Currently, in most situations, the autologous immune system is unable to eradicate the residual leukemic burden persisting after chemo-radiotherapy, but a balance can be established between leukemic and immune cells leading to a clinical remission for several months or years. If this balance is broken, a clinical relapse can occur. The high incidence of relapses in human cancers demonstrates the frequent inefficacy of the immune system to control these residual cells. In this context, allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) has been proven to be the most effective way to reinforce the immune reaction against leukemia, graft-versus-leukemia (GVL) effect and, so, achieve a definitive eradication of the residual disease in a significant proportion of patients. Indeed, the whole concept of HSCT evolved from an organ transplant concept (to replace a defective ill organ with a new healthy one) to the concept of creating an extraordinary immunotherapeutic platform in which the donor immune system contributes to the eradication of the residual leukemic cells. Thus, the past and present issues remain those of finding the best immunomodulatory modalities to achieve a full engraftment, a powerful GVL effect and no or moderate graft-versus-host disease (GVHD). Different ways to reach this goal, such as post transplant cytokine modulation, specific or global cellular depletion of the graft and post transplant global or specific donor immune cell add-backs, are still extensively studied. Nevertheless, the persistent high relapse rate (RR) observed in leukemia patients after HSCT remains the most important cause of death before transplant-related toxicities. Moreover, since only about 40 to 70% (depending on the ethnic context) of patients with high-risk hematological malignancies, eligible for allogeneic HSCT, have a fully HLA-matched sibling or matched unrelated donor (MUD), a great deal of effort has been invested to make the use of an alternative haploidentical sibling donor feasible. The advantage of this procedure is the immediate availability of a donor for almost all patients. <p>The aim of the work described in this thesis has been to implement a strategy to transplant a patient using a HLA haploidentical donor. The strategy is to try to improve DFS that could be applied both in the autologous or allogeneic context: first, by using nonspecific immune manipulation post transplant and then, by developing specific strategies directed against leukemia antigens. Particularly in the allogeneic situation, the aim was to increase the GVL effect without inducing or aggravating the deleterious GVHD. The first part of this thesis described our own clinical results, consisting of three consecutive phase I/II studies, in which we tried to determine the feasibility of giving prophylactic donor lymphocyte infusions (DLI) post transplant and the effect of replacing granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF), typically used to speed up neutrophil recovery, with granulocyte macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF), which is known for its immunomodulatory properties. The slow immune reconstitution in haploidentical transplant is chiefly responsible for the high incidence of early lethal viral and fungal infections, and most probably for early relapses; therefore, we sought to accelerate and strengthen the post transplant immune reconstitution without increasing the GVHD rate. Thus, we have studied the impact of post transplant growth factor administration and of unselected DLI in haploidentical transplant. We have also implemented, in our center, anti-cytomegalovirus (CMV) specific T cell generation and infusion to improve anti-CMV immune reconstitution. Since then, our results have been pooled in a multi-center analysis performed by the European Bone Marrow Transplantation group (EBMT) allowing us to compare our results with those of the entire group. We have also participated in the design of an ongoing study aimed at selectively depleting the graft from alloreactive T cells, and improving post transplant T cell add-backs. In our attempts to generate and expand ex vivo lymphocytes (directed against pathogens (CMV) and leukemia-associated antigens, Wilms' tumor gene 1 (WT1) and to use them in vivo, we found inconsistent results (in the case of WT1) using classical clinical grade dendritic cells (DC) generated and matured in bags, as was the case for the majority of the teams worldwide. This led us to question the full functionality of these DC and we undertook a thorough comparative analysis of DC generated and differentiated in bags and in plates (typical for most pre-clinical studies). This analysis showed us that one cannot transpose pre-clinical studies (using culture plates) directly to clinical protocols (generally using clinical grade culture bags) and that DC generated in bags are functionally deficient. We learned that, if we want to use a DC vaccine to improve the GVL effect in haploidentical transplant, we will have to be careful about the technique by which they are generated. To improve immunotherapeutic approaches, the understanding of the mechanisms underlying tumor tolerance and how to manipulate them is critical in the development of new effective immunotherapeutic clinical trials. This is why we currently focus on how to obtain effective in vivo anti-leukemia immune reactions using an ex-vivo manipulated product to trigger the immunotherapeutic response. More specifically, we are analyzing the impact of regulatory T cell (Tregs) depletion and function for an adequate anti-leukemic immune response. This pre-clinical work aims at improving the outcome of leukemia patients who have relapsed and been put back into second remission and at decreasing the RR after HSCT, especially in the field of haploidentical transplantation. <p>In conclusion, haploidentical transplantation has become a valuable tool. The results are at least similar to those obtained using MUD when performed in the same group of patients. Specific immunomodulation post transplant can affect events such as GVHD and GVL, but clinically we are still at the level of nonspecific manipulations. It is our hope that ongoing pre-clinical work will enable us to perform specific anti-pathogen and anti-leukemia immune manipulation that will favorably influence the patient outcome.<p>/<p><p>Dans la majorité des situations, le système immunitaire autologue est incapable d’éradiquer les cellules leucémiques résiduelles qui échappent à la radiothérapie et à la chimiothérapie, cependant un équilibre peut s’établir entre les cellules leucémiques et immunitaires aboutissant à une rémission pouvant durer plusieurs mois ou années. Si cet équilibre se rompt, une rechute clinique peut se déclarer. Dans ce contexte, il est prouvé que la greffe allogénique de cellules souches hématopoïétiques est le moyen le plus efficace de renforcer les réactions immunitaires contre la leucémie par la réaction du greffon contre la leucémie et ainsi d’obtenir une éradication définitive de la maladie résiduelle chez un nombre significatif de patients. En effet, le concept global de l’allogreffe de cellules souches hématopoïétiques a évolué du concept de transplantation d’organe (remplacement d’un organe malade par un nouvel organe sain) vers celui de créer une extraordinaire plateforme d’immunothérapie à travers laquelle le système immunitaire du donneur contribue à l’éradication des cellules leucémiques persistantes. Donc, la problématique reste celle de trouver les meilleures modalités d’immunomodulation pour achever une prise du greffon, un effet anti-leucémique puissant du greffon, et l’absence ou un minimum d’effet du greffon contre l’hôte. Différentes stratégies existent pour atteindre cet objectif, comme l’utilisation de cytokines pour moduler la reconstitution immunitaire, des déplétions cellulaires globales ou spécifiques du greffon et l’infusion de cellules immunes «globales» ou spécifiques du donneur après greffe. Ces stratégies sont encore largement à l’étude. Néanmoins, la persistance d’un taux de rechute élevé observé chez les patients leucémiques, après allogreffe reste la cause principale de décès, avant celle liée à la toxicité de la greffe. De plus, étant donné que seulement environ 40 à 70% (dépendant de l’origine ethnique) des patients avec une hémopathie à haut risque, éligibles pour une greffe allogénique, ont un donneur familial ou non familial complètement HLA compatible, des efforts importants ont été développés pour rendre faisable l’utilisation de donneurs familiaux alternatifs, haploidentiques. L’avantage de cette approche est l’accès immédiat à un donneur pour quasiment tous les patients.<p>Le but du travail décrit dans cette thèse a été l’implémentation d’une stratégie d’allogreffe utilisant un donneur haploidentique. Le travail vise également à développer de façon plus large des stratégies qui peuvent améliorer le taux de survie sans rechute, non seulement dans le contexte des greffes haploidentiques, mais également dans le cadre des greffes allogéniques en général, ainsi que dans les situations autologues :premièrement, par la manipulation immunitaire non spécifique après greffe et ensuite par le développement de stratégies spécifiques dirigées contre des antigènes leucémiques. En particulier dans la situation allogénique, le but a été d’augmenter l’effet du greffon contre la leucémie sans induire ou aggraver l’effet délétère du greffon contre l’hôte. La première partie de la thèse décrit les résultats cliniques de notre propre protocole de greffe haploidentique, qui a consisté en trois études consécutives de phase I/II. Dans ces études, nous avons voulu déterminer la faisabilité de réaliser des infusions prophylactiques de lymphocytes du donneur après transplantation, et l’impact du remplacement du « granulocyte colony-stimulating factor » (G-CSF), largement utilisé pour permettre une récupération en polynucléaires neutrophiles plus rapide, par du « granulocyte-macrophage colony-stimulating factor » (GM-CSF), lequel est connu pour ses propriétés immunomodulatrices différentes. La reconstitution immunitaire très lente après greffe haploidentique est majoritairement responsable de l’incidence élevée de décès par infections virales et fungiques précoces, et très probablement des rechutes précoces. C’est pourquoi nous avons cherché à accélérer et à renforcer la reconstitution immunitaire post-greffe sans augmenter la fréquence de réaction du greffon contre l’hôte. Nous avons donc étudié l’impact de l’administration de facteurs de croissance et l’infusion de lymphocytes non sélectionnés du donneur en post greffe haploidentique. Nous avons également implémenté dans notre centre, la génération et l’infusion de lymphocytes T spécifiques anti-cytomégalovirus (CMV) afin d’améliorer la reconstitution immunitaire anti-CMV. D’autre part, nos résultats ont été regroupés dans une étude multicentrique menée par le groupe européen de transplantation de moelle osseuse (EBMT), ce qui nous a permis de comparer nos résultats avec ceux de l’entièreté du groupe. Nous avons parallèlement participé à la conception d’une étude actuellement en cours ayant pour but d’améliorer la reconstitution immunitaire après greffe par la déplétion sélective du greffon en lymphocytes T alloréactifs et par l’infusion après greffe de lymphocytes T du donneur également sélectivement déplétés en lymphocytes T alloréactifs. Afin d’optimaliser l’effet anti-leucémique du système immunitaire, nous avons débuté un protocole de vaccination par cellules dendritiques (DCs). Ces cellules dendritiques étaient chargées en lysat de blastes leucémiques dans le cas de patients présentant au diagnostic une leucémie aigue surexprimant l’oncogène 1 de la tumeur de Wilms (WT1). Néanmoins dans nos travaux de génération et d’expansion ex-vivo de lymphocytes T spécifiques de l’antigène WT1, utilisant les DCs de grade clinique, générées et maturées en poches, nous avons rencontré des résultats inconsistants, comme c’était le cas dans la majorité des protocoles cliniques internationaux de vaccination. Nous nous sommes alors posé la question de la fonctionnalité globale de ces cellules et nous avons entrepris une analyse comparative poussée des DCs générées et différenciées en poches ou en plaques. Les DCs générées en plaques sont celles utilisées dans la plupart des travaux précliniques. Cette analyse nous a montré que l’on ne pouvait pas directement transposer les résultats précliniques basés sur des DCs générées en plaques dans des protocoles cliniques basés sur des DCs générées en poches, car ces dernières présentent des déficits fonctionnels importants. Nous avons appris que si l’on voulait utiliser un vaccin à base de cellules dendritiques pour améliorer l’effet du greffon contre la leucémie dans les greffes allogéniques, nous devions être très attentifs quant au protocole utilisé pour la génération de ces vaccins cellulaires. Pour améliorer les approches immunothérapeutiques, la connaissance des mécanismes qui établissent la tolérance tumorale et des façons de manipuler ceux-ci, est critique dans le développement de nouveaux protocoles efficaces. C’est pourquoi nous nous concentrons actuellement sur les conditions nécessaires à l’obtention in vivo d’une réaction immune anti-leucémique efficace lors de l’utilisation d’un produit cellulaire manipulé ex vivo. Plus spécifiquement, nous analysons l’impact de la déplétion en lymphocytes T régulateurs (Tregs) sur la réponse anti-leucémique. Ce travail préclinique a pour but d’améliorer le devenir de patients leucémiques qui ont rechutés et ont été mis en seconde rémission, ainsi que de diminuer le taux de rechute après allogreffe, spécifiquement après greffe haploidentique. <p>En conclusion, la transplantation haploidentique est actuellement un outil précieux pour de nombreux patients. Les résultats sont au minimum similaires à ceux qui sont obtenus par les greffes non-familiales HLA identiques lorsqu’elles sont pratiquées dans les mêmes groupes de patients. L’immunomodulation spécifique après greffe peut affecter des événements comme la réaction du greffon contre l’hôte et la réaction du greffon contre la leucémie, mais en pratique clinique nous en sommes encore au niveau de la manipulation aspécifique. Nous espérons que les travaux précliniques actuels vont nous permettre d’appliquer des stratégies spécifiques et d’obtenir une manipulation immune anti-leucémique qui aura une influence favorable significative sur le devenir des patients. / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le microbiote humain est défini par l’ensemble des microbes habitant un site corporel en particulier. Les différents microbiotes de l’Homme, notamment le microbiote intestinal qui est le plus étudié, peuvent moduler de nombreux mécanismes biologiques dont le métabolisme et la réponse immunitaire. Un débalancement du microbiote au niveau des espèces qui le composent, ou dysbiose, a été associé à plusieurs maladies inflammatoires comme le diabète, l’obésité, mais aussi divers types de cancer. De plus, il a été démontré que les bactéries pouvaient avoir un impact sur la réponse des patients aux thérapies contre le cancer. Le cancer du sein est le cancer le plus mortel chez la femme. Or, l’étiologie de la maladie reste incertaine. Récemment, il a été montré que des bactéries pouvaient infiltrer les tissus plus profonds comme le tissu mammaire, formant un microbiote local. Considérant l’impact que la dysbiose peut avoir sur la réponse immunitaire antitumorale et la réponse aux traitements, nous avons émis comme hypothèse qu’une présence bactérienne intratumorale similaire, en composition et en quantité, à celle du tissu normal non-cancéreux affecte la progression du cancer du sein ainsi que le devenir clinique des patientes. La présence du microbiote intratumoral du sein a donc été validée par la détection de plusieurs composants bactériens sur des coupes tumorales à l’aide de marquages moléculaires. Puis, nous avons évalué le rôle potentiel de ce microbiote en quantifiant et identifiant les espèces bactériennes présentes dans les tumeurs et les tissus normaux adjacents des patientes de notre cohorte du cancer du sein. Nos résultats montrent une abondance moins élevée de l’ADN bactérien dans les tumeurs du sein comparativement aux tissus normaux adjacents appariés, suggérant qu’une altération du microbiote mammaire est associée au cancer. De plus, les patientes ayant un signal bactérien très faible dans leur tumeur avaient un nombre de récidives plus élevé. Cette influence de la quantité apparente de bactéries sur le devenir clinique a été observée principalement chez les patientes ayant une tumeur avancée, soit un grade ou un stade élevé, et de sous-types moléculaires Luminal HER2+, HER2+ (non-luminal) et Luminal B. Aucune relation n’a été observée entre la composition bactérienne du microbiote intratumoral mammaire et la récidive. Nos travaux suggèrent une implication pronostique et thérapeutique de la charge bactérienne du microbiote associé aux tumeurs mammaires. / The human microbiota is defined by all the microbes inhabiting a specific body site. The different human microbiota, and in particular the intestinal microbiota which is the most studied, can modulate many biological mechanisms, including metabolism and the immune response. An imbalance in the bacterial species that compose the microbiota, or dysbiosis, has been associated with several inflammatory diseases such as diabetes, obesity, but also various types of cancer. Additionally, bacteria have been shown to impact the response of patients to cancer therapy. Breast cancer is the deadliest cancer in women. However, the etiology of the disease remains uncertain. Recently, it has been shown that bacteria can infiltrate deeper tissues like breast tissue, forming a local microbiota. Considering the impact that dysbiosis can have on the anti-tumor immune response and the response to treatments, we hypothesized that an intratumoral bacterial presence similar in composition and quantity to that of normal non-cancerous tissue affects the progression of breast cancer, as well as the clinical outcomes of patients. The presence of the intratumoral breast microbiota was therefore validated by the detection of several bacterial components on whole tumor sections using molecular staining. Then, we evaluated the potential role of this microbiota by quantifying and identifying the bacterial species present in tumors and adjacent normal tissues of patients in our breast cancer cohort. Our results show a lower abundance of bacterial DNA in breast tumors compared to adjacent paired normal tissues, suggesting that an alteration of the mammary microbiota is associated with breast cancer. In addition, patients with a very low bacterial signal in their tumor had a higher number of recurrences. This influence of the apparent quantity of bacteria on the clinical outcomes has been observed mainly in patients with an advanced tumor, either a high grade or a high stage, and of the Luminal HER2+, HER2+ (non-luminal) and Luminal B molecular subtype. No relationship has been observed between the bacterial composition of the breast intratumoral microbiota and the recurrence. Our work suggests a prognostic and therapeutic implication of the bacterial load of the microbiota associated with breast tumors.

Le thème de la présente recherche est l'étude des conditions dans lesquelles se développent les compétences interculturelles des jeunes immigrants en milieu scolaire à Sherbrooke. La problématique met en évidence divers questionnements en lien non seulement avec l’évolution de la société québécoise, mais aussi avec les besoins propres aux systèmes éducatifs et aux contextes dans lesquels évoluent les personnes concernées. Au niveau national comme au niveau institutionnel, ces contextes sont de plus en plus marqués par l’émergence des expériences interculturelles complexes. Celles-ci demeurent des phénomènes dynamiques et en transformation; elles provoquent des sentiments multiples, des comportements spécifiques, des troubles émotionnels, des chocs culturels, etc. Ces phénomènes s’accentuent proportionnellement à l’augmentation du nombre de nouveaux arrivants dans certaines régions. Or, le nombre des jeunes immigrants à Sherbrooke augmente sans cesse. Les professionnels du milieu scolaire ne savent plus comment agir adéquatement dans un tel environnement; ils dénoncent plutôt un manque de connaissances et de ressources dans ce domaine, étant donné que l'augmentation de l'immigration vers les petites villes constitue un phénomène relativement nouveau au Canada. Ce phénomène demeure largement sous représenté dans la documentation scientifique. Il est traité de manière parcellaire et peu adaptée aux réalités spécifiques des adolescents évoluant dans une telle région. Il s’agit donc d’un champ conceptuel à redéfinir; son cadre de référence est à rebâtir. Dès lors, il s’avère impératif de mieux comprendre le processus de développement des compétences interculturelles chez les immigrants, afin de mettre en place des balises favorables à une meilleure intégration des connaissances et des actions dans plusieurs sphères culturelles et institutionnelles. Pour cela, nous avons adopté un modèle de référence structurant permettant d’analyser les conditions du développement des compétences, sous l’angle des facteurs, en allant du microsystème au macrosystème. Quatre types de répondants ont été interrogés, tels que les jeunes québécois, les adolescents immigrants et leurs parents, ainsi que les enseignants œuvrant au sein des classes multiethniques, pour obtenir un regard global sur les témoignages des différents acteurs concernés par les expériences d'intégration. À l’issu des analyses, les résultats montrent que les conditions étudiées contiennent plusieurs facteurs essentiels, qui sont classés selon l’écosystème. On y retrouve principalement les degrés de motivation et d’estime de soi, l’image perçue de l’école (microsystème), les stratégies parentales (mesosystème), la formation et les approches des enseignants (exosystème) ainsi que les lois touchant à l’accueil scolaire (macrosystème). De plus, il faut noter que les jeunes immigrants tendent à s’acculturer plus rapidement et au mieux dans la nouvelle société, aussi bien que dans le nouveau collectif scolaire. Les concepts traités en rapport avec la notion des compétences interculturelles se trouvent enrichis par des apports multidisciplinaires (la psychologie, l’éducation, la sociologie, le travail social ainsi que l’anthropologie).

La thérapie photodynamique (TPD) est un traitement du cancer alternatif aux méthodes déjà bien connues telles que la chimiothérapie, la radiothérapie et la chirurgie. La TPD nécessite trois composantes afin de détruire les tissus cancéreux : un agent photosensibilisateur (PS) localisé préférentiellement dans la tumeur, l'oxygène moléculaire présent dans l'environnement tumoral et un faisceau lumineux focalisé à une longueur d'onde permettant l'activation du PS. Les dommages oxydatifs induits par la TPD peuvent être causés selon deux mécanismes d'action et ensuite provoquer différents types de réponse au niveau des cellules tumorales et de leur environnement. En effet, la TPD peut s'attaquer aux cellules tumorales et à leurs constituants directement ou bien détruire la microvascularisation tumorale responsable de l'apport en nutriments et en oxygène. Cette destruction massive engendre par la suite des réponses immunitaires et inflammatoires de différente intensité selon le type de protocole de TPD utilisé. Plusieurs variations de protocole sont possibles en TPD du cancer et la modulation de la lumière à différents niveaux tels que la durée de l'illumination, le débit et la dose totale, semble être un facteur important dans la réponse cellulaire métabolique suite au traitement. En effet, le taux de fluence peut influencer la réponse métabolique des cellules tumorales tout comme la réponse inflammatoire et immunitaire. L'hypothèse de recherche de ces travaux est d'identifier un régime d'illumination optimal favorisant la destruction des cellules tumorales tout en diminuant les effets secondaires induits par le traitement à la TPD. L'étude du protocole d'illumination peut offrir un moyen de mieux comprendre l'implication du débit de lumière dans la réponse tumorale au traitement. La tomographie d'émission par positrons (TEP) est un outil d'imagerie moléculaire non-invasif et très sensible permettant d'étudier plusieurs processus biologiques, physiologiques et moléculaires in vivo dans divers domaines tels que la cardiologie, la neurologie et l'oncologie. Au Centre d'imagerie moléculaire de Sherbrooke (CIMS), la recherche préclinique impliquant la TEP propose, quant à elle, un moyen facile, rapide et non-invasif d'améliorer le développement de nouvelles thérapies et de nouveaux radiotraceurs permettant la détection plus précoce de certains cancers. Le [[indice supérieur 18]F]-fluorodéoxyglucose (FDG) demeure néanmoins le traceur le plus utilisé tant au niveau clinique que préclinique pour évaluer le métabolisme tumoral. La combinaison de l'imagerie TEP à la TPD offre donc une méthode prometteuse pour évaluer l'effet du traitement sur le métabolisme tumoral. D'une part, les modifications de consommation tumorale de glucose permettent de caractériser l'efficacité du traitement résultant de différents taux de fluence. D'autre part, l'observation en temps réel les [des] effets transitoires au niveau du métabolisme tumoral durant la période de traitement a le potentiel de fournir des informations sur les mécanismes d'action de la TPD. En effet, des études antérieures ont permis de démontrer les possibilités offertes par cette combinaison dans l'étude de l'efficacité des PS et dans la détermination de mécanismes d'action responsable de l'action anti-tumorale de la TPD. Ce mémoire propose comme objectif global d'explorer l'apport d'une approche complémentaire aux études in vitro et aux procédures in vivo courantes visant à mieux comprendre la relation entre le débit de lumière et les effets observés à différents temps post-traitement grâce à l'observation des phénomènes survenant immédiatement après le début de l'illumination. Plus spécifiquement, les objectifs sont de déterminer quels sont les taux de fluence favorisant la meilleure réponse métabolique suivant la TPD, d'évaluer le temps de [?] nécessaire afin d'observer un changement métabolique tumoral et de tenter de comprendre quels sont les mécanismes impliqués durant la TPD lorsqu'il y a une variation du taux de fluence. Un modèle animal de rat, portant 2 tumeurs d'adénocarcinome mammaire, a été utilisé lors des expérimentations de TPD combinées à l'imagerie TEP en temps réel. Les résultats obtenus ne parviennent pas à cerner précisément les mécanismes responsables des changements transitoires durant l'illumination, ni à prouver quel taux de fluence serait le plus efficace métaboliquement. Par contre, il est possible d'observer 2 groupes répondant différemment à la TPD : les bas (25 et 50 mW/cm[indice supérieur 2]) et les hauts taux de fluence (100 à 200 mW/cm[indice supérieur 2]). Les résultats de ces 2 groupes soutiennent des hypothèses de travaux en cours ou déjà publiés concernant la vascularisation et l'inflammation et démontrent la faisabilité d'étude d'un modèle de variation de traitement grâce à l'imagerie TEP. D'ailleurs, en plus d'avoir démontré l'intérêt de visualiser la réponse tumorale métabolique et inflammatoire en temps réel durant le traitement, ce projet de recherche pave la voie à l'usage d'autres radiotraceurs afin de mettre en évidence l'effet d'autres processus métaboliques et physiologiques durant et à la suite de la TPD, tels l'apoptose, la stase vasculaire et l'hypoxie. Il s'avère aussi intéressant dans le développement d'autres protocoles d'imagerie en temps réel, tel que pour l'imagerie par résonance magnétique (IRM), en fournissant de solides bases d'interprétation concernant les changements tumoraux transitoires.

Brucella est une bactérie pathogène intracellulaire responsable d'une maladie, la brucellose. Sa capacité à établir une infection chronique est due aux mécanismes qu'elle déploie pour inhiber la réponse immunitaire. Parmi les cellules infectées, les cellules dendritiques (DC) et les macrophages (MO) jouent un rôle primordial dans l'induction de la réponse immunitaire. Nous avons étudié le rôle d'un récepteur des DC, des lymphocytes T (LT), MO : CD150. Il participe à l'activation des LT et il a été montré que CD150 est capable de reconnaître des protéines de l'enveloppe bactérienne, ce qui conduit à une augmentation de son expression à la membrane des MO. Nous avons découvert que l'expression de CD150 sur les DC dérivées de moelle osseuse (BMDC) augmente en présence d'extraits membranaire de Brucella, sauf quand ces derniers proviennent d'un mutant pour Omp25 (∆omp25). L'infection de BMDC par ∆omp25 active les BMDC en termes d'expression de molécules de co-stimulation, d'ARNm pro-inflammatoires (cytokines) et de translocation de NF-κB dans le noyau. En comparant avec une souche sauvage de Brucella, l'activation par ∆omp25 est plus importante. En absence de CD150 la translocation de NF-κB dans les BMDC infectées par la souche sauvage est aussi importante que celle induite par l'infection par ∆omp25. In vivo CD150 contrôle la réplication de Brucella dans la rate de souris infectées. Nous avons démontré que CD150 est capable de lier Omp25. Nous avons identifié un nouveau mécanisme par lequel Brucella inhibe l'activation des DC : la liaison d'Omp25 à CD150. Ce récepteur joue un double rôle puisqu'il est aussi crucial dans le contrôle de la survie de Brucella in vivo. / Brucella is a pathogenic intracellular bacterium responsible for a disease, brucellosis. The ability of Brucella to establish a chronic infection is linked to the mechanism it uses to inhibit immune response. Among Brucella infected cells, dendritic cells (DC) and macrophages play a crucial role in the induction of an immune response. We studied the role of one receptor present at the DC, T cells, macrophages surface: CD150. This molecule participates at the T cell activation and it was shown recently that CD150 can recognize bacterial membrane proteins which lead to its own upregulation. We discovered that CD150 expression onto bone-marrow derived DC (BMDC) is increased when these cells are treated with Brucella membrane extracts, except when those extracts are coming from a mutant for Omp25(∆omp25), a Brucella membrane protein. BMDC infection with ∆omp25 leads to BMDC activation regarding co-stimulatory molecule expression, cytokines and chemokines secretion, pro-inflammatory mRNA expression and NF-κB translocation within the nucleus. In comparison with infection with the wild type strain, ∆omp25 induces a higher activation of BMDC. In absence of CD150, NF-κB translocation within the nucleus of infected-BMDC is the same between the wild type strain and ∆omp25. In vivo, CD150 controls Brucella replication in the spleen of infected mice, and Omp25 infection seems to trigger a higher inflammation in control mice. We finally demonstrate that CD150 binds Omp25. Here, we identified a new mechanism by which Brucella is able to inhibit DC activation: binding of Omp25 to CD150. This receptor plays a dual role since it is also required for controlling Brucella growth in mice.

Les lymphocytes T CD8 sont des acteurs clés de l'immunité adaptative, impliqués dans la lutte contre les pathogènes intracellulaires et les cellules tumorales. En outre, les lymphocytes T CD8 sont capables, lors d’une réponse primaire, de se différencier en cellules mémoires capables de se maintenir dans l’organisme et de le protéger efficacement contre une nouvelle rencontre avec ces dangers. Ceci est permis grâce à leurs fonctions effectrices améliorées, leur plus grand potentiel prolifératif et leur capacité à migrer dans les tissus non-lymphoïdes, des propriétés toutes trois régulées au niveau moléculaire par le cytosquelette d'actine.            Récemment, notre équipe a montré que pleckstrin, un gène impliqué dans la régulation du cytosquelette d'actine, était fortement exprimé dans les lymphocytes T CD8 mémoires (générés suite à une infection virale), par comparaison avec des cellules T CD8 naïves. Grâce à des expériences d'infection par le virus de la Vaccine in vivo, nous avons pu mettre en évidence que l'absence de pleckstrin n'altère pas les fonctions effectrices des lymphocytes T CD8 (i. e. cytotoxicité et production de cytokines). En revanche, pleckstrin semble nécessaire à la génération des lymphocytes T CD8 mémoires et à leur localisation au sein des tissus infectés.            Ces travaux de recherche apportent ainsi un regard nouveau sur les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans la mise en place d'un compartiment T CD8 mémoire au sein des tissus non-lymphoïdes. / CD8 T cells are key players of adaptive immunity, and are involved in the elimination of intracellular pathogens and cancer cells. During a primary immune response, memory CD8 T cells are generated, and are able to maintain long-term and protect efficiently the organism against a secondary encounter with these threats. Indeed, memory CD8 T cells mediate durable protection through enhanced effector functions, increased proliferative capacity and distinct migratory behaviors, three processes that are tightly regulated by actin cytoskeleton.            Recently, the laboratory has shown that pleckstrin, a gene involved in actin cytoskeleton, is highly up-regulated in pathogen-induced memory CD8 T cells compared to naïve cells. Using pleckstrin deficient CD8 T cells, we show in an in vivo model of Vaccinia virus infection that pleckstrin deficiency does not affect global CD8 functions, in terms of cytokine production and cytotoxicity. However, pleckstrin is required for the optimal generation and localization of memory CD8 T cells within infected tissues.            As a whole, this work gives new insight into the molecular and cellular mechanisms that allow the establishment of a memory CD8 T cell compartment within non-lymphoid tissues.

Pas de résumé / Chronic mucocutaneous candidiasis (CMC) is seen in human patients with a variety of conditions and refers to recurrent or persistent infection of the skin, nails and/or mucosae by commensal Candida species. Its pathogenesis had long remained elusive, until human genetic studies of rare patients with inherited forms of idiopathic CMC (whether isolated or syndromic), incriminated impaired interleukin (IL)-17A/F immunity. The first genetic etiologies of idiopathic isolated CMC, autosomal dominant (AD) IL-17F and autosomal recessive (AR) IL-17 receptor A (IL-17RA) deficiencies, were reported in 2011 in a multiplex and in a sporadic case, respectively. Using Whole Exome Sequencing (WES), we identified 26 novel patients bearing 15 different homozygous mutations in the IL17RA gene. The mutations identified are either nonsense; missense; frameshift deletions; frameshift insertions; or non-coding essential splice site mutations. Interestingly, 2 alleles encode for surface expressed receptors, whereas all the other tested alleles are not detected at the surface of the patient’s cells (fibroblasts or leucocytes). IL-17RA deficiency is a fully penetrant AR disease, with early onset symptoms, usually within the first year of life. CMC is always present. In addition, 17 patients present with staphylococcal skin infections, and some patients with pyogenic infections of the respiratory tract, including pneumonia. Interestingly, tuberculosis occurred in two unrelated BCG-vaccinated patients. The response to IL-17A and IL-17F homo- and heterodimers is abrogated in fibroblasts, as well as the response to IL-17E/IL-25 in T cells. Human IL-17RA is thus essential for mucocutaneous immunity against Candida and Staphylococcus, but otherwise largely redundant. AR IL-17RA deficiency should be considered in children or adults with CMC, cutaneous staphylococcal disease, or both. In a separate project, I investigated a female child patient born to consanguineous parents who suffered from CMC, recurrent viral infections, disseminated BCG disease and biliary cryptosporidiosis, suggestive of combined immunodeficiency, and who is homozygous for a mutation in REL, encoding the NF-kB protein c-REL. Sanger sequencing confirmed that the patient is homozygous and that both parents are heterozygous for the mutation, consistent with an AR inheritance. The candidate mutation is a nucleotide substitution localized in an acceptor splice site; is not reported in available public databases; and is predicted to be damaging in silico. The mutation disrupts mRNA splicing and is loss-of expression. The patient shows normal counts of lymphoid subsets, with the exception of diminished frequencies of memory CD4+ T, Th2, Th1*, and memory B cells. The patient’s T cells fail to proliferate in response to recall antigens. Naïve CD4+ T cells produce little IL-2 and respond poorly to polyclonal stimulation, a phenotype reverted by exogenous IL-2. Memory CD4+ T cells also produce little amounts of IL-2, and strongly diminished amounts of key effector cytokines (IFN-γ, IL-4, IL-17A and IL-21). The patient exhibited with no detectable specific antibody response following vaccination. Survival and therefore proliferation of naïve B cells are compromised leading to poor generation of plasma cell, and immunoglobulins secretion. The patient shows normal counts of myeloid cells, and frequencies of dendritic cell subsets. IL-12 production is abolished in whole blood in response to BCG+IFN-γ and B-EBV cells in response to mitogens. Although further investigation is needed to fully characterize the patient’s phenotype, these results strongly suggest that the patient suffers from AR complete c-REL deficiency.

La réponse immunitaire innée est induite par des infections microbiennes ou des lésions tissulaires. L’étude de sa régulation est l'un des aspects les plus étudiés actuellement en immunologie, et porte notamment sur divers aspects du contrôle des agents pathogènes, du développement de vaccins et de la thérapie contre les maladies inflammatoires chroniques. L’ADN peut jouer le rôle de ligand endogène et induire une réaction immunitaire forte chez les animaux. Des souris déficientes pour la DNaseII lysosomiale accumulent de l’ADN dans leurs macrophages, notamment celui provenant des noyaux expulsés des érythroblastes lors de leur maturation en érythrocytes. Elles n’arrivent pas à les dégrader. Elles produisent en réponse de grandes quantités d’interférons de type I. Les souris meurent d'anémie au stade embryonnaire. Ce phénomène m’a amenée à poser une question importante: Comment les cellules reconnaissentelles l'ADN et comment y répondentelles? Pour savoir comment les cellules reconnaissent et répondent à l'ADN, nous avons visé trois objectifs spécifiques: I. Mise au point un modèle in vivo de drosophile pour étudier la réponse immunitaire innée contre l'ADN II. Dissection génétique de la réponse immunitaire induite par l'ADN III. Trouver des récepteurs de l’AND A l’issu de mon travail de thèse, je peux proposer que (i) la réponse immunitaire induite par l’ADN repose sur la voie IMD chez la drosophile, (ii) IK2 (TBK1), CG1667 (TMEM173), et EYA (EYA4) sont des molécules clés dans la cascade de signalisation en aval de la détection de l'ADN chez la drosophile, (iii) EYA est liée à la voie IMD au niveau de RELISH ou IKKβ, (iv) Orthologue drosophile LRRFIP1 de l'ADN des mammifères capteur est responsable de la détection de l'ADN dans le modèle DNaseII mouche déficiente (v) chez la drosophile CG3800 (CNBP) est un candidat pour la détection d'AND dans les insectes et les mammifères. / Innate immune responses are initiated during infections and tissue damage, and largely impact on various human diseases. DNA has been shown to be a strong innate immune stimulator in animals. For example, DNaseII deficient mice accumulate undigested DNA in macrophages from the expelled nuclei of erythroid progenitor cells, produce large amounts of type I Interferons in DNA-accumulated cells, and die from anemia at the embryonic stage. This phenomenon brought us an important question: How does cells recognize DNA and respond to it? To answer the question, we took three approaches: (1) Establishing in vivo model to study the innate immune response against DNA (2) Genetic dissection of the DNA-mediated immune response (3) Finding DNA sensors In my thesis project, we provide (1) DNA-mediated immune responses relies on the IMD pathway in Drosophila, (2) IK2(TBK1), CG1667(TMEM173, STING), and EYA(EYA4) are key molecules in the downstream signaling cascade of DNA sensing in Drosophila, (3) EYA is linked to the IMD pathway at the level of RELISH or IKKβ, (4) Drosophila orthologue of mammalian DNA sensor LRRFIP1 is responsible for DNA sensing in DNaseII deficient fly model, (5) Drosophila CG3800(CNBP) is a candidate for DNA sensing in both insects and mammals.

L’infarctus du myocarde reste aujourd’hui une pathologie fréquente et grave, en dépit des progrès thérapeutiques réalisés au cours des deux dernières décennies. Une recherche fondamentale et clinique intense a permis de mieux appréhender le rôle crucial de la réponse immunitaire au cours de cette pathologie. La réponse inflammatoire post-ischémique est ambivalente puisque nécessaire à la détersion de la zone infarcie et à la consolidation de la cicatrice cardiaque, mais également délétère car impliquée dans le remodelage ventriculaire et capable d’augmenter la taille de l’infarctus. TREM-1 est un récepteur amplificateur de la réponse immunitaire innée. Sa modulation pharmacologique par un peptide de synthèse, LR12, permet de limiter l’amplitude de la réponse inflammatoire sans l’inhiber complètement. A travers différents modèles expérimentaux, nous avons pu montrer que la modulation de TREM-1 au cours de l’infarctus est bénéfique en termes de contractilité cardiaque, de taille d’infarctus et de remodelage ventriculaire. Le mécanisme d’action principal passe par les neutrophiles, dont l’infiltration au sein du myocarde infarci est nettement atténuée. TREM-1 apparait désormais comme une cible thérapeutique prometteuse dans le combat contre l’infarctus et l’insuffisance cardiaque post-ischémique / Despite improvements in therapeutic management of acute myocardial infarction, the prevalence of this deadly condition remains high. Intensive research has raised the critical and ambivalent role of immune response after myocardial infarction. Optimal healing requires an inflammatory reaction for debris removal and scar formation, but unrestrained immune response leads to infarct expansion and maladaptive remodeling. TREM-1 is an immune-receptor that acts as an amplifier of the innate immune response. Blockade of TREM-1 activation by a short inhibitory peptide, LR12, protects from inflammatory hyper-responsiveness. Through various experimental models, we show that TREM-1 modulation improves outcome after myocardial infarction (infarct size, heart function, ventricular remodeling), with significant impact on neutrophils recruitment within the myocardium. TREM-1 could constitute a new therapeutic target in the fight against myocardial infarction and post-ischemic heart failure

Avec une prévalence mondiale de 0,7%, l’infection in utero à cytomégalovirus (CMV) représente la première cause de handicap neurologique congénital d’origine infectieuse. Les modalités de prise en charge de cette infection restent débattues notamment en raison de l’absence de marqueurs pronostics fiables et d’inconnus sur sa physiopathologie notamment celle de l’atteinte du cerveau fœtal. Le premier objectif de notre travail était de décrire et valider des marqueurs immuno-virologiques prédictifs de la transmission verticale et de séquelles néonatales. Le deuxième objectif était d’étudier les corrélats immuno-virologiques in situ de la sévérité de l’atteinte du cerveau fœtal. Nous avons pu établir à partir du bilan virologique maternel (avidité des IgG et ADN CMV sanguin) un score de risque de transmission verticale du virus en cas de primo-infection maternelle. Nous avons montré que le niveau du réservoir viral fœtal, reflété par la charge virale dans le liquide amniotique et dans le sang fœtal, était un marqueur prédictif des séquelles néonatales. Ainsi, la combinaison de la mesure du réservoir viral fœtal avec l’imagerie fœtale a permis d’établir des scores pronostics avec des valeurs prédictives positives et négatives de 80 à 100% respectivement. Nous avons mis en évidence par immuno-histochimie couplée à une analyse quantitative d’images que la multiplication virale ainsi que la réponse immunitaire innée (cellules NK) et adaptative (CD8+ et plasmocytes) étaient significativement plus élevées dans les cerveaux fœtaux les plus sévèrement atteints. Ce résultat paradoxal nous a incité à quantifier la présence du marqueur PD-1 et celle de son récepteur PD-L1. PD-1 était significativement plus exprimé dans les cerveaux sévèrement atteints. L’analyse par cytométrie de flux montrait que PD-1 était exprimé par 96% des CD8+ mais aussi par plus de 70% des lymphocytes B et des cellules NK. Ces résultats témoignent de l’existence dans les cerveaux fœtaux infectés d’un épuisement immunitaire touchant la réponse adaptative mais aussi innée. Enfin, l’analyse par cytométrie de flux montrait la présence d’une réplication virale dans les différents types de cellules neuronales (cellules souches, neurones, astrocytes). En conclusion, les résultats de notre travail ont permis d’améliorer les algorithmes de prise en charge de l’infection à CMV in utero grâce à la validation de marqueurs prédictifs immuno-virologiques. Par ailleurs, le fait qu’un épuisement immunitaire et une forte multiplication virale soient associés à la sévérité de l’atteinte cérébrale est important pour l’élaboration de stratégies thérapeutiques in utero. / CMV congenital infection has a worldwide incidence estimated at about 0.7% of all life births and represents the major cause of neurological handicap of infectious origin. The management of this infection remains highly debated. Several factors contribute to this and among them are the absence of recognized prognostic markers and gaps in the knowledge of its pathogenicity particularly that of the fetal brain. The first objective of this work was to describe and validate immune and virological predictive markers of vertical transmission and of neonatal sequelae. The second objective was to study in situ immune and virological correlates of the severity of fetal brain infection. We first validated a model of materno-fetal transmission based on maternal virological results (IgG avidity and blood CMV DNA). We then showed that the viral reservoir level, estimated by the viral load in the amniotic fluid and the fetal blood, was a predictive marker of neonatal sequelae. Prognosis models combining quantification of the viral reservoir to fetal imaging allow to reach positive and negative predictive values up to 80% and 100% respectively. We showed using immunohistochemistry and quantitative image analysis that viral multiplication as well as both innate immune responses (NK cells) and adaptive immune responses (CD8+ and plasma cells) were significantly higher in the most severely infected fetal brains. This paradox drove us to quantify PD-1 and its receptor PD-L1, PD-1expression was significantly higher in severely affected fetal brains. Cytometry flow analysis evidenced that PD-1 was expressed in 95% of CD8+ cells but also in at least 70% of NK cells and of B cells. These results demonstrate immune exhaustion of both adaptive and innate responses in fetal infected brains. Finally, viral replication was evidenced in stem cells, neurons and mature astrocytes after separation by flow cytometry of these neuronal cell types. In conclusion, the validation of immune-virological markers obtained within this work has usefully improved the algorithms for the clinical management of in utero CMV infection. Moreover, the demonstration that immune exhaustion and high viral multiplication are responsible of severe fetal brain affection is important to elaborate in utero treatment strategies.