Les mécanismes assurant l’homéostasie du compartiment lymphocytaire T périphériqueveillent à préserver à la fois le nombre, la diversité et la qualité des cellules T qui le composent. Cesmécanismes sont fortement sollicités chez un receveur d’allogreffe de cellules soucheshématopoïétiques puisqu’une déplétion initiale plus ou moins intense de son compartimentlymphocytaire périphérique est induite par le conditionnement pré-greffe. Le retour àl’homéostasie s’effectue grâce à la prolifération homéostatique des lymphocytes du donneurapportés par le greffon non manipulé, avant la reconstitution beaucoup plus tardive d’uncompartiment lymphocytaire T naïf opérationnel, en fonction des capacités de thymopoïèse dureceveur. L’IL-7 et l’IL-15, qui jouent un rôle majeur dans la survie des cellules T naïves et/oumémoires, participent étroitement à l’expansion des cellules T induite par la lymphopénie etméritent à ce titre le qualificatif de cytokines homéostatiques.Des protocoles de conditionnement d’intensité variable exposent à un risque équivalent demaladie du greffon contre l’hôte, sinon de rechute, en dépit de l’induction d’un degré variabled’inflammation. Ceci suggère que l’expansion homéostatique périphérique des lymphocytes T dudonneur est un facteur déterminant de l’évolution bénéfique ou défavorable de l’allogreffe.Une étude prospective de 107 patients répartis en deux cohortes, l’une aprèsconditionnement myéloablatif, l’autre après divers protocoles de conditionnement d’intensitéréduite nous a permis de comparer l’impact du degré de lymphopénie et d’inflammation sur lestaux systémiques d’IL-7 et d’IL-15, l’expression de leurs récepteurs par les lymphocytes Tcirculants et l’évolution clinique.Nous confirmons une évolution en miroir des taux plasmatiques d’IL-7 et de lalymphocytose et nous montrons que la cinétique des taux d’IL-7 post-allogreffe est semblablequelque soit l’intensité des protocoles de conditionnements utilisés. En revanche, si les taux d’IL-15présentent une cinétique en miroir similaire à celle de l’IL-7, la valeur au pic et l’aire sous la courbed’IL-15 diffèrent nettement selon le type de conditionnement, mais sont fortement corrélésà la CRP plasmatique.L’incidence des maladies aiguës du greffon contre l’hôte de grade 2 à 4 est similaire dansnos deux cohortes, mais le délai de survenue est plus tardif après un conditionnement réduit. Aprèsanalyse multivariée, notre étude permet de conclure à l’intérêt prospectif de la déterminationprécoce des taux plasmatiques d’IL-7 : dans les conditionnements myéloablatifs, un taux d’IL-7supérieur à 11,9 pg/mL à J+14 est prédictif, tandis que dans les conditionnements réduits, c’est untaux supérieur à 5,9 pg/mL à J+30 qui s’avère prédictif. Dans notre cohorte de patients sousconditionnement myéloablatif, de faibles taux d’IL-15 à J+14 sont associés en analyse univariée etmultivariée à la survenue ultérieure d’une rechute de l’hémopathie maligne. Une relation similairemais plus tardive (J+90) est retrouvée chez les receveurs d’un conditionnement réduit.Outre l’intérêt prospectif pour les patients de la détermination précoce des tauxplasmatiques d’IL-7 et d’IL-15, cette étude comparative a permis de cerner d’une part le rôleessentiel de la lymphopénie dans l’accumulation d’une concentration critique d’IL-7 nécessairepour piloter l’expansion homéostatique des cellules T matures et, d’autre part l’impact du contexteinflammatoire sur l’augmentation de la concentration plasmatique d’IL-15. Celle-ci, par son actiondirecte sur les l’expansion des cellules T CD8+ mémoires et ses effets contributifs à l’expansionhoméostatique des cellules T naïves, apparaît renforcer l’action de l’IL-7 en potentialisant son rôledans l’alloréactivité, bénéfique en terme de protection vis-à-vis de la rechute mais délétère enterme de réaction de greffon contre hôte. / My PhD was realised in the research team EA2686 at the Pole of Immunology in the Center of Biology Pathology of Lille under the direction of Doctor Myriam Labalette and in collaboration with Professor Ibrahim Yakoub-Agha from the department of Blood Diseases in the Hospital of Lille. The central line of the my work concern the implication of the different subpopulations of naive and memory T cells in the immune reconstitution and the main events post allograft of hematopoietic stem cells (HSC). 1)Study of factors controlling the homeostatic proliferation of T cells after allograft : By a prospective study, our team showed that the dynamic of reconstitution of subpopulations of naive and memory T cells during the immune reconstitution after allograft of HSC affects the occurrence of late events (Yakoub-Agha, 2009). The homeostatic proliferation of donor T cell provided by the graft and possibly also by the few residual recipient T cells is involved in the initial reconstitution of the lymphocyte compartment. Two main homeostatic cytokines are involved in this way of expansion of T cells after allograft, IL-7 and IL-15. We determined the precocious plasmatic level of these cytokines and the degree of expression of their receptor, IL-7Ralpha chain (CD127) and IL-15Rbeta chain (CD122) on the subpopulations of naive and memory T cells during the immune reconstitution post allograft. a) In 40 recipients of HSC with a myeloablative conditioning, our prospective study showed variations of IL-7 and IL-15 level during the first weeks post-graft. The plasmatic levels increased strongly to peak at day+14. Then, the concentrations return to a normal range around day+30. The increase of IL-7 and IL-15 levels observed during the first days post-graft could be due to an increase of production in response to the lymphopenia. However, at day+14 post-graft, we notice real important variations of IL-7 and IL-15 level among patients (range 3.8–30.2 and 14.3–66 pg/ml, respectively). A high level of IL-7 (&#8805;11,9 pg/mL) at day+14 post-graft, when recipients are strongly lymphopenic, is a predictive factor of a risk of occurrence of acute GVHD (HR= 3.63 ; P= .014) compared to others factors known to favour independently this complication (reinfection to CMV, sex-mismatch). The relapse of disease is significantly associated to low level of IL-15 at day+14 (<33.3 pg/mL) (HR= 0.93; P= .035) (Thiant, 2010). b) In a prospective group of 45 recipients of HSC with a reduced conditioning inducing a lower degree of lymphopenia, the occurrence of acute GVHD is significantly associated to the plasmatic level of IL-7 and IL-15 at day+30 post-graft. This later lag is explained by the modalities of conditioning inducing a lower lymphopenia and the later occurrence of acute GVHD (median time= 42 days) compared to recipients with myeloablative conditioning (median time= 30 days). We also showed that levels of cytokines a month after the graft, affect the degree of expression of receptors, IL-7R&#945; and IL-15R&#946; (Thiant, 2010). c) The increase of IL-7 could, in some conditions, suggest a failure of the receptivity by the IL-7Ralpha chain. We established a project of collaboration with the Professor Klaus Müller’s team from the Hospital of Copenhagen, which highlighted the presence of polymorphisms located on the nucleotidic sequence encoding the IL-7R alpha chain in recipients of bone marrow (Shamim, 2006). The polymorphism +510 is correlated to the level of IL-7 and represents a factor of risk of occurrence of acute GVHD (P=.049). We know that this polymorphism induces a modification of amino acid in the sequence but the consequences on the functionality of the receptor of IL-7 are not known yet. [...]

Les mécanismes assurant l'homéostasie du compartiment lymphocytaire T périphériqueveillent à préserver à la fois le nombre, la diversité et la qualité des cellules T qui le composent. Cesmécanismes sont fortement sollicités chez un receveur d'allogreffe de cellules soucheshématopoïétiques puisqu'une déplétion initiale plus ou moins intense de son compartimentlymphocytaire périphérique est induite par le conditionnement pré-greffe. Le retour àl'homéostasie s'effectue grâce à la prolifération homéostatique des lymphocytes du donneurapportés par le greffon non manipulé, avant la reconstitution beaucoup plus tardive d'uncompartiment lymphocytaire T naïf opérationnel, en fonction des capacités de thymopoïèse dureceveur. L'IL-7 et l'IL-15, qui jouent un rôle majeur dans la survie des cellules T naïves et/oumémoires, participent étroitement à l'expansion des cellules T induite par la lymphopénie etméritent à ce titre le qualificatif de cytokines homéostatiques.Des protocoles de conditionnement d'intensité variable exposent à un risque équivalent demaladie du greffon contre l'hôte, sinon de rechute, en dépit de l'induction d'un degré variabled'inflammation. Ceci suggère que l'expansion homéostatique périphérique des lymphocytes T dudonneur est un facteur déterminant de l'évolution bénéfique ou défavorable de l'allogreffe.Une étude prospective de 107 patients répartis en deux cohortes, l'une aprèsconditionnement myéloablatif, l'autre après divers protocoles de conditionnement d'intensitéréduite nous a permis de comparer l'impact du degré de lymphopénie et d'inflammation sur lestaux systémiques d'IL-7 et d'IL-15, l'expression de leurs récepteurs par les lymphocytes Tcirculants et l'évolution clinique.Nous confirmons une évolution en miroir des taux plasmatiques d'IL-7 et de lalymphocytose et nous montrons que la cinétique des taux d'IL-7 post-allogreffe est semblablequelque soit l'intensité des protocoles de conditionnements utilisés. En revanche, si les taux d'IL-15présentent une cinétique en miroir similaire à celle de l'IL-7, la valeur au pic et l'aire sous la courbed'IL-15 diffèrent nettement selon le type de conditionnement, mais sont fortement corrélésà la CRP plasmatique.L'incidence des maladies aiguës du greffon contre l'hôte de grade 2 à 4 est similaire dansnos deux cohortes, mais le délai de survenue est plus tardif après un conditionnement réduit. Aprèsanalyse multivariée, notre étude permet de conclure à l'intérêt prospectif de la déterminationprécoce des taux plasmatiques d'IL-7 : dans les conditionnements myéloablatifs, un taux d'IL-7supérieur à 11,9 pg/mL à J+14 est prédictif, tandis que dans les conditionnements réduits, c'est untaux supérieur à 5,9 pg/mL à J+30 qui s'avère prédictif. Dans notre cohorte de patients sousconditionnement myéloablatif, de faibles taux d'IL-15 à J+14 sont associés en analyse univariée etmultivariée à la survenue ultérieure d'une rechute de l'hémopathie maligne. Une relation similairemais plus tardive (J+90) est retrouvée chez les receveurs d'un conditionnement réduit.Outre l'intérêt prospectif pour les patients de la détermination précoce des tauxplasmatiques d'IL-7 et d'IL-15, cette étude comparative a permis de cerner d'une part le rôleessentiel de la lymphopénie dans l'accumulation d'une concentration critique d'IL-7 nécessairepour piloter l'expansion homéostatique des cellules T matures et, d'autre part l'impact du contexteinflammatoire sur l'augmentation de la concentration plasmatique d'IL-15. Celle-ci, par son actiondirecte sur les l'expansion des cellules T CD8+ mémoires et ses effets contributifs à l'expansionhoméostatique des cellules T naïves, apparaît renforcer l'action de l'IL-7 en potentialisant son rôledans l'alloréactivité, bénéfique en terme de protection vis-à-vis de la rechute mais délétère enterme de réaction de greffon contre hôte.

Le greffon de sang placentaire permet d’accéder aux indications de l’allogreffe de cellules souches hématopoïétiques (CSH) en l’absence de disponibilité d’un donneur non apparenté compatible. De part ses propriétés intrinsèques, cette source n’expose pas à un risque plus élevée de réaction de greffon contre l’hôte (GVH) au regard des incompatibilités qu’elle autorise ni à un taux plus élevé de rechutes. En revanche, elle comporte un risque supérieur de non prise de greffe et une reconstitution immunologique post‐greffe retardée responsable d’une morbidité et d’une mortalité liées aux infections. L ‘expansion homéostatique périphérique des lymphocytes T du sang placentaire est un facteur déterminant de l’évolution bénéfique ou défavorable de l’allogreffe de CSH de sang placentaire. Dans les premières semaines post‐greffe, la prolifération homéostatique des cellules T joue un rôle critique par son implication dans l’immunité anti‐tumorale et antiinfectieuse. Cette dualité qui a été le fil conducteur de ce travail de thèse est délicate à maitriser car elle concerne des cellules T dont les propriétés sont tout à fait singulières. Il s’agit de cellules T naïves pour la plupart fraichement émigrées du thymus, leur nombre est limité et elles contiennent un contingent non négligeable des cellules T régulatrices.Dans ce contexte, l’impact d’une lymphodéplétion profonde engendrée par l’utilisation du sérum anti‐lymphocytaire (SAL) est encore largement méconnu et tout particulièrement dans le cadre de l’allogreffe de sang placentaire.La première partie de nos travaux comprend deux études rétrospectives évaluant l’impact du sérum anti‐lymphocytaire dans les greffes de sang placentaires après conditionnement myéloablatif et après conditionnement atténué. Les résultats de ces deux études concordent : le SAL est responsable d’une lymphodéplétion profonde chez le receveur qui diminue le taux de GVH aiguë de grade II à IV sans améliorer notablement la prise de greffe. En revanche, il est associé à une altération de la survie globale en aggravant sévèrement la 6 mortalité liée à la procédure. Dans ces deux études, nous avons retrouvé une augmentation du taux de complications infectieuses chez les receveurs qui ont bénéficié d’un conditionnement avec SAL. Au travers des données recueillies, nous avons également observé que les cellules immunocompétentes présentes dans le sang placentaire sont souvent très altérées : en moyenne, seulement 40% d’entre elles sont viables et vont donc pouvoir participer activement à la reconstitution immunitaire post‐greffe.La constatation de cette fragilité des cellules T de sang de cordon nous a conduit à son évaluation in vitro. L’analyse de la viabilité des lymphocytes T démontre qu’elle est globalement médiocre mais variable en fonction des cordons au cours des tous premiers jours de culture sans que les conditions de recueil ou de stockage ne puissent être incriminées. Cette viabilité peut être améliorée par l’exposition quotidienne des cellules T à de faible dose (100 pg/mL) d’interleukine‐7 (IL‐7) sans potentialiser la réponse allogénique. Le risque in vivo d’augmenter significativement l’alloréactivité en utilisant l’IL‐7 avec des greffons non‐manipulés ne peut être occulté. Toutefois, les résultats obtenus in vitro lors de la stimulation allogénique des cellules T de sang de cordon en présence d’IL‐7 montre qu’à faibles doses, celle‐ci améliore préférentiellement la viabilité des lymphocytes quiescents, non engagés dans la réponse alloréactive.L’ensemble de ces résultats souligne l’intérêt d’une connaissance précise non seulement de la quantité mais aussi de la qualité des cellules T de sang de cordon infusées lors de l’allogreffe. Les thérapeutiques actuelles et à venir bloquant leur réactivité ou au contraire potentialisant leur viabilité doivent intégrer cette donnée pour mieux maitriser leur action potentielle et l’adapter au cas par cas. / The placental blood graft provides access to indications for hematopoietic stem cell transplantation (CSH) in the absence of availability of a compatible unrelated donor.