Le rein natif et le greffon rénal peuvent être soumis à de multiples agressions conduisant à la détérioration progressive du parenchyme. Ces agressions peuvent être spécifiques (stress toxique, immunologique) et/ou non spécifiques (stress ischémique) et vont engendrer des réponses pouvant entraîner à la fois une diminution de la consommation d'énergie, une augmentation des apports afin de maintenir l'homéostasie tissulaire et la survie mais aussi une réaction inflammatoire et l'apoptose pouvant conduire à la fibrose. Parmi celles-ci, on peut nommer les voies HIF1α, mTOR, le stress du réticulum endoplasmique (RE), l'autophagie, l'activation de l'immunité innée et acquise. La réponse adaptative qui suit le stress du RE, la réponse UPR (Unfolded protein response), est une voie adaptative dont les implications sont actuellement encore peu connues dans le domaine de la pathologie rénale. Celle-ci se compose de trois effecteurs principaux : Perk, Ire1 et ATF6. A l'aide de deux modèles de stress toxique (ciclosporine) et ischémique (carence en glucose) sur deux modèles cellulaires distincts (cellulaires endothéliales artérielles et cellules tubulaires rénales), et dans des modèles in vivo, nous avons montré que le stress du RE était impliqué à la fois dans l'apparition de modifications phénotypiques endothéliales évocatrices de transition endothélio-mésenchymateuse induites par la ciclosporine et à la fois dans l'induction de réponses inflammatoire (régulation de NF-κB par Ire1) et angiogénique (régulation distincte de VEGF, bFGF et angiogénine par Perk et Ire1) induites par la carence en glucose. La réponse UPR semble modulée de façon subtile au cours de ces stress car les trois effecteurs n'engendrent pas des réponses identiques. Ces travaux apportent ainsi une meilleure compréhension des mécanismes d'adaptation au cours de stress variés, montrent que le stress du RE est impliqué dans ces réponses adaptatives et que la réponse peut être différente selon les effecteurs de la réponse UPR. Cette meilleure compréhension pourra permettre de valider des biomarqueurs précoces et des modulateurs de la réponse UPR afin de prévenir la dégradation du parenchyme rénal.

La reconnaissance des cellules tumorales par le système immunitaire, appelée immunosurveillance, permet le contrôle de lacroissance des tumeurs voir dans certains cas leur élimination. Cependant, de nombreuses études d’exploration du système immunitaire dans le contrôle de la réponse antitumorale ont mis en évidence des mécanismes complexes d’échappement à cette immunosurveillance,avec par exemple pour les lymphocytes TCD8+ (LT CD8+) principal acteur de cette réponse, un défaut de migration, de reconnaissance des cellules tumorales ou d’activation au sein de la tumeur. Cette inhibition de fonction des LTCD8+, peut être liée à un phénomène appelé exhaustion, lié à l’expression à leur surface de molécules de costimulation inhibitrices telles que PD1, TIM-3, Lag3, CTLA-4. L’interaction de ces récepteurs avec leurs ligands engendre une perte de contrôle de la réponse antitumorale, favorisant alors la progression tumorale. Afin de lever ce phénomène d’exhaustion induit sur les LT CD8+ et restaurer la réponse antitumorale, plusieurs stratégies de traitements, visant à inhiber ces « checkpoints inhibiteurs » ont étédéveloppées. L’effet clé de la ciclosporine-A(CsA) repose sur la modulation de l’activité des lymphocytes T, ce qui explique son rôle dans la prévention du rejet de greffe. Cependant, il reste à déterminer si la CsA exerce d'autres effets sur le système immunitaire.Les évidences scientifiques montrent un effet paradoxal de la faible dosage de cyclosporine-A (fd-CsA). Ces résultats nous ont permis d’émettre l’hypothèse d’un rôle de la fd-CsA dans la modulation de la réponse antitumorale des LT CD8+, Nous avons pu observer à l’inverse, qu’à faible dose de ciclosporine-A, soit une dose équivalente entre 10 et 30 ng/mL, l’expression de PD1 était significativement diminuée à la surface des LT CD8+ activé. En revanche, à cette faible dose, aucun effet significatif sur la diminution d’expression du marqueur d’activation CD69 n’a été observé. Des expériences effectuées in vivo dans le modèle murin de mélanome B16F10 et MCA nous ont par ailleurs permis de montrer une réduction de la croissance tumorale chez les souris traitées par fd-CsA par rapport aux souris non traitées. En utilisant un modèle murin de fibrosarcome MCA, nous avons montré que nous restaurions in vivo une réponse immunitaire antitumorale et qu’un traitement de ces souris par fd-CsA en combinaison avec l’anti PDL-1 permettait une guérison après traitement, alors que l’anti PDL-1 seul n’avait pas d’effet. Cet effet novateur de la fd-CsA permet donc de visualiser de nouvelles stratégies thérapeutiques dans la réponse antitumorale qui pourraient bénéficier aux futurs patientsdiagnostiqués d’un cancer. / The recognition of tumor cells by the immune system, called immunosurveillance, allows the control of tumor growth or in some cases their elimination. However, numerous studies of the immune system in the control of the antitumor response have revealed complex mechanisms by means of which this immunosurveillance can be evaded. Examples of this occurrence are CD8+ T lymphocytes, the main element of this response are defective migration, tumor cell non-recognition or non-activation within the tumor. This inhibition of CD8+ T cell function may be related to a phenomenon called exhaustion, which may be a result of the expression on their surface of inhibitory costimulatory molecules such as PD1, TIM-3, Lag3, CTLA-4. The interaction of these receptors with their ligands causes a loss ofcontrol of the antitumor response, thus promoting tumor progression. To overcome this phenomenon of exhaustion induced in CD8+ T cells and restore the antitumor response, several treatment strategies aimed at inhibiting these "inhibitory checkpoints" have been developed. The key effect of cyclosporin-A (CsA) is modulation of T-cell activity, which explains its role in the prevention of transplantrejection. However, it remains to be determined whether CsA has other effects on the immune system. Preliminary results have allowed us to demonstrate the paradoxical effect of cyclosporin-A (CsA) in the antitumor response. Thus, these unexpected results have allowed us to hypothesize a role for Ld-CsA in modulating the antitumor response of CD8+ Tcells. We observed that Ld-CsA at equivalent dose between 10 and 30 ng/mL, significantly decreased PD1 expression at the activated CD8+ T cell surface. Furthermore, at this lowdose, no significant effect was observed on the expression of the CD69 activation marker. We have also shown that Ld-CsA increases the vaccine response in vivo. In vivo experiments with the murine B16F10 melanoma model and MCA fibrosarcoma have also shown areduction in tumor growth in mice treated with d-CsA compared to untreated mice. More recently, using a mouse model of MCA-OVAfibrosarcoma, we have shown that we can restore the in-vivo antitumor immune response and that the treatment of these mice by Ld-CsAin combination with the anti PDL-1, allowed tumor regression, whereas anti PDL-1 alone had no effect. This novel effect of Ld-CsA allows us therefore to visualize new therapeutic strategies for the antitumor response which may benefit future patients diagnosed with cancer.

Le rein natif et le greffon rénal peuvent être soumis à de multiples agressions conduisant à la détérioration progressive du parenchyme. Ces agressions peuvent être spécifiques (stress toxique, immunologique) et/ou non spécifiques (stress ischémique) et vont engendrer des réponses pouvant entraîner à la fois une diminution de la consommation d’énergie, une augmentation des apports afin de maintenir l’homéostasie tissulaire et la survie mais aussi une réaction inflammatoire et l’apoptose pouvant conduire à la fibrose. Parmi celles-ci, on peut nommer les voies HIF1α, mTOR, le stress du réticulum endoplasmique (RE), l’autophagie, l’activation de l’immunité innée et acquise. La réponse adaptative qui suit le stress du RE, la réponse UPR (Unfolded protein response), est une voie adaptative dont les implications sont actuellement encore peu connues dans le domaine de la pathologie rénale. Celle-ci se compose de trois effecteurs principaux : Perk, Ire1 et ATF6. A l’aide de deux modèles de stress toxique (ciclosporine) et ischémique (carence en glucose) sur deux modèles cellulaires distincts (cellulaires endothéliales artérielles et cellules tubulaires rénales), et dans des modèles in vivo, nous avons montré que le stress du RE était impliqué à la fois dans l’apparition de modifications phénotypiques endothéliales évocatrices de transition endothélio-mésenchymateuse induites par la ciclosporine et à la fois dans l’induction de réponses inflammatoire (régulation de NF-κB par Ire1) et angiogénique (régulation distincte de VEGF, bFGF et angiogénine par Perk et Ire1) induites par la carence en glucose. La réponse UPR semble modulée de façon subtile au cours de ces stress car les trois effecteurs n’engendrent pas des réponses identiques. Ces travaux apportent ainsi une meilleure compréhension des mécanismes d’adaptation au cours de stress variés, montrent que le stress du RE est impliqué dans ces réponses adaptatives et que la réponse peut être différente selon les effecteurs de la réponse UPR. Cette meilleure compréhension pourra permettre de valider des biomarqueurs précoces et des modulateurs de la réponse UPR afin de prévenir la dégradation du parenchyme rénal. / Native and grafted kidneys are stressed by multiple specific or non-specific insults leading to progressive structural deterioration. Responses to these insults are adaptive and preserve cell survival but may also promote inflammation, fibrosis and apoptosis. The most important of these adaptive pathways are HIF1α pathway, mTOR pathway, autophagy, unfolded protein response (UPR). The consequences of the UPR in kidney injuries are not well known. The objective of this study is to delineate the mechanisms and consequences of the activation of the UPR in response to toxic (cyclosporine) and ischemic (glucose starvation) stresses in two distinct cellular models (arterial endothelial cells and renal tubular cells). Here, we showed that UPR was engaged in cyclosporine-induced endothelial phenotypic changes, glucose starvation-induced inflammatory and angiogenic responses: NF-κB regulation by Ire1; distinct VEGF, bFGF and angiogenin regulation by Perk and Ire1. UPR is subtly modulated since its transducers do not induce identical processes. In conclusion these comprehensive works, we demonstrate the UPR is implicated in stress-induced adaptive pathways with different downstream responses according to the effector. Renal tissue degradation could be prevented by discovering and validating early biomarker and UPR modulators.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / Nous avons évalué les effets de l'association d'un nouvel analogue du sirolimus, le SDZ RAD, et une nouvelle formulation de la CsA, le Néoral, sur la survie d'allogreffe dans le modèle de transplantation orthotopique de l'intestin grêle chez le rat. Les huit groupes (n=6) inclus dans cette étude comprenaient deux groupes témoins, des allogreffes et des isogreffes, et trois combinaisons pour l'évaluation des réactions immunes HVG [Lewis (LEW) x Brown Norway (BN) (LBN)-F1 -LEW], GVH (LEW-F1 ), et GVH et HVG combinés (BN-LEW). Les deux médicaments étaient administrés par voie orale pour une période allant jusqu'à 90 jours. Deux tests de fonction servaient à évaluer l'état fonctionnel de l'allogreffe: le test de perméabilité au 51Cr-EDTA et le test d'absorption du maltose. Pour le modèle HVG, le groupe contrôle na·1f démontre un temps de survie moyen (MTS) de 9.5 ± 1 .0 jours. Les groupes traités avec le SDZ RAD ne démontrent pas une réponse relative à la dose: 1.0 mg/kg/J, MST 17.3 ± 5.4 jours (p=0.001 ); 2.5 mg/kg/J, MTS 19.2 ± 4.8 jours (p=0.001 ); il en est de même avec les groupes traités avec le Néoral: 2.0 mg/kg/j, MTS 15.0 ± 1.7 jours (p=0.001); 5.0 mg/kg/j, MTS 28.8 ± 5.7 jours, (p=0.001 ). Comparée aux résultats de la monothérapie avec chaque médicament, leur association démontre une interaction synergique forte ou très forte: SDZ-RAD 1.0 mg/kg/j + Néoral 2.0 mg/kg/j, MTS 57.8 ± 6.7 jours, (p=0.001, index de combinaison (IC)=0.095); SDZ RAD 2.5 mg/kg/j + Néoral 5.0 mg/kg/j, MTS 70.5±12.8 (p=0.001, Cl=0.112). Les mêmes types de résultats sont obtenus dans le modèle de GVH: SDZ RAD 1.0 mg/kg/j + Néoral 2.0 mg/kg{j, MTS 48.5 ± 6.4 jours, (p=0.001, IC=0.027); SDZ-RAD 2.5 mg/kg/j + Néoral 5.0 kg/mg{j, MTS 63.0 ± 13.6 jours, (p=0.001, Cl=0.020). Ces résultats démontrent une interaction synergique très forte en comparaison à la monothérapie avec SDZ RAD 1.0 mg/kg/j, MTS ·15.3 ± 1.7 jours, (p=0.001); SDZ RAD 2.5 mg/kg{j, MTS 21.7 ± 3.0 jours, (p=0.001); Néoral 2.0 mg/kg/J, MTS 17. 7 ± 1.4 jours (p=0.001 ); Néoral 5.0 mg/kg/j, MTS 27.8 ± 4.4 jours (p=0.001 ); pour les contrôles na'ffs: MTS 8.3 ± 1.2 jours. Pour le modèle de combiné de HVG et GVH , l'association SDZ RAD 1.0 mg/kg{j + Néoral 2.0 mg/kg/j (MTS 52.3 ± 5.4 jours, Cl=0.070) , SDZ RAD 2.5 mg/kg/j + Néoral 5.0 mg/kg/j (MTS 69.0 ± 5.3 jours, Cl=0.301) représente une interaction synergique forte. Le test de perméabilité au 51Cr-EDTA révèle une perte de fonction pour les groupes traités à cause du rejet et reflète une crise de rejet durant les 2ème et 3ème semaines postopératoires. Le test d'absorption du maltose ne révèle rien de concluant concernant des crises de rejet. Par contre, il refléte une perte de fonction pour les groupes subissant le rejet. Nous concluons que la thérapie concomitante SDZ RAD et Néoral procure un effet synergique important dans l'inhibition des réactions immunes HVG, GVH, et HVG-GVH dans le modèle de la transplantation de l'intestin grêle chez le rat.