Mon laboratoire d’accueil avait montré que la densité de CCR5 à la surface des cellules cibles du VIH détermine très fortement leur infectabilité par les souches virales R5, et que les signaux d’activation cellulaire induits par la fixation virale et transitant par CCR5 favorisent une infection productive des cellules primaires. L’hypothèse de notre travail était que d’autres récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) exprimés dans les lymphocytes T CD4+ CCR5+ pourraient également influer sur le cycle de réplication des virus R5. Pour tester cette hypothèse, les RCPGs co-exprimés avec CCR5 dans les cellules T CD4+ ont été identifiés, puis la capacité des plus exprimés d’entre eux à s’hétérodimériser avec CCR5 et à perturber l’infection par le VIH a été déterminée. Au cours de cette thèse, j’ai initié l’étude de deux de ces récepteurs, EBI2 et A2A, et j'ai participé à l’étude d’un troisième, S1P1.J’ai montré que la présence d’EBI2 ou d’A2A qui chacun s’hétérodimérise avec CCR5, augmente la production virale dans des cellules HOS ou MT4, comme c’est le cas pour S1P1. Étudiant les changements au niveau des étapes du cycle viral provoqués par l’expression ou la stimulation de ces RCPGS, j’ai mis en évidence que le principal effet est une augmentation de la transcription virale. De plus, nous avons montré que la signalisation via S1P1 active le facteur de transcription NFKB et par là le promoteur du VIH. De plus, la stimulation de ce récepteur dans un modèle de cellules infectées de façon latente permet la réactivation du virus. Ce résultat ouvre la possibilité de tester la capacité d’agonistes de S1P1 à éliminer les cellules servant de réservoir chez les personnes vivant avec le VIH. / It was shown in the laboratory that CCR5 density at the surface of primary CD4+ T cells strongly determines their R5 HIV-1 productive infectability. This is due to the fact that viral envelope - CCR5 interaction triggers signals that boost the viral life cycle. Our working hypothesis was that other G-protein coupled receptors (GPCR) co-expressed with CCR5 might also modulate HIV replicative cycle. To test this hypothesis, the GPCR coexpressed with CCR5 in CD4+ T cells have been identified, and the ability of the most highly expressed of them to dimerize with CCR5 and to interfere with the infection has been determined. During this thesis, I have initiated the study of two of these GPCR, EBI2 and A2A, and participated in the study of another one, S1P1.I have shown that the presence of EBI2 or A2A that each heterodimerize with CCR5, boosts the viral production in HOS and MT4 cells, similarly to S1P1. Analyzing the stages of HIV life cycle modified by the expression and triggering of these GPCR, I unveiled that the major effect was an increase in HIV genome transcription. Furthermore, we have shown that S1P1 signaling activates the transcription factor NFKB and thereby the HIV promoter. Moreover, triggering S1P1 in an in vitro model of HIV reservoir cells results in the reversion of the viral latency. These findings suggest that S1P1 agonists might be used as latency reversing agents to purge the HIV reservoir.

Au cours des dernières années, des progrès significatifs ont été réalisés dans la prévention des épisodes de démyélinisation qui surviennent au cours de la sclérose en plaques, mais beaucoup moins dans le domaine de la régénération de la myéline détruite. Notre équipe a précédemment démontré que la protéine Sonic Hedgehog (Shh) est un régulateur positif des progéniteurs oligodendrocytaires favorisant la réparation de la myéline dans un modèle de démyélinisation induite par injection focale de lysolécithine dans le corps calleux chez la souris. Cependant, les mécanismes moléculaires mis en jeu restent encore largement méconnus. Mon projet de thèse consiste à explorer le rôle d'un co-récepteur de Shh, Boc, une glycoprotéine reliée aux molécules d'adhésion cellulaire (CAM) et fortement induite à l’issue d’une démyélinisation. Dans un premier temps, nous avons focalisé nos investigations sur la caractérisation du mutant Boc knockout au cours de la myélinisation développementale. Nos résultats révèlent des activités région et temps spécifiques de Boc sur les mécanismes de prolifération et de maturation des progéniteurs oligodendrocytaires. De plus, les souris Boc knockout présentent un phénotype d’hypermyélinisation qui apparaît au cours des premières semaines post-natales et persiste à l’âge adulte.Dans un second temps, nous avons déterminé l'effet de l'absence de Boc sur les processus de démyélinisation et de réparation de la myéline. En utilisant le modèle d’injection focale de lysolécithine dans le corps calleux, nous avons démontré un retard dans la maturation des progéniteurs oligodendrocytaires et une réduction de la régression des lésions chez les souris dépourvues de Boc.Nos résultats indiquent ainsi un rôle positif de Boc dans le processus de régénération faisant suite à une démyélinisation. Par ailleurs, l’absence de Boc diminue la réaction gliale inflammatoire étroitement associée au mécanisme de régénération de la myéline. L’ensemble de nos résultats indique une activité différente du récepteur au cours des processus de myélinisation et de remyélinisation du système nerveux central. Ces données originales contribuent à la caractérisation d’une composante de la signalisation Hedgehog impliquée dans le processus régénératif associé aux pathologies démyélinisantes. Ces résultats seront importants à considérer dans le cadre de l’approche thérapeutique des maladies démyélinisantes. / During the last years, significant progress have been made in preventing demyelinating events that occur during multiple sclerosis, but much less in the field of regeneration of the lost myelin. Our team has previously demonstrated that the Sonic Hedgehog (Shh) protein is a positive regulator of oligodendrocyte progenitors enhancing myelin repair in a demyelination model relying on the focal injection of lysolecithin into the corpus callosum. However, the molecular mechanisms that are involved are still largely unknown. My thesis project was aimed at exploring the role of a co-receptor of Shh, Boc, a glycoprotein linked to the cell adhesion molecules (CAM) and strongly induced during myelin repair. First, we focused our investigations on the characterization of the Boc knockout mutant during developmental myelination. Our results reveal region and time specific activities for Boc in the mechanisms of proliferation and maturation of oligodendrocyte progenitors. In addition, Boc knockout mice exhibit hypermyelination that occurs in the firstpostnatal weeks and persists until adulthood In a second step, we determined the effect of the absence of Boc in the processes of demyelination and myelin repair. Using the model of focal injection of lysolecithin into the corpus callosum, we demonstrated a delay in oligodendrocyte maturation and a decrease in lesion regression in the Boc knockout mice. Thus, our results indicate a positive role for Boc in the regeneration process following demyelination.Furthermore, the absence of Boc decreases the inflammatory glial reaction closely associated with myelin repair. Altogether, our results indicate a different activity of the receptor during the processes of myelination and remyelination in the central nervous system. These original data contribute to the characterization of a component of the Hedgehog signaling pathway involved in the regenerative process associated with demyelinating pathologies.Those results will be important to consider in the context of the therapeutic approach of the demyelinating diseases.

Le Costimulateur Inductible (ICOS) est un récepteur exprimé à la surface des cellules T CD4 auxiliaires et T CD8 cytotoxiques. Il fut démontré à l’aide de modèles murins de transplantation de moelle osseuse que ICOS joue un rôle important dans l’induction de la maladie du greffon contre l’hôte aigüe (GVHD). ICOS potentialise deux signaux médiés par le récepteur de cellules T (TCR) : l’activation de la phosphoinositide 3-kinase (PI3K) ainsi que la mobilisation interne de calcium. En conditions in vitro, dans les cellules CD4 et CD8, ICOS réussi à potentialiser le flux de calcium médié par le TCR indépendamment de PI3K. La voie de signalisation de ICOS impliquée dans la GVHD demeure inconnue. Cependant, en utilisant une lignée de souris ‘knock-in’ nommée ICOS-Y181F, dans laquelle le cellules T ont sélectivement perdu la capacité d’activer PI3K par l’entremise d’ICOS, nous avons démontré que les cellules T peuvent utiliser un mécanisme ICOS indépendant de PI3K afin d’induire la GVHD. La mobilisation interne du Ca2+ mène à l’activation de NFAT, un facteur de transcription clé régulant des gènes comme IFN-γ, qui exprime une des cytokines clés impliquées dans la GVHD. Nous émettons comme hypothèse que la capacité pathogénique intacte des cellules T ICOSY181F à induire la GVHD, repose sur la signalisation du Ca2+ indépendante de PI3K. Le but de mon projet est d’identifier les résidus responsables de cette signalisation de Ca2+ médiée par ICOS ainsi que le mécanisme par lequel ce récepteur fonctionne. À l’aide de la mutagénèse dirigée, j’ai généré des mutants d’ICOS et j’ai analysé par cytométrie en flux leur capacité à activer le flux de Ca2+. J’ai ainsi identifié un groupe de lysine sur la queue cytoplasmique d’ICOS situé à proximité de la membrane comme étant essentiel à la fonction de potentialisation du flux de Ca2+. Je fournis également des preuves de l’implication de la kinase Lck, membre de la famille de kinases Src, dans la voie de signalisation de ICOS médiant la potentialisation du flux de Ca2+. Ainsi, ICOS s’associe à Lck et mène à une augmentation de l’activation de PLCγ1, la protéine effectrice clé causant la sortie de Ca2+ de la réserve intracellulaire. En conclusion, notre étude permet de comprendre davantage une des voies de signalisation d’ICOS. L’influx de Ca2+ dans les cellules T implique la voie ICOS-Lck-PLCγ1. Une compréhension plus approfondie de cette voie de signalisation pourrait s’avérer bénéfique afin d’élaborer de nouvelles stratégies menant à la prévention de maladies reliées à ICOS, comme la GVHD. / The Inducible Costimulator (ICOS) is a receptor expressed on activated CD4 helper and CD8 cytotoxic T cells. It was previously shown that ICOS plays an important role in inducing acute graft versus host disease (GVHD) in murine models of allogeneic bone marrow transplantation (BMT). ICOS potentiates TCR-mediated phosphoinositide 3-kinase (PI3K) activation and intracellular calcium mobilization. In both CD4+ and CD8+ T cells, ICOS can potentiate TCR-mediated calcium flux in a PI3K-independent manner in vitro. However, the ICOS signal transduction pathway involved in GVHD remains unknown. Using a knockin strain of mice (termed ICOS-Y181F) in which T cells have selectively lost the ability to activate PI3K, we have recently shown that T cells can utilize PI3K-independent ICOS signaling pathways to induce GVHD. The mobilization of intracellular Ca2+ leads to the activation of NFAT, a key transcription factor regulating genes such as IFN-γ, one of the key T cell cytokines involved in GVHD. Therefore, we hypothesize that the intact pathogenic capacity of ICOS-Y181F T cells to induce GVHD relies on ICOSdependent, PI3K-independent calcium signaling. My goal is to identify the residue(s) responsible for this ICOS-mediated Ca2+ signaling and find the mechanism by which the receptor achieves its function. Through sitedirected mutagenesis and flow cytometric analysis of calcium fluxing capacities of mutant ICOS proteins, I identified a membrane proximal cluster of lysine residues that is essential in inducing ICOS-mediated Ca2+ signaling. I also provide evidence for the involvement of the Src family kinase Lck in ICOS-mediated Ca2+signaling. ICOS associates with Lck molecules, leading to the activation of PLCγ1, the key effector protein causing the release of Ca2+ from the intracellular pool. Taken together, our study is beginning to unravel a complexity in ICOS signaling, and implicates the ICOS-Lck-PLCγ1 axis in T cell calcium signaling and potentially the induction of GVHD. Further understanding of this pathway could prove beneficial in designing new strategies to prevent ICOS-related diseases such as GVHD.