Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les molécules du Complexe Majeur d'Histocompatibilité de classe I (CMH I) contrôlent la plasticité synaptique dans le système nerveux central (SNC) et plusieurs travaux expérimentaux suggèrent des interactions antigène-dépendantes entre des neurones infectés par des virus et les lymphocytes T CD8. Cependant, le rôle de la présentation des antigènes par le CMH I des neurones sur la physiopathologie de l'infection par Toxoplasma gondii (T. gondii) n'a pas encore été clarifié. Après la dissémination aigue sous forme de tachyzoites, T. gondii se convertit en bradyzoites, forme persistante dans les neurones du SNC. Chez les individus immunocompétents, la toxoplasmose latente est associée à des variations des fonctions cognitives ainsi qu'à des pathologies neuropsychiatriques. Les sujets dont le système immunitaire est dysfonctionnel peuvent développer une encéphalite létale causée par T. gondii, qui est caractérisée par une réplication du parasite, une infiltration massive et des agrégats leucocytaires et l'activation des cellules gliales. Les lymphocytes T (LT) CD8 et le CMH I sont des facteurs-clés contrôlant la résistance à l'encéphalite. Utiliser les LT CD8 pour éliminer les kystes chez des sujets à risque est une piste thérapeutique intéressante en raison de l'absence d'approches pharmacologiques ciblant les bradyzoites. A ce jour, les mécanismes et la pertinence fonctionnelle de la présentation des antigènes dérivés de T. gondii par les neurones restent à déterminer, ainsi que la contribution des différents stades parasitaires au contrôle de l'infection. L'utilisation de nouveaux parasites exprimant un antigène immunodominant uniquement au stade tachyzoite a permis de montrer que la reconnaissance par les LT CD8 d'antigènes issus des tachyzoites est suffisante pour une protection efficace contre l'encéphalite.[...] / In the Central Nervous System (CNS), Major Histocompatibility Complex class I (MHC I) molecules regulate synaptic plasticity and evidence suggests antigen-specific interactions between virus-infected neurons and CD8 T cells. Yet, little is known about the impact of neuronal MHC I presentation on the pathophysiology of infection by the neurotropic Toxoplasma gondii (T. gondii) parasite. Following acute dissemination as tachyzoites, T. gondii converts into bradyzoites that persist inside cysts within neurons of the CNS. In immunocompetent hosts, latent toxoplasmosis is associated with cognitive changes and neuropsychiatric disorders. Hosts with sub-optimal immune responses may develop a lethal T. gondii Encephalitis (TE), characterized by parasite replication, granuloma-like structures with massive immune cell influx and glial cell activation. CD8 T cells and MHC I are key determinants of TE resistance. Harnessing CD8 T cells in at-risk individuals may turn helpful in the future as we are currently lacking an effective pharmacological approach to eradicate bradyzoites. Yet the mechanisms and functional relevance of neuronal MHC I presentation of T. gondii remain unexplored, as well as which stage of the parasite contributes to efficient control of the infection. Using new T. gondii parasites with restricted expression of the immunodominant antigen at the tachyzoite stage, this work showed that CD8 T cell recognition of tachyzoite antigens at early stages of brain invasion is enough to protect from TE. Interestingly, by comparing situations of toxoplasmosis with varying TE severity and by pioneering antigen presentation assays with T. gondii-infected primary neurons, we revealed that TE susceptibility may be underlied by sub-optimal MHC I presentation of tachyzoites antigens by neurons. At last, we describe a mouse model that allows conditional deletion of a MHC I allele that is essential for TE resistance (H-2Ld). [...]

Les nanoparticules (NP) ont été introduites en médecine pour développer des médicaments intelligents ou des agents d'imagerie. En raison de leur petite taille (<200 nm), les NP permettent la mise en place de thérapies ciblées, augmentent la diffusion et l’efficacité des drogues, tout en facilitant les modes d’administration et en diminuant les couts de santé publique. Malgré les promesses que présentent les NP pour la médecine, les risques potentiels pour la santé humaine associés à une exposition aux NP restent mal documentés ; en particulier en ce qui concerne leurs effets sur le système immunitaire. Les cellules présentatrices d’antigène (CPA) (comprenant les macrophages et les cellules dendritiques) sont recrutées au site d’inflammation induite par des pathogènes et constituent une ligne de défense majeure pour notre organisme. Les CPA sont dotées d’une activité de phagocytose et endocytose conduisant à une forte internalisation des NP. Ainsi, ces cellules seront parmi les plus affectées par une exposition aux NP et sont un modèle expérimental pertinent pour l’étude du devenir cellulaire des NP et de leurs effets sur l’hôte.Dans cette étude, nous avons étudié si les fonctions de ces cellules pourraient être modifiées par une exposition aux NP. Comme modèles de NP, nous avons choisi l'or (AuNP) et le gadolinium-polysiloxane (GdSi) utilisés comme agent de contraste ou de théranostique, le poly lactic-co-glycolic acid (PLGA) et une nano émulsion lipidique (LNP) développés comme plateforme de délivrance d’antigènes ou de médicaments. Tout d'abord, en utilisant des microsphères fluorescentes comme sonde, nous avons montré que toutes les NP testées n'altèrent pas la capacité de phagocytose de la lignée cellulaire de macrophages J774. Ensuite, l’activation des cellules a été analysée par cytométrie de flux, basée sur l'expression des marqueurs de surface CD-86 et MHC-II. Nous avons établi que l'exposition aux NP n'active pas les cellules dendritiques dérivées de la moelle osseuse (BMDC). Dans le même sens, aucune de ces NP n’induit par elle-même de sécrétions de cytokines par les BMDC. En outre, l’activation de ces cellules par des activateurs connus, tels que le lipopolysaccharide bactérien (LPS) n'est pas modifiée par les NP. Cependant, l'exposition aux AuNP diminue l'expression des cytokines IL-6, IL-12 et IL-23 par les BMDC activées par LPS. Or, ces cytokines sont impliquées dans la polarisation des lymphocytes T CD4 + vers le phénotype T helper approprié (Th). Nous avons analysé si ces modifications de cytokines pourraient modifier la réponse Th. Dans un modèle in vitro de présentation d'antigène, les BMDC ont été incubés avec un antigène modèle (ovalbumine (OVA)) et co-cultivés avec des cellules T spécifiques de l'OVA. L'exposition aux AuNP a conduit à une augmentation des cytokines spécifiques des lymphocytes T: IL-13 (indiquant un déplacement de la balance Th1 / Th2 classique vers Th2) et IL-17 (permettant de diriger les cellules T vers Th17). L'exposition des BMDC aux autres NP de l'étude ne modifie que très faiblement leurs sécrétions de cytokines inflammatoires, et n'a donc pas d'impact sur le destin des lymphocytes T après la présentation de l'antigène.L’ensemble de ces résultats démontrent que GdSi, PLGA et LNP ne modifient pas la phagocytose, l'activation des DC et la présentation antigénique. Cependant, l'exposition aux AuNP modifie les réponses inflammatoires des DC et le devenir des cellules T vers les phénotypes Th2 et Th17. Ces modifications pourraient entraver la physiologie du système immunitaire et contribuer aux maladies chroniques ou à l'auto-immunité. / Nanoparticles (NP) have been introduced in medicine to develop intelligent drugs or imaging agents. Due to their small size (<200 nm), NPs allow the development of targeted therapies, increase drug diffusion and effectiveness while facilitating modes of administration and decreasing public health costs. Nevertheless, the potential risks for human health associated to NP exposure remain poorly documented; especially about their effects on the immune system. Antigen-presenting cells (APC) (including macrophages and dendritic cells) are recruited at the site of pathogen-induced inflammation and constitute to the maintenance of body integrity, engulfing pathogens and delivering signals to other components of the immune system. Due to their internalization abilities, APC accumulate NP in their cytoplasm. Thus, these cells will be among the most affected by exposure to NP and constitute a relevant experimental model for the study of the cellular fate of NP and their effects on the host.In this study, we investigated whether the functions of these cells could be modified by an exposure to NP. As models of NP, we selected gold (AuNP) and gadolinium-polysiloxane (GdSi) used as contrast agent for therapeutic and diagnostic applications, and poly lactic-co-glycolic acid (PLGA) and lipid nano emulsion (LNP) developed as a platform for the delivery of antigens or drugs.First, using fluorescent microspheres as probe, we have shown that all of the tested NP did not alter the phagocytosis capacity of the J774 macrophage cell line. Then, cell activation was analyzed by flow cytometry, based on the expression of the surface markers CD-86 and MHC-II. We have established that NP exposure did not activate bone marrow derived dendritic cells (BMDC). In this way, none of these NP induced cytokine secretions by the BMDC. Furthermore, activation of these cells by known activators, such as bacterial lipopolysaccharide (LPS) was not modified by NP.However, in this case, the cytokine response was altered by AuNP exposure, showing reduced inflammatory cytokine production such as IL-6, IL-12 and IL-23. Interestingly, these cytokines are involved in the polarization of CD4 + T lymphocytes to the appropriate T helper phenotype (Th). In a model of antigen presentation in vitro, this cytokine profile resulted into an altered development of specific immune responses. AuNP exposure increased T cell specific cytokines: IL-13 and IL-4 (indicating a shift of classical Th1/Th2 balance towards Th2) and IL-17 (standing for an alteration of T-cell fate towards Th17). The exposure of BMDC to the other NP of the study only very slightly altered their inflammatory cytokine secretions and therefore did not affect the fate of T lymphocytes after antigen presentation.All together, these results demonstrate that GdSi, PLGA and LNP do not modify phagocytosis, DC activation and antigen presentation. However, exposure to AuNP alters the DC induced inflammatory responses and polarizes the T cell fate towards Th2 and Th17 phenotypes. These changes could impair the physiology of the immune system and contribute to chronic diseases or autoimmunity.

La survenue d'anticorps neutralisant le facteur VIII de la coagulation (FVIII) chez les patients hémophiles A constitue un échec thérapeutique majeur. Si les étapes effectrices de la réponse immunitaire, la nature des cellules immunitaires impliquées et les propriétés des anticorps ont été largement documentées, les étapes précoces de la réponse immunitaire restent mal connues et constituent l'objet de ma thèse. La première partie de ma thèse aborde le rôle du microenvironnement rencontré par le FVIII une fois administré in vivo, notamment le rôle des molécules du complément. Acteur majeur de l'immunité innée, le système du complément participe également aux réponses immunitaires adaptatives et peut interagir avec la cascade de la coagulation. Alors que le complément est impliqué dans les réponses immunitaires contre des agents pathogènes, son implication dans les réponses immunitaires dirigées contre les protéines thérapeutiques n'a jamais été décrite jusqu'à présent. Je me suis donc intéressé au potentiel rôle des molécules du complément dans l'immunogénicité du FVIII thérapeutique.La seconde partie de ma thèse aborde l'implication de la structure du FVIII pour sa reconnaissance par le système immunitaire. Ainsi, a-t-il été démontré l'importance du domaine C1 du FVIII pour sa prise en charge par les cellules du système immunitaire in vitro et pour son immunogénicité in vivo. En raison des fortes homologies de structure entre les domaines C1 et C2, je me suis intéressé au rôle potentiel du domaine C2 dans la capture du FVIII par les cellules présentatrices d'antigènes et l'élaboration de la réponse immunitaire anti-FVIII. / Occurrence of pro-coagulant factor VIII (FVIII) neutralizing antibodies in hemophilia A patients constitutes a major therapeutic failure. While the effector steps of the immune response, the nature of the involved immune cells and the antibodies properties have been well-reported, the early stages of the immune response are poorly described and constitute the topic of my PhD thesis. The first part of my thesis deals with the role of the microenvironment encountered by FVIII once administered in vivo, especially the role of complement system molecules. While complement system is a major actor of the innate immunity, it also participates to adaptive immune responses and can interact with the coagulation cascade. Though complement is involved in immune responses against pathogens, its contribution to immune responses against therapeutic proteins has never been reported so far. Therefore I have investigated the potential role of the complement system in the immunogenicity of therapeutic FVIII. The second part of my thesis focuses on the involvement of FVIII structure for its recognition by the immune system. It has been demonstrated that FVIII C1 domain plays a major role of its uptake by immune cells in vitro and its immunogenicity in vivo. Because of strong structural homologies between C1 and C2 domains, I investigated the potential role of FVIII C2 domain for its endocytosis by antigen presenting cells and the elicitation of the anti-FVIII immune response.

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

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Les cellules présentatrices d'antigènes (APCs) présentes dans les muqueuses comptent parmi les première cibles du VIH-1 et participent à sa dissémination dans l'organisme. Durant ma thèse, j'ai étudié le transfert du VIH des macrophages (Mφ) et des cellules dendritiques (DCs) aux lymphocytes T. J'ai montré que ces APCs transfèrent efficacement le virus aux lymphocytes par le biais de différents mécanismes: transfert direct en trans dans les coculture Mφ/T, et transfert en cis (suite à la production de nouveaux virions) dans les DCs/T. Ces deux modes de transfert sont inhibés par les anticorps neutralisants (AcN). De manière intéressante, certains AcN anti-gp120 inhibaient plus efficacement le transfert du VIH dans les cocultures Mφ/T que dans les cocultures DCs/T et l'infection des cellules T par le virus libre. Ces résultats suggèrent que les APCs participent activement au transfert et à la dissémination du VIH et que les AcN sont capable d'inhiber ces différents modes de transfert. / Antigen-presenting cells (APCs) present at mucosal sites are among the first HIV-1 target cells and contribute to the spread of infection. During my thesis, I studied HIV transfer from macrophages (Mφ) and dendritic cells (DCs) to CD4-T lymphocytes. I showed that APCs were able to efficiently transfer HIV particles to lymphocytes, but through different mechanisms: Mφ rapidlytransferred HIV by direct trans-transfer, whereas DCs were mainly implicated in cistransfer (after production of de novo HIV). Moreover, I have demonstrated that these two modes of transfer were inhibited by neutralizing antibodies (NAb) in both type ofcocultures. Very interestingly, I showed that anti-gp120 NAb inhibit more efficiently HIV transfer in Mφ/T than in DCs/T cocultures and T cells infection by free viral particles. These findings highlight the major contributions of various mucosal target cells in HIV transfer and demonstrate the potent role of NAb on inhibition of cell-to-cell transfer.

L’immunothérapie représente une avancée majeure dans la prise en charge des patients atteints de cancer. L’utilisation thérapeutique récente des anticorps anti-"checkpoints", qui renforcent la réponse immunitaire cellulaire naturelle anti-tumorale, a relancé l’intérêt d’approches d’immunothérapie cellulaire spécifique dans les cancers. Malgré tout, l’identification d'antigènes capables de stimuler efficacement des lymphocytes T (LT) anti-tumoraux représente un obstacle majeur au développement de telles approches. Pour identifier de tels antigènes, des cellules présentatrices d’antigène (CPA) artificielles (CPAA), capables d’exprimer, après transduction gamma-rétrovirale, des peptides directement codés ou des antigènes entiers, dégradés par ces cellules, comme le feraient des CPA humaines, en peptides présentés au sein de la molécule du CMH de classe I la plus fréquente chez l'homme, HLA-A2.1, ont été développées au laboratoire. Ces CPAA sont capables de stimuler efficacement des LT cytotoxiques (LTC) spécifiques contre des antigènes tumoraux. Deux grandes approches d’identification des antigènes tumoraux d’intérêt thérapeutique, ont été utilisées. La première est une approche directe d’identification des peptides basée sur l’élution des peptides HLA-A2.1-restreints présentés par nos CPAA et leur analyse par spectrométrie de masse. La seconde est une approche d’immunologie inverse basée sur des prédictions in silico d’épitopes HLA-A2.1-restreints reposant sur des données biochimiques des poches du CMH. Dans les deux approches, des tests fonctionnels d’activation de LTC spécifiques ont été effectués avec nos CPAA. Dans la première étude, nous avons utilisé la spectrométrie de masse en tandem couplée à la chromatographie en phase liquide, qui a été jusqu'à présent la technologie permettant l'identification rapide de centaines de ligands du CMH dans différentes approches expérimentales. En partant de CPAA codant les peptides immunogènes connus M1m, M1 ou FSP02, des LTC spécifiques de ces peptides ont été obtenus, et nous avons réussi à les caractériser par spectrométrie de masse. En partant de CPAA codant les protéines entières desquelles ces peptides sont dérivés, des LTC spécifiques des peptides ont également été obtenus mais nous n’avons pas réussi à les caractériser par spectrométrie de masse. Des peptides très immunogènes, capables de stimuler de fortes réponses immunitaires cellulaires anti-tumorales, peuvent donc échapper à une détection par spectrométrie de masse, rendant ainsi discutable l'utilisation de cette technique pour sélectionner des peptides d’intérêt clinique. Dans la deuxième étude, nous sommes partis de peptides prédits. Nous avons pu monter des réponses immunitaires spécifiques contre les néoépitopes FSP25 et FSP26 prédits in silico, dérivés de la protéine mutée CASP5 (-1) retrouvée chez 60% de patients atteints de cancer colorectal (CCR) à instabilité microsatellitaire (IMS). La CASP5 est impliquée dans l’apoptose et nous avons montré que les patients atteints d’un CCR à IMS présentant cette mutation avaient un moins bon pronostic. Nous avons également montré que chez des patients HLA-A2+ atteints d’un CCR à IMS présentant la mutation, des LTC pouvaient être obtenus contre les épitopes FSP25 et FSP26, capables de lyser spécifiquement la lignée cellulaire HLA-A2.1+ HCT116 dérivée d’un CCR à IMS présentant également la mutation, faisant de la protéine mutée CASP5 (-1) une cible thérapeutique de choix chez ces patients. Dans ces deux études, nos CPAA constituaient un outil de choix pour le développement d’approches d’immunothérapie spécifique personnalisée, soit cellulaire adoptive, pour déterminer quels antigènes devraient être ciblés ou pour directement activer et amplifier in vitro des LT injectés in vivo, soit vaccinale, pour déterminer les antigènes les plus immunogènes à inclure dans un vaccin efficace. / Immunotherapy represents a major advance in cancer patient management. Recent use of anti-checkpoint antibodies, that reinforce the natural cellular anti-tumor immune response, has revived interest for specific cellular immunotherapy approaches in cancers. Nevertheless, the difficulty of identifying highly immunogenic tumor antigens capable of specifically stimulating efficient anti-tumor T lymphocytes (TLs) is a considerable barrier to the development of such approaches. In order to identify such antigens, artificial antigen presenting cells (AAPCs) expressing the most common HLA class I molecule, HLA-A2.1, were developed in the laboratory. After gammaretroviral transduction, these AAPCs also express a directly-encoded peptide of interest or a full-length antigen, degraded by these cells into peptides as human antigen presenting cells (APCs) do. These AAPCs are capable of efficiently stimulating specific cytotoxic T lymphocytes (CTLs) against tumor antigens. Two major approaches for the identification of tumor antigens of therapeutic interest have been used. The first one is a direct approach of identification of HLA-A2.1-restricted peptides based on the elution of HLA-A2.1-peptide complexes expressed by our AAPCs and their analysis by mass spectrometry. The second one is a reverse immunology approach based on in silico predictions of HLA-A2.1-restricted epitopes using available MHC pocket biochemical data. In both approaches, functional tests were performed in vitro with our AAPCs to test the immunogenicity of the studied peptides. In the first study, we used tandem mass spectrometry coupled with liquid chromatography, which has been until today the technology of choice for the rapid identification of hundreds of MHC ligands in different experimental approaches. Starting from AAPCs encoding known immunogenic M1m, M1 and FSP02 peptides, specific CTLs could be obtained against these peptides, and we were able to characterize them by mass spectrometry. Starting from AAPCs encoding full length antigens from which these peptides are derived, peptide-specific CTLs were also obtained, but we were unable to characterize them by mass spectrometry. Therefore, highly immunogenic peptides, capable of stimulating strong anti-tumor cellular immune responses, may not be detected by mass spectrometry, rendering questionable the use of this technique for selecting clinically relevant peptides. In the second study, we started from predicted peptides. We were able to mount specific immune responses against FSP25 and FSP26 in silico predicted neoepitopes, derived from the CASP5 (-1) mutated protein found in 60% of microsatellite instability (MSI) colorectal cancer (CCR) patients. CASP5 is involved in programmed cell death and we have shown that MSI CRC patients whose tumors harbored this CASP5 (-1) mutation had less good prognosis. We have also shown that in HLA-A2+ MSI CASP5 (-1)-mutated CRC patients, specific CTLs could be obtained against FSP25 and FSP26 epitopes, capable of specifically lysing HLA-A2+ MSI CRC cell line HCT116 also harboring this mutation. Therefore, the mutated caspase-5 protein might be a therapeutic target of major interest for personalized specific immunotherapy strategies in the context of MSI CASP5 (-1)-mutated CRCs. In both studies, our AAPCs were a tool of choice for the development of personalized specific immunotherapy strategies, either for cellular adoptive approaches, to determine which antigens should be targeted or to directly activate and amplify in vitro antigen of interest-specific TLs which would be transferred in vivo, or for vaccine approaches, to identify the most immunogenic antigens which should be included in an efficacious vaccine

Les lymphocytes T (LT) CD4+ auxiliaires soutiennent l‘action des LT CD8+ cytotoxiques (LTC) au cours des réponses immunitaires anti-tumorales. Des protocoles d‘immunothérapie cellulaire adoptive (ICA) basés sur l‘injection d‘effecteurs T CD4+ ont donc été développés pour traiter les cancers, et ils ont montré une efficacité thérapeutique. Cependant, la difficulté de disposer de cellules présentatrices d‘antigène (CPA) autologues permettant de générer un nombre suffisant de LT CD4+ spécifiques fonctionnels in vitro dans un court délai représente un obstacle majeur au développement de telles approches. Pour contourner cette difficulté, notre groupe a précédemment développé des cellules présentatrices d‘antigène artificielles (CPAA) dérivant de fibroblastes murins NIH/3T3 et exprimant les molécules nécessaires pour activer des LT CD4+ humains : une molécule HLA (Human Leucocyte Antigen) de classe II (ici HLA-DR1), la molécule de costimulation CD80 et les molécules d‘adhérence CD54 et CD58. Dans ce travail, nous avons cherché à optimiser nos CPAA DR1+ (CPAADR1) en permettant une expression endogène et constitutive de l‘antigène d‘intérêt (ici l‘hémagglutinine, HA), sous forme de peptide ou de protéine, au niveau des compartiments cellulaires impliqués dans la présentation des antigènes par les molécules HLA-II. Nous avons montré que les CPAADR1 « endogènes » exprimant le peptide HA au niveau du réticulum endoplasmique (RE) ou la protéine HA à la membrane plasmique, possédaient les meilleures capacités de présentation de l‘antigène. En stimulation primaire, ces deux lignées de CPAADR1 activaient des LT CD4+ spécifiques de HA, mais avec une capacité moindre que des CPA autologues. En revanche, en restimulation, les CPAADR1 exprimant le peptide HA dans le RE étaient même plus efficaces pour amplifier des LT CD4+ spécifiques fonctionnels que des CPAADR1 ou des CPA autologues chargées avec le peptide d‘intérêt. Les LT obtenus étaient des cellules Th1 mémoires exprimant du granzyme B et produisant de l‘IFN-γ et du TNF-α. C‘est la première fois à notre connaissance qu‘un antigène exprimé de façon endogène dans une lignée cellulaire peut-être présenté de façon efficace sur une molécule HLA de classe II. Nos CPAA « endogènes » constituent donc un nouvel outil unique pour générer de façon reproductible et standardisable des réponses T CD4+ spécifiques, et pourraient déboucher sur le développement de nouvelles approches d‘ICA / CD4+ helper T lymphocytes (TLs) sustain CD8+ cytotoxic TL (CTL) activity during anti-tumor immune responses. Adoptive cell immunotherapy (ACI) protocols based on the injection of CD4+ T-effectors have therefore been developed to treat cancers, and they have proven therapeutic efficacy. However, the difficulty of obtaining autologous antigen presenting cells (APCs) for generating a sufficient number of functional specific CD4+ TLs in a short time in vitro is a major obstacle to the development of such approaches. To bypass this difficulty, our group has previously developed artificial antigen presenting cells (AAPCs) derived from NIH/3T3 murine fibroblasts expressing molecules necessary to activate human CD4+ TLs: an HLA (Human Leucocyte Antigen) class II molecule (in this study HLA-DR1), CD80 costimulatory molecule, and CD54 and CD58 adhesion molecules. In this work, we sought to optimize our DR1+ AAPCs (AAPCDR1) by allowing an endogenous and constitutive expression of the antigen of interest (in this study hemagglutinin, HA), as a peptide or a whole protein, in different cell compartments involved in antigen presentation by HLA-II molecules. We have shown that ―endogenous‖ AAPCDR1 expressing HA peptide in the endoplasmic reticulum (ER) or HA protein at the plasma membrane had the best antigen presentation abilities. In a first stimulation, both AAPCDR1cell lines activated HA-specific CD4+ TLs, but to a lower extent than autologous APCs. However, in a second stimulation, AAPCDR1 expressing HA peptide in the ER were even more effective for amplifying functional specific CD4+ TLs than AAPCDR1 or autologous APCs loaded with the peptide of interest. Obtained TLs were memory Th1 cells expressing granzyme B and producing IFN-γ and TNF-α. This is the first time to our knowledge that an antigen expressed endogenously in a cell line can be efficiently presented on an HLA class II molecule. Our ―endogenous‖ AAPCs represent therefore a new and unique tool for reproducible and standardizable generation of specific CD4+ T responses, and could lead to the development of new ACI approaches.

La sclérose en plaques (SEP) est une maladie auto-immune du système nerveux central (SNC) caractérisée par de l’infiltration leucocytaire et de la démyélinisation axonale. Les cellules présentatrices d’antigènes (APC) jouent un rôle primordial dans ce processus en activant dans la périphérie les lymphocytes T réactifs contre la myéline. Les lymphocytes activés peuvent traverser la barrière hémo-encéphalique (BHE) et infiltrer le SNC. Les lymphocytes sont ensuite réactivés dans l’espace périvasculaire par les APC, suite à quoi ils contribuent à la démyélinisation et aux dommages axonaux. Nétrine-1 (N1) est une protéine de guidance axonale possédant d’importantes propriétés anti-inflammatoires. L’importance de N1 dans le maintien de la BHE et l’inhibition de l’infiltration leucocytaire dans le SNC a été bien démontrée, mais son implication dans la présentation antigénique et la régulation de l’activation lymphocytaire n’a jamais été étudiée. Le présent ouvrage propose l’hypothèse que N1 est produite par les APC afin de réguler la neuro-inflammation. Il cherche à caractériser l’expression de N1 par les APC, déterminer l’influence de N1 sur l’activation lymphocytaire et explorer le rôle de la production de N1 par les APC dans la neuro-inflammation. Les expériences menées à terme dans le cadre de ce projet démontrent que N1 est exprimée par les cellules dendritiques matures et les macrophages de type M1. De plus, N1 a pour effet de stimuler la prolifération des lymphocytes TH1, TH17 et CD8+. N1 inhibe également la production de cytokines par les lymphocytes TH17 et diminue l’expression de perforine par les lymphocytes T CD8+. N1 n’a toutefois pas d’influence sur l’expression des molécules d’adhérence par les lymphocytes T. Enfin, les cellules dendritiques, macrophages et cellules microgliales n’expriment pas N1 dans le SNC des souris dans le cadre de l’encéphalomyélite auto-immune expérimentale, un modèle animal de SEP. En somme, les résultats ici présentés suggèrent que N1 est produite par les APC afin d’influencer le fonctionnement des lymphocytes T. / Multiple Sclerosis (MS) is an autoimmune disorder of the central nervous system (CNS) characterized by leukocytic infiltration and axonal demyelination. Antigen presenting cells (APCs) play a crucial role in this process by activating myelin-reactive lymphocytes in the periphery. Activated lymphocytes subsequently cross the blood-brain barrier (BBB) and infiltrate the CNS. These lymphocytes are reactivated in the perivascular space by APCs, following which they contribute to demyelination and axonal damage. Netrin-1 (N1) is an axonal guidance protein with considerable anti-inflammatory properties. The relevance of N1 in maintaining BBB function has been thoroughly established, but its involvement in antigen presentation and T cell activation has yet to be studied. This project investigates the hypothesis that N1 is produced by APCs to regulate neuroinflammation and aims to characterize N1 production by APCs, delineate the impact of N1 on T cell activation and clarify the role of APC-derived N1 in neuroinflammation. The results presented in this thesis demonstrate that N1 is produced by mature dendritic cells and M1 macrophages. Furthermore, N1 is shown to increase T cell proliferation, decrease TH17 cell cytokine production and decrease CD8+ T cell perforin expression. N1 does not alter T cell expression of adhesion molecules. Finally, N1 is not expressed by the CNS dendritic cells, macrophages or microglial cells of mice undergoing experimental autoimmune encephalomyelitis, an animal model for MS. In summary, these results suggest that N1 is produced by APCs to modulate T cell function.