L'immunosuppression est fréquente chez les cancéreux et serait possiblement reliée à la dénutrition. Nous avons investigué s'il existait des relations entre la quantification des sous-populations leucocytaires du sang périphérique T11+ (T-matures), T4+ (T-inducteurs), T8+ (T-suppres- seurs), B1+ (lymphocytes B) et Mo2+ (monocytes), la réponse à la PHA et la dénutrition chez 16 cancéreux porteurs d'une néoplasie digestive. Nous avons trouvé des altérations significatives en nombre absolu/ml pour les cellules T11 + , T4+, B1+ et Mo2+ qui étaient plus importantes chez les cancéreux dénutris que chez les non-dénutris. La réponse à la PHA (SI) était aussi diminuée significativement chez les dénutris. L'analyse par régression linéaire des pourcentages des sous-populations avec SI a montré que seulement les cellules T4+ offraient une corrélation avec SI. Les résultats de cette étude suggèrent que le nombre absolu/ml des cellules T4+ est un indicateur sensible de la dénutrition chez les patients porteurs d'une néoplasie digestive. / Montréal Trigonix inc. 2018

Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L’immunité cellulaire T est probablement la plus affectée par le vieillissement de l’être humain avec un retentissement sur les déficiences immunitaires au niveau humoral comme au niveau cellulaire. Elle contribue à une augmentation de la susceptibilité des sujets âgés aux maladies infectieuses, à l’auto-immunité, au cancer et à la baisse de la réponse vaccinale mais son intrication avec les pathologies notamment chroniques est mal connue.Notre travail s’est intéressé aux temps précoces de l’activation cellulaire T et à la mise au point d’un modèle permettant l’évaluation de la capacité d’activation des lymphocytes T vis-à-vis de surfaces recouvertes d’anticorps activateurs (Ac antiCD3) ou non (Ac antiHLA-ABC), observés en microscopie IRM.Ce modèle nous permet de montrer que l’étalement des lymphocytes T sur les surfaces est précédé d’ondulations verticales de la membrane générant des contacts transitoires durant environ 1 minute et que la cinétique d’étalement est ensuite sept à huit fois plus rapide sur les surfaces supposées activatrices. D’autre part, avec des dilutions successives des Ac antiCD3 sur les lamelles, l’aire moyenne de la zone de contact des lymphocytes T est fortement corrélée aux réponses prolifératives mesurées avec le test de prolifération lymphocytaire standard au CFSE.Ce modèle permet également l’observation en microscopie à fluorescence de différentes protéines phosphorylées des cascades de signalisation. L’étude de la fluorescence des cellules T purifiées, fixées et marquées par l’Ac anti-phospho-Erk en fonction des dilutions d’Ac antiCD3 sur la lamelle permet d’objectiver une décroissance de la moyenne de fluorescence avec les dilutions.Notre modèle a l’avantage d’étudier les temps précoces de l’activation. Il pourrait s’appliquer à l’étude de l’immunosénescence. Ainsi l’étude du contact entre une cellule T et des surfaces activatrices pourrait s’avérer être une méthode simple et utile d’exploration précoce de l’activation de lymphocytes T en pratique clinique.L’application de notre modèle à l’étude de l’immunité du sujet âgé est en cours dans le cadre d’une étude prospective comparative de sujets âgés malades et de sujets âgés « sains » recrutés selon les critères du « senieur protocole ».En conclusion, il s’agit d’un travail d’approche mixte à la fois fondamentale et clinique permettant d’étudier les phénomènes d’immunosénescence et leur lien avec la pathologie. / Our work was focused on early events in T cell activation and has proposed a model system for the Interference reflection microscopy-based monitoring of T lymphocytes activation by antibodies coated-surfaces, either with activating anti-CD3 or control anti-HLA-ABC.Our system has allowed to observe that T cell spreading on surfaces is preceded by vertical membrane undulations, generating transient contacts with the underlying surface for approximately 1 minute, and that spreading kinetics of are seven to eight times faster when activating antibodies are involved. At increasing dilutions of antiCD3 Ab on surfaces, the contact area formed between T lymphocytes and activating surfaces is linearly correlated to proliferative responses, as measured by CFSE labelling. Our system allowed also the direct observation, by fluorescent microscopy, of signaling-dependent protein phosphorylation. T cells exposed to decreasing concentrations of antiCD3 had lower phospho-Erk levels, as shown upon fixation and anti-phospho-Erk labeling. Allowing the study early events in T cell activation, our model could be applied to the study of immunosenescence. To monitor contacts between T cells and activating surfaces could be a simple and useful method for early exploration of T lymphocytes activation in clinical practice.We are currently carrying out a comparative prospective study on old sick and healthy subjects, recruited according to " senior protocol " criteria. In conclusion, our work represents a fundamental and clinical mixed approach for the study of immunosenescence-related phenomena and their link with pathologies.

Summary<p>Immune homeostasis relies on a subtle balance between fight towards pathogens and inhibitory mechanisms that prevent inappropriate responses against self and environmental antigens (allergy). Regulatory T (Treg) cells play a central role in this balance. Optimizing Treg effects represents a promising approach for new stratetiges aiming to induce or restore tolerance against allo or self antigens. The first part of this work demonstrates that CD4+ lymphocytes that secrete IL-17A (Th17) promote allograft rejection in a murin model of skin transplantation with minor antigen disparities. Interestingly, Treg cells strengthen rather than inhibit Th17 effector mechanisms in this model. Indeed, we found that in vivo Treg depletion prevented IL-17 production by recipient T cells. An adoptive cotransfer of Treg with naive monospecific antidonor T cells in lymphopenic hosts biased the immune response towards a dominant Th17 phenotype. Finally, we observed that IL-6 was central for balancing Treg and Th17 cells as demonstrated by the prevention of Th17 differentiation, the enhanced Treg/Th17 ratio, and rejection blockade in the absence of IL-6. In conclusion, the ability of Treg to promote a Th17 pathway of rejection we described should be considered as a potential drawback of Treg-based cell therapy.<p>Based on the hypothesis that Treg promote Th17 immune response, we tested the effect of IL-17A neutralization in a model in which long-term skin allograft survival depends on a transient in vivo Treg expansion induced by exogenous IL-2. As expected, IL-2 administration prevented rejection of MHC class II disparate skin allografts. Surprisingly this treatment was inefficient in IL17A-/- recipients. We attested that IL-17A was not required for IL-2-mediated Treg expansion, recruitment or suppressive capacities. Instead, IL-17A prevented allograft rejection by inhibiting Th1 alloreactivity independently of Treg. Indeed, T-bet expression of naïve alloreactive CD4+ T cells and the subsequent Th1 immune response was significantly enhanced in IL-17A deficient mice. Our results illustrate, to our knowledge, for the first time a protective role of IL-17A in CD4+-mediated allograft rejection process.<p>In the last part of this work, we used the same mouse model of MHC class II-mismatched skin grafts in which long-term acceptance is achieved by a short-term administration of exogenous IL-2. We first confirmed that Tregs play a central role in preventing skin graft rejection as attested by the prompt donor skin destruction occuring after Treg cell depletion.<p>In the context of IL-2-mediated anti-rejection therapy, concomitant costimulatory blockade with CTLA4-Ig paradoxically restored skin allograft rejection and Th1 alloreactivity indicating that Treg-mediated suppresion absolutely required CD28-B7 or CTLA4/B7 interactions. Further experiments showed that CTLA4-Ig inhibited IL-2-driven Treg expansion, and prevented in particular the occurrence of ICOS+ Treg endowed with potent suppressive capacities. Restoring CD28 signaling was sufficient to counteract the deleterious effect of CTLA4-Ig on Treg expansion and functionality, in keeping with the hypothesis that costimulatory blockade inhibits Treg expansion and function by limiting the delivery of essential CD28-dependent signals. Inhibition of regulatory T cell function should therefore be taken into account when designing tolerance protocols based on costimulatory blockade.<p> <p>RÉSUMÉ<p>Le bon fonctionnement du système immunitaire résulte d’un équilibre entre les réponses immunes « effectrices » qui luttent contre les pathogènes et des mécanismes « régulateurs » permettant de les contrôler. Parmi ces mécanismes inhibiteurs, les lymphocytes T régulateurs (Treg) jouent un rôle crucial. En empêchant le débordement des réponses effectrices, ils préviennent l’apparition des allergies et des maladies auto-immunes ou inflammatoires. Dès lors, il est aisé d’imaginer le potentiel thérapeutique de ces cellules pour contrecarrer les phénomènes autoimmuns ou les réponses allogéniques responsables du rejet en transplantation. C’est donc l’étude des Treg chez la souris qui se trouve au centre des nos préoccupations dans ce travail.<p>Dans la première partie, nous avons démontré le rôle des lymphocytes CD4+ sécréteurs d’IL-17A (Th17) dans le rejet de greffe de peau présentant une disparité d’antigène mineur de transplantation. Dans ce modèle de rejet « Th17 », les données indiquent que, contrairement aux lignées Th1 et Th2, la réponse Th17 est favorisée par les Treg renversant ainsi le paradigme absolu du « Treg inhibiteur ». En effet, la déplétion des Treg dans notre modèle abolit l’expression des gènes caractéristiques de la voie Th17. De plus, dans un système de transfert adoptif chez la souris lymphopénique, l’ajout de Treg à une population T CD4+ effectrice naïve favorise leur différenciation en Th17. Enfin, en invalidant le gène de l’IL-6 dans notre combinaison allogénique mineure, nous avons mis en évidence la place importante de cette cytokine dans le rejet Th17 ainsi que dans la balance Th17/Treg en alloimmunité. <p>En partant du postulat que les Treg favorisent les réponses Th17, nous avons étudié l’impact de la déficience en IL-17A dans un modèle de greffe de peau réalisée en présence de quatités acrues de Treg. Pour cela, nous avons utilisé un modèle de rejet induit par une disparité isolée du CMH II au cours duquel les Treg sont amplifiés par l’injection d’IL-2 exogène durant les trois premiers jours de greffe. Dans ce système, l’expansion transitoire des Treg chez le receveur « sauvage » bloque le rejet dans 75% des cas jusqu’au jour 60 après la greffe sans le moindre traitement immunosuppresseur. Contre toute attente, l’absence d’IL-17A dans ce système restaure le rejet (receveurs IL-17A-/-). Nous avons démontré que l’IL-17A n’est pas requise pour l’expansion, la migration ou la fonction des Treg amplifiés par l’IL-2. En fait, les résultats suggèrent que l’IL-17A bloque le rejet en inhibant la réponse Th1 indépendamment des Treg. Ce point est appuyé par l’exacerbation de la voie Th1 chez le receveur IL-17A-/- et l’inhibition de l’expression de T-bet sous l’influence de l’IL-17A en culture mixte lymphocytaire. Paradoxalement, cette partie du travail rapporte donc un effet protecteur de l’IL-17A illustrant toute la complexité des rôles joués par cette cytokine. <p>La dernière partie du travail utilise le même modèle de greffe de peau allogénique (disparité du CMH II) dans lequel le rejet aigu est bloqué par l’expansion in vivo des Treg induite par l’IL-2 exogène. Nous avons confirmé que l’acceptation à long terme des greffons repose sur les propriétés inhibitrices des Treg amplifiés. Cette inhibition du rejet nécessite impérativement l’intégrité des interactions survenant entre les Treg et les cellules présentatrices d’antigènes du receveur via les molécules B7/CD28. L’ajout de CTLA4-Ig, un immunosuppresseur bloquant les interactions de ces molécules, conduit invariablement à l’accélération paradoxale du rejet. Cet effet pro-inflammatoire du CTLA4-Ig, s’explique par une action délétère sur la survie et la qualité des Treg. En conclusion, les données expérimentales obtenues dans ce dernier volet démontrent l’effet délétère potentiel de ce type de traitement dans les protocoles d’induction de tolérance basé sur l’emploi des Treg.<p> / Doctorat en sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La tuberculose demeure un problème majeur de santé publique. Mycobacterium tuberculosis infecte un tiers de la population mondiale et environ 3 millions de décès, des suites de l’infection, sont recensés chaque année dans le monde. La mise au point d’une stratégie vaccinale efficace constitue dès lors la solution idéale pour tenter d’éradiquer la bactérie. Le système immunitaire humain répond à l’infection par l’induction d’une réponse cellulaire, caractérisée essentiellement par la sécrétion de médiateurs pro-inflammatoires, comme l’interféron-gamma (IFN-?). A la fois les lymphocytes T CD4+ et T CD8+ produisent cette cytokine, mais les seconds sont également doués de propriétés cytotoxiques, entraînant la mort de la cellule infectée et du bacille. L’évaluation du potentiel de nouveaux candidats vaccins implique dès lors la caractérisation exhaustive de la réponse immunitaire induite. <p>La « heparin-binding hemagglutinin (HBHA) » est une protéine de 28-kDa, sécrétée et exprimée à la surface de M. tuberculosis et de M. bovis BCG. Montrant une affinité importante pour les gycoconjugués sulfatés, elle favorise la dissémination hématogène du bacille de Koch. <p><p>Nos résultats démontrent que la HBHA stimule l’immunité à médiation cellulaire humaine avec, toutefois, des différences selon que le sujet infecté souffre ou non de tuberculose active. En effet, les cellules mononuclées circulantes, de la majorité des individus infectés mais non-malades, secrètent de l’IFN-? en réponse à la HBHA, alors qu’une minorité de sujets malades produit de faibles quantités d’IFN-? après stimulation in vitro avec l’antigène. Lors de l’infection naturelle par le bacille de Koch, la HBHA devient dès lors une cible pour le système immunitaire, et plus particulièrement au sein des sujets, généralement considérés, comme protégés.<p>L’analyse de la réponse cellulaire, spécifique à l’adhésine, démontre que les lymphocytes T CD4+, mais également T CD8+, des sujets infectés mais non-malades, produisent de l’IFN-? L’antigène est effectivement présenté aux lymphocytes T grâce aux glycoprotéines du complexe majeur d’histocompatibilité de classe I et de classe II. Le phénotypage des cellules productrices d’IFN-? témoigne également la participation des cellules « natural killer (NK) » dans la réponse immunitaire contre la HBHA. En l’absence des lymphocytes T restreints à l’antigène, les cellules NK se montrent toutefois incapables de secréter de l’IFN-? au contact de la HBHA. Les interactions entre les lymphocytes T, spécifiques à l’antigène, déterminent également la production de cytokines. Alors que la déplétion des cellules T CD8+ diminue légèrement la production d’IFN-? l’absence des lymphocytes T CD4+ abolit toute sécrétion résiduelle d’IFN-? lors de la stimulation avec la HBHA. Par contre, les lymphocytes T CD8+, pré-stimulés avec l’antigène en présence de cellules T CD4+, répondent secondairement à la présentation de la HBHA par des macrophages. Ce résultat suggère une coopération entre ces deux sous-populations cellulaires, afin de produire de l’IFN-? à l’encontre de la HBHA. Grâce à un contact cellulaire, les lymphocytes T CD4+ spécifiques à la HBHA soutiennent effectivement l’activation des cellules T CD8+.<p>Outre la production de cytokines, la participation des lymphocytes T CD8+ à la lutte contre M. tuberculosis, se traduit également par leurs fonctions cytotoxique et bactéricide. La caractérisation des cellules T CD8+, spécifiques à la HBHA, s’est dès lors poursuivie par l’évaluation de leur potentiel cytolytique. Après expansion clonale, les lymphocytes T CD8+ induisent la mort des macrophages présentant la HBHA. Le mécanisme cytotoxique engage la libération du contenu des granules cytoplasmiques, comme le montre l’augmentation de la synthèse de perforine et de granzyme A, lorsque les cellules T CD8+ sont stimulées avec la HBHA. Privés de ces médiateurs solubles, les lymphocytes T CD8+, spécifiques à la HBHA sont alors incapables de lyser les cellules cibles. En définitive, l’activité microbicide constitue actuellement le meilleur corrélat de protection. La culture de macrophages infectés par M. bovis BCG, en présence de cellules T CD8+ spécifiques à la HBHA, limite partiellement la croissance de la bactérie phagocytée, soulignant le pouvoir anti-mycobactérien de l’immunité cellulaire induite par la HBHA, chez le sujet infecté mais non-malade.<p>D’autre part, l’analyse biochimique, menée à l’Institut Pasteur de Lille, démontre que la HBHA subit une modification post-traductionnelle, lors de sa synthèse. Il s’agit d’une méthylation des multiples résidus lysine, qui composent son extrémité C-terminale. La comparaison des formes native méthylée et recombinante non-méthylée de la HBHA démontre que la méthylation détermine l’immunogénicité et le pouvoir protecteur de la HBHA. En effet, contrairement à la HBHA native, la forme recombinante stimule faiblement la production d’IFN-? chez les individus infectés mais non-malades, et ne protège pas la souris contre l’infection par le bacille de Koch. La sécrétion d’IFN-? est, par ailleurs, partiellement restaurée lorsque la HBHA est artificiellement méthylée in vitro. Les splénocytes murins se comportent également différemment, selon qu’ils ont été immunisés avec la forme méthylée ou non. Alors que la HBHA recombinante est immunogène chez la souris et chez l’homme, l’immunité cellulaire murine induite demeure impassible face à l’infection des phagocytes par les mycobactéries, ce qui se traduit par l’absence de protection.<p><p>En conclusion, la HBHA se compose d’épitopes protecteurs, qui dépendent de la présence des groupements méthyls, associés à son domaine C-terminal. Il s’agit, à notre connaissance, de la première mise en évidence de l’implication de la méthylation dans la réponse d’immunité cellulaire à l’encontre d’une protéine. De plus, l’immunité adaptative spécifique à la HBHA, chez le sujet infecté mais non-malade, se caractérise par les trois principaux corrélats de protection, actuellement décrits chez l’homme. Le potentiel vaccinal de cette adhésine mycobactérienne est donc bien réel. / Doctorat en sciences biomédicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L’autophagie est un mécanisme de dégradation lysosomale ubiquitaire impliqué dans la lutte contre les infections. Les agents infectieux ont développé des stratégies pour éviter ou utiliser l’autophagie à leur profit. Cette dégradation peut être hautement sélective grâce à l’intervention de « récepteurs autophagiques », comme p62/SQSTM1, chargés de l’adressage de substrats à la machinerie autophagique grâce à leur interaction avec les protéines de la famille ATG8. Notre équipe a montré que les protéines d’enveloppe du VIH‐1 (Env) déclenchent l’autophagie dans les lymphocytes T CD4. Lorsque ces cellules sont infectées de façon productive, le processus autophagique est bloqué par le virus. Au cours de ma thèse nous avons montré que l’autophagie exerce une fonction anti‐VIH en dégradant sélectivement son transactivateur Tat, via son interaction avec p62. Au contraire, lorsque les cellules cibles ne sont pas productivement infectées, car le cycle viral est interrompu après l’étape d’entrée, l’autophagie n’est pas contrôlée et conduit à la mort par apoptose, suggérant que l’autophagie dégrade sélectivement un facteur de survie cellulaire. Mes travaux de thèse montrent qu’Env induit un stress oxydatif impliqué dans la mort par apoptose des cellules cibles non infectées. Nos résultats préliminaires suggèrent que les peroxysomes seraient des cibles de l’autophagiedans ces conditions. Ces organelles étant chargées de détoxifier la cellule, nous avons donc formulé l’hypothèse que l’autophagie, induite par Env, conduit à la dégradation sélective des peroxysomes, entraînant l’accumulation espèces oxydées dans les cellules cibles et ainsi, leur mort par apoptose. / Autophagy is an ubiquitous degradation pathway involved in innate immunity. Numerouspathogens have therefore developed strategies to block or use the autophagy machinery to their own benefit. This degradation can be highly selective, thanks to the intervention of autophagy receptors, like p62/SQSTM1, involved in the specific targeting of substrates to autophagosomes after their interaction with the ATG8 family of autophagic proteins. Our team has demonstrated that the HIV‐1 envelope proteins (Env) are responsible for autophagy triggering in CD4 T lymphocytes. If the target cells become productively infected, the autophagy process is blocked by the virus. During my thesis, we report that autophagy exerts an anti‐HIV effect by selectively degrading the HIV‐1 transactivator Tat, via its interaction withp62. On the contrary, if the target cells are not productively infected because the viral cycle is interrupted after the entry step, autophagy is not controlled and leads to apoptosis. These results suggest that the degradation of cellular components could be responsible for the induction of apoptosis. My thesis work indicates that Env induces an oxidative stress in the uninfected target cells and that this stress is involved in their death. Our preliminary results suggest that the peroxisomes would be targeted to autophagic degradation in these conditions. As these organelles are involved in the detoxification of the cells, we have made the assumption that Env‐induced autophagy triggers the selective degradation of these peroxisomes that leads to the accumulation of reactive oxygen species, and ultimately to apoptotic cell death.

Il existe plusieurs défis au développement d’une thérapie visant à stimuler l’immunité cellulaire. Dans la prévention contre certains virus et en immunothérapie du cancer, l’induction de lymphocytes T spécifiques est cependant primordiale. Dans la première partie de l’étude, nous avons porté notre attention sur la compréhension de la présentation croisée par le complexe majeur d’histocompatibilité de classe I (CMH I) médiée par des particules pseudo-virales (VLP) composées de la protéine de surface de potexvirus à laquelle nous avons ajouté un épitope de la protéine M1 du virus de l’influenza ou un épitope de la protéine gp100 du mélanome. Cette VLP se caractérise par sa capacité à stimuler, sans l’aide d’adjuvant, le système immunitaire et de présenter de façon croisée l’épitope inséré dans sa protéine de surface et ce, indépendamment de l’activité du protéasome. Nous avons, tout d’abord, comparé les propriétés de présentation antigénique croisée des VLP formées du virus de la mosaïque de la malva (MaMV) à celles des VLP du virus de la mosaïque de la papaye (PapMV). Les résultats confirment que ces propriétés sont partagées par plusieurs membres de la famille des potexvirus malgré des divergences de séquences (Hanafi et al. Vaccine 2010). De plus, nous avons procédé à des expériences pour préciser le mécanisme menant à la présentation de l’épitope inséré dans les VLP de PapMV. Les résultats nous confirment une voie vacuolaire dépendante de l’activité de la cathepsine S et de l’acidification des lysosomes pour l’apprêtement antigénique. L’induction de l’autophagie par les VLP semble également nécessaire à la présentation croisée par les VLP de PapMV. Nous avons donc établi un nouveau mécanisme de présentation croisée vacuolaire dépendant de l’autophagie (Hanafi et al. soumis Autophagy). En second lieu, en immunothérapie du cancer, il est aussi important de contrôler les mécanismes d’évasion immunitaire mis en branle par la tumeur. Nous avons spécifiquement étudié l’enzyme immunosuppressive indoleamine 2,3-dioxygénase (IDO) (revue de la littérature dans les tumeurs humaines; Hanafi et al. Clin. Can. Res 2011) et son inhibition dans les cellules tumorales. Pour ce faire, nous avons tenté d’inhiber son expression par la fludarabine, agent chimiothérapeutique précédemment étudié pour son activité inhibitrice de l’activation de STAT1 (signal transducers and activators of transcription 1). Étonnamment, nos résultats ont montré l’inhibition d’IDO dans les cellules tumorales par la fludarabine, indépendamment de l’inhibition de la phosphorylation de STAT1. Nous avons démontré que le mécanisme d’action dépendait plutôt de l’induction de la dégradation d’IDO par le protéasome (Hanafi et al. PlosOne 2014). Les travaux présentés dans cette thèse ont donc portés autant sur la compréhension d’une nouvelle plateforme de vaccination pouvant médier l’activation de lymphocytes T CD8+ cytotoxiques et sur le contrôle d’une immunosuppression établie par les cellules tumorales pour évader au système immunitaire. Ces deux grandes stratégies sont à considérer en immunothérapie du cancer et la combinaison avec d’autres thérapies déjà existantes pourra permettre une meilleure réponse clinique. / There are several challenges to the development of therapies aimed at stimulating cellular immunity. In viral infection prevention and in cancer immunotherapy, the induction of specific T lymphocytes is, however, of paramount importance. In the first part of this study, we focused our attention on understanding the major histocompatibility complex class I (MHC I) cross-presentation mediated by virus-like particles (VLP) composed of potexvirus coat protein, in which we had inserted an epitope from the M1 protein of the Influenza virus or an epitope from gp100, a tumour antigen of melanoma. This particular VLP is characterized by its ability to stimulate the immune system with no adjuvant and its cross-presentation of the inserted epitope independently of proteasome activity. First, we compared the antigenic cross-presentation properties of Malva mosaic virus (MaMV) VLPs to that of Papaya mosaic virus (PapMV) VLPs. The results confirm that cross-presentation mechanisms are shared among different members of the potexvirus family despite marked differences in their sequences (Hanafi et al. Vaccine 2010). Furthermore, we have conducted experiments to clarify the mechanism leading to the cross-presentation of the inserted epitope in PapMV VLPs. The results confirm a vacuolar pathway dependent on cathepsin S activity and on lysosomal acidification for antigen presentation. Autophagy induction by VLPs is also important to PapMV VLP antigen cross-presentation. We have herein described a new vacuolar MHC I cross-presentation pathway dependent on autophagy (Hanafi et al. in preparation). Secondly, in cancer immunotherapy, it is crucial to control immune evasion mechanisms that are initiated by the tumour. We have specifically studied the immunosuppressive enzyme indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) (human cancer literature review in Hanafi et al. Clin. Can. Res. 2011), and its inhibition in tumour cells. To this end, we inhibited its expression using fludarabine, a chemotherapeutic agent previously studied for its inhibitory effect on STAT1 (signal transducers and activators of transcription 1) phosphorylation. Surprisingly, our results demonstrate that IDO inhibition in cancer cells by fludarabine was independent of STAT1 phosphorylation. We showed that the mechanism of action was rather dependent on the induction of IDO degradation by the proteasome (Hanafi et al. PlosOne 2014). The work presented in this thesis provides a better understanding of how a new vaccine platform can mediate cytotoxic CD8+ T lymphocytes activation and the control of the problem of immunosuppression by tumour cells for the evading of the immune system. These two main strategies are to key for the consideration of cancer immunotherapy in combination with other existing therapies, as these should allow a better clinical response to cancer treatment.

Les lymphocytes T CD4 (LT CD4) jouent un rôle central dans la régulation des réponses immunitaires vis-à-vis des agents infectieux et des vaccins. Cependant, leur différenciation in vivo est encore mal comprise et les caractéristiques des LT CD4 capables de persister à long terme tout en assurant une réponse immunitaire protectrice sont mal définies. L’approfondissement de ces connaissances est indispensable pour le développement de nouveaux vaccins. <p>Pour approcher cette question, nous avons utilisé deux approches expérimentales. La première est un suivi de la différenciation des LT CD4 au cours de la réponse immune primaire chez des sujets vaccinés contre l’hépatite B ;la deuxième est la caractérisation phénotypique et fonctionnelle des LT CD4 mémoires antigène(Ag)-spécifiques pendant la phase d’état. Cette analyse a été réalisée au sein des LT CD4 spécifiques d’Ag vaccinaux, l’Ag de surface du virus de l’hépatite B (HBs) et la toxine tétanique (TT), ainsi que ceux spécifiques des Ag du cytomégalovirus (CMV). Les LT CD4 Ag-spécifiques ont été mis en évidence par cytométrie de flux après marquage intracytoplasmique du ligand du CD40 (CD40L) exprimé en réponse à une stimulation de courte durée par l’Ag. Des expériences basées sur la stimulation par la toxine du syndrome du choc toxique et le marquage du segment Vbeta2 du récepteur des LT ont démontré la bonne sensibilité et spécificité de cette méthode.<p>Le suivi de la réponse primaire chez 11 donneurs jusqu’à plus d’un an après immunisation par le vaccin anti-hépatite B a permis d’établir un modèle de différenciation des LT CD4 Ag-spécifiques in vivo chez l’homme. Nous avons mis en évidence des LT CD4 spécifiques d’un nombre limité de peptides immunodominants de la protéine HBs suggérant une réponse de type oligoclonale. Grâce à l’utilisation d’un cytomètre neuf couleurs, nous avons mené une analyse détaillée de l’hétérogénéité de la population mémoire HBs-spécifique. L’expression du CCR7 permet de distinguer des cellules de type mémoire centrale (LTCM, CCR7+) et effectrice (LTEM, CCR7-) se distinguant notamment par leur capacité à migrer vers les ganglions lymphatiques ainsi que par leurs propriétés fonctionnelles. Nous avons montré l’existence de ces deux sous-populations au sein des cellules HBs-spécifiques mais par opposition à leur définition initiale, ces LTCM sont capables de produire des cytokines effectrices. La proportion importante de LTCM exprimant le Ki67 témoigne d’une activité proliférative persistante in vivo et suggère la capacité de ces cellules à s’auto-renouveler et éventuellement à alimenter le pool des LTEM. La proportion importante de LTCM exprimant la chaîne alpha du récepteur à l’IL-7 (CD127) suggère que ces cellules sont sensibles aux signaux émanant de l’IL-7, une cytokine dont le rôle dans le maintien de la mémoire lymphocytaire T est connu. Compte tenu de la relevance potentielle de ces caractéristiques uniques pour le développement de vaccins et de l’accumulation de travaux montrant l’avantage sélectif des LTCM à conférer une immunité protectrice, nous avons focalisé la dernière partie de ces recherches sur cette sous-population. Une étude transversale des LTCM spécifiques de plusieurs types d’Ag (éliminés (HBs et TT) ou persistants (CMV)) a été menée. Nos résultats montrent une hétérogénéité, variable selon l’Ag, de la capacité de ces cellules à produire des cytokines effectrices et de leur phénotype de différenciation. Cette donnée nouvelle soulève la possibilité que les LTCM soient hétérogènes dans leur capacité à conférer une immunité protectrice. L’acquisition du marqueur KLRG1 par une fraction des LTCM s’associe à une capacité accrue à produire des cytokines effectrices et à une expression élevée du CD127. La possibilité que ces cellules soient particulièrement aptes à conférer une immunité protectrice et durable est discutée, tout comme les mécanismes menant à leur génération et l’intérêt de ces connaissances pour la conception de nouveaux vaccins.<p> / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La première étape de la réponse immune est réalisée par des cellules "sentinelles": les cellules dendritiques (DC). Elles ont à la fois un rôle de surveillance de l’organisme et une capacité unique à alerter les lymphocytes T naïfs. Leur efficacité à présenter des antigènes rencontrés en périphérie à des lymphocytes résidant dans les organes lymphoïdes résulte d’une spécialisation de fonction au cours du temps. A l’état immature, elles capturent et apprêtent les antigènes protéiques au niveau de divers organes, mais ont une faible capacité stimulatrice. Par contre, à l’état mature, elles perdent la capacité de capturer des antigènes, acquièrent celle de sensibiliser des lymphocytes T et migrent vers les organes lymphoïdes. <p>Cependant, des DC immatures sont présentes dans les organes lymphoïdes en contact avec les cellules T laissant supposer qu’elles pourraient jouer d’autres rôles que celui de sentinelles. <p><p>L’immunisation de souris par injection de DC immatures ou matures nous a permis de mettre en évidence un rôle potentiel des DC immatures. Ces dernières induisent en effet une prolifération des cellules T CD4 et leur différenciation en cellules de mémoire en absence de réponse primaire effectrice (absence d’IFN-& / Doctorat en sciences, Spécialisation biologie moléculaire / info:eu-repo/semantics/nonPublished