Résumé Les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDCs) sont considérées comme quantitativement et qualitativement supérieures aux autres types cellulaires pour la synthèse des interférons (IFNs) de type I lors d’une infection virale. Plusieurs observations viennent supporter cette désignation. Tout d’abord, elles expriment un éventail très large des sous-types d’IFN-alpha en comparaison aux autres types cellulaires. Par ailleurs, elles possèdent la capacité de détecter la présence des virus via leurs TLR7 et TLR9, reconnaissant respectivement l’ARN ou l’ADN d’origine virale. Enfin, elles expriment de manière constitutive dans leur cytoplasme le facteur de transcription IRF-7 qui permet une synthèse rapide et robuste des IFNs de type I en réponse à l’infection. Dans un précédent travail, il a été montré que les pDCs néonatales présentent un défaut majeur de synthèse d’IFN-alpha en réponse aux CpG ODNs, ligands du TLR9. Nous avons ensuite étendu notre étude des pDCs néonatales en les stimulant avec le R-848, ligand du TLR7, mais également en présence de virus tels que HCMV et HSV. Dans ces conditions également, la synthèse de l’IFN-alpha est déficiente dans les pDCs du nouveau-né. Nous avons également observé une déficience de production de l’IFN-beta suite à une stimulation via les ligands TLR7 et TLR9, tant au niveau protéique que de l’expression de l’ARN messager. Par ailleurs, la synthèse des cytokines/chimiokines inflammatoires par les pDCs du sang de cordon ainsi que leur maturation, fonctions dépendantes du facteur NF-kappaB, sont également diminuées en comparaison aux pDCs adultes, suite à une stimulation en présence du CpG ODN ou du R-848. L’ensemble de ces données nous a amené à étudier de manière plus précise les voies de signalisation des pDCs néonatales suite à leur activation. Tout d’abord, nous avons observé que les taux d’expression des TLR7 et 9 tout comme le taux basal d’IRF-7 sont équivalents dans les pDCs néonatales et les pDCs adultes. Ensuite, grâce à la technique d’ImageStream (Amnis corporation), nous avons pu quantifier la translocation nucléaire des facteurs de transcription IRF-7 et de NF-kappaB dans les pDCs activées. Nous avons ainsi pu observer que la translocation de NF-kappaB est comparable dans les pDCs adultes et néonatales en réponse aux ligands TLR7 ou TLR9. Par contre, elle est déficiente lors d’une stimulation par HSV. La translocation du facteur IRF-7, quant à elle, est significativement déficiente en réponse au CpG ODN et au virus HSV dans les pDCs néonatales. Nous proposons que le défaut de translocation d’IRF-7 mis en évidence dans les pDCs néonatales pourrait en partie expliquer la déficience de synthèse des IFNs de type I de ces cellules et fournir une base moléculaire à la plus grande susceptibilité du nouveau-né vis-à-vis des infections virales.

Le cancer du sein est une maladie impactant le système immunitaire dont le rôle évolue au cours de la tumorigénèse, allant de la détection et l'élimination des cellules transformées (immunosurveillance) à la promotion du développement tumoral (immunosubversion). Les efforts déployés pour définir de nouvelles stratégies thérapeutiques ont révélé que rétablir l'immunité anti-tumorale chez les patientes permettrait d'améliorer leur pronostic. Durant ma thèse, nous avons mis en évidence l'existence de signaux activateurs et inhibateurs des pDC dans les cancers du sein, qui confèrent aux pDC un rôle dans l'immunosurveillance et dans l'échappement immunitaire du cancer du sein respectivement. Nous avons ainsi montré que le TGF-beta et le TNF-alpha sont impliqués dans l'inhibition fonctionnelle des TApDC en réprimant l'expression et l'activation d'IRF-7. Dans un second temps, nous avons montré i) la présence de complexes [ADN-LL37] produits par les neutrophiles dans les tumeurs et capables d'induire la production d'IFN-alpha par les pDC, ii) l'expression des gènes associés aux IFN-I dans les tumeurs de sein et iii) un rôle majeur de la voie des IFN-I dans l'immunosurveillance des tumeurs mammaires chez la souris. De plus, des données préliminaires chez la souris suggèrent que les pDC participent à l'immunosurveillance anti-tumorale in vivo. Les travaux présentés dans ce manuscrit apportent de nouvelles données sur le rôle des pDC dans l'immunosurveillance des cancers du sein et ouvrent sur de nouvelles stratégies d'immunothérapie anti-tumorale ciblant les pDC / Breast cancer are disease impacting immune system whose play role during tumorigenesis, to detect and eliminate malign cells (immunosurveillance) or promote tumoral development (immunosubversion). Efforts to define new therapeutic strategies revealed that restoring anti-tumor immunity in patients would improve their prognosis. During my thesis, first, we demonstrated the existence of stimulatory and inhibitory signals of pDCs in the breast, which give the pDCs a role in immunosurveillance and immune escape of breast cancer, respectively. We showed that TGF-beta and TNF-alpha are involved in the functional inhibition of TApDC repressing IRF-7 expression and activation. Secondly, we showed i) the presence of [DNA LL37] complex produced by neutrophils in tumors that can induce the production of IFN-alpha by pDCs, ii) the expression of type I IFN associated genes in breast tumors and iii) a major role of IFN-I pathway in immunosurveillance of mammary tumors in mice. In addition, in mice, preliminary data suggest that pDC could play a role in anti-tumor immunosurveillance in vivo. The work presented in this thesis provide new data on the role of pDCs in immunosurveillance of breast cancers, and open new anti-tumor immunotherapy strategies targeting pDCs

The type I interferon (IFN) system plays a central role in the etiopathogenesis of many autoimmune diseases, e.g. systemic lupus erythematosus (SLE). Activation of the type I IFN system in SLE is promoted by endogenous nucleic acid-containing immune complexes (ICs) which stimulate plasmacytoid dendritic cells (pDCs). This thesis focuses on the regulation of IFN-α production in pDCs, by interactions with B cells and natural killer (NK) cells, and by genetic factors. In Study I, RNA-IC-stimulated CD56dim NK cells were found to be activated via FcγRIIIa and enhanced the IFN-α production by pDCs. The enhancing effect of the NK cells was mediated via both soluble factors, such as the cytokine MIP-1β, and in a cell-cell contact mediated manner via the adhesion molecule LFA-1. In Study II, B cells enhanced the IFN-α production by pDCs via cell-cell contact or soluble factors, depending on the stimuli. The cell-cell contact-mediated enhancement, when the cells were stimulated with RNA-IC, was abolished by blocking the cell adhesion molecule CD31. B cells stimulated with the oligonucleotide ODN2216 enhanced the IFN-α production via soluble factors. In Study III, gene variants related to autoimmune or inflammatory diseases were analyzed for the association to the IFN-α production by pDCs, alone or in coculture with NK or B cells. Depending on cell combination, 18-86 SNPs (p < 0.001) were associated with the IFN-α production. Several of the SNPs showed novel associations to the type I IFN system, while some loci have been described earlier for their association with SLE, e.g. IL10 and PXK. In Study IV, several B cell populations were affected by cocultivation with pDCs and stimulation with RNA-IC. The frequency of CD24hiCD38hi B cells of regulatory character was increased in the pDC-B cell cocultures. However, RNA-IC-stimulation only induced modest levels of IL-10. A remarkably increased frequency of double negative CD27-IgD- B cells was found in the RNA-IC-stimulated cocultures of pDCs and B cells. In conclusion, the findings in the present thesis reveal novel mechanisms behind the regulation of the type I IFN system which could be important targets in autoimmune diseases with constantly activated pDCs.

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Les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDCs) sont considérées comme quantitativement et qualitativement supérieures aux autres types cellulaires pour la synthèse des interférons (IFNs) de type I lors d’une infection virale. Plusieurs observations viennent supporter cette désignation. Tout d’abord, elles expriment un éventail très large des sous-types d’IFN-alpha en comparaison aux autres types cellulaires. Par ailleurs, elles possèdent la capacité de détecter la présence des virus via leurs TLR7 et TLR9, reconnaissant respectivement l’ARN ou l’ADN d’origine virale. Enfin, elles expriment de manière constitutive dans leur cytoplasme le facteur de transcription IRF-7 qui permet une synthèse rapide et robuste des IFNs de type I en réponse à l’infection. <p>Dans un précédent travail, il a été montré que les pDCs néonatales présentent un défaut majeur de synthèse d’IFN-alpha en réponse aux CpG ODNs, ligands du TLR9. Nous avons ensuite étendu notre étude des pDCs néonatales en les stimulant avec le R-848, ligand du TLR7, mais également en présence de virus tels que HCMV et HSV. Dans ces conditions également, la synthèse de l’IFN-alpha est déficiente dans les pDCs du nouveau-né. Nous avons également observé une déficience de production de l’IFN-beta suite à une stimulation via les ligands TLR7 et TLR9, tant au niveau protéique que de l’expression de l’ARN messager. Par ailleurs, la synthèse des cytokines/chimiokines inflammatoires par les pDCs du sang de cordon ainsi que leur maturation, fonctions dépendantes du facteur NF-kappaB, sont également diminuées en comparaison aux pDCs adultes, suite à une stimulation en présence du CpG ODN ou du R-848.<p>L’ensemble de ces données nous a amené à étudier de manière plus précise les voies de signalisation des pDCs néonatales suite à leur activation. Tout d’abord, nous avons observé que les taux d’expression des TLR7 et 9 tout comme le taux basal d’IRF-7 sont équivalents dans les pDCs néonatales et les pDCs adultes. Ensuite, grâce à la technique d’ImageStream (Amnis corporation), nous avons pu quantifier la translocation nucléaire des facteurs de transcription IRF-7 et de NF-kappaB dans les pDCs activées. Nous avons ainsi pu observer que la translocation de NF-kappaB est comparable dans les pDCs adultes et néonatales en réponse aux ligands TLR7 ou TLR9. Par contre, elle est déficiente lors d’une stimulation par HSV. La translocation du facteur IRF-7, quant à elle, est significativement déficiente en réponse au CpG ODN et au virus HSV dans les pDCs néonatales. <p>Nous proposons que le défaut de translocation d’IRF-7 mis en évidence dans les pDCs néonatales pourrait en partie expliquer la déficience de synthèse des IFNs de type I de ces cellules et fournir une base moléculaire à la plus grande susceptibilité du nouveau-né vis-à-vis des infections virales.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished