infection, DC are amongst the first cells to encounter the virus at the mucosal surfaces, and are directly and indirectly affected by the virus or its components. The fact that DC are altered in number, phenotype and function in the context of HIV, suggest they may be involved in driving B cell dysregulations, which occur as early as in the acute phase of HIV-infection and are not fully restored by therapy. As such, in recent longitudinal studies involving HIV-infected individuals with different rates of disease progression, we have shown that B cell dysregulations were associated with increased BLyS/BAFF expression in plasma and by blood myeloid DC (mDC). In previous work with HIV-transgenic mice, B cell dysregulations involved DC, excess BLyS/BAFF and were dependant on the HIV negative factor (Nef). We therefore aim to investigate the impact of HIV-Nef in modulating DC phenotype and B cell dysregulations. Blood samples from the same HIV-infected individuals as mentioned above were studied, following the identical longitudinal scheme. HIV-Nef was detected in plasma and beared by blood mDC and mDC precursors of all viremic HIV-infected patients, throughout follow-up and beyond therapy. Detection of HIV-Nef in mDC and their precursors was associated with BLyS/BAFF over-expression. In vitro, soluble HIV-Nef drove monocyte-derived mDC towards a pro-inflammatory phenotype by increasing the expression of BLyS/BAFF and TNF-α. Futhermore, this effect was blocked by the addition of retinoic acid. These data suggest that HIV-Nef is involved in the driving and persistence of B cell dysregulations in HIV-infected individuals. Based on our observations, therapeutic blocking of BLyS/BAFF and/or Nef could help control inflammation and B cell disorders. Moreover, measurement of HIV-Nef post-therapy may be useful in assessing reservoir status. We have previously shown that B cell dysregulations in the blood of HIV-infected rapid and classic progressors were accompanied by the increased frequency of a population presenting characteristics of both transitional immature (TI) and marginal zone (MZ) B cells, which we have termed “MZ-like precursors”. However, this population was unaltered in ELITE controllers (EC), even though we found significantly lower frequencies of more mature MZ-like B cells. These results suggest that such first line B cell populations may be involved in the battle against HIV-1. Interestingly, MZ-like B cell populations have recently been associated with Breg potential. As such, we found that as for HIV negative individuals, mature MZ-like B cells control their capacity of IL-10 production in EC. In contrast, HIV-1-infected rapid and classic progressors presented increased relative frequencies of MZ-like B cells expressing IL-10. Interestingly, in EC, blood MZ-like precursors provided substantial LT-α expression when compared to HIV negative individuals, and in contrast to that found in rapid and classic progressors, where significant LT-α expression was provided by TI B cells. In fact, the degree of control of disease progression seems associated with greater LT-α to IL-10 ratio within the MZ-like precursors population. Our results therefore suggest that maintenance of Breg integrity and increased LT-α expression by first line B cells, such as MZ-like populations, is involved in the control of HIV-1 disease progression, possibly trough contribution to immune modulation and homeostasis. Soliciting such populations should be beared in mind in the design of vaccine strategies aiming at generating both first line and adaptive protective responses.