Les tumeurs épithéliales thymiques (TET) humaines sont rares (250 - 300 cas/an en France). On distingue les thymomes de type A, AB ou B d'évolution lente avec une survie actuarielle > 95% à 5 ans pour les stades précoces et les carcinomes thymiques d'évolution plus sévère avec une survie actuarielle à 5 ans < 20% pour les stades IV. La pierre angulaire du traitement des TET est l'exérèse chirurgicale complète, facteur pronostique le plus significatif identifié à ce jour. Les récidives des TET, essentiellement pleurales pour les thymomes et générales pour les carcinomes thymiques, sont de prise en charge complexe. Les avancées thérapeutiques sont limitées notamment par l'absence de modèles d'étude de la cellule épithéliale thymique tumorale. Dans le cadre d'une prise en charge multidisciplinaire des récidives pleurales métastatiques, nous avons développé la pleurectomie de cytoréduction associée à une chimio hyperthermie (cisplatine/ mitomycine ; 42°C) intra thoracique (CHIT) pour la prise en charge des métastases pleurales de thymome. Chez des patients sélectionnés (n=19), la médiane de survie sans récidive était de 53 mois et les survies actuarielles à 1 an et 5 ans étaient respectivement de 93% et 86%. Cette technique chirurgicale innovante a permis de développer une alternative à la morbide pleuro pneumonectomie. L'efficacité de la CHIT pose des questions sur le rôle de l'hyperthermie et sur le type de chimiothérapie à associer. Avec pour objectif d'améliorer la prise en charge des patients, la connaissance de la biologie tumorale thymique et l'identification de potentielles cibles thérapeutiques sont des voies de recherche importantes pour améliorer la survie des patients. Nous avons développé des cultures de cellules épithéliales thymiques dérivées in vitro de 12 TET (11 thymomes A, AB ou B et un carcinome thymique), caractérisées par leur potentiel prolifératif et leur expression de cytokératine. La voie PI3K / Akt / mTOR joue un rôle clé dans de nombreux cancers ; plusieurs études de phases I / II ont rapporté un effet positif des inhibiteurs de mTOR pour le contrôle de l'évolution du thymome chez les patients. Nous avons mis en évidence l'expression et l'activation des effecteurs mTOR, Akt et P70S6K dans les thymomes et dans les cellules épithéliales thymiques dérivées in vitro. Nous avons montré l'efficacité de la rapamycine, inhibiteur de mTOR, à réduire la prolifération cellulaire (30%) sans induire de mort cellulaire. Nos résultats suggèrent que l'activation de la voie Akt / mTOR participe à la prolifération cellulaire associée à la croissance tumorale. Nous avons établi un nouvel outil permettant l'étude de la dérégulation cellulaire au cours des thymomes. Dans un contexte de tumeurs rares, ces cellules permettront d'aborder des études mécanistiques in vitro et de tester l'efficacité de drogues anti tumorales / Human thymic epithelial tumors (TETs) are rare (250 – 300 cases/ year in France). We distinguish thymomas (A, AB and B subtypes) with indolent evolution (5 years actuarial survival in early stages >95%) and more aggressive thymic carcinomas (5 years actuarial survival <20% in stage IV). Surgical complete resection when feasible is the corner stone of a multimodal therapy and the most significant factor on survival. Relapse of TETs principally in pleura for thymomas (75%) and general for thymic carcinomas are difficult to treat. Therapeutics advances are limited given the lack of studies models of tumoral thymic epithelial cell. In a multidisciplinary approach for the treatment of metastatic pleural relapse of thymomas we developed an innovative surgical technique: cytoreductive pleurectomy associated with hyper thermic intra pleural chemotherapy (Cysplatin/ Mitomycin; 42°C) (ITCH). In selected patient (n=19), ITCH provides an efficient alternative to the morbid pleuro pneumonectomy. The median of free disease survival was 53 months, one year and five years actuarial survival were respectively 93% and 86%. However, the effectiveness of ITCH procedure questions on the played role ok hyperthermia, on the choice of chemotherapy association. With the aim to improve TETs therapies, the knowledge of TETs biology to identify potential target therapies is currently challenging. We developed an in vitro study model of tumoral thymic epithelial cells derived from 12 TETs (11 A, AB and B thymomas and one thymic carcinoma) characterized by their proliferative abilities and the cytokeratin expression. The PIK3 / Akt / mTOR pathway is implicated in numerous cancers. Several phase I, II studies advocate the potential role of mTOR inhibitors in the control of the metastatic disease. We highlighted the expression and the activation of mTOR, Akt and P70S6K effectors in TETs and in thymic epithelial cells in vitro derived. We showed the efficacy of rapamycin (mTOR inhibitor) in the inhibition (-30%) of in vitro cell proliferation without cell death induction. Our results suggest the implication of the PIK3 / Akt / mTOR pathway in the tumoral cell growth. We established a new tool to study cell dysregulation in TETs. In the context of rare tumors, these cells could allow in vitro mechanistic studies and test the efficacy of new anti tumoral therapies

Les cellules dendritiques présentes dans les muqueuses comme les cellules de Langerhans, sont capables de présenter le Virus d'Immunodéficience Humaine (VIH) aux lymphocytes T CD4+, aboutissant à l'infection par le VIH lors de contacts hétérosexuels non protégés. Le recrutement des cellules de Langerhans dans la muqueuse vaginale est assuré par la chimiokine Quimiocin C-C motif ligant 20 (CCL20) produite par les cellules épithéliales de la muqueuse. L'objectif de ce travail a été d'étudier la capacité du plasma séminal, de la salive et de la sécrétion vaginale à stimuler la production de CCL20 par les cellules de l'épithélium endocervical (cellules HEC-1A), et de corréler cette production avec la présence de la lactoferrine (LF) et de ses produits de clivage dans ces différents fluides biologiques. Des cellules HEC-1A ont été cultivées avec les plasmas séminaux, les salives et les sécrétions vaginales de patients séronégatifs et séropositifs pour le VIH, et la production de CCL20 a été mesurée dans les surnageants cellulaires en ELISA. Le dosage de la Lf par ELISA a été réalisé sur tous les échantillons. La présence d'un petide de clivage de la Lf (G-12-I) a été analysée en western blot. Les résultats obtenus montrent que les plasmas séminaux des patients séropositifs ont une plus grande capacité à stimuler la sécrétion de CCL20 que les patients séronégatifs pour le VIH. La concentration de la Lf dans le plasma séminal est corrélée à la stimulation de cette sécrétion par les cellules HEC-1A. Il semble que les échantillons ayant la plus grande capacité à stimuler la sécrétion de CCL20 possèdent une plus forte concentration en petide de clivage de la Lf (G-12-I), bien que ce résultat, obtenu en western blot. La salive est également capable de stimuler de la production de CCL20 par les cellules HEC-1A, mais cette stimulation n'est pas corrélée avec sa concentration en Lf. Nous concluons que la sécrétion de CCL20 par l'épithélium génital féminin induite par le plasma séminal est corrélée à la présence de la Lf dans ce fluide. Bien que les mécanismes puissent être différents, la salive peut également induire la production de CCL20 par les cellules épithéliales de la muqueuse génitale féminine.

Le développement et l'homéostasie cellulaire de la prostate impliquent le contrôle strict des voies de signalisation induites par les androgènes et les facteurs de croissance. Ces diverses voies sont profondément altérées dans le cancer de la prostate, notamment lors des stades les plus avancés. Dans ce travail, une lignée immortalisée à partir de l'épithélium de prostate humaine, la lignée RWPE-1, a été utilisée pour étudier certains signaux régulant la prolifération cellulaire, ainsi que les connexions entre les voies de signalisation correspondantes. La prolifération des cellules RWPE-1 est sous la dépendance de l'EGF (Epidermal Growth Factor) qui intervient physiologiquement dans le développement épithélial. Les récepteurs apparentés à l'EGF-R sont également impliqués dans la prolifération au cours de la progression tumorale. La prolifération des cellules RWPE-1 en réponse à l'EGF est strictement dépendante de la voie ERK1/2, qui est donc considérée comme un point d'intégration des signaux. L'utilisation d'inhibiteurs du récepteur aux androgènes a permis de montrer le rôle essentiel qu'il joue dans l'activation d'ERK1/2 en réponse à l'EGF. Le récepteur aux androgènes s'associe avec plusieurs molécules de signalisation dans les cellules RWPE-1. Je démontre ici pour la première fois une association entre le récepteur aux androgènes et la kinase Raf-1, activatrice de la voie ERK1/2. Ainsi, le récepteur aux androgènes contrôlerait directement un processus essentiel à la prolifération épithéliale selon un mode d'action non-génomique. Par ailleurs, j'ai montré que la réponse proliférative des cellules RWPE-1 à l'IL-6 requiert l'activation de la voie ERK1/2, et l'activité kinase de l'EGF-R, suggérant la transactivation de ce récepteur par l'IL-6. L'utilisation de divers inhibiteurs chimiques a permis de démontrer que les métalloprotéases de la famille ADAM (a disintegrin and metalloprotease), notamment ADAM17, sont impliquées dans ce processus. Ainsi, l'activation de protéines ADAM par l'IL-6 conduirait au clivage d'un ligand membranaire de l'EGF-R, aboutissant à l'activation de la voie ERK1/2. Ce nouveau mécanisme pourrait être impliqué dans les situations inflammatoires conduisant à une prolifération excessive de l'épithélium prostatique, prélude à la transformation tumorale. En conclusion, les voies de signalisation étudiées sont fortement connectées dans les cellules épithéliales normales. Les deux nouveaux mécanismes décrits ici aboutissent à l'activation des kinases ERK1/2, point d'intégration et de convergence des voies de signalisation dans les cellules épithéliales de prostate normale.

Haemophilus parasuis est un pathogène porcin causant la maladie de Glässer caractérisée par de la polysérosite fibrineuse, polyarthrite, méningite et septicémie. La pathogenèse de l’infection et les facteurs de virulence sont encore mal connus. Le site de colonisation de Haemophilus parasuis dans le tractus respiratoire supérieur est controversé. Pour accéder à la circulation sanguine, H. parasuis doit envahir la muqueuse. H. parasuis adhère à des cellules épithéliales porcines de trachée (NPTr). Pour accéder au système nerveux central et causer la méningite, H. parasuis doit traverser la barrière hémato-méningée. H. parasuis adhère à et envahit des cellules endothéliales porcines de microvaisseaux cérébraux (PBMEC) provenant de la BBB. Le but de cette étude était d’étudier certaines interactions entre H. parasuis et son lipooligosccharide (LOS), et des cellules endothéliales et épithéliales porcines. Les résultats démontrent que l’adhésion de H. parasuis Nagasaki aux NPTr et aux PBMEC est en partie médiée par son LOS. H. parasuis induit l’apoptose des NPTr et des PBMEC, mais le LOS ne semble pas impliqué. H. parasuis, et à un niveau moindre son LOS, stimulent la sécrétion d’interleukine- (IL) 6 et d’IL-8. Différentes souches de H. parasuis sérotypes 4 et 5 (sérotypes les plus prévalents en Amérique du Nord) stimulent également les NPTr et PBMEC à produire IL-6 et IL-8. Les résultats suggèrent que le LOS de H. parasuis joue un certain rôle dans la pathogenèse de l’infection, mais d’autres composantes bactériennes sont également impliquées. / Haemophilus parasuis is a swine pathogen that causes Glässer’s disease characterized by fibrinous polyserositis, polyarthritis, meningitis and septicemia. The pathogenesis of the infection and virulence factors are not well known. Whether the upper respiratory tract is the site of colonization of H. parasuis is still a controversial issue. H. parasuis must invade the mucosa to gain access to the bloodstream. H. parasuis is able to adhere to newborn pig trachea cells (NPTr). H. parasuis must then cross the blood-brain barrier to gain access to the central nervous system in cases of meningitis. H. parasuis is able to adhere to and invade porcine brain microvascular endothelial cells (PBMEC). The aim of this work was to study the interactions between H. parasuis, its lipooligosccharide (LOS), and porcine endothelial and epithelial cells. Results showed that adhesion of H. parasuis Nagasaki to NPTr and PBMEC was partially mediated by its LOS. H. parasuis induced NPTr and PBMEC apoptosis, although purified LOS does not seem to be involved. H. parasuis, and to a lesser extent its LOS, stimulated the release of interleukin- (IL) 6 and IL-8. Field strains of H. parasuis serotypes 4 and 5 (the most prevalent serotypes in North America) also induced the production of IL-6 and IL-8. Results suggest that H. parasuis LOS plays a role in the pathogenesis of the infection, but other bacterial components are also involved.

Les bactéries commensales digestives jouent un rôle primordial dans l'homéostasie épithéliale et la santé de l'hôte, avec notamment un rôle modulateur du système immunitaire. Des effets bénéfiques dans le traitement des pathologies inflammatoires intestinales ont été caractérisés chez certaines souches de bactéries commensales. La compréhension de ces effets dans le maintien de l'homéostasie intestinale repose sur la connaissance des interactions entre les bactéries, l'épithélium intestinal et le système immunitaire muqueux. Streptococcus salivarius est l'un des premiers colonisateurs de la cavité buccale et du tractus digestif de l'homme. Cette bactérie a été utilisée comme modèle pour rechercher des mécanismes impliquée dans l'homéostasie.La recherche d'interactions entre des souches de l'espèce S. salivarius et les cellules humaines a été réalisée pour caractériser leurs éventuelles propriétés immunomodulatrices. Nous avons montré que les bactéries vivantes et les surnageants de cultures des souches de cette espèce modulent la réponse inflammatoire in vitro via un effet inhibiteur sur l'activation de la voie NF-B dans les cellules épithéliales intestinales (HT-29 et Caco-2) et les monocytes (THP-1). Cette modulation de l'inflammation a été confirmée par la capacité des surnageants bactériens à inhiber la sécrétion d'IL-8 par les cellules épithéliales. Ces surnageants agissent via une étape impliquant IB-, un inhibiteur du facteur NF-B. Ils inhibent la dégradation de la protéine IB- phosphorylée et diminuent ainsi la translocation nucléaire des composants NF-B. Nous avons également identifié et caractérisé un métabolite bactérien présent dans ces surnageants exerçant cette activité anti-inflammatoire. L'utilisation de ce métabolite et son isomère miment in vitro l'effet inhibiteur des surnageants sur l'activation de la voie NF-B dans les cellules épithéliales et les monocytes. Nous avons ainsi caractérisé un métabolite secrété par la bactérie commensale S. salivarius qui est capable d'inhiber une des voies centrales de signalisation impliquée dans la réponse inflammatoire intestinale. Enfin, une capacité anti-inflammatoire de S. salivarius a également été montrée dans un modèle murin d'inflammation digestive dans lequel les bactéries métaboliquement actives ont protégé les animaux de colites induites avec du TNBS. Ces travaux ouvrent la voie pour le développement d'applications thérapeutiques dans le traitement de pathologies inflammatoires de l'intestin basées sur ce composé actif ou l'utilisation de S. salivarius comme probiotique.

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.

Dans ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés aux rôles de l'hypoxie intermittente (HI) sur l'inflammation respiratoire. Dans un premier travail, nous avons caractérisé le profil inflammatoire des cellules épithéliales nasales humaines (CENH) en réponse à l'HI et mis en évidence une augmentation significative de la sécrétion d'IL-8, de PDGF AA, de VEGF et de gélatinases. L'IL-8 sécrétée était active comme en atteste le pouvoir chémotactique majeur des surnageants de CENH envers les neutrophiles. De plus, nous avons montré que l'HI per se était responsable d'une augmentation de la migration des neutrophiles et que l'addition d'IL-8 potentialisait cet effet, d'autant plus qu'elle agissait sur des neutrophiles de patients présentant un syndrome d'apnées/hypopnées du sommeil, déjà activés. Dans le second travail, nous avons mis en évidence une réponse spécifique des cellules musculaires lisses bronchiques à l'HI avec une sécrétion de VEGF et surtout une augmentation de leurs capacités de migration. De surcroît, nous avons montré que le surnageant des CENH soumises à l'HI induisait une augmentation majeure de ces capacités de migration, dépendant de la sécrétion de PDGFAA. Nos études montrent que l'HI induit une réponse inflammatoire des cellules résidentes de l'arbre trachéobronchique, cellules épithéliales et musculaires lisses. L'utilisation d'un modèle in vitro a permis d'isoler cette réponse tissulaire spécifique de l'influence d'une inflammation vasculaire et systémique. Ces résultats peuvent expliquer la neutrophilie observée dans les expectorations des apnéiques ainsi que les résultats fonctionnels respiratoires de ces patients

Les N-acyl homosérine lactones sont des molécules du quorum sensing impliquées dans la communication interbactérienne mais elles sont également capables d'intéragir avec les cellules eucaryotes. Rechercher ces molécules dans le contexte des maladies inflammatoires chroniques intestinlaes (MICI) et plus particulièrement dans le cadre de l'étude des conséquences de la dysbiose sur les voies de l'inflammation intestinale est séduisant. En utilisant la spectrométrie de mase, nous avons mis en évidence pour la première fois des AHLs dans l'écosystème intestinal humain, et plus particulièrement une nouvelle AHL, 3-oxo-C12 :2, qui est prédominante. Cette AHL est corrélée à la normobiose, est perdue au cours des MICI et exerce un effet protecteur sur les cellules épithéliales intestinales. En effet, la 3-oxo-C12 :2 exerce un effet anti-inflammatoire in vitro sur les cellules Caco-2 sans augmenter la perméabilité paracellulaire. De plus, les premiers résultats in vivo montrent que la 3-oxo-C12 est également capable d'influencer la composition du microbiote intestinal des souris. Ces résultats ouvrent de nombreuses perspectives notamment dans la recherche de traitements écologiques au cours des MICI. / Quorum sensing molecules N-acyl-homoserine lactones (AHLs) involved in bacterial communication network are also able to interact with eukaryotic cells. Searching for these molecules in the context of inflammatory bowel diseases (IBD) and more precisely when studying consequences of dysbiosis on gut inflammation pathways is appealing. Using mass spectrometry, we identified for the first time AHLs in human intestinal ecosystem, and among them a new AHL, 3-oxo-C12:2 which is prominent. This AHL correlates with normobiosis, is lost IBD and exerts protective effect on gut epithelial cells. In fact, 3-oxo-C12:2 exerts anti-inflammatory effect in vitro on Caco-2 cells without increased paracellular permeability. Furthermore, first results from in vivo experiments show that 3-oxo-C12:2 is also able to influence mice gut microbiota composition. These results open multiple perspectives especially on new ecological treatments in IBD.

Les cellules souches hématopoïétiques (CSH) assurent la génération de toutes les lignées sanguines. Leur différenciation en cellules T matures se déroule dans un microenvironnement spécialisé, le thymus, orchestrée par des interactions complexes entre cytokines, chimiokines et cellules stromales. Les mutations bloquant la différenciation des cellules T ont un impact sur l'architecture du thymus, soulignant l’importance des interactions entre cellules T en développement et cellules stromales thymiques.Les déficits immunitaires combinés sévères sont généralement traités, avec succès, par transplantation de CSH allogénique par voie intraveineuse. Cependant, des complications peuvent survenir notamment en cas de greffe non compatible. Pour pallier à cela, la thérapie génique a été développée mais son efficacité et son innocuité restent à améliorer. Dans ce but, notre groupe a développé une approche par correction génique des progéniteurs T directement in vivo, via un vecteur lentiviral. Bien qu’efficace, là encore, l’efficacité de traitement reste insuffisante voire extrêmement limitée chez les macaques.Lors de ma thèse, j'ai donc évalué le potentiel de différents sérotypes de vecteur viraux adéno-associés (AAV) pour la transduction des thymocytes. L'administration IT de plusieurs sérotypes de AAV2 engendre une transduction des thymocytes >10 fois plus élevée que celle des vecteurs lentiviraux. Le sérotype AAV2/8 induit la transduction des thymocytes la plus efficace et les cellules transduites représentent jusqu'à 1% des cellules T périphériques d’une souris immunocompétente. En utilisant des souris immunodéficientes ZAP-70-/- comme paradigme, j'ai découvert que l'injection IT de l’AAV2/8-ZAP-70 entraîne une transduction et différentiation lymphocytaire T rapide, associée à la génération d’une medulla thymique. En effet, des cellules épithéliales thymiques de la médulla (mTEC) exprimant le régulateur auto-immun AIRE sont détectées en <2 semaines. Bien que cette reconstitution soit transitoire, les mTECs AIRE+ diminuant 10 semaines post-injection, les cellules T périphériques corrigées persistent >40 semaines et présentent environ 1 copie du vecteur AAV/cellule. Ces cellules T effectrices peuvent sécréter des niveaux élevés de cytokines et un nombre important de cellules T régulatrices est également généré. Ainsi, une seule vague de thymopoïèse à partir de progéniteurs transduits par l’AAV-ZAP-70, permet une restauration, rapide et transitoire de l'architecture thymique mais, à long terme de cellules T périphériques fonctionnelles.Pour évaluer les diverses populations de TEC régissant le développement et la sélection des cellules T, j'ai collaboré avec les groupes de P Jay/J Abramson/I Amit pour établir une cartographie de novo du compartiment stromal thymique. Nos analyses ont mis en évidence quatre populations majeures de mTEC (I-IV) avec des fonctions distinctes. Notamment, les mTEC-IV constituent une population unique présentant des similarités moléculaires et morphologiques avec les cellules tuft intestinales. Comme nous avions précédemment identifié la sécrétion d'IL-25 par les cellules tufts comme un régulateur des interactions entre compartiment épithélial et hématopoïétique dans l'intestin, nous avons évalué ce potentiel dans le thymus. Ainsi, des souris déficientes en cellules tuft intestinales présentent également une déficience spécifique en mTEC-IV et une homéostasie perturbée de diverses populations exprimant l'IL-25R dans le thymus. Notre recherche a donc permis d'identifier une nouvelle population de TEC tuft avec un rôle critique dans la formation de la niche immunitaire du thymus.L’ensemble de mes résultats montrent le potentiel thérapeutique de stratégie intrathymique de thérapie génique pour des patients ayant besoin d’une reconstitution rapide en cellules T et fournissent de nouvelles perspectives sur les populations stromales thymique et leur rôle dans l’équilibre de la niche immunitaire. / Hematopoietic stem cells (HSC) ensure the generation of all blood lineages. Their differentiation to mature T lymphocytes occurs in the specialized microenvironment of the thymus, orchestrated by complex interactions between cytokines, chemokines, and stromal cells. Mutations resulting in a block in T cell differentiation impact on the architecture of the thymus, pointing to the critical crosstalk between developing T cells and thymic stromal components.Genetic severe combined immunodeficiencies (SCID) are generally treated by the intravenous transplantation of healthy allogeneic HSCs. Although this therapy is often successful, complications can occur, especially for patients receiving non-histocompatible HSC transplants. To circumvent these problems , significant efforts have gone into developing gene therapy strategies but adverse events indicate the necessity of exploring other avenues. Our group hypothesized that in situ gene correction of T lymphoid progenitors in the thymus itself may overcome some of the drawbacks of ex vivo gene therapy. While intrathymic (IT) lentiviral vector administration corrected immunodeficient thymocyte precursors in mice, thymus transduction was inefficient and efficacy in macaques was limited.During my PhD, I assessed the in vivo potential of adeno-associated vectors (AAV) to transduce thymocyte precursors. Intrathymic administration of several different scAAV2 serotypes resulted in a >10-fold higher transduction of thymocytes (3-5%) as compared to lentiviral vectors. scAAV2/8 promoted the highest level of gene transfer and strikingly, transduced cells represented up to 1% of peripheral T lymphocytes in immunocompetent mice. Using ZAP-70-/- immunodeficient mice as a paradigm, I found that IT injection of an AAV2/8-ZAP-70 vector resulted in a rapid transduction and T cell differentiation, correlating with a dramatic generation of the thymus medulla. Indeed, medullary thymic epithelial cells (mTEC) expressing the AIRE autoimmune regulator were detected within <2 weeks. While this reconstitution was transient––AIRE+ mTECs decreased by 10 weeks post gene transfer––gene-corrected peripheral T cells, harboring approximately 1 AAV genome/ cell, persisted for >40 weeks. Effector T cells had the potential to secrete high levels of cytokines and significant numbers of gene-corrected regulatory T cells were also generated. Thus, a single wave of thymopoiesis, from intrathymic AAV-ZAP-70-transduced progenitors, allows for a rapid but transient restoration of the thymic architecture and long-term peripheral T cell function.To better assess the diverse TEC populations that orchestrate T cell development and selection, I collaborated with the groups of P. Jay/J. Abramson/I. Amit to combine single cell analysis and in-vivo fate-mapping to de novo characterize the entire stromal compartment of the thymus. Our analyses highlighted four major medullary TEC (mTEC I-IV) populations with distinct lineage regulator function and specifically, we found that mTEC-IV constitutes a highly divergent TEC subset that bears strong molecular and morphological characteristics to intestinal tuft cells. As we previously identified tuft cell secretion of IL-25 as a regulator of the crosstalk between the epithelial and hematopoietic compartments in the gut, we assessed the potential immune-modulatory function of mTEC-IV. Notably, mice deficient in intestinal tuft cells exhibited a specific depletion of mTEC-IV and a perturbed homeostasis of various IL25-R-expressing populations in the thymus. Taken together, our data identify a new tuft TEC population critical for shaping the thymus immune niche.In conclusion, the data generated during my PhD advance the therapeutic potential of intrathymic-based vector strategies for the treatment of patients requiring a rapid T cell reconstitution and provide new insights into thymic stromal subsets that are critical for shaping the thymus immune niche.

Le syndrome de Sjögren primitif (SJp) est une pathologie auto-immune caractérisée par une sécheresse occulobuccale, un infiltrat lymphocytaire des glandes salivaires, ainsi qu'une production d'auto-anticorps. Les cellules épithéliales salivaires (SGEC) des patients atteints de SSp expriment les molécules impliquées dans les réponses immunitaires et jouent le rôle des cellules présentatrices d’antigènes. Les lymphocytes T folliculaires (LTf) jouent un rôle important en activant les lymphocytes B via la sécrétion d’interleukine (IL)-21. Une augmentation de la proportion de LTf est observée dans le sang des patients ayant un SJp. Nous avons fait l’hypothèse que les SGECs des patients pouvaient induire la différenciation des lymphocytes T naïfs (LTn) en LTf. Nous avons montré que les SGECs sont capables d’induire la différenciation des LTn en LTf via des facteurs solubles tel l’IL-6. La sécrétion d’IL-21 par les LTf nécessite un contact cellulaire impliquant en partie ICOSL.La voie de costimulation OX40/OX40L est impliquée dans plusieurs maladies autoimmunes. Les polymorphismes d’OX40L sont une prédisposent au SJp. Nous avons étudié le rôle pathogène de la voie OX40/OX40L chez les patients SJp. Notre résultats ont montrés une surexpression d’OX40L et d’OX40 dans les glandes salivaires des patients atteint de SJp. Les cocultures des LTn avec les SS SGECs ou contrôle SGECs augmentent l'expression d’OX40 par les LT. Les SS SGECs favorisent la survie et la prolifération des LT via la voie d’OX40/OX40L. Ces résultats démontrent l'implication d’OX40 et d’OX40L dans la pathogénie du SJp et confirment le rôle important des SGECs dans l’épithelite auto-immune du SJp. / The primary Sjögren's syndrome (pSS) is an autoimmune disease characterized by dry mouth and dry eyes. Salivary gland epithelial cells (SGECs) of patients with pSS express the molecules involved in immune responses and act as antigen presenting cells. Follicular helper T cells (Tfh) secrete IL-21 whose augmented secretion is a hallmark of several autoimmunediseases. Here we investigated whether SGECs were capable to induce Tfh differentiation. We report that IL-6 and ICOSL expression by SGECs contributes to naïve CD4+ T differentiation into Tfh cells, as evidenced by their acquisition of a specific phenotype, characterized by Bcl-6, ICOS and CXCR5 expression and IL-21 secretion, but also but by their main functional feature: the capacity to enhance B lymphocytes survival. OX40/OX40L interaction is a pivotal costimulatory pathway. Polymorphisms of OX40L are involved in the genetic predisposition to pSS. We therefore investigated the pathogenic role of OX40/OX40L pathway in pSS. We demonstrated that the proportion of circulating CD4+ T cells expressing OX40 was elevated in patients with pSS and correlated with systemic disease activity. In salivary glands of patients with pSS, epithelial cells overexpressed OX40L and the expression of OX40L and OX40 was respectively evidenced on infiltrating B and T cells. Coculture of T cells with SGECs increased the expression of OX40 by CD4+ T cells promoted T cell survival and proliferation through OX40/OX40L interaction. These studies demonstrate emphasizes unknown pathogenic roles of SGECs and suggests that Tfh, IL-21 and OX40L might be therapeutic targets in pSS.