Les cellules dendritiques (DC) sont des cellules présentatrices d’antigènes qui jouent un rôle central dans l’immunité en initiant et en orientant les réponses T primaires. Parmi elles, les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC) sont des cellules clé de la réponse anti-virale et sont également impliquées dans l’induction de tolérance. Dans le cancer du sein, la présence de pDC et de lymphocytes T régulateurs (Treg) dans les tumeurs sont des facteurs de mauvais pronostic. Nous avons développé un modèle murin de tumeur mammaire dans lequel l’échappement des tumeurs à l’immuno-surveillance semble associé à leur infiltration par des pDC et des Treg reproduisant ainsi la pathologie humaine. Les DC myéloïdes associées aux tumeurs (TAmDC) et les TApDC sont immatures et conservent leur capacité à internaliser des antigènes in vivo. De façon importante, les TApDC sont spécifiquement altérées pour leur capacité à produire des cytokines et chimiokines inflammatoires en réponse aux ligands du Toll Like Receptor (TLR)-9 mais conservent une réponse normale aux ligands du TLR7. En revanche, les TAmDC produisent spontanément de grandes quantités d’IL-10 mais ne sécrètent pas d’IL-12. Enfin, les deux sous populations sont bloquées pour leur capacité à induire l’activation des lymphocytes T CD4+. En parallèle, les pDC normales sont capables d’internaliser des corps apoptotiques de cellules tumorales à condition que celles-ci soient infectées par un virus. Ces résultats suggèrent que les pDC et les mDC sont différemment altérées dans l’environnement tumoral et fournissent de nouvelles pistes pour des stratégies d’immunothérapie dans le cancer du sein / Dendritic cells (DC) as professional antigen presenting cells, are key regulators of adaptive immune responses. Among them, plasmacytoid dendritic cells (pDC) are professional interferon producing cells critical for antiviral immunity but are also implicated in tolerance induction. In breast cancer, we previously reported that the pDC and regulatory T cells (Treg) infiltration in primary tumors represent independent prognostic factors associated with poor outcome. The current study was designed to understand this negative impact of tumor-associated pDC (TApDC). For this purpose, we have developed a murine mammary tumor model that closely mimic the human pathology, including TApDC and Treg infiltration associated with immune escape. We showed that tumor-associated myeloid DC (TAmDC) and TApDC are immature and preserve their ability to internalize antigens in vivo. Most importantly, TApDC are specifically altered for cytokine production in response to Toll-Like Receptor (TLR)-9 ligands while preserving unaltered response to TLR7 ligands. TAmDC spontaneously mature and produce large amounts of IL-10, but are unable to secrete IL-12. Finally both subsets are inhibited in their ability to activate CD4+ T cells. Alternatively, we showed that normal pDC are able to uptake apoptotic bodies from virally infected tumor cells. These results suggest that pDC and mDC are differentially altered in the tumor microenvironment. They further provide critical insights for developing new therapeutic strategies using TLR7 ligands to target TApDC activation in breast cancer

Un nouveau couple de récepteurs de co-signalisation (BTLA/HVEM) a récemment été proposé comme un acteur important dans l’échappement tumoral. L'expression d’HVEM a été identifiée dans la plupart des cancers. Son niveau expression est inversement corrélé avec la survie des patients. L'expression d’HVEM par des cellules tumorales pourrait inhiber la réponse immunitaire à travers BTLA exprimé par les lymphocytes T.Ainsi, dans notre travail, des anticorps monoclonaux (mAb) ciblant HVEM ont été évalués dans un modèle de souris NSG greffées avec des lymphocytes T et des tumeurs humaines. Nous avons tout d’abord caractérisé un clone anti-HVEM avec une forte affinité in vitro. Le clone choisi pour notre étude a montré sa capacité à favoriser l’activation des lymphocytes T humains in vivo, attesté par une aggravation des symptômes et de la mortalité associée au transfert de PBMC humains chez la souris. L’effet anti tumoral observé en l’absence de transfert adoptif était renforcé en présence de lymphocytes T, suggérant un effet additif de l’anticorps sur la tumeur et les lymphocytes T. Une diminution des lymphocytes T régulateurs et une augmentation de la prolifération des lymphocytes T CD8+ dans la tumeur était parfois associée à ce retard de croissance.En reproduisant un environnement partiellement humain chez la souris NSG, nous avons pu évaluer l'effet thérapeutique d’un mAb anti-HVEM dans le développement de deux types de tumeurs humaines et son impact sur le système immunitaire humain. Nos résultats indiquent qu’HVEM, de par son expression par la tumeur et les lymphocytes T, pourrait être une piste judicieuse pour l’immunothérapie du cancer. / A new pair of co-signaling receptors (BTLA / HVEM) has recently been proposed as an important actor in tumor escapement. HVEM expression has been identified in wild type of cancers. Its expression level is inversely correlated with patient survival. Expression of HVEM by tumor cells could inhibit the immune response through BTLA expressed by T lymphocytes.Thus, in our work, monoclonal antibodies (mAb) targeting HVEM were evaluated in a model of NSG mice grafted with human T cells and tumors. We first characterized an anti-HVEM clone with high affinity in vitro. The clone selected for our study showed its ability to promote activation of human T lymphocytes in vivo as evidenced by worsening symptoms and mortality associated with human PBMC transfer in mice. The anti-tumor effect observed in the absence of adoptive transfer was enhanced in the presence of T lymphocytes, suggesting an additive effect of the antibody on the tumor and T lymphocytes. A decrease in regulatory T lymphocytes and an increase in the proliferation of CD8 + T lymphocytes in the tumor was sometimes associated with this growth retardation.By reproducing a partially human environment in NSG mice, we were able to evaluate the therapeutic effect of an anti-HVEM mAb in the development of two types of human tumors and its impact on the human immune system. Our results indicate that HVEM, by its expression by the tumor and the T lymphocytes, could be a judicious track for the immunotherapy of the cancer.

La découverte des antigènes tumoraux dans les années 1980s a permis d’envisager l’élaboration de protocoles de vaccination de patients cancéreux. Les résultats obtenus chez les patients traités sont prometteurs mais encore insuffisants et la chimiothérapie reste, à ce jour, régulièrement utilisée dans le traitement de tumeurs.<p>\ / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La transformation des cellules normales de l’organisme en un phénotype malin est souvent accompagnée de changements dans leur antigénicité. L’antigène Tn (GalNac-O-Ser/Thréo) est un antigène (Ag) glycopeptidique spécifique des tumeurs et exprimé à la membrane plasmique des cellules cancéreuses dans la majorité des carcinomes humains ainsi que dans certaines tumeurs hématologiques, tandis qu’il n’est pas détecté dans les cellules normales. Il représente donc une cible potentielle très intéressante pour l’immunothérapie passive par anticorps, car il n’est pas détectable dans les cellules normales, mais est démasqué dans environ 90% des cancers épithéliaux du fait d’une dérégulation des processus de glycosylation. Les anticorps monoclonaux (AcM) spécifiques d’antigènes exprimés à la membrane des cellules tumorales ont une efficacité prouvée dans le traitement de certains cancers. Ces AcM thérapeutiques sont particulièrement intéressants pour le traitement des cancers du fait de leur forte spécificité pour les cellules tumorales et de leur faible toxicité pour les cellules normales, contrairement aux chimiothérapies conventionnelles, mais leur mécanisme d’action est encore mal connu. L’AcM Chi-Tn est un anticorps chimérique homme/souris capable de se fixer de façon spécifique à l’antigène tumoral Tn, alors qu’il ne se fixe pas sur les cellules normales. Cet AcM pourrait donc être envisagé comme agent thérapeutique dans le traitement des cancers épithéliaux par immunothérapie passive.Nous nous sommes intéressés à l’AcM Chi-Tn non couplé en vue d’analyser son mécanisme d’action et d’évaluer son efficacité thérapeutique in vivo. Nous avons montré que l’AcM Chi-Tn seul ne possède pas d’effet toxique direct sur les lignées de cellules tumorales Tn-positives in vitro. Cependant, en présence de macrophages, cet AcM est capable d’induire la lyse de ces cellules par un mécanisme d’ADCC. In vivo, l’AcM Chi-Tn, associé à la cyclophosphamide, induit le rejet d'une tumeur du sein dans plus de 80% des souris. Cette inhibition de la croissance tumorale est abolie chez les souris déficientes pour la chaine associée aux récepteurs RFc activateurs, suggérant in vivo un mécanisme d’ADCC. Par l’étude microscopique du microenvironnement tumoral, nous avons observé que les cellules tumorales forment in vivo des synapses avec des macrophages, des neutrophiles, mais aussi des lymphocytes B. Des expériences de survie in vivo chez des souris déficientes pour différentes populations cellulaires montrent que les lymphocytes T semblent nécessaires à la protection des souris par Chi-Tn contre la tumeur. Ainsi, ces résultats confirment le rôle des effecteurs exprimant des RFc activateurs, mais aussi le rôle indispensable de la réponse immune adaptative pour assurer l'effet thérapeutique des AcM.Nous nous sommes également intéressés à l’utilisation potentielle de l’AcM Chi-Tn comme vecteur d’agents cytotoxiques. In vivo, dans un modèle de tumeurs solides chez la souris, des expériences de biodistribution montrent que l’AcM Chi-Tn est capable de cibler spécifiquement les zones tumorales, ce qui en fait un anticorps potentiellement utilisable comme vecteur de molécules toxiques. L’internalisation du complexe anticorps/antigène cible est un pré-requis nécessaire à l’utilisation de l’anticorps conjugué. Nous avons montré in vitro que l’AcM Chi-Tn est internalisé dans les endosomes précoces et de recyclage pendant un temps relativement long, faisant de cet AcM un bon candidat pour être couplé à des agents cytotoxiques. Durant ma thèse, nous avons couplé l’AcM Chi-Tn à la toxine saporine ou à la molécule cytotoxique auristatine F, et nous avons montré in vitro que ces conjugués sont cytotoxiques sur des lignées cellulaires Tn-positives. / Pas de résumé en anglais

Le cancer du pancréas exocrine est un cancer très agressif associé à un diagnostic tardif et une résistance aux traitements conventionnels. L'identification de nouveaux marqueurs spécifiques est nécessaire afin de développer des outils diagnostiques ainsi que des traitements innovants. La lipase sels biliaires-dépendante pathologique (BSDLp), une glycoforme tumorale de la BSDL, se caractérise par l'apparition d'épitopes glycosylés reconnus par les anticorps monoclonaux J28 et 16D10. Leur expression spécifique par certaines lignées et tissus pancréatiques tumoraux humains nous permet d'envisager leur utilisation comme cible d'immunothérapie anti-tumorale par les cellules dendritiques (DC). Notre objectif est d'explorer la capacité de la BSDLp à induire une immunité cellulaire et d'apporter une preuve de concept de vaccination par les DC dans un modèle expérimental. Chez l'Homme, nous montrons que les DC chargées avec la partie C-terminale de la BSDLpJ28 (C-ter-J28) induisent l'activation des lymphocytes T. Dans le modèle murin, nous mettons en évidence l'expression de l'épitope J28 à la surface des cellules d'adénocarcinome pancréatique Panc02, utilisées pour induire des tumeurs. Nous montrons que la glycoprotéine BSDLpJ28 est immunogène chez la souris C57BL/6J. De plus, les DC chargées avec le C-ter-J28 puis soumises à maturation sont capables d'induire une réponse cellulaire T. Enfin, les DC, chargées et soumises à maturation ou non, testées en traitement prophylactique instaurent une protection substantielle, de longue durée, chez les souris vaccinées. Dans ces conditions, les DC, immatures lors de l'injection, jouent un rôle important dans la protection anti-tumorale. / Pancreatic adenocarcinoma is an aggressive cancer associated to late diagnosis and resistance to conventional treatments. Identification of novel specific markers is necessary to develop diagnostic tools and innovative treatments. Pathological bile salt-dependent lipase (pBSDL), a tumoral glycovariant of BSDL, is characterized by the appearance of glycosylated epitopes recognized by J28 and 16D10 monoclonal antibodies. Their expression specific to some human tumor pancreatic cell lines and tissues led us to consider their use as targets for dendritic cell (DC) antitumor immunotherapy. Our aim is to explore the ability of pBSDL to induce cellular mediated immunity and to provide a proof of concept of DC vaccination in an experimental model. In humans, we show that DC pulsed with C-ter moiety of pBSDL-J28 (C-ter-J28) can induce T-cell activation. In mouse model, we demonstrate the expression of J28 epitope on pancreatic adenocarcinoma Panc02 cells, used to induce tumors in C57Bl/6 mice. We show that glycoprotein pBSDL (pBSDL-J28) is immunogenic in mice. Moreover, DC pulsed with C-ter-J28 and matured, are able to induce T-cell response. Finally, DC pulsed and matured or not, tested in prophylactic treatment provide long-term substantial protection in vaccinated mice. In these conditions, DC, immature at the time of the injection, play an important role in antitumor protection.

L'élimination des cellules tumorales par le système immunitaire repose sur la capacité des cellules dendritiques à correctement présenter l'antigène aux cellules effectrices. Nous avons donc développé une stratégie de vaccination thérapeutique basée sur des lipopolyplexes à ARNm (LPRs) : l'ARNm codant pour l'antigène est associé à un complexe de polylysine histidylée, et incorporé dans un liposome trimannosylé afin de mieux cibler les cellules dendritiques. En effet, les cellules dendritiques expriment largement les lectines de type C, qui sont des récepteurs reconnaissant principalement des résidus mannose. Dans le travail présenté ici, nous montrons que les LPR trimannosylés sont capables de fixer les cellules dendritiques humaines et murines. De manière très intéressante, nous montrons aussi que les LPR trimannosylés injectés chez la souris induisent le recrutement et l'activation de cellules dendritiques dans le ganglion drainant. De plus, quand les LPR trimannosylés vectorisent un ARNm codant pour l'antigène tumoral E7, ils sont capables d'induire une réponse T spécifique d'E7 au niveau systémique. Enfin, les LPRs trimannosylés permettent une réponse thérapeutique lorsqu'ils sont utilisés dans trois différents modèles de tumeurs : le modèle TC1 de carcinome exprimant E7, le modèle B16 de mélanome exprimant MART1 et le modèle EG7 de lymphome exprimant OVA. Cette stratégie apparaît donc prometteuse comme thérapie innovante anti-cancer. / Elimination of cancer cells requires an efficient cytotoxic immune response. In order to obtain such a response, antigens need to be uptaken by dendritic cells (DCs) and correctly presented to effector cells. We developed a strategy based on RNA lipopolyplexes (LPRs): antigenic mRNA is associated with a histidine-polylysine polyplexe and incorporated in a trimannosylated liposome to better target dendritic cells (DCs) in vivo, as DCs express several C-Type lectin receptors that preferentially bind to mannose. Here, we report that trimannosylated LPRs are efficient to target both human and murine DCs. Interestingly, in vivo experiments reveal that trimannosylated LPRs not only target DCs but also induce their recruitment and activation in draining lymph nodes. Furthermore, when combined with mRNA encoding E7 oncoprotein from HPV16, trimannnosylated LPRs trigger specific T-cell response against E7. Finally, when used as therapeutic vaccines in three different tumors models, LPRs promote curative therapeutic responses in E7-expressing TC1 tumor, in OVA-expressing EG7 lymphoma and in MART-1-expressing B16 melanoma, when combined with E7, OVA or MART-1 mRNA, respectively. Altogether, these results comfort us to considerate the use of this strategy for anti-cancer vaccine therapies.

Malgré leur efficacité pour réduire la réplication du VIH, les traitements antirétroviraux ne s’accompagnent pas systématiquement de la restauration du compartiment des lymphocytes T CD4+ périphériques. L’espérance et la qualité de vie des individus en échec immunologique sont grandement impactées. Concomitante avec les anomalies périphériques, une atteinte des progéniteurs hématopoïétiques rend compte des fréquentes cytopénies observées au cours des stades tardifs de l’infection. Si l’infection directe des progéniteurs CD34+ reste marginale, les études qualitatives menées in vitro évoquent la perturbation du potentiel de différenciation de ces cellules.Nous avons sélectionné et apparié les patients infectés par le VIH à chaque extrême quand au profil de leur restauration immunitaire et un groupe de donneurs non infectés. Les répondeurs (IR) et non répondeurs immunologiques (INR) traités depuis plus de 8 ans présentaient les caractéristiques similaires pour chaque paramètre pouvant impacter la magnitude de la reconstitution du système immunitaire. Les INR montraient l’activation chronique du système immunitaire, l’inflammation persistante et les signes de l’atteinte de la thymopoïèse. La fréquence des progéniteurs hématopoïétiques circulants n’étant pas différente entre les deux groupes de patients, nous avons analysé le potentiel de ces cellules aux stades pré-thymiques de la différenciation.En utilisant un système de co-culture des progéniteurs hématopoïétiques avec une lignée stromale OP9-DL1 (différenciation T) ou MS5 (différenciation B et NK) avec un cocktail cytokinique approprié, nous avons mis en évidence l’altération du potentiel de différenciation T des cellules issues de patients INR impactant leur restauration périphérique. Ce n’était pas le cas chez les patients IR qui étaient similaires aux donneurs non-VIH. En revanche, le potentiel NK était impacté chez tous les patients infectés en comparaison aux donneurs. Finalement aucune anomalie de potentiel B n’était révélée.En étudiant les voies moléculaires de l’engagement des précurseurs T (Notch), de leur prolifération (IL-7/IL7R) et leur survie (Fas/FasL, TNFR, caspase-1, P2X7) nous avons constaté une diminution de la viabilité des progéniteurs hématopoïétiques chez les patients VIH+ qui présentaient d’avantage d’activation de la caspase-1 qui orchestrait la mort cellulaire par pyroptose. De plus, l’expression de certains gènes-cibles de Notch était clairement Notch-indépendante. Néanmoins, les différences dans le profil transcriptionnel de BCL11B entre les patients IR et INR nous ont permis de proposer un modèle selon lequel la différenciation T était promue chez les patients IR au dépit de celle des précurseurs NK. Enfin, les progéniteurs CD34+ de patients INR présentait la surexpression du P2X7 (récepteur à l’ATP extracellulaire) et l’absence de l’ectonucléotidase CD73 (hydrolyse de l’ATP) ce qui suggérait leur susceptibilité accrue aux nucléotides extracellulaires.L’ensemble de données nous permet de postuler qu’il existe un microenvironnement hautement inflammatoire dans la niche médullaire des progéniteurs hématopoïétiques chez les patients VIH+ qui perturbe leur survie et différenciation. Cette mortalité accrue des cellules CD34+ et probablement des cellules voisines amplifie l’inflammation locale. Ce processus est compensé chez certains patients par la meilleure différenciation T des progéniteurs CD34+ et la réponse immunologique qui s’en suit. Quand ce n’est pas le cas l’atteinte de la lymphopoïèse est importante et l’absence de la reconstitution de la population des lymphocytes T CD4+ périphériques est observée. Ainsi, nous pensons avoir identifié une population de patients infectés par le VIH pour qui les interventions ponctuelles avec les médicaments anti-inflammatoires (par exemple, les antagonistes du P2X7) peuvent s’avérer d’un bénéfice clinique irréfutable. / Despite the efficient reduction of the HIV replication, the administration of combination antiretroviral therapy (c-ART) is not systematically accompanied by the restoration of the peripheral T CD4+ lymphocyte compartment. The life expectancy and quality are severely impacted in individuals with immunological failure. Together with peripheral abnormalities, an alteration of CD34+ hematopoietic progenitor may explain the frequency of the cytopenia observed in the latest stages of the disease. While a direct infection of CD34+ progenitors is thought to be extremely rare, quantitative studies performed in vitro have highlighted the impairment of the differentiation potential of these cells.We selected and matched individuals infected with HIV presenting extremely opposite immunological profile in response to c-ART as well as non-infected donors. The Immune Responders (IR) and Immune Non Responders (INR) treated since more than 8 years, presented similar characteristics for each parameter known to be involved in poor reconstitution of immune system. INR patients showed chronic immune activation, persistent inflammation and thymic regeneration failure. The frequency of circulating CD34 hematopoietic progenitors being not different between both groups of patients, we analyzed the differentiation potential of these cells at pre-thymic stages of lymphopoiesis.Using a co-culture system of hematopoietic progenitors with stromal cell lines OP9-DL1 (T-cell assay) or MS5 (B- and NK-cells assay) with appropriate cytokines, we highlighted an alteration of T-cell differentiation potential in INRs impacting their peripheral restoration. This was not observed in IRs who were similar to non-HIV donors. On the other hand, NK-cell differentiation potential was impaired in both groups of patients in comparison to non-HIV donors. Lastly, no abnormalities in B-cell potential were revealed.Studying molecular pathways involved in T-cell specification (Notch), proliferation (IL-7/IL7R) and survival (Fas/FasL, TNFR, caspase-1, P2X7) we observed the decreased viability of hematopoietic progenitors in HIV patients with increased caspase-1 activation involved in cellular death by pyroptosis. Moreover, expression of some Notch target genes was clearly Notch-independent. However, differences in transcriptional profile of BCL11B between IRs and INRs allowed us to postulate that T-cell differentiation is promoted over NK-cell differentiation in IR patients. Finally, CD34+ cells from INRs presented P2X7 overexpression (extracellular ATP receptor) and absence of CD73 ectonucleotidase (ATP hydrolysis) pointing out their increased susceptibility to extracellular nucleotides.Taken together our data, we postulate that highly inflammatory microenvironment of hematopoietic progenitor’s bone marrow niche disturbs their survival and differentiation in HIV patients. Thus, increased cellular death of CD34+ cells and probably neighboring cells amplifies the local inflammation. This is compensated in some patients by enhanced T-cell differentiation of CD34+ progenitors and results in immunological success. When it is not the case, the alteration of lymphopoiesis is important and the absence of reconstitution of peripheral T CD4+ lymphocyte compartment is noted. We believe have identified the population of HIV-infected individuals who will benefit from occasional administration of anti-inflammatory drugs (such as P2X7 antagonists).

Les macrophages associés aux tumeurs (TAMs) proviennent des monocytes circulants attirés par l'inflammation chronique due à la tumeur. Ces monocytes vont se différencier en une variété de macrophages en fonction des médiateurs présents dans le microenvironnement tumoral. Ainsi, il est admis que les macrophages peuvent stimuler la croissance tumorale (macrophages classiquement appelés M2), mais peuvent aussi reconnaitre et éliminer spécifiquement les cellules transformées (macrophages M1). Cette dichotomie fonctionnelle est dépendante du stade de développement cancéreux et plus spécifiquement de l'évolution du microenvironnement tumoral. De manière générale, l'infiltration et la densité élevée des TAMs au niveau de la tumeur sont corrélées à un mauvais pronostic et de ce fait les TAMs sont considérés comme une cible thérapeutique importante. Dans ce travail de thèse, nous nous sommes attachés dans un premier temps à caractériser le phénotype et les fonctions des macrophages au cours de l'évolution de la tumeur. La mise en place d'un modèle murin préclinique de lymphome T (cellules EL4) nous a permis de montrer que les macrophages présents à un stade tardif du développement tumoral, sont capables de stimuler la prolifération des cellules tumorales. Ces macrophages produisent des facteurs pro-angiogéniques, comme le TGF-ß, et immunosuppresseurs, comme l'IL-6, l'IL-10 et l'Indoléamine dioxygénase (IDO). De manière intéressante, nous avons démontré la capacité de l'IL-6, sécrétée en grande quantité dans l'ascite tumorale, à induire la différenciation des macrophages résidents en macrophages M2 pro-tumoraux. Inversement, nous avons montré que des macrophages murins résidents activés par l'IFN-? ou l'IL-13, cytokines non présentes dans l'ascite tumorale, acquièrent un phénotype anti-tumoral. Alors que l'IFN-? est connu pour induire un macrophage M1 présentant un puissant potentiel tumoricide, nous montrons que l'IL-13, qui polarise les macrophages vers un phénotype alternatif (M2), peut aussi différencier les macrophages vers un phénotype anti-tumoral. Dans ce contexte, nous avons étudié les mécanismes anti-tumoraux des macrophages polarisés par l'IL-13 vis-à-vis des cellules lymphoblastoïdes T. De façon originale, nous avons montré que les macrophages activés par l'IL-13 induisent la nécrose des cellules EL4, en produisant des radicaux libres oxygénés (RLO) et en déplétant l'arginine par l'augmentation de l'activité arginase. Nous avons également montré que les récepteurs Mannose et Dectine-1(Récepteurs Lectine de type-C), fortement exprimés par les macrophages activés par l'IL-13, reconnaissent les cellules tumorales et déclenchent la production des RLO en activant la voie Syk-P47phox. Ils induisent aussi la surexpression de l'arginase en activant la libération d'acide arachidonique et la production des HETEs (acide hydroxy-eicosatétraénoïque), agonistes naturels du récepteur nucléaire PPAR?. De plus, nous avons pu valider, in vivo, la capacité de l'IL-13 à reprogrammer les macrophages pro-tumoraux associés au lymphome T vers un phénotype anti-tumoral et à induire une régression de la tumeur. Ces résultats ont été confirmés par la diminution de la charge tumorale des souris porteuses de lymphome T, après un transfert adoptif des macrophages activés par l'IL-13. Enfin, nous avons établi que l'IL-13 active aussi les fonctions anti-tumorales des macrophages dérivés de monocytes humains contre diverses cellules tumorales humaines. Ce travail illustre la complexité du paradigme M1/M2 dans la description des fonctions pro- et anti-tumorales des macrophages. Ainsi, nos travaux démontrent la capacité de l'IL-13 à stimuler les défenses anti-tumorales des macrophages dans le cadre d'un lymphome T. Ce travail montre également que la modulation efficace des récepteurs Mannose et Dectine-1 par l'IL-13 pourrait permettre d'orienter l'interaction " cellules tumorales-macrophages " pour le bénéfice de l'hôte. / Tumor-associated macrophages (TAMs) are derived from circulating monocytes attracted by the chronic inflammation in the tumor. These monocytes differentiate into a variety of macrophages according to the mediators present in tumor microenvironment. Thus, it is known that macrophages can stimulate tumor growth (usually called M2 macrophages) but may also, in other circumstances, specifically recognize and eliminate transformed cells (M1 macrophages). This functional dichotomy is dependent on the stage of cancer development and specifically on tumor microenvironment. In general, the infiltration and the high density of TAMs in the tumor are associated with poor prognosis and consequently, TAMs might be an important therapeutic target. In this work, we first focused on the phenotype and the functions of the macrophages associated to tumor progression. The use of a preclinical mouse model of T-cell lymphoma (EL4 cells) has shown that macrophages associated to the late stage of tumor development stimulate EL4 tumor cell proliferation. These macrophages produce pro-angiogenic factors like TGF-ß and immunosuppressive mediators, such as IL-6, IL-10 and Indoleamine dioxygenase (IDO). Interestingly, we have shown that IL-6, highly secreted in tumor ascites, can improve protumoral functions of resident macrophages. Conversely, murine resident macrophages activated by IFN-? or IL-13, cytokines not detected in the tumor ascites, acquire an antitumor phenotype. While IFN-? is known to induce M1 macrophages with a powerful tumoricidal potential, we report that IL-13, which stimulate alternative phenotype (M2) of macrophages, can induce antitumor functions of macrophages. In this context, we studied the antitumor mechanisms of IL-13-activated macrophages against T-lymphoma cells. We report that IL-13-activated macrophages exert antitumor activity by promoting T-lymphoma cell necrosis through ROS release and arginase induced-L-arginine depletion. In fact, L-arginine degrading enzymes have been suggested as antitumor agents against multiple tumor lineages auxotrophic for L-arginine. We have also shown that the activation of IL-13-activated macrophages antitumor functions is dependent on the tumor cell recognition by mannose and dectin-1 receptors (C-type Lectin Receptors). Indeed, after recognition, these receptors that are overexpressed by IL-13-activated macrophages, activate Syk-P47phox pathway for ROS production and arachidonic acid-HETEs (hydroxy-eicosatetraenoic acid)-PPAR? axis for arginase activity. Moreover, IL-13 improves T-cell lymphoma regression in tumor-bearing mice through its ability to reprogram TAMs toward cytotoxic effectors. This was supported by a decrease of tumor burden in tumor-bearing mice after adoptive transfer of IL-13-activated macrophages. Finally, we established that IL-13 activates human monocyte-derived macrophages to become tumoricidal against various human tumor cells. This work shows the complexity of the M1/M2 paradigm in the description of pro- and antitumor functions of macrophages. Thus, our findings demonstrate the ability of IL-13 to stimulate macrophage antitumor activities, in the context of T-cell lymphoma. This work also suggests that effective modulation of mannose and dectin-1 receptors by IL-13 might shift the "tumor cells-macrophages" interaction for the host benefit.

Au cours de ces 20 dernières années, les inhibiteurs de "checkpoint blockade" sont une des stratégies les plus prometteuses pour l’immunothérapie du cancer. une partie de l'effet anti-tumoral de ces inhibiteurs reposerait sur la déplétion des lymphocytes T régulateurs (TREG). ici, nous avons examine si la forte expression d'ICOS sur ces cellules pourrait être utilisée comme marqueur pour cibler les TREG et améliorer le rejet tumoral. nous rapportons qu'un nouvel acm anti-ICOS humain deplete préférentiellement les TREG dans un modèle de souris nsg humanisées (cd34+) menant a une augmentation du rapport cd8+/treg. toutefois, cela ne suffisait pas a influer sur la croissance de la lignée de cancer du sein mda-mb-231. nous avons administre du cyclophosphamide (CTX) a faible dose pour induire de la mort cellulaire immunogène et stimuler la réponse anti-tumorale. le traitement des animaux avec une combinaison CTX + anti-ICOS conduit 0 une réduction drastique de la croissance tumorale alors que les traitements individuels ont des effets modérés. Grâce a la cytométrie de masse (cytof), nous avons observe une plus forte expression de cd45ro, hla-dr et ki-67 sur les ltcd8+ du groupe traite par la combinaison. de plus, d'autres analyses suggèrent que les monocytes et PDC humains et les cellules myéloïdes murines pourraient être impliqués dans cet effet. au final, nos résultats sont la première démonstration que les souris humanisées peuvent être utilisées pour développer de nouvelles immunothérapies anti-cancer et indiquent que le ciblage TREG avec une combinaison d'ACM anti-ICOS et la chimiothérapie est une strat2gie pertinente pour renforcer la réponse anti-tumorale. / Checkpoint blockade inhibitors are the most promising and effective strategy for t-cell mediated cancer immunotherapy of the past 20 years. Part of the anti-tumoral effect of these checkpoint inhibitors might be due to regulatory T cell (treg) depletion. Here, we investigated whether the reported high expression of icos on treg might be used as a flag to target treg and improve tumor rejection. We report that a novel anti-human icos mab preferentially depleted treg in immunodeficient nsg mice reconstituted with cd34+ progenitors, leading to an increased cd8+/treg ratio. However, this was insufficent to affect growth of the breast cancer cell line mda-mb-231. We thus administered low dose cyclophosphamide (ctx) to induce immunogenic cell death and stimulate anti-tumor response. Treatment of humanized mice with a combination of ctx+ anti-icos mab led to a drastic reduction in tumor growth whereas single treatments had only moderated effect. Using mass cytometry (cytof), we observed higher expression of cd45ro, hla-dr and ki67 on tcd8+ of the combined-treatment group. Accordingly, depletion of cd8+ t cells partly abolished the therapeutic effect of the combination. Moreover, additional analyses suggest that human monocytes and pdc and murine myeloid cells are involved in this effect. Altogether, our results represent the first demonstration that humanized mice can be used to develop novel therapeutic strategies for cancer immunotherapy and indicate that targeting treg with a combination of anti-icos mab and chemotherapy is a relevant strategy to release the immune response to the tumor.

Les cellules Natural Killer (NK) sont des lymphocytes capables de tuer les cellules tumorales avec une expression altérée des molécules du Complexe Majeur d’Histocompatibilité (CMH) de classe I . Chez l’homme, cette reconnaissance de “l’absence du soi” est relayée par l’absence d’engagement des antigènes des leucocytes humains (HLA) par les récepteurs inhibiteurs des cellules NK. Chez l’homme, ces récepteurs inhibiteurs incluent les récepteurs KIR qui ont comme analogues fonctionnels chez les rongeurs les lectines Ly49. Certaines tumeurs échappent à la surveillance des NK en augmentant leur expression des molécules HLA. Donc, bloquer les interactions entre les molécules KIR et HLA est une stratégie anti-tumorale intéressante qu’INNATE PHARMA a décidé d’explorer en développant l’anticorps thérapeutique anti-KIR 1-7F9. Mais, ces interactions sont nécessaires pour l’acquisition des fonctions des NK, i.e leur éducation. De plus, elles sont impliquées dans la tolérance aux cellules du soi par les cellules NK. Anticiper la toxicité de 1-7F9, évaluer ses propriétés anti-tumorales et son impact sur l’éducation des NK étaient les objectifs de notre travail. Deux modèles murins ont été développées à ces fins. Le premier, est basé sur les souris B6 : les récepteurs inhibiteurs Ly49 C/I ont pour ligand les molécules H-2b. Le second modèle est basé sur des souris transgéniques pour un unique récepteur KIR et son ligand, en l’absence des molécules endogènes de CMH de classe I murines. Ces deux modèles ont montré que le blocage des récepteurs inhibiteurs n’altère pas la tolérance au soi des NK et est une stratégie anti-tumorale efficace qui n’altère pas la fonctionnalité des NK. / Natural Killer cells (NK cells) are lymphocytes able to kill tumors with aletered expression of Major Histocompatibility Complex (MHC) class I molecules. This “missing self” recognition is mediated by the lack of engagement of Human Leukocytes Antigens (HLA) with NK inhibitory receptors that include Killer Immunoglobulin like Receptors (or KIR) in humans. In rodents, the functional analogues of KIR are Ly49 lectins. Some tumors escape NK cell immune surveillance by increasing the expression of HLA molecules on their surface. So, blocking interactions between KIR and HLA molecules constitutes an interesting therapeutic strategy that INNATE PHARMA decided to explore, developing the anti-KIR monoclonal antibody 1-7F9. Nevertheless, these interactions are necessary for the acquisition of NK functional properties, i.e for their “education”. They are also involved in self-tolerance on educated NK cells. For the pre-clinical development of 1-7F9, it was necessary to anticipate anti-KIR mAb safety and toxicity, evaluate its anti-cancer potential and its impact on NK education. A first part of our work was performed in a surrogate B6 mouse model:Ly49 C/I inhibitory receptors have H-2b molécules as endogenous ligand. Their interactions were blocked with anti-Ly49 C/I monoclonal antibody. In a second part, we report the generation of transgenic mice expressing a single inhibitory KIR in the context of its HLA ligand and in absence of endogenous mouse MHC class I molecules. Both models showed that the blockade of NK inhibitory receptors interactions with their endogenous ligands did not break self tolerance, had a strong anti-tumor effect and did not abrogate NK functionality.