Os receptores do tipo Toll compreendem a família de receptores de reconhecimento de padrões melhor caracterizados, que podem ativar diferentes respostas imunes, dependendo de quais receptores e conjuntos de adaptadores são utilizados. Os TLRs, como TLR2, TLR4 e TLR9, e sua sinalização foram implicados no reconhecimento de P. brasiliensis e na regulação da resposta imune, no entanto, o papel do TLR3 ainda não está claro. Assim, a compreensão da função endossomal do TLR3 na PCM experimental é crucial. Utilizamos modelos in vitro e in vivo de infecção por P. brasiliensis, camundongos C57Bl/6 e TLR3-/-, para avaliar a contribuição da TLR3 no desenvolvimento da infecção. Mostramos que ausência de TLR3 leva o aumento de óxido nítrico e a capacidade fagocítica por macrófagos nas primeiras 4 horas de interação com leveduras P. brasiliensis. Mostramos ainda que os camundongos TLR3-/- desempenham papel protetor após 30 dias de infecção intratraqueal com P. brasiliensis, mostrando diminuição do aumento de CFU, perfil de resposta Th1 e Th17, bem como aumento de células citotóxicas T CD8+ produtoras de IFN-γ e IL-17. As células citotóxicas T CD8+ mostraram ser essenciais para o controle da infecção nos camundongos TLR3-/-, uma vez que a depleção dessas células levou a progressão da doença. Em estágios iniciais, 3 e 5 dias de infecção, observamos aumento do recrutamento de neutrófilos para o pulmão. Estudos recentes indicam que o TLR3 é um receptor importante para a resposta imune na micose e sua ausência favorece a infecção por fungos. Em contraste, nossos resultados mostram que, no caso do PCM, o TLR3 é prejudicial ao hospedeiro, sugerindo que a ativação do TLR3 pode ser um possível mecanismo de escape de P. brasiliensis. / Toll-like receptors comprise the best-characterized pattern-recognition receptor family that can activate different immune responses, depending on which receptor and adaptor set are utilized. TLRs, such as TLR2, TLR4 and TLR9, and their signaling have been implicated in the recognition of P. brasiliensis and regulation of the immune response, however, the role of TLR3 remains unclear. Thus, understanding the endosomal function of TLR3 in experimental PCM is crucial. We used in vitro and in vivo models of infection by P. brasiliensis, C57Bl/6 and TLR3-/- mice, to assess the contribution of TLR3 on development of infection. We show that absence of TLR3 leads to increased nitric oxide and phagocytic capacity by macrophages in the first 4 hours of interaction with yeasts P. brasiliensis. We also showed that TLR3-/- mice play a protective role after 30 days of intratracheal infection with P. brasiliensis, showing a decrease in the CFU increase, Th1 and Th17 response profile, as well as an increase in cytotoxic CD8+ cells producing IFN-γ and IL-17. The cytotoxic T CD8+ cells were shown to be essential for the control of infection in TLR3-/- mice, since the depletion of these cells led to the progression of the disease. In the initial stages, 3 and 5 days of infection, we observed increased recruitment of neutrophils to the lung. Recent studies indicate that TLR3 is an important receptor for the immune response in mycosis and its absence favors fungal infection. In contrast, our results show that in the case of PCM, TLR3 is detrimental to the host, suggesting that TLR3 activation may be a possible escape mechanism of P. brasiliensis.

O controle do parasita na fase crônica da infecção por Trypanosoma cruzi se dá principalmente por uma resposta mediada por anticorpos, uma resposta celular TH1 e uma resposta mediada por linfócitos T CD8. Na fase crônica, co-existem linfócitos T CD8 com fenótipo CD8Low CD45RCLow (CD8LL que apresentam marcadores de células sensibilizadas pelo antígeno) junto com células CD8High CD45RCHigh (CD8HH, que em grande parte apresentam fenótipo de célula naive). Células CD8High CD45RCLow (CD8HL) podem ser também observadas. As células CD8LL se apresentam no camundongo independente da cepa de T. cruzi infectante. Verificou-se que na sua grande maioria as células CD8LL tem fenótipo de células em repouso, baixa expressão de CD62L baixa expressão de CD127 (CD62LLOWCD127LOW), sendo estas as características de células efetoras de memória (EM). Este tipo celular ainda pode chegar a expressar marcadores de células NK de significado incerto. Observa-se, na análise funcional, que na estimulação in vitro das células CD8 com anticorpos anti-CD3/CD28 há uma recuperação baixa de CD8 por provável morte por AICD. Este fato é reforçado pelo aumento da ligação à anexina nas células sobreviventes, bem como através da expressão de CD69. Estudos anteriores relataram que o número de células CD8 diminuía após desafio in vivo com o parasita; porém o observado foi uma diminuição das células CD8LL na estimulação inespecífica in vivo com Poli-IC, um ligante de TLR-3. O desafio in vivo com antígeno de tripanossoma na cavidade pleural ocasiona uma migração preferencial de células CD8 e entre estas migram células de fenótipos CD8LL e CD8HL. No entanto, ao contrário do esperado, este estímulo resulta em uma diminuição da expressão de CD69 nas células CD8 infiltrantes. Visando determinar in vivo o papel protetor das células CD8, em um primeiro momento células de baço total foram tranferidas para camundongos sadios e, após a infecção com T. cruzi, observou-se um controle parcial da infecção, caracterizado por um retardo no pico de parasitemia e diminuição na intensidade de infecção, evidenciando um papel protetor parcial in vivo. Na determinação de fatores envolvidos na geração e manutenção das células CD8LL, observou-se que os camundongos deficientes em CD28, INOS ou CD4 têm geração normal de células CD8LL. Os camundongos IL-12p40-KO têm uma deficiência parcial na geração de células CD8LL. Já os camundongos deficientes em INF-gama, por sua vez, possuem uma deficiência acentuada destas células, apesar de que a diminuição poderia se dever a um aumento da necessidade periférica. Por outro lado, os camundongos IL-12p40-KO e INF-gama-KO desenvolvem um quadro neurológico sub-agudo progressivo, onde as células CD8 infiltrantes na medula espinhal apresentam um fenótipo misto CD8LL e CD8HL, e não são anérgicas, por sinal. / The control of the parasite in the chronic phase of infection by Trypanosoma cruzi occurs mainly by an antibody response mediated by a TH1 response and a cellular response mediated by CD8 T lymphocytes. In the chronic phase, co-exist with CD8 T lymphocyte phenotype CD8Low CD45RCLow (CD8LL showing markers of cells sensitized by antigen) with cell CD8High CD45RCHigh (CD8HH which have largely naive cell phenotype). Cells CD8High CD45RCLow (CD8HL) can also be observed. CD8LL cells were present in mice independent of the strain of T. cruzi infecting. It was found that in most cells CD8LL cell phenotype is at rest, low expression of CD62Llow expression of CD127 (CD62LLOWCD127LOW), which are the characteristics of effector memory cells (MS). This cell type can still get to express markers of NK cells of uncertain significance. There is, in functional analysis, which in vitro stimulation of CD8 cells with anti-CD3/CD28 antibodies there is a low recovery of CD8 by probable death IACD. This fact is reinforced by the increase in connection anexina cells survived, and through the expression of CD69. Previous studies reported that the number of CD8 cells decreased after in vivo challenge with the parasite, but the observed was a decrease in cell CD8LL the nonspecific stimulation in vivo with poly-IC, a ligand of TLR-3. The challenge with antigen in vivo of trypanosome in the pleural cavity causes a preferential migration of CD8 cells and between the migrating cells CD8LL phenotypes and CD8HL. However, unlike the expected, this stimulation results in a decrease in the expression of CD69 on CD8 cells infiltrating. To determine the in vivo protective role of CD8 cells in a first time total spleen cells were transferred to healthy mice and after infection with T. cruzi, there was a partial control of infection, characterized by a delay in peak parasitemia and decrease in intensity of infection, indicating a partial protective role in vivo. In determining the factors involved in the generation and maintenance of cells CD8LL, it was observed that mice deficient in CD28, iNOS and generation have normal CD4 cell CD8LL. The mouse IL-12p40-KO have a partial deficiency in the generation of cells CD8LL. But the mice deficient in INF-gamma, which in turn have a marked deficiency of these cells, although the decrease could be due to increased peripheral need. Moreover, the mice IL-12p40-KO and INF-gamma-KO develop a progressive neurological sub-acute, where the infiltrating CD8 cells in the spinal cord showed a mixed phenotype CD8LL and CD8HL, and are not anergic, by signal.

Le système immunitaire joue un double rôle dans le cancer : il peut non seulement supprimer la croissance tumorale en détruisant les cellules cancéreuses, mais aussi promouvoir la progression de la tumeur en sélectionnant les cellules tumorales ou en créant un microenvironnement tumoral immunosuppresseur. Notre idée principale est de développer des stratégies pour mieux comprendre l’immunologie du cancer colique.Au cours de ma thèse, je me suis tout d’abord intéressée à une population du système immunitaire : les MDSC (Myeloïd Derived Suppressor Cells). Nous avons exploré des stratégies pour réduire le nombre de ces cellules au cours de la croissance tumorale. Nous avons pu découvrir que de petites doses de 5 fluorouracil sont capables d’induire spécifiquement une mort par apoptose des cellules myéloïdes suppressives. Nous avons ainsi caractérisé un effet immunologique positif nouveau du 5-fluorouracil. Cet effet immunologique contribue à l’effet antitumoral du 5-fluorouracil chez la souris. Dans une deuxième partie nous avons étudié le rôle pronostic des infiltrats immunitaires dans une série de patients présentant un cancer du côlon avec des métastases hépatiques. Nous avons étudié le rôle pronostic des infiltrats en cellules CD8, CD45R0 et Foxp3. Nous avons mis en évidence que la présence d’un fort infiltrat en cellules CD45RO et Foxp3 est un facteur de bon pronostic. L’association des 2 marqueurs permet de définir 3 groupes pronostics et ainsi d’individualiser un groupe de mauvais pronostic ne bénéficiant probablement pas de la chirurgie hépatique. / Immune system plays a dual role in cancer: it can not only suppress tumor growth by destroying cancer cells, but also promote tumor progression by selecting immunoresistant tumor cells or by establishing an immunosuppressive microenvironment. Our main objective is to foster on the context of immune response in colon cancer settingDuring my thesis, I focused on one population of the immunosuppressive cells immune system: MDSC (myeloid derived suppressor cells). In this work, we explored strategies to reduce the number of these cells during tumor growth. We have discovered that small doses of 5 Fluorouracil are able to specifically induce apoptotic death of MDSC. We have characterized a novel positive immunological effect of 5-fluororuracil. This immunological effect contributes to the antitumor effect of 5-fluorouracil in mice. In the second part we investigated the prognostic role of immune infiltrates in a series of colon cancers with liver metastases. We investigated the prognostic role of tumor infiltrates, by CD8, CD45R0 and Foxp3 cells. We found that the presence of a strong infiltrate of tumors by CD45RO and Foxp3 cells is a factor of good prognosis. The combination of the two markers could be used to define three prognostic groups and underline a poor prognosis group which may not benefit of liver surgery.

Les Lymphocytes T CD8 (LT CD8) sont des cellules du système immunitaire capables de reconnaître et de détruire des cellules infectées ou tumorales. De plus, les LT CD8 mémoires générés suite à une première rencontre avec un agent pathogène confèrent à l’organisme une protection efficace contre une réinfection. Cela a pour origine une modification des capacités effectrices et migratoires des LT CD8 mémoires par rapport aux LT CD8 naïfs. Ces fonctions améliorées des LT CD8 mémoires peuvent être régulées : des travaux préalables réalisés au sein de l’équipe ont montré que l’Interleukine-4 (IL-4), une cytokine sécrétée lors des réponses allergiques ou contre des pathogènes extracellulaires, inhibe certaines propriétés des cellules mémoires comme la sécrétion rapide de CCL5. Les effets de l’IL-4 sur les fonctions des LT CD8 mémoires sont cependant mal caractérisés : l’objectif de cette thèse a été de les identifier plus précisément. En utilisant une approche par micro-array, nous avons identifié une signature de gènes régulés par l’IL-4 dans les LT CD8 mémoires et montré que cette cytokine modifie l’expression de gènes impliqués dans la prolifération, la migration, et les fonctions effectrices des LT CD8 mémoires. Nous avons montré que l’IL-4 inhibe l’expression du récepteur de costimulation NKG2D à la surface des LT CD8 mémoires in vivo, s’accompagnant d’une diminution du signal costimulateur délivré par l’engagement de NKG2D. Nous avons également montré que la présence de certaines cytokines γc telles que l’IL-4 ou l’IL-21 lors de l’activation cellulaire affecte fortement les fonctions des LT CD8 effecteurs générés ainsi que leur différenciation en cellules mémoires. / Immunological memory is characterized by a secondary response that is faster and stronger than the primary response. For CD8 T cells this results from an increase frequency of antigen specific cells that display an improved response as compared to naïve cells. Memory CD8 T cells also display a new pattern of surface molecules that is associated with modified homing or activation properties. γc cytokines are known to affect both CD8 T cells functions and survival. Indeed, IL-4, a γc cytokine involved in Th2 responses induced in response to parasitic infections or allergies has been shown to reduce both IFNγ secretion and cytotoxicity of CD8 T lymphocytes. In the lab, we have demonstrated that IL-4 down-regulates ccl5 mRNA stores by inhibiting ccl5 transcription via a STAT6-dependent pathway. However, effects of IL-4 on CD8 T cells’ biology remain largely unknown. To identify such effects, we realised a microarray study that allowed us to identify the signature of genes affected by IL-4 in memory CD8 T cells. Among this signature, we identified genes involved in several functions of CD8 T cells, such as proliferation, migration, and effector functions. We then confirmed both in vitro and in vivo that NKG2D, a member of the NK receptors family involved in the modulation of the activation threshold of memory CD8 T cells, is down-regulated by IL-4, inhibiting NKG2D-dependant costimulation of memory CD8 T cells. Finally, we found that γc cytokines such as IL-4 and IL-21 affect the effector capacities of in vitro activated CD8 T Cells, as well as the differentiation of activated cells into memory cells.

Les lymphocytes T CD8+ spécifiques de l'antigène sont impliqués dans la réponse immunitaire adaptative et jouent un rôle essentiel dans la protection de l'hôte contre l'infection par des pathogènes intracellulaires. Cette protection de longue durée dépend de la génération de réponses lymphocytaires T CD8+ mémoires, hautement fonctionnelles en termes de fréquence et de fonctionnalité, après réinfection.Après présentation de l'antigène, une cellule T CD8 naïve subit une forte expansion clonale, générant une population hétérogène de cellules activées qui est dominée, au sommet de l'expansion, par des effecteurs CD8 de courte durée (SLEC). Cette expansion est suivie d'une phase de contraction massive par apoptose. Quelques cellules survivent à cette phase de contraction et finissent par se différencier en cellules mémoire hautement compétentes. Les processus par lesquels et le moment où se différencient les précurseurs de mémoire (MPECs) restent largement inconnus, tout comme les étapes ultérieures de leur maturation en cellules mémoire pleinement fonctionnelles. Les signaux d'aide provenant des cellules T CD4+ sont clairement requis tout au long du processus de maturation des MPEC.Notre équipe a montré que les lymphocytes T CD4+ régulateurs FoxP3+ (Tregs) favorisent la maturation des MPEC en limitant l'exposition à l'IL-2 et en fournissant des signaux inhibiteurs, mais ce n'est probablement qu'une facette de l'aide complexe et multiforme apportée par les cellules T CD4+ au MPEC. Les Tregs agissent sur des MPEC préexistants. Les réponses mémoire B et CD8+ partagent des caractéristiques communes, telles que l'expression du facteur de transcription Bcl-6. Les lymphocytes T CD4+ folliculaires (Tfh) sont les principaux producteurs de la cytokine IL-21. Bien que les mécanismes par lesquels les Tfh induisent l’expression de Bcl-6 dans les cellules B doivent être clarifiés, ils pourraient inclure l’IL-21 et l’interaction CD40-CD40L.Dans ce projet de thèse, nous avons étudié le rôle potentiel des Tfh dans l'initiation de la différenciation mémoire T CD8+, dans des modèles de souris transgéniques permettant une déplétion transitoire et sélective des Tfh, infectées par la bactérie recombinante Listeria monocytogenes-OVA.Nous avons montré que dès 2 jours après l'infection, les MPECs très précoces peuvent être identifiés par l’expression du récepteur de chimiokine CXCR5. Ces précurseurs précoces, qui ont un phénotype effecteur, se développent et migrent temporairement à la jonction des zones T et B, où ils interagissent avec les Tfh puis perdent leur expression CXCR5.Cette interaction avec les Tfh, considérés jusqu'à présent comme des auxiliaires exclusifs des cellules B, est nécessaire pour que les MPECs CD8+ deviennent des cellules mémoire compétentes sensibles à l'IL-21, capables de générer des réponses effectrices secondaires efficaces.Cette étude dévoile les premières étapes cruciales dans la génération de la mémoire CD8+, identifie CXCR5 comme le premier marqueur connu des MPECs CD8+, révèle l’implication fondamentale des Tfh dans le CD4 help et indique une coordination possible, via les Tfh, entre les voies de différentiation mémoire CD8+ et B. Ces résultats peuvent avoir des implications pour la conception du vaccin et de l'immunothérapie. / Antigen-specific CD8 T cells are involved in the adaptive immune response and play a critical role in protecting the host from infection by intracellular pathogens. This long-lasting protection depends on the generation of memory CD8+ T cell responses, which are highly functional in terms of frequency and functionality, after secondary infection.Following antigen activation, a naive CD8 T cell undergoes strong clonal expansion, generating a heterogeneous population of activated cells that is dominated, at the peak of expansion, by short-lived CD8 effectors (SLECs). This expansion is followed by a phase of drastic contraction through massive apoptosis. A few cells survive this contraction phase and eventually become highly competent memory cells. Precisely when and how these memory precursors (MPECs) are generated is largely unknown, and so are the subsequent steps of their maturation into fully functional memory cells. Help signals from CD4+ T cells are clearly required throughout the MPEC maturation process.Our team has previously shown that FoxP3+ regulatory CD4+ T cells (Tregs) favor MPECs maturation by limiting exposure to IL-2 and by providing inhibitory signals, but this is probably only one facet of the complex and multifaceted help provided by CD4+ T cells to MPEC, and Tregs act on pre-existing MPECs.B-cell memory and CD8+ T cell memory share some common features, such as the expression of the transcription factor Bcl-6. Tfh are major producers of the cytokine IL-21. The mechanisms by which Tfh induces Bcl-6 in B-cells need to be clarified, they might include IL-21 and CD40-CD40L.In this PhD project, we have investigated the potential role of Tfh on the initiation of CD8 memory differentiation, in transgenic mice models, allowing transient and selective depletion of Tfh cells, infected by recombinant Listeria monocytogenes-OVA.We have shown that as early as 2 days after infection, very early memory precursors can be identified by their expression of the chemokine receptor CXCR5. These early precursors, which have an effector phenotype, expand and temporarily migrate to the junction of T-cell and B-cell zones, where they interact with follicular CD4 T cells (Tfh) then lose their CXCR5 expression.Remarkably, this interaction with Tfh, hitherto considered as exclusive B-cell helpers, is required for memory precursors to become competent memory cells responsive to IL-21 and capable of mounting efficient cytotoxic secondary effector responses.This study thus unveils critical early steps in the generation of CD8 memory, identifies CXCR5 as the earliest known marker of CD8 memory precursors, reveals a major helper role for Tfh, and points to possible coordination, through Tfh, between the pathways of CD8 and B-cell memory generation. These findings may have implications for vaccine and immunotherapy design.

De récents progrès dans la compréhension de la régulation de l'interaction moléculaire entre les lymphocytes T CD8 (LT CD8) et les cellules tumorales ont donné lieu à de nouvelles immunothérapies contre le cancer. En effet, les anticorps monoclonaux anti-CTLA-4 et anti-PD-1 (mAb), ciblant des récepteurs inhibiteurs à la surface des LT CD8, ont démontré des bénéfices de survie dans de nombreux cancers. Malheureusement, seule une partie des patients répond à ces traitements. Il est donc crucial de caractériser l'influence d'autres facteurs moléculaires régulant la migration et les activités fonctionnelles des LT CD8 afin d'améliorer les traitements actuels du cancer. Un candidat potentiel impliqué dans cette immunosuppression est le récepteur Neuropiline-1 (Nrp-1), qui a été initialement identifié dans le système nerveux. Nous avons identifié une large population de LT CD8 infiltrant le mélanome murin (lignée tumorale B16 greffée à des souris C57BL/6), qui exprime des niveaux élevés de Nrp-1. La présence de cette population augmente pendant la croissance tumorale, mais reste indétectable dans les organes lymphoïdes (rate et ganglion lymphatique drainant la tumeur). De plus, les LT CD8 infiltrant la tumeur exprimant Nrp-1 montre des caractéristiques d’épuisement. En parallèle, l’inhibition de la Nrp-1 avec un anticorps neutralisant augmente la capacité des LT CD8 à migrer, et à tuer les cellules tumorales autologues ex vivo. D’autre part, l’inhibition de la Nrp-1 in vivo agit en synergie avec la neutralisation du récepteur PD-1 pour le contrôle de la croissance tumorale et l’amélioration des fonctions effectrices des LT CD8. Nos résultats montrent donc comment le microenvironnement tumoral induit l'expression de la Nrp-1 sur les LT CD8 et comment ce récepteur neuronal peut participer à la régulation des fonctions effectrices des LT CD8 antitumoraux, avec de potentielles implications comme biomarqueur/cible pour une immunothérapie. / Recent advances in understanding the regulation of molecular interaction between CD8 T cell and tumor cells gave rise to novel cancer immunotherapies. Indeed, monoclonal antibodies against CTLA-4 and PD-1 (mAb), targeting inhibitory receptors on the surface of CD8 T cells, have demonstrated survival benefits in many cancers. Unfortunately, only a fraction of patients responds to these treatments. Therefore, it is crucial to characterize the influence of additional molecular factors regulating the migration and the functional activities of CD8 T cells, in order to improve current cancer treatments. A potential candidate involved in this immunosuppression function is the Neuropilin-1 (Nrp-1), which was originally identified in the nervous system. We identified a large subset of CD8 T cells infiltrating B16 melanoma (mouse model), which expresses high levels of Nrp-1. The frequency of Nrp-1+ CD8 T cells increased during tumor growth, but was undetectable in lymphoid organs (spleen and tumor-draining lymph node). Moreover, Nrp-1+ CD8 tumor-infiltrating lymphocytes (TIL) displayed features of T cell exhaustion. Importantly, blocking of Nrp-1 with a neutralizing mAb, increases the capacity of CD8 T cells to migrate and to kill autologous tumor cells. In addition, the blockade of Nrp-1 in vivo acts synergistically with the neutralization of the inhibitory receptor PD-1 to control tumor growth and restore TIL function. Our findings show how the tumor microenvironment induces Nrp-1 expression on CD8 T cells and how this neuronal receptor may participate in regulating antitumor CD8 T cell response, with potential implications as a biomarker/target for immunotherapeutic intervention.

La nécrolyse épidermique toxique (NET) est une réaction cutanée médicamenteuse (CADR - Cutaneous Adverse Drug Reaction) rare et sévère qui se caractérise par une nécrose brutale de l’épiderme, entraînant un décollement cutané plus ou moins étendu. Il s’agit d’une urgence vitale avec jusqu’à 30% de décès à la phase aiguë. L’importance de la surface décollée définit deux entités cliniques : le syndrome de Stevens-Johnson quand le décollement est inférieur à 10% et le syndrome de Lyell quand il est supérieur à 30%. A distance, le risque de complications, notamment sous forme de synéchies des muqueuses, est particulièrement élevé et doit être prévenu systématiquement. Le mécanisme physiopathologique repose essentiellement sur une réaction d’hypersensibilité médicamenteuse retardée dans laquelle les lymphocytes cytotoxiques jouent un rôle majeur. Le terrain génétique intervient également avec des associations HLA-médicament maintenant bien décrites, notamment dans les populations asiatiques. La question du traitement reste encore très débattue : il repose essentiellement sur la corticothérapie systémique, la ciclosporine ou encore les immunoglobulines IV. Quelques études suggèrent également un intérêt des anti-TNF-alpha. Le but de ce travail est de comprendre les mécanismes à l’origine des CADRs les plus sévères, à travers la caractérisation de patients atteints de NET à la phase aiguë et en les comparant à une CADR bénigne comme l’EMP. Nous avons dans un premier temps déterminé quelles étaient les principales populations CD45+ présentes à la phase aiguë des NET et de patients ayant présenté un exanthème maculo-papuleux (EMP) bénin, à la fois dans la peau et dans le sang. Nous avons cherché à déterminer la présence de populations cellulaires spécifiques de ces pathologies, notamment au sein des lymphocytes T CD8+ qui étaient la population majoritaire dans ces deux CADRs. Nous avons notamment montré qu’il existait une expansion majeure de lymphocytes T CD8+ effecteurs mémoires et polycytotoxiques au cours de la NET comparativement à l’EMP. Puis, nous nous sommes intéressés à la clonalité de ces populations lymphocytaires T CD8+ au travers de l’analyse de leurs séquences V-béta puis au moyen d’un séquençage ADN haut débit : nous avons notamment montré que ces expansions lymphocytaires T CD8+ étaient clonotypiques dans la peau. Nous avons également étudié l’expansion de ces clones cutanés dans le sang des patients atteints de NET et avons montré que leur expansion sanguine était directement corrélé à la sévérité clinique. Enfin, nous avons pu démontré in vitro chez deux patients que ces clones étaient spécifiques du médicament inducteur. / Toxic epidermal necrolysis (TEN) is a rare and severe cutaneous adverse drug reaction (CADR). The histologic hallmark of this reaction is necrosis with detachment of the epidermis resulting in skin blistering. This is a vital emergency with up to 30% deaths at the acute phase. The percentage of blistering skin determines two clinical entities: Stevens-Johnson syndrome when detachment represents less than 10% and Lyell's syndrome when it is greater than 30%. The development of late complications, notably mucous synechiae, is frequent and must be systematically prevented. Pathophysiologic mechanism consists in a delayed drug hypersensitivity reaction in which cytotoxic T lymphocytes play a major role. Genetic background is also very important with HLA-drug associations which have been reported, notably in asian ppopulations. Treatment remains very debated : systemic steroids, ciclosporin or intravenous immunoglobulins are commonly used. Some studies also suggest that TNF-alpha inhibitors are of interest in treating this disease. The aim of this work is to understand the mechanisms underlying the most severe CADRs, through the characterization of TEN patients. We first determined the main CD45+ populations present in the acute phase of both TEN and patients who devloped a benign maculo-papular exanthema (MPE). We sought to determine the presence of cell populations specific to these pathologies, particularly within CD8+ T lymphocytes, which were the majority population in these two CADRs. In particular, we have shown that there is a major expansion of CD8+ T lymphocytes in memory and polycytotoxic effectors during TEN compared to MPE. Then, we focused on the clonality of these CD8+ T lymphocyte populations through the analysis of their V-beta sequences and then by means of high throughput DNA sequencing: in particular, we showed that these CD8+ T lymphocyte expansions were clonotypic in the skin. We also studied the expansion of these skin clones in the blood of TEN patients and showed that their blood expansion was directly correlated with clinical severity. Finally, we were able to demonstrate in vitro in two patients that these clones were specific to the suspected drug

5 Regulatory T cells (Tregs) are essential for the maintenance of peripheral self-tolerance and prevention of autoimmunity by suppressing the response of self-reactive CD8+ and CD4+ T cells. However, while interactions of Tregs with CD4+ T cells have been extensively studied, their effect on the self-tolerance of CD8+ T cells has not been explored in detail. The main aim of this diploma project was to provide evidence whether and how Tregs prevent autoimmunity induced by CD8+ T cells. We used an experimental mouse model of autoimmune diabetes allowing us to acutely deplete Tregs and titrate the number of self-reactive T cells, self- antigen affinity, and self-antigen doses. We found out that Tregs play an important role in the prevention of CD8+ T-cell mediated autoimmunity. Moreover, we revealed that Tregs suppress both high-affinity T cells that escape negative selection and relatively weakly self-reactive, but numerous, positively selected T cells. Tregs do so by increasing requirement for the number of self-reactive CD8+ T cells required for the autoimmunity induction. Intriguingly, presence of Tregs does not impact threshold for self-antigen. Moreover, for the first time, we showed that Tregs can suppress CD8+ T-cell-mediated autoimmunity in the absence of conventional CD4+ T cells. This means that...

Les tumeurs solides emploient diverses stratégies afin de se maintenir dans l’organisme et d’échapper à l’inhibition du système immunitaire. Un des mécanismes les plus puissants est la production de la cytokine Transforming Growth Factor Beta (TGF-bêta). Cependant, cette cytokine est sécrétée dans le micro-environnement tumoral sous une forme inactive, incapable de se lier à son récepteur et donc d’exercer ses fonctions hautement immunosuppressives. Ces travaux de thèse démontrent qu’une population de lymphocytes T (LT) CD4+ dite T régulateurs (Tregs), qui exprime le facteur de transcription Forkhead box P3 (Foxp3), est responsable de l’activation du TGF-bêta au sein de la tumeur. Nous avons montré que parmi les cellules du système immunitaire, les Tregs constituent la principale population exprimant l’intégrine avb8 (Itgb8), protéine responsable de l’activation du TGF-bêta. L’absence de l’Itgb8 spécifiquement à la surface des Tregs entraîne une forte diminution de la croissance tumorale. Par conséquent, l’activation de la signalisation du TGF-bêta est réduite dans les LT CD8+ qui infiltrent la tumeur, conduisant à une exacerbation de leurs fonctions cytotoxiques et donc à une élimination accrue des cellules tumorales. La relevance de ces données obtenues chez la souris a été confirmée chez l’Homme à la fois par des approches ex vivo sur des tumeurs fraîches ainsi que par des approches bio-informatiques et biostatistiques à partir d’étude de cohortes de patients. Nous proposons donc que les Tregs et les cellules tumorales travaillent de concert pour fournir une source bio-active de TGF-bêta capable de réprimer efficacement la réponse immunitaire anti-tumorale et donc de permettre à la tumeur d’échapper au système immunitaire / Solid tumors employ diverse strategies to be maintained in the organism and escape the suppression mediated by the immune system. One of the most powerful mechanisms they use is through the production of Transforming Growth Factor Beta (TGF-beta). However, this cytokine is secreted within the tumor microenvironment in its inactive form, unable to bind to its receptor and exert its highly immunosuppressive functions. The present thesis project demonstrates that a population of CD4+ T lymphocytes called regulatory T cells (Tregs), which express the transcription factor Forkhead box P3 (Foxp3), is responsible for TGF-beta activation in tumors. We show that among the cells of the immune system, Tregs constitute the main population expressing the integrin avb8 (Itgb8) which is responsible for TGF-beta activation. The absence of Itgb8 specifically on Tregs surface leads to strong decrease of tumor growth. As a result, TGF-beta signaling pathway is impaired in tumor infiltrating CD8+ T lymphocytes leading to exacerbation of their cytotoxic and efficient elimination of tumor cells. The relevance of these data obtained in mice was confirmed in the human pathology by ex vivo approaches using fresh tumors as well as by bioinformatics and biostatistics approaches from studies on patient cohorts. We propose that Tregs and tumor cells cooperate to provide a bioactive source of TGF-beta which is able to efficiently repress the anti-tumor response and thus allowing tumors to escape the immune system

Le virus Influenza pandémique de 2009 (p2009/H1N1) a été remarquable de par l’inflammation incontrôlée qu’il produisait et la production de cytokines dérégulée qui a été observée chez certains individus jeunes et en santé. Nous avons évalué l’impact de ce virus pandémique sur la réponse immunitaire en la comparant à celle obtenue avec un virus conventionnel (PR8/H1N1) pour tester l’hypothèse selon laquelle l’effet de l’inflammation exagérée sur la réponse cellulaire cause la morbidité et la mortalité observées chez les individus infectés avec le virus Influenza pandémique de 2009. Le virus p2009 a d’abord été adapté par 8 passages successifs dans la souris. La réponse antivirale, la libération de cytokines inflammatoires ainsi que les réponses immunitaires cellulaires innée, adaptative et mémoire ont été comparés entre ce virus adapté (MAp2009) et PR8. À charge virale initiale égale, il a été déterminé qu’avec MAp2009, la morbidité et la mortalité sont accrues et que certaines cytokines (IFN-β, TNF-α, IL-6) sont exprimées plus fortement à jour 2 post-infection (p.i.) Les titres viraux pulmonaires étaient aussi 100 fois plus élevés et persistaient 2 jours de plus. Une infiltration cellulaire précoce, dès le 2e jour p.i. et soutenue, jusqu’à 10 jours p.i. ainsi que des dommages pulmonaires exacerbés ont été observés avec ce même virus. Environ 20 fois plus de cellules NK ont été observées au site de l’infection chez les souris infectées avec le virus pandémique à jour 7 p.i., ces mêmes cellules qui sont connues pour contribuer grandement à l’immunopathologie dans les poumons. Trois fois moins de lymphocytes T CD8[indice supérieur +] activés et spécifiques au virus ont été retrouvés dans les poumons des souris infectées avec MAp2009 comparativement au virus conventionnel à jour 8 p.i. De plus, les cellules dendritiques inflammatoires (iDCs) étaient triplées dans les poumons lors de l’infection pandémique à jour 3 p.i. Aussi, il semblait y avoir un débalancement dans le recrutement des DCs tissulaires au ganglion du médiastin (MLN) ce qui peut contribuer à une activation moins efficace des lymphocytes T. Ainsi, la trop forte réponse innée et l’inflammation exagérée compromettent la survie en induisant de graves dommages pulmonaires. De plus, les DCs peuvent suractiver les lymphocytes T CD8[indice supérieur +] qui déjà, sont produits en moins grand nombre et deviennent anergiques avant d’avoir détruit les cellules infectées par le virus.