Thesis advisor: Kenneth C. Williams / Thesis advisor: Welkin Johnson / Neuropathogenesis of HIV-associated neurocognitive disorders (HAND) is likely instigated by chronic immune activation in response to residual infection in the central nervous system (CNS), where combined antiretroviral therapy (cART) has limited access. Monocyte/macrophages (Mo/Mϕ) constitute the predominant population of infected cells in the CNS and play a major role in HIV-induced neuropathogenesis. Emergence of compartmentalized HIV subpopulations in the brain corresponds with accumulation of HIV-infected Mo/Mϕ and is consistent with acquired immune deficiency syndrome (AIDS)-related neuropathology. We used a rhesus macaque model of neuroAIDS to elucidate the role of Mo/Mϕ in establishing CNS infection and the emergence of compartmentalized virus in the brain. To do this, we: 1) performed phylogenetic analysis of viral sequences from peripheral and CNS compartments and determined the incidence of Mo/Mϕ infection in CNS tissues to identify sources of CNS viral subpopulations that emerge with AIDS-related neuropathology; 2) optimized a method for obtaining single genome viral sequences from Mo/Mϕ populations extracted from tissues and 3) performed phylogenetic analysis of viral sequences from bone marrow (BM) and CNS Mo/Mϕ and determined the incidence of Mo/Mϕ infection in the BM to assess whether BM Mo/Mϕ are sources of infected Mo/Mϕ that accumulate in the CNS with AIDS-related neuropathology. We found that animals with AIDS-related neuropathology had a higher incidence of Mo/Mϕ infection and compartmentalized SIV subpopulations in CNS tissues compared to animals without neuropathology. Additionally, CSF virus, which is used to assess the presence of CNS virus compartmentalization in living patients, was not compartmentalized even with significant compartmentalization in the brain and severe AIDS-related neuropathology (Chapter 2). Relative to animals without CNS pathology, animals with AIDS-related neuropathology had a higher incidence of Mo/Mϕ infection in the BM and viral sequences from BM and CNS perivascular Mo/Mϕ clustered with sequences from trafficking monocytes and CNS tissues (Chapter 4). The results suggest that infected Mo/MΦ in CNS tissues are sources of compartmentalized virus and that infected Mo/Mϕ in the BM are sources of infected Mo/Mϕ that accumulate in the CNS with AIDS-related neuropathology. In summary, the data in this dissertation suggest that targeting Mo/Mϕ may prevent CNS infection and inflammation associated with HIV-induced neuropathogenesis. / Thesis (PhD) — Boston College, 2018. / Submitted to: Boston College. Graduate School of Arts and Sciences. / Discipline: Biology.

Thesis advisor: Kenneth C. Williams / Elucidating the mechanisms through which viral infection and persistence in CNS occurs is critical to understanding the development and progression of neurological disease. To date, no study has demonstrated that monocyte traffic in HIV and SIV infection directly results in neuronal injury. The central hypothesis in this thesis is that continuous trafficking of monocytes into tissues is essential for pathogenesis with viral infection. In the dissertation work presented here, two studies addressed this hypothesis. In Chapter 2, experiments examining the role of peripheral monocyte activation in the development of neuroAIDS using the tetracycline antibiotic minocycline will be described. We hypothesized that decreased monocyte activation with minocycline treatment would play a neuroprotective role in the context of rapid SIV infection with a high incidence of SIV encephalitis (SIVE). We observed a reversal of neuronal injury within days of minocycline treatment that correlated with loss of monocyte activation. From these findings we concluded that decreased activation of monocytes results in lower CNS traffic. However this effect may have occurred due to lower plasma virus, decreased SIV infection of monocytes, or the ability of minocycline to cross the BBB and modulate changes within the CNS directly. In Chapter 3 of this thesis, we hypothesized that continuous traffic of activated monocytes from the periphery into the CNS is required for neuronal injury with AIDS, and that by effectively stopping monocyte accumulation, CNS pathology can be blocked or reversed. We also hypothesized that monocyte trafficking is necessary for the seeding of brain and small intestine with cell-associated virus. In order to test these hypotheses, we utilized the anti-α4 blocking antibody natalizumab (Tysabri; Biogen Idec), which selectively binds to the α4 subunit of α4β1 (VLA-4) and α4β7 integrins, preventing the interaction between α4 and its various ligands. To address the first hypothesis, natalizumab was administered after four weeks of infection once significant neuronal damage had already occurred. We found that preventing cell traffic with natalizumab is sufficient to stabilize neuronal injury and loss, demonstrating conclusively that stopping monocyte traffic stabilizes CNS disease. To address the second hypothesis, rhesus macaques were treated with natalizumab on the day of SIV infection. Natalizumab treatment completely blocked SIV infection in the brain, and virus traffic to the small intestine was significantly suppressed. Overall, these studies demonstrate that continuous traffic of monocytes is required for neuronal injury and the formation of CNS lesions, and that early trafficking of leukocytes is critical for seeding of the CNS and contributes to seeding of the small intestine with virus. / Thesis (PhD) — Boston College, 2014. / Submitted to: Boston College. Graduate School of Arts and Sciences. / Discipline: Biology.

Les cellules dendritiques classiques (cDC) jouent un rôle crucial dans l’efficacité des réponses immunitaires précoces conduisant au contrôle ou à la persistance virale. A cet égard, il a été montré que l’infection par le VIH induit des dysfonctions des cDC caractérisées par une inhibition de leur capacité à stimuler les cellules T et associées à la progression de la maladie. Parmi les mécanismes moléculaires impliqués dans ces dysfonctions, des études in vitro ont mis en évidence le rôle du récepteur inhibiteur LILRB2. Néanmoins, la dynamique d’expression de LILRB2 ainsi que son rôle dès les premiers stades de l'infection restent à démontrer. Chez des patients en primo-infection VIH-1, nous observons une augmentation de l’expression de LILRB2 et de ses ligands HLA-I à la surface des cDC. Par ailleurs, la cinétique d’expression de LILRB2 et CMH-I au cours de l’infection de macaques cynomolgus par le SIVmac251 montre une augmentation transitoire de l'expression de LILRB2 et du CMH-I sur les cDC du sang et des ganglions lymphatiques dès les premiers jours de l’infection. Parmi les mécanismes qui pourraient être impliqués dans la régulation de l’expression de LILRB2, nos résultats indiquent que la réplication du VIH-1, l'activation de voies TLR7/8 ainsi que la présence d’IL-10 et d’IFN-I induisent une forte expression de LILRB2. Enfin, cette expression exacerbée de LILRB2 sur les cDC semble être spécifique à l'infection par le VIH/SIV. En effet, l’infection de macaques cynomolgus par le virus chikungunya, qui est caractérisée par une réponse immunitaire antivirale robuste aboutissant à un contrôle de la virémie, est associée à une expression diminuée de LILRB2 sur les cDC dès les premiers jours de l’infection. L’ensemble de nos données suggèrent un rôle majeur de l’axe inhibiteur LILRB2/MHC-I dans les mécanismes de dérégulations des cDC qui pourrait participerait à l’inefficacité des réponses immunitaires adaptatives et à la persistance du VIH/SIV. / Conventional dendritic cells (cDCs) play a crucial role in setting up early immune responses leading to viral control or persistence. In this regard, it has been shown that HIV-1 infection induces cDC dysfunctions characterized by inhibitions in their ability to stimulate T-cells and associated with disease progression. In vitro studies have shown the implication of LILRB2 inhibitory receptor in cDC dysfunctions. However, the dynamic of LILRB2 expression and its role in the early stages of infection are yet to be characterized. In primary HIV-1 infected patients, we observe an increased expression of LILRB2 and its ligands, HLA-I, on the surface of cDCs. Kinetics of LILRB2 and MHC-I expressions during SIV infection of Cynomolgus macaques shows a transient increase in LILRB2 and MHC-I expressions on blood and lymph node cDCs during the first days of infection. We also show that HIV replication, activation of TLR7/8 pathways, and presence of IL-10 and IFN-I drive upregulated expression of LILRB2. Finally, this strong induced LILIRB2 expression seems specific to HIV/SIV infections. Indeed, chikungunya virus infection of cynomolgus macaques, which characterized by a robust antiviral immune response leading to viral control, is associated with decreased expression of LILRB2 on cDCs in the first days of infection. Taken together, our data suggest a major role of the LILRB2/HLA-I inhibitory axis, mediating cDC dysfunctions and thus contributing to inefficient adaptive immune responses and viral persistence.

Le macaque rhésus infecté par le virus de l’immunodéficience simienne (SIV) fait l’objet de nombreuses études en tant que modèle de la pathogenèse induite par le virus de l’immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1). Il existe deux sous-espèces de macaque rhésus définies notamment d’après leur origine géographique. Le macaque rhésus indien montre une progression pathologique particulièrement rapide, caractérisée par une déplétion massive de la population lymphocytaire T CD4+ intestinale les jours suivant l’infection. Cette déplétion a été associée à la translocation des bactéries commensales à travers l’épithélium intestinal en phase chronique. En revanche, chez le macaque rhésus chinois la vitesse de développement de la maladie est comparable à celle des patients infectés par le VIH-1. En périphérie, les données virales et immunologiques sont également plus proches de ce qui est documenté chez l’Homme infecté. Toutefois, la cinétique de dégradation de la muqueuse intestinale les jours suivant l’infection reste peu explorée dans ce modèle. Dans un premier temps, mes travaux de doctorat ont permis de confirmer la dissémination rapide du SIV dans le tractus gastro-intestinal du macaque rhésus d’origine chinoise. L’intestin grêle, notamment l’iléon, est la cible d’une réplication virale soutenue et très précoce. Malgré une réplication virale intense, le nombre de lymphocytes T CD4+ dans la muqueuse de l’iléon reste constant durant les deux premières semaines suivant l’infection par le virus dans ce modèle. Nous observons en revanche une augmentation conséquente du nombre de cellules T cytotoxiques et de macrophages, suggérant la mise en place d’une forte réponse immune in situ. Nous démontrons que l’augmentation du nombre de ces cellules et le maintien du nombre de lymphocytes T CD4+ dans la muqueuse iléale sont certainement liés, du moins en partie, au recrutement de cellules circulantes. En effet, nous décrivons pour la première fois une augmentation significative de l’expression de nombreuses chimiokines par cette muqueuse dès les premiers jours suivant l’infection. En parallèle nous décrivons, dans le sang périphérique, une diminution transitoire du nombre de lymphocytes T CD4+ et CD8+. Enfin, nous avons décelé une augmentation de l’expression d’interleukine 7 (IL-7) après infection. Cette augmentation, spécifiquement observée dans la muqueuse de l’intestin grêle, est corrélée à l’expression des chimiokines. Ces résultats apportent de nouveaux éléments sur la contribution de l’IL-7 dans la régulation de l’expression des chimiokines par la muqueuse intestinale suite à l’infection par le SIV. L’ensemble de nos résultats démontre que la population de lymphocytes T CD4+ de l’intestin grêle est préservée au cours de l’infection aiguë par le SIV chez le macaque rhésus chinois. En parallèle, l’exacerbation de l’expression locale de chimiokines laisse supposer une relocalisation des cellules du système immunitaire vers la muqueuse intestinale. Ces migrations pourraient avoir des effets délétères pour l’hôte en apportant de nouvelles cibles nourrissant la réplication virale. A l’opposé, le recrutement localisé de cellules immunitaires clés pour le déclenchement des réponses antivirales innées et adaptatives pourrait limiter la réplication du virus. Il est donc crucial de mieux définir l’impact de ce recrutement sur l’immunité muqueuse et la progression de la maladie. Nos découvertes apportent également de nouveaux arguments en faveur de l’utilisation du macaque rhésus d’origine chinoise en tant que modèle de choix pour l’étude de la physiopathologie de l’infection humaine par le VIH-1. / As a model to study type 1 human immunodeficiency virus (HIV-1) pathogenesis, rhesus macaques infected with the simian immunodeficiency virus (SIV) are under extensive investigation. Two subspecies of rhesus macaques have been defined, based on a different geographic origin. Indian rhesus macaques exhibit a rapid disease progression and acute infection is characterized by a massive CD4 T-cell loss in the intestinal mucosa. This was associated to the translocation of bacterial products through the gut epithelium during the chronic stage. Contrary to the animals of Indian origin, the pathogenesis of Chinese rhesus macaques infected with SIV is similar to HIV-1 infected patients. Viral and immunological settings in periphery are also closer to what is described in infected humans. However, the kinetics of mucosal disruption is poorly documented in this model. As a first step, I confirmed the rapid SIV dissemination in the gastro-intestinal tract of Chinese rhesus macaques. The small intestine, in particular the ileum, undergoes an early and high viral replication. Despite this high viral load, the numbers of CD4+ T cells in the ileum mucosa remains unchanged during the first two weeks following infection in this model. On the other hand, we noticed a substantial augmentation of cytotoxic T-cell numbers and macrophages, suggesting the establishment in situ of a strong immune response. We demonstrated that this augmentation of CD8+ T cells and macrophages together with the maintenance of helper T-cell numbers in the ileum mucosa are most probably related, at least in part, to the recruitment of circulating cells. Indeed, we describe for the first time a significant augmentation of numerous chemokine expressions by this mucosa the first days post-infection. At the same time, we described a transient diminution of CD4+ and CD8+ T-cell numbers in the blood. Finally, we detected a significant upregulation of interleukine 7 (IL-7) expression after SIV infection. This increase, specifically observed in the small intestine mucosa, is correlated to chemokine expressions. These results highlight new evidences on IL-7 contribution in the regulation of chemokines expression following SIV infection. All together, our results revealed the preservation of CD4+ T cell population in the small intestine mucosa during the acute phase of SIV infection in Chinese rhesus macaques. Furthermore, the exacerbation of local chemokine expressions let us think that immune cells are relocated to the intestinal mucosa the first days after infection. These migrations could have deleterious effects to the host, bringing new targets for viral replication. On the other side, this localized recruitment of immune cells that are key players in intestinal immunity could restrict the replication of the virus. Consequently, it is of major importance to better define the impact of immune cells trafficking on intestinal mucosa integrity and disease progression. Our findings bring new arguments in favor of Chinese rhesus macaque as a suitable model to study HIV-1 pathogenesis.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karol. inst., 2003. / Härtill 4 uppsatser.

Notre laboratoire a développé un prototype de vaccin unique contre le VIH-1 / SIDA. C'est un un lentivecteur ADN non-intégratif qui a été testé dans une étude pilote utilisant des modèles animaux. L'étude a montré la protection de tous les macaques (6/6) vaccinés et la réponse était composée de cellules effectrices (EM) et des cellules T mémoire centrale (CM). Plus important encore, elle contenait également des cellules antigène spécifique à haute capacité de prolifération contenant des cellules T mémoire de type cellule souche (TSCM). Durant le travail de cette thèse, le génome vaccinal a été encore amélioré en commutant son enveloppe dotée de tropisme CXCR4 contre des enveloppes à tropisme CCR5 de virus de clade B (WARO) obtenu à partir d'un patient infecté de façon chronique et de trois souches de VIH-1 de Clade C transmetteur foundateur (T/F) de patients Zambiens. Une deuxième amélioration du vaccin a été réalisée en modifiant le génome afin qu’il puisse incorporer des adjuvants moléculaires capables d'améliorer d’avantage son immunogénicité.Etant donné que le lentivirus humain VIH-1 a développé plusieurs stratégies complexes pour persister, l’autre partie de la thèse a été consacrée à développer un outil pour comprendre la latence dans les cellules T CD4 + de la mémoire infectée. Les cellules latentes ont des génomes d'ADN viral intégrés non exprimés. Un des principaux mécanismes de cette latence est l'absence de transactivation du promoteur LTR par Tat. Les développements récents de la thérapie antivirale hautement active (HAART) efficace pour contrôler les cellules infectées circulantes et dans les tissus reste inefficaces contre les cellules du réservoir composé de cellules infectées latentes. Un des obstacles pour ce type d'études est l'absence de prototypes de lentivirus de primates appropriés incapables de d’effectuer la latence pour s’en servir comme modèle d'infection extrême dans l'évaluation. Nous avons émis l'hypothèse qu'un génome SHIV réplicatifdont l’expression est sous le contrôle de LTR du CAEV, Tat-indépendant doté de promoteur constitutif constituera un outil précieux pour de telles études. Nous avons conçu des LTRs chimères de CAEV portant les séquences d'attachement de celles du SIV à leurs extrémités et nous les ont utilisés pour contrôler l’expression du génome complet de SHIV-KU2. La construction résultante est SHIV-YCC qui devrait générer un virus qui ne n’effectue pas de latence en absence de Tat. Nous avons observé que les cellules transfectées avec le génome SHIV-YCC produisent des protéines SHIV qui s’assemblent en particules infectieuses excrétées des cellules. Les virions sont capables d'infecter les lymphocytes T CD4 + cibles tant dans les PBMC primaires que dans les lignées cellulaires. Le passage en série du virus dans les PBMC de macaques augmente la réplication et l'infectiosité du virus. SHIV-YCC est le premier lentivirus chimérique réplicatif de primates qui exprime de manière constitutive toutes les protéines virales. Ce nouveau modèle offre la possibilité d'étudier les événements précoces par lesquels le provirus subit une latence, en particulier lorsque le gène de l'enveloppe sera remplacé par celui du T / F CCR5 tropique VIH-1. / Our lab has previously described the generation of a unique vaccine prototype against HIV-1/AIDS. It is a non-integrative DNA lentivector vaccine tested in pilot studies in animal models of HIV vaccine. The non-human primate study showed protection of all 6/6 macaques and immune response correlates were composed of a variety of effector (EM) and central memory (CM) T cells. More importantly, they also contained high proliferating antigen specific cells containing a type of stem cell-like memory T cells (TSCM). In this thesis the vaccine was enhanced further by switching the CXCR4 envelope of the vaccine to CCR5 tropic envelopes such as the clade B WARO obtained from a chronically infected patient and a series of three transmitted/founder (T/F) HIV Clade C strains from Zambia. To improve further the vaccine we developed new strategies to incorporate molecular adjuvants able to enhance and sustain the newly elicited immune responses.Since the human lentivirus HIV-1 has developed multiple complex strategies to persist, the focus of the next part of my thesis was to develop a tool to ease and better understand the underlying mechanisms of latency in infected memory CD4+ T cells. Latently-infected cells have non-expressed integrated viral DNA genomes. One of the main mechanisms of this latency is absence of Tat transactivation of the LTR promoter. The recent focus post development of efficient highly active antiviral therapy (HAART), is the cure of the reservoir of latently infected cells. One of the obstacles for this type of studies is the lack of proper primate lentivirus prototypes incapable of undergoing latency as extreme infection model in the evaluation. We hypothesized that a replication-competent SHIV genome driven by the Tat-independent constitutive-expression LTRs of CAEV will be a valuable tool for such studies. We designed chimeric CAEV LTRs bearing the attachment sequences of SIV at their extremities and used them to drive the complete genome of SHIV-KU2. The resulting construct is SHIV-YCC which is expected to generate virus that will not undergo latency due to absence of Tat. We found that cells transfected with SHIV-YCC genome produce SHIV proteins that are assembled into infectious particles released out of the cells. Virions are able to infect target CD4+ T cells both in primary PBMCs and cell lines. Passaged virus in macaques PBMCs increased virus replication and infectivity. SHIV-YCC is the first chimeric primate replication-competent lentivirus that constitutively expresses all viral proteins. This new model offers the possibility of studying the early events by which provirus undergoes latency particularly when the envelop gene will be replaced with that of the T/F CCR5 tropic HIV-1.

De nombreux primates d'Afrique sont infectés par les SIV et SLTV en particulier par ceux reconnus comme les ancêtres du VIH et HTLV à l'origine de graves épidémies chez l'homme. Des humains en Afrique continuent d'être exposés à ces virus lors des activités liées à la chasse. Ainsi le risque de transmissions inter-espèces des rétrovirus des primates aux humains persiste toujours dans cette région. Nous avons montré que le mangabey agile est infecté par un SIVagi phylogénétiquement très proche du SIVrcm infectant le mangabey à collier blanc au Cameroun. Nous avons montré aussi que les SIVdeb infectant les cercopithèques de Brazza se regroupent phylogénétiquement selon leurs régions géographiques d'origine non seulement à travers l'Afrique Equatoriale mais aussi à l'intérieur même du Cameroun. Nous avons adapté et validé un outil sérologique (Luminex) qui permet de tester près de 34 antigènes SIV/HIV simultanément. Cet outil et d'autres nous ont permis ensuite de documenter une prévalence globale élevée d'infection SIV et STLV chez les singes chassés pour la viande de brousse en RDC, particulièrement chez les espèces les plus consommées. De nouvelles lignées de SIV et STLV ont aussi été décrites. Par ailleurs, nous avons montré pour la première fois que les fécès peuvent être utilisés pour la détection des STLV chez les bonobos qui sont naturellemnt infectés par les STLV-2 et 3. En revanche, aucune évidence d'infection SIV chez les bonobos n'a été observée. Les travaux de cette thèse contribuent à l'amélioration des connaissances sur les infections rétrovirales chez les primates non humains au Cameroun et en RDC, complètent les informations disponibles sur les réservoirs du VIH-1 et HTLV et enfin fournissent des éléments d'appréciation du risque de transmission de ces virus à l'homme en RDC et au Cameroun. / SIVs and SLTVs infecting apes and monkeys in Africa are the progenitors of HIV and HTLV. Numerous African non-human primates are infected with SIV and STLV and humans continue to be exposed to these viruses by hunting and handling of primate bushmeat. Therefore the risk of cross-species transmissions from primates to humans is still persistent. We showed that SIVagi infecting captive agile mangabey is most closely related to SIVrcm from a wild-caught red capped mangabey from Cameroon. We observed also phylogeographic clustering among SIVdeb strains from Cameroon, DRC and Uganda, but also among distinct areas in Cameroon. We adapted and evaluated a novel high troughput immune assay that included 34 different HIV and SIV antigens in a single well. Using this tool and others, we found a high SIV and STLV prevalence especially among the most hunted monkeys in DRC. We identified also new SIV and STLV lineages. On the other hand, we did not find any evidence of SIV infection in bonobos. However, we showed, for the first time, that fecal samples could be used to detect STLV infection in bonobos that are naturally infected with STLV-2 and 3. The results obtained during this thesis contribute to the improvement of our knowledge on retroviral infections in nonhuman primates from Central Africa, complete information on HIV and HTLV reservoirs and provide background information on human transmission risk of these infections in central Africa especially in DRC.

L'interleukine 7 (IL-7) est une cytokine indispensable au développement et à l'homéostasie des lymphocytes T. Le récepteur à l'IL-7 (IL-7R) est composé de la chaîne alpha (ou CD127) partagée avec le récepteur au TSLP et de la chaîne commune gamma c (ou CD132) partagée avec plusieurs récepteurs de cytokines gamma. L'expression de son récepteur a été décrite dans les lymphocytes T, mais n'a pas été clairement démontrée dans les cellules présentatrices d'antigène (CPA). Cependant, l'expression de CD127 et des récepteurs aux cytokines gamma ont été décrits sur ces cellules suggérant l'expression d'un IL-7R fonctionnel par les CPA. De façon intéressante, la chaîne CD127 existe également sous différentes formes solubles (CD127s) résultant d'épissages alternatifs de l'ARN messager. Toutefois, l'expression et la régulation de l'expression des isoformes de CD127 ont été peu étudiées dans les CPA. Par ailleurs, des polymorphismes du gène CD127 ont été identifiés et associés à une forte concentration plasmatique de la forme soluble CD127s ∆6 chez l'Homme et à une plus forte susceptibilité de développer des maladies auto-immunes. Certains de ces polymorphismes ont également été associés à une évolution plus rapide vers le stade SIDA chez les patients HIV. Enfin, sa capacité à lier l'IL-7 suggère un rôle important de cette forme soluble dans la régulation de la réponse à l'IL-7 en agissant sur sa biodisponibilité. Cependant, l'expression de CD127s plasmatique est très controversée chez les patients HIV en phase chronique. De plus, son expression n'est pas connue dans les organes infectés et n'a jamais été décrite en phase aiguë de l'infection. Enfin, son origine et sa fonction ne sont pas encore élucidées. La quantification spécifique de CD127s ∆6 par RT-qPCR chez le macaque rhésus sain révèle une expression minoritaire de CD127s ∆6 dans les PBMC, faible dans les intestins, plus importante dans les ganglions et encore plus importante dans les poumons. De façon plus précise, cette étude met en évidence sur cellules isolées du sang et de la rate de singes sains, une faible expression de CD127 par les monocytes caractérisée néanmoins par une représentation majeure de la forme soluble contrairement aux lymphocytes T. Ces résultats ont été confirmés par la suite in vitro dans 2 populations immunitaires majoritaires des poumons : les macrophages alvéolaires primaires (MA) issus de lavages broncho-alvéolaires (LBA) de macaque rhésus sains et les cellules épithéliales pulmonaires (CEP) humaines de la lignée NCI-H226. Dans une deuxième partie, la quantification spécifique de CD127s ∆6 par RT-qPCR dans les organes (ganglions et poumons) et le dosage de la protéine CD127s plasmatique en phase aiguë de l'infection SIVmac251 révèlent une augmentation significative de son expression dans les poumons aux temps J7, J10 et J14 post infection et de sa concentration plasmatique à J10 chez les singes infectés. Enfin dans une dernière partie, la charge virale et l'IL-7 endogène ont également été mesurées chez les singes infectés afin de mieux comprendre les mécanismes de régulation de l'expression de CD127s ∆6 au cours de l'infection par le SIVmac251. De façon surprenante, aucune corrélation n'a été trouvée entre l'expression de CD127s ∆6 et la charge virale ou l'expression d'IL-7 endogène chez les singes infectés et les singes sains après injection d'une dose pharmacologique d'IL-7. Ces données suggèrent un effet indirect de l'IL-7 et du virus sur l'expression de CD127s ∆6 et un rôle des facteurs de l'inflammation dans la régulation de son expression. Dans l'objectif de mieux définir ces mécanismes de régulation, les transcrits codant pour la forme soluble ont été quantifiés dans les MA et les CEP in vitro après 6H de stimulation ou non sous IL-7 ou TSLP (ligands de CD127) seul ou couplé au TNFα (cytokine pro inflammatoire). (...) / Interleukin-7 (IL-7) is a crucial cytokine for T-cell development and peripheral T-cell homeostasis. The IL-7 receptor (IL-7R) is composed by the alpha chain (or CD127) shared with the TSLP receptor and the common gamma chain (or CD132) shared with several receptors of gamma cytokines. IL-7R expression was described in T lymphocytes but was not clearly demonstrated in antigen presenting cells (APC). However, CD127 chain and gamma cytokine receptors were described in these cells suggesting a functional IL-7R expression in APC. Interestingly, the CD127 chain also exists under various soluble forms (CD127s) resulting in alternative splicing of CD127 mRNA. However, the expression and the regulation of CD127 isoforms expression have been barely studied in APC. Moreover, polymorphisms in CD127 gene were identified and associated with a strong plasmatic concentration of the soluble form CD127s ∆6 in Humans and a stronger susceptibility to develop autoimmune diseases. Some of these polymorphisms are also associated with a faster evolution to the AIDS stage for HIV patients. Finally, the capacity of this soluble form to bound IL-7 suggests an important role of CD127s ∆6 to regulate IL-7 response by acting on his availability. However, the plasmatic CD127s expression is very controversial in HIV patients in chronic phase of infection. Moreover it expression was not known in infected organs and has never been described in acute phase of infection. Finally, nobody defines its origin and its function yet. The specific quantification of CD127s ∆6 by RT-qPCR revealed a minority expression of CD127s ∆6 in PBMC, weak in gut, more important in ganglions and even more in lung. More precisely, this study highlight on isolated cells from healthy monkey’s blood and spleen, a weak expression of CD127 by monocytes characterized by a majority expression of the soluble form contrary to T lymphocytes. Afterwards, we confirmed these results in vitro in two major immune populations in lung: in primary alveolar macrophages (AM) isolated from broncho-alveolar lavages (BAL) from healthy rhesus monkey and in the NCI-H226 lineage of human lung epithelial cells (LEC). In a second part, the specific quantification of CD127s Δ6 by RT-qPCR in organs (ganglions and lung) and the determination of the CD127s plasmatic protein at the acute phase of SIVmac251 infection revealed a significant up-regulation of this expression in lung in times D7, D10 and D14 post infection and its plasmatic concentration at D10 in infected monkeys. Finally, in the last part, we also quantified the viral load and IL-7 expression from infected monkeys to understand mechanisms implicated in regulation of CD127 expression during SIVmac251 infection. Surprisingly, we found none correlation between CD127s ∆6 expression and viral load or IL-7 expression from infected monkeys and healthy monkeys after injection of a pharmacological dose of IL-7. These data suggest an indirect effect of IL-7 and virus on CD127s ∆6 expression and a role of inflammation factors in regulation of his expression. In order to better define these mechanisms of regulation, the transcripts coding for the soluble form were quantified on AM and LEC in vitro after 6H of stimulation with or without IL-7 or TSLP (ligands of CD127) alone or combined with TNFα (pro inflammatory cytokine). Surprisingly, contrary to T lymphocytes, IL-7 do not induces down regulation of CD127 expression on AM and LEC. Nevertheless, CD127s ∆6 expression is upregulated upon TNFα by AM in a dose dependent manner. Moreover, the costimulation (IL-7 + TNFα) induces CD127s ∆6 expression by LEC revealing a synergic effect of IL-7 and TNFα. Finally the polarization of macrophages derived from human monocytes (hMDM) show that activated state of macrophages impact not only expression but also regulation of CD127 expression by these cytokines. (...)

L'interleukine 7 (IL-7) est une cytokine indispensable au développement et à l'homéostasie des lymphocytes T. Le récepteur à l'IL-7 (IL-7R) est composé de la chaîne alpha (ou CD127) partagée avec le récepteur au TSLP et de la chaîne commune gamma c (ou CD132) partagée avec plusieurs récepteurs de cytokines gamma. L'expression de son récepteur a été décrite dans les lymphocytes T, mais n'a pas été clairement démontrée dans les cellules présentatrices d'antigène (CPA). Cependant, l'expression de CD127 et des récepteurs aux cytokines gamma ont été décrits sur ces cellules suggérant l'expression d'un IL-7R fonctionnel par les CPA. De façon intéressante, la chaîne CD127 existe également sous différentes formes solubles (CD127s) résultant d'épissages alternatifs de l'ARN messager. Toutefois, l'expression et la régulation de l'expression des isoformes de CD127 ont été peu étudiées dans les CPA. Par ailleurs, des polymorphismes du gène CD127 ont été identifiés et associés à une forte concentration plasmatique de la forme soluble CD127s ∆6 chez l'Homme et à une plus forte susceptibilité de développer des maladies auto-immunes. Certains de ces polymorphismes ont également été associés à une évolution plus rapide vers le stade SIDA chez les patients HIV. Enfin, sa capacité à lier l'IL-7 suggère un rôle important de cette forme soluble dans la régulation de la réponse à l'IL-7 en agissant sur sa biodisponibilité. Cependant, l'expression de CD127s plasmatique est très controversée chez les patients HIV en phase chronique. De plus, son expression n'est pas connue dans les organes infectés et n'a jamais été décrite en phase aiguë de l'infection. Enfin, son origine et sa fonction ne sont pas encore élucidées. La quantification spécifique de CD127s ∆6 par RT-qPCR chez le macaque rhésus sain révèle une expression minoritaire de CD127s ∆6 dans les PBMC, faible dans les intestins, plus importante dans les ganglions et encore plus importante dans les poumons. De façon plus précise, cette étude met en évidence sur cellules isolées du sang et de la rate de singes sains, une faible expression de CD127 par les monocytes caractérisée néanmoins par une représentation majeure de la forme soluble contrairement aux lymphocytes T. Ces résultats ont été confirmés par la suite in vitro dans 2 populations immunitaires majoritaires des poumons : les macrophages alvéolaires primaires (MA) issus de lavages broncho-alvéolaires (LBA) de macaque rhésus sains et les cellules épithéliales pulmonaires (CEP) humaines de la lignée NCI-H226. Dans une deuxième partie, la quantification spécifique de CD127s ∆6 par RT-qPCR dans les organes (ganglions et poumons) et le dosage de la protéine CD127s plasmatique en phase aiguë de l'infection SIVmac251 révèlent une augmentation significative de son expression dans les poumons aux temps J7, J10 et J14 post infection et de sa concentration plasmatique à J10 chez les singes infectés. Enfin dans une dernière partie, la charge virale et l'IL-7 endogène ont également été mesurées chez les singes infectés afin de mieux comprendre les mécanismes de régulation de l'expression de CD127s ∆6 au cours de l'infection par le SIVmac251. De façon surprenante, aucune corrélation n'a été trouvée entre l'expression de CD127s ∆6 et la charge virale ou l'expression d'IL-7 endogène chez les singes infectés et les singes sains après injection d'une dose pharmacologique d'IL-7. Ces données suggèrent un effet indirect de l'IL-7 et du virus sur l'expression de CD127s ∆6 et un rôle des facteurs de l'inflammation dans la régulation de son expression. Dans l'objectif de mieux définir ces mécanismes de régulation, les transcrits codant pour la forme soluble ont été quantifiés dans les MA et les CEP in vitro après 6H de stimulation ou non sous IL-7 ou TSLP (ligands de CD127) seul ou couplé au TNFα (cytokine pro inflammatoire). (...) / Interleukin-7 (IL-7) is a crucial cytokine for T-cell development and peripheral T-cell homeostasis. The IL-7 receptor (IL-7R) is composed by the alpha chain (or CD127) shared with the TSLP receptor and the common gamma chain (or CD132) shared with several receptors of gamma cytokines. IL-7R expression was described in T lymphocytes but was not clearly demonstrated in antigen presenting cells (APC). However, CD127 chain and gamma cytokine receptors were described in these cells suggesting a functional IL-7R expression in APC. Interestingly, the CD127 chain also exists under various soluble forms (CD127s) resulting in alternative splicing of CD127 mRNA. However, the expression and the regulation of CD127 isoforms expression have been barely studied in APC. Moreover, polymorphisms in CD127 gene were identified and associated with a strong plasmatic concentration of the soluble form CD127s ∆6 in Humans and a stronger susceptibility to develop autoimmune diseases. Some of these polymorphisms are also associated with a faster evolution to the AIDS stage for HIV patients. Finally, the capacity of this soluble form to bound IL-7 suggests an important role of CD127s ∆6 to regulate IL-7 response by acting on his availability. However, the plasmatic CD127s expression is very controversial in HIV patients in chronic phase of infection. Moreover it expression was not known in infected organs and has never been described in acute phase of infection. Finally, nobody defines its origin and its function yet. The specific quantification of CD127s ∆6 by RT-qPCR revealed a minority expression of CD127s ∆6 in PBMC, weak in gut, more important in ganglions and even more in lung. More precisely, this study highlight on isolated cells from healthy monkey’s blood and spleen, a weak expression of CD127 by monocytes characterized by a majority expression of the soluble form contrary to T lymphocytes. Afterwards, we confirmed these results in vitro in two major immune populations in lung: in primary alveolar macrophages (AM) isolated from broncho-alveolar lavages (BAL) from healthy rhesus monkey and in the NCI-H226 lineage of human lung epithelial cells (LEC). In a second part, the specific quantification of CD127s Δ6 by RT-qPCR in organs (ganglions and lung) and the determination of the CD127s plasmatic protein at the acute phase of SIVmac251 infection revealed a significant up-regulation of this expression in lung in times D7, D10 and D14 post infection and its plasmatic concentration at D10 in infected monkeys. Finally, in the last part, we also quantified the viral load and IL-7 expression from infected monkeys to understand mechanisms implicated in regulation of CD127 expression during SIVmac251 infection. Surprisingly, we found none correlation between CD127s ∆6 expression and viral load or IL-7 expression from infected monkeys and healthy monkeys after injection of a pharmacological dose of IL-7. These data suggest an indirect effect of IL-7 and virus on CD127s ∆6 expression and a role of inflammation factors in regulation of his expression. In order to better define these mechanisms of regulation, the transcripts coding for the soluble form were quantified on AM and LEC in vitro after 6H of stimulation with or without IL-7 or TSLP (ligands of CD127) alone or combined with TNFα (pro inflammatory cytokine). Surprisingly, contrary to T lymphocytes, IL-7 do not induces down regulation of CD127 expression on AM and LEC. Nevertheless, CD127s ∆6 expression is upregulated upon TNFα by AM in a dose dependent manner. Moreover, the costimulation (IL-7 + TNFα) induces CD127s ∆6 expression by LEC revealing a synergic effect of IL-7 and TNFα. Finally the polarization of macrophages derived from human monocytes (hMDM) show that activated state of macrophages impact not only expression but also regulation of CD127 expression by these cytokines. (...)

L'interleukine 7 (IL-7) est une cytokine indispensable au développement et à l'homéostasie des lymphocytes T. Le récepteur à l'IL-7 (IL-7R) est composé de la chaîne alpha (ou CD127) partagée avec le récepteur au TSLP et de la chaîne commune gamma c (ou CD132) partagée avec plusieurs récepteurs de cytokines gamma. L'expression de son récepteur a été décrite dans les lymphocytes T, mais n'a pas été clairement démontrée dans les cellules présentatrices d'antigène (CPA). Cependant, l'expression de CD127 et des récepteurs aux cytokines gamma ont été décrits sur ces cellules suggérant l'expression d'un IL-7R fonctionnel par les CPA. De façon intéressante, la chaîne CD127 existe également sous différentes formes solubles (CD127s) résultant d'épissages alternatifs de l'ARN messager. Toutefois, l'expression et la régulation de l'expression des isoformes de CD127 ont été peu étudiées dans les CPA. Par ailleurs, des polymorphismes du gène CD127 ont été identifiés et associés à une forte concentration plasmatique de la forme soluble CD127s ∆6 chez l'Homme et à une plus forte susceptibilité de développer des maladies auto-immunes. Certains de ces polymorphismes ont également été associés à une évolution plus rapide vers le stade SIDA chez les patients HIV. Enfin, sa capacité à lier l'IL-7 suggère un rôle important de cette forme soluble dans la régulation de la réponse à l'IL-7 en agissant sur sa biodisponibilité. Cependant, l'expression de CD127s plasmatique est très controversée chez les patients HIV en phase chronique. De plus, son expression n'est pas connue dans les organes infectés et n'a jamais été décrite en phase aiguë de l'infection. Enfin, son origine et sa fonction ne sont pas encore élucidées. La quantification spécifique de CD127s ∆6 par RT-qPCR chez le macaque rhésus sain révèle une expression minoritaire de CD127s ∆6 dans les PBMC, faible dans les intestins, plus importante dans les ganglions et encore plus importante dans les poumons. De façon plus précise, cette étude met en évidence sur cellules isolées du sang et de la rate de singes sains, une faible expression de CD127 par les monocytes caractérisée néanmoins par une représentation majeure de la forme soluble contrairement aux lymphocytes T. Ces résultats ont été confirmés par la suite in vitro dans 2 populations immunitaires majoritaires des poumons : les macrophages alvéolaires primaires (MA) issus de lavages broncho-alvéolaires (LBA) de macaque rhésus sains et les cellules épithéliales pulmonaires (CEP) humaines de la lignée NCI-H226. Dans une deuxième partie, la quantification spécifique de CD127s ∆6 par RT-qPCR dans les organes (ganglions et poumons) et le dosage de la protéine CD127s plasmatique en phase aiguë de l'infection SIVmac251 révèlent une augmentation significative de son expression dans les poumons aux temps J7, J10 et J14 post infection et de sa concentration plasmatique à J10 chez les singes infectés. Enfin dans une dernière partie, la charge virale et l'IL-7 endogène ont également été mesurées chez les singes infectés afin de mieux comprendre les mécanismes de régulation de l'expression de CD127s ∆6 au cours de l'infection par le SIVmac251. De façon surprenante, aucune corrélation n'a été trouvée entre l'expression de CD127s ∆6 et la charge virale ou l'expression d'IL-7 endogène chez les singes infectés et les singes sains après injection d'une dose pharmacologique d'IL-7. Ces données suggèrent un effet indirect de l'IL-7 et du virus sur l'expression de CD127s ∆6 et un rôle des facteurs de l'inflammation dans la régulation de son expression. Dans l'objectif de mieux définir ces mécanismes de régulation, les transcrits codant pour la forme soluble ont été quantifiés dans les MA et les CEP in vitro après 6H de stimulation ou non sous IL-7 ou TSLP (ligands de CD127) seul ou couplé au TNFα (cytokine pro inflammatoire). (...) / Interleukin-7 (IL-7) is a crucial cytokine for T-cell development and peripheral T-cell homeostasis. The IL-7 receptor (IL-7R) is composed by the alpha chain (or CD127) shared with the TSLP receptor and the common gamma chain (or CD132) shared with several receptors of gamma cytokines. IL-7R expression was described in T lymphocytes but was not clearly demonstrated in antigen presenting cells (APC). However, CD127 chain and gamma cytokine receptors were described in these cells suggesting a functional IL-7R expression in APC. Interestingly, the CD127 chain also exists under various soluble forms (CD127s) resulting in alternative splicing of CD127 mRNA. However, the expression and the regulation of CD127 isoforms expression have been barely studied in APC. Moreover, polymorphisms in CD127 gene were identified and associated with a strong plasmatic concentration of the soluble form CD127s ∆6 in Humans and a stronger susceptibility to develop autoimmune diseases. Some of these polymorphisms are also associated with a faster evolution to the AIDS stage for HIV patients. Finally, the capacity of this soluble form to bound IL-7 suggests an important role of CD127s ∆6 to regulate IL-7 response by acting on his availability. However, the plasmatic CD127s expression is very controversial in HIV patients in chronic phase of infection. Moreover it expression was not known in infected organs and has never been described in acute phase of infection. Finally, nobody defines its origin and its function yet. The specific quantification of CD127s ∆6 by RT-qPCR revealed a minority expression of CD127s ∆6 in PBMC, weak in gut, more important in ganglions and even more in lung. More precisely, this study highlight on isolated cells from healthy monkey’s blood and spleen, a weak expression of CD127 by monocytes characterized by a majority expression of the soluble form contrary to T lymphocytes. Afterwards, we confirmed these results in vitro in two major immune populations in lung: in primary alveolar macrophages (AM) isolated from broncho-alveolar lavages (BAL) from healthy rhesus monkey and in the NCI-H226 lineage of human lung epithelial cells (LEC). In a second part, the specific quantification of CD127s Δ6 by RT-qPCR in organs (ganglions and lung) and the determination of the CD127s plasmatic protein at the acute phase of SIVmac251 infection revealed a significant up-regulation of this expression in lung in times D7, D10 and D14 post infection and its plasmatic concentration at D10 in infected monkeys. Finally, in the last part, we also quantified the viral load and IL-7 expression from infected monkeys to understand mechanisms implicated in regulation of CD127 expression during SIVmac251 infection. Surprisingly, we found none correlation between CD127s ∆6 expression and viral load or IL-7 expression from infected monkeys and healthy monkeys after injection of a pharmacological dose of IL-7. These data suggest an indirect effect of IL-7 and virus on CD127s ∆6 expression and a role of inflammation factors in regulation of his expression. In order to better define these mechanisms of regulation, the transcripts coding for the soluble form were quantified on AM and LEC in vitro after 6H of stimulation with or without IL-7 or TSLP (ligands of CD127) alone or combined with TNFα (pro inflammatory cytokine). Surprisingly, contrary to T lymphocytes, IL-7 do not induces down regulation of CD127 expression on AM and LEC. Nevertheless, CD127s ∆6 expression is upregulated upon TNFα by AM in a dose dependent manner. Moreover, the costimulation (IL-7 + TNFα) induces CD127s ∆6 expression by LEC revealing a synergic effect of IL-7 and TNFα. Finally the polarization of macrophages derived from human monocytes (hMDM) show that activated state of macrophages impact not only expression but also regulation of CD127 expression by these cytokines. (...)