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

Les cellules iNKT ont des propriétés régulatrices qui suscitent un intérêt particulier en immunopathologie. Mon travail de thèse a eu pour objectif de mesurer l'impact du défaut des cellules iNKT de la souris NOD dans deux situations auto-immunes : 1) le diabète de type 1, une maladie développée spontanément par la souris NOD dans laquelle nous avons montré que les cellules iNKT, tout en constituant des cibles thérapeutiques sous l'impulsion de leur ligand a-GalCer n'ont pas d'activité protectrice spontanée; 2) l'hépatite induite par la ConA, dont la moindre susceptibilité chez la souris NOD a révélé le caractère dominant du rôle délétère de la production d'IL-4 assurée surtout par les cellules iNKT spléniques et non hépatiques et qui est directement potentialisée par l'IL-12, une cytokine qui exacerbe la maladie. En conclusion, notre travail ouvre une nouvelle voie thérapeutique tout en illustrant le caractère ambivalent « mi ange, mi démon » des cellules iNKT en situation auto-immune.

Les maladies auto-immunes résultent d’un dysfonctionnement du système immunitaire. L’étiologie de la pathologie reste souvent inconnue, compliquant la conception de traitements adaptés. Ce projet de thèse s’est focalisé sur la molécule « a proliferation inducing ligand » (APRIL), facteur de survie des plasmocytes (PC) produisant les anticorps, dans l’hépatite auto-immune (HAI) et la sclérose en plaques (SEP). Dans l’HAI, une principale caractéristique histologique est la présence d’un infiltrat lymphoplasmocytaire formant une hépatite d’interface dommageable. Dans cette maladie, nous avons d’abord pu mettre en évidence une corrélation positive entre l’expression d’APRIL et l’infiltration des PC dans les espaces portes. In vitro, nous avons observé une survie augmentée des PC du foie en présence d’APRIL. La corticothérapie communément prise par les patients HAI ne cible pas directement les PC. Cependant, nous avons remarqué une réduction simultanée de la densité de PC et de l’expression d’APRIL. Ainsi, cette étude étend le rôle de facteur de survie d’APRIL aux PC du foie dans l’HAI. Les rechutes sont fréquentes après arrêt du traitement, nous indiquant que les cellules pathogènes sont épargnées par la thérapie. Nos résultats montrent que le ciblage d’APRIL pourrait être précieux dans l’HAI. Propre de son rôle sur les PC, APRIL a été ciblée avec succès dans plusieurs maladies auto-immunes. Outre ces succès, un essai clinique visant à bloquer APRIL dans la SEP à malheureusement conduit à une exacerbation inattendue de la maladie. Nous avons été capables de montrer qu’APRIL cible un nouveau type cellulaire dans le système nerveux central, les astrocytes. La fixation d’APRIL à la surface des astrocytes dépend d’un nouveau partenaire de liaison, exprimé par ces derniers, les chondroïtines sulfates protéoglycans. Cette interaction induit la production de la cytokine anti-inflammatoire IL-10, conduisant à l’inhibition de, la prolifération des lymphocytes T auto-réactifs et la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires. L’utilisation de souris déficientes pour APRIL dans le modèle standard de la SEP nous a permis de confirmer le rôle neuro-protecteur d’APRIL. Finalement, après injection d’APRIL recombinante dans ce modèle murin, une réduction de la sévérité de la maladie a été observée. Globalement, nous avons identifié APRIL comme une molécule à double rôle dans les maladies auto-immunes. / Autoimmune diseases result from a dysfunction of the immune system. The disease etiology is often unknown, complicating the design of appropriate treatments. This thesis project focused on the molecule “a proliferation inducing ligand” (APRIL), a survival factor for antibody-producing plasma cells (PC), in autoimmune hepatitis (AIH) and multiple sclerosis (MS). In AIH, one main histological feature is the presence of a lymphoplasmacytic infiltration forming a damaging interface hepatitis. In this disease, we first noticed a positive correlation between APRIL expression and PC infiltration in portal spaces. In vitro, we further observed an extended survival of liver PC in the presence of APRIL. The corticosteroid therapy commonly applied to AIH patients does not directly target PC. However, we noticed a concomitant reduction in portal PC density and APRIL expression. Hence, this study is extending the survival role of APRIL to liver PC in AIH. Relapses are frequent after treatment withdrawal, telling us that pathogenic cells are spared by the therapy. Our results indicate that APRIL targeting might also be valuable in AIH. Own to its role on PC, APRIL has been successfully targeted in several autoimmune diseases. Besides successes, a clinical trial aiming at APRIL blockade in MS has unfortunately led to an unexpected disease exacerbation. We have been able to show that APRIL targets a new cell type in the central nervous system, the astrocyte. The APRIL binding to astrocyte surface depends on a new binding partner, expressed by the latter, the chondroitin sulfate proteoglycans. This binding induces the production of the anti-inflammatory cytokine IL-10, leading to the inhibition of, self-reactive T-cell proliferation and pro-inflammatory cytokine secretion. Use of APRIL-deficient mice in the standard model of MS allowed us to confirm the neuroprotective role of APRIL. Finally, after recombinant APRIL injection in this model, a lowered disease severity was observed. Overall, we identified APRIL as a dual role molecule in autoimmune diseases.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

La présente étude a pour objectif de mettre en évidence l‘intérêt du suivi thérapeutique pharmacologique (STP) des métabolites thiopuriques en vue de l‘optimisation du traitement par l‘azathioprine chez les enfants atteints de maladie inflammatoire de l‘intestin et d‘hépatite autoimmune. Les travaux réalisés nous ont permis de montrer, en utilisant une analyse multi-niveaux, une corrélation significative entre la dose d‘azathioprine et les concentrations en 6-TGN et Me6-MPN ainsi qu‘avec le ratio Me6-MPN/6-TGN confortant l‘utilisation des métabolites pour ajuster la posologie d‘azathioprine chez les enfants présentant une maladie inflammatoire de l‘intestin. Différents facteurs pouvant modifier les concentrations de métabolites thiopuriques ont été identifiés. La co-administration d‘infliximab a conduit à une augmentation significative des concentrations de 6-TGN. Des concentrations plus faibles de 6-TGN ont été observées chez les jeunes enfants suggérant l‘influence de l‘âge sur le métabolisme ou sur l‘absorption de l‘azathioprine. Nous avons également montré qu‘une concentration de 6-TGN supérieure à 405 pmol/8.108RBCs chez des patients ayant une activité TPMT normale et pour lesquels la rémission clinique n‘a pas pu être obtenue en l‘absence de stéroïdes, était prédictive d‘une résistance à l‘azathioprine. Un seuil de 250 pmol/8.108RBCs en 6-TGN est significativement associé à une meilleure réponse thérapeutique. D‘autre part, une corrélation a été observée entre les métabolites thiopuriques et la leucopénie. Chez les enfants atteints d‘hépatite autoimmune, une corrélation positive entre la dose d‘azathioprine et les concentrations de métabolites a été retrouvée. L‘importante variabilité inter-individuelle dans les concentrations en métabolites thiopuriques et dans la réponse thérapeutique a été confirmée démontrant l‘intérêt d‘une individualisation de la thérapeutique. L‘instauration d‘un STP des métabolites thiopuriques associé au suivi hématologique, à la détermination de la TPMT et au suivi clinique paraît justifié afin d‘optimiser la thérapeutique par l‘azathioprine dans la population pédiatrique / The present study aimed to investigate the usefulness of thiopurine metabolite monitoring in pediatric inflammatory bowel disease (IBD) and Autoimmune Hepatitis (AIH) for optimizing azathioprine therapy. Using multilevel analysis, we demonstrated for the first time the significant positive correlations between the weight-based azathioprine dosage and the 6-thioguanine nucleotide (6-TGN) and 6-methyl-mercaptopurine (6-MeMPN) levels as well as 6-MeMPN/6-TGN ratio, supporting the use of metabolites to adjust dosing in IBD children. Other factors affecting metabolite levels were also identified. Co-administration of infliximab resulted in a significant increase in 6-TGN levels. Younger children exhibited lower metabolite levels, suggesting the influence of age on metabolism/absorption of azathioprine. We also reported that a 6-TGN level above 405 pmol/8.108RBCs in IBD children with normal TPMT activity who did not achieve steroid-free clinical remission was predictive of azathioprine refractoriness. A cut-off of 250 pmol/8.108RBCs for 6-TGN was found to be significantly associated with higher therapeutic response. Moreover, both 6-TGN and 6-MeMPN levels were correlated with leucopenia. In AIH children, a positive correlation between azathioprine dosage and metabolite levels was also observed. The wide variability in thiopurine metabolites and therapeutic response in both IBD and AIH children was confirmed, pointing to the important role of treatment individualization. Monitoring of thiopurine metabolites combined with hematological tests, TPMT activity and clinical evaluation may be of interest for optimizing thiopurine therapy and minimizing toxicity in IBD and AIH children

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

La vaccination ADN à l’aide de plasmides codant pour des autoantigènes s’est avérée efficace dans la protection contre plusieurs maladies auto-immunes. Le but de ce mémoire était dans un premier temps d’établir si un protocole de vaccination ADN composé de 3 injections de pCMV-CTLA-4-NP et de pVR-IL-12 à deux semaines d’intervalle avait un effet protecteur contre le développement d’une hépatite auto-immune chez la souris TTR-NP, un modèle murin transgénique de la maladie et précédemment développé au laboratoire. Dans un deuxième temps, le but était d’élucider, le cas échéant, les mécanismes sous-tendant la protection conférée par la vaccination ADN. Les hypothèses initiales étaient qu’une protection allait effectivement être conférée par la vaccination ADN et que celle-ci pouvait être attribuable à une déviation de la réponse typiquement Th1 de la maladie vers une réponse Th2, à un épuisement des cellules immunitaires et/ou à l’activation et à l’induction de prolifération de cellules régulatrices. Les résultats montrent que la vaccination ADN induit une protection transitoire contre le développement d’infiltrations lymphocytaires au foie. Cette protection se ferait via un épuisement des cellules CD4+, CD8+ et CD19+ se retrouvant à la rate et exprimant PD 1 dans une plus forte proportion à 3 mois, et ne serait médiée ni par les lymphocytes T régulateurs CD4+CD25+FoxP3+, ni par les cellules CD8+FoxP3+. Une déviation de la réponse Th1 vers une réponse Th2 demeure une explication supplémentaire plausible à la protection conférée mais nécessiterait une caractérisation en situation plus physiologique avant de pouvoir inférer sur son implication réelle. La vaccination ADN n’influe ni sur la présence d’autoanticorps, ni sur les niveaux d’alanine aminotransférase, deux marqueurs de la maladie. / DNA immunizations were proven effective in a range of autoimmune diseases. The first goal of this master’s thesis was thus to evaluate if a protocol of 3 intramuscular plasmidic injections of pCMV-CTLA4-NP and pVR-IL-12, at 2 weeks apart, would protect TTR-NP mice, a transgenic murine model previously developed in the laboratory, against the development of an autoimmune hepatitis. The second goal was, if the protection was indeed conferred by DNA vaccination, to elucidate the mechanisms underlying this effect. The initial hypotheses were that DNA vaccination would indeed elicit a protection against autoimmune hepatitis, and that this could be attributed to a skew from the typical Th1 response to a more tolerogenic Th2 response, to the exhaustion of the immune cells and/or to the activation and the proliferation of regulatory T cells. Results show that DNA vaccination induces a transient protection against lymphocytic infiltrates in the liver. This protection is thought to be caused by the exhaustion of the CD4+, CD8+ and CD19+ cells found in the spleen and expressing PD-1 in greater proportion at 3 months, and not to be mediated by CD4+CD25+FoxP3+ or CD8+FoxP3+ regulatory T cells. An immunomodulation from a Th1 to a Th2 response could still be a plausible explanation by the protection conferred by the DNA vaccination, but additional experimentations in a more physiological setting would be necessary to infer on its real implication. DNA vaccination had no effect on autoantibodies or on alanine aminotransferase levels, which are two biological markers of the disease.

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

L'acide tiénilique (AT) est un diurétique responsable d'hépatites autoimmunes où les autoanticorps appelés anti-LKM2 sont dirigés contre les cytochromes P-450, justement responsables de la métabolisation de l'AT. Cette hépatite constitue un modèle d'étude des maladies autoimmunes spécifiques d'organes où les antigènes sont souvent des enzymes et pour lesquelles des facteurs étiologiques environnementaux ont été suggérés. Afin d'étudier les néoantigènes formés par alkylation des protéines au cours de sa métabolisation, nous avons fixé l'AT à la sérumalbumine de bœuf. La protéine obtenue (BSA-AT) est immunogène chez le lapin et les anticorps obtenus (anticorps anti-AT reconnaissent by Elisa les métabolites de l'AT fixés aux protéines. Ces anticorps sont en cours de développement. Au moyen de la BSA-AT, nous avons recherché la présence d'anticorps anti-médicament dans les sérums de patients atteints d'hépatite. Les résultats préliminaires sont en faveur de la présence de ces anticorps dans les sérums de tous les patients prenant de l'AT.

La vaccination ADN à l’aide de plasmides codant pour des autoantigènes s’est avérée efficace dans la protection contre plusieurs maladies auto-immunes. Le but de ce mémoire était dans un premier temps d’établir si un protocole de vaccination ADN composé de 3 injections de pCMV-CTLA-4-NP et de pVR-IL-12 à deux semaines d’intervalle avait un effet protecteur contre le développement d’une hépatite auto-immune chez la souris TTR-NP, un modèle murin transgénique de la maladie et précédemment développé au laboratoire. Dans un deuxième temps, le but était d’élucider, le cas échéant, les mécanismes sous-tendant la protection conférée par la vaccination ADN. Les hypothèses initiales étaient qu’une protection allait effectivement être conférée par la vaccination ADN et que celle-ci pouvait être attribuable à une déviation de la réponse typiquement Th1 de la maladie vers une réponse Th2, à un épuisement des cellules immunitaires et/ou à l’activation et à l’induction de prolifération de cellules régulatrices. Les résultats montrent que la vaccination ADN induit une protection transitoire contre le développement d’infiltrations lymphocytaires au foie. Cette protection se ferait via un épuisement des cellules CD4+, CD8+ et CD19+ se retrouvant à la rate et exprimant PD 1 dans une plus forte proportion à 3 mois, et ne serait médiée ni par les lymphocytes T régulateurs CD4+CD25+FoxP3+, ni par les cellules CD8+FoxP3+. Une déviation de la réponse Th1 vers une réponse Th2 demeure une explication supplémentaire plausible à la protection conférée mais nécessiterait une caractérisation en situation plus physiologique avant de pouvoir inférer sur son implication réelle. La vaccination ADN n’influe ni sur la présence d’autoanticorps, ni sur les niveaux d’alanine aminotransférase, deux marqueurs de la maladie. / DNA immunizations were proven effective in a range of autoimmune diseases. The first goal of this master’s thesis was thus to evaluate if a protocol of 3 intramuscular plasmidic injections of pCMV-CTLA4-NP and pVR-IL-12, at 2 weeks apart, would protect TTR-NP mice, a transgenic murine model previously developed in the laboratory, against the development of an autoimmune hepatitis. The second goal was, if the protection was indeed conferred by DNA vaccination, to elucidate the mechanisms underlying this effect. The initial hypotheses were that DNA vaccination would indeed elicit a protection against autoimmune hepatitis, and that this could be attributed to a skew from the typical Th1 response to a more tolerogenic Th2 response, to the exhaustion of the immune cells and/or to the activation and the proliferation of regulatory T cells. Results show that DNA vaccination induces a transient protection against lymphocytic infiltrates in the liver. This protection is thought to be caused by the exhaustion of the CD4+, CD8+ and CD19+ cells found in the spleen and expressing PD-1 in greater proportion at 3 months, and not to be mediated by CD4+CD25+FoxP3+ or CD8+FoxP3+ regulatory T cells. An immunomodulation from a Th1 to a Th2 response could still be a plausible explanation by the protection conferred by the DNA vaccination, but additional experimentations in a more physiological setting would be necessary to infer on its real implication. DNA vaccination had no effect on autoantibodies or on alanine aminotransferase levels, which are two biological markers of the disease.