L'infection par le virus de l'hépatite C implique des processus d'interaction complexe entre l'hôte et le virus. Plusieurs facteurs de l'hôte incluant des polymorphismes génétiques et les réponses immunitaires influent sur l'infection et les réponses au traitement. Aussi, il est important d'identifier en amont les facteurs pour prédire la réponse au traitement. L'objectif de la thèse est d'étudier l'influence de certains polymorphismes génétiques de l'hôte sur la réponse à la bithérapie et sur le statut immunitaire du foie dans l'infection chronique par le VHC. L'étude a porté sur les polymorphismes des gènes de l'interféron lambda 3 et 4, l'interféron gamma, l'interleukine 10, et l'interleukine 17, conjointement à la réponse au traitement avec le peg-IFNα et la RBV et aux réponses immunitaires du foie chez les patients. Nous avons établi une méthode PCR-RFLP simple et fiable pour le typage de deux polymorphismes de l'IFNL3. En utilisant les enzymes de restriction BstUI et BrsDI permet le génotypage de deux variantes de IFNL3 (rs12979860 C/T et rs8099917 T/G, respectivement). Les résultats indiquent que cette méthode PCR-RFLP donne des résultats similaires à ceux des méthodes standard et présente un intérêt pour des analyses de routine en laboratoire clinique car elle est peu coûteuse. Nous avons analysé l'association des polymorphismes avec la réponse au traitement antiviral sur une cohorte de 108 patients infectés par le VHC de génotype 1 traités par la bithérapie. Nous avons ainsi démontré que le génotype de l'IFNL4 TT/TT de ss469415590 et une réponse virologique rapide sont des facteurs prédictifs indépendants pour atteindre un taux de réponse virologique soutenue (OR = 3,93, p = 0,004 et OR = 6,74, p = 0,021). D'autre part, une charge virale initiale haute est associée à l'échec au traitement (OR = 0,34, p = 0,023). Ainsi, ces paramètres sont utiles pour la définition d'un traitement personnalisé. Pour expliquer l'influence de ces polymorphismes dans l'infection chronique par le VHC, nous avons étudié l'association des polymorphismes IFNL3 et 4 avec la réponse immunitaire du foie chez les patients atteints d'une infection chronique par le VHC. En utilisant l'expression de CD107a comme marqueur de l'activité sécrétoires des lymphocytes, nous avons observé une activité de dégranulation des lymphocytes du foie plus importante les patients porteurs des génotypes de IFNL4 favorables en comparaison avec les patients porteurs de l'allèle défavorable. En utilisant des analyses de régression, les taux d'ALT sont en corrélation avec la fréquence des cellules NKT CD107a+ dans le foie. Enfin, chez les patients traités par la bithérapie, une forte activité de dégranulation est observée chez les patients avec les génotypes favorables IFNL3 et 4. Nous suggérons que les polymorphismes des gènes de l'interféron lambda sont associés à l'activité de la dégranulation des lymphocytes intra-hépatiques et contribuent à un mécanisme de clairance du VHC sous la bithérapie. Nous avons également étudié l'impact de plusieurs polymorphismes génétiques sur la gravité de l'hépatite C chronique. Les résultats montrent une association significative observée entre le polymorphisme de l'IFN-γ et la gravité de l'hépatite C chronique. Pour l'analyse de régression logistique, l'allèle T et la présence d'une stéatose sont des facteurs prédictifs indépendants de la sévérité de la maladie hépatique chronique associée au VHC. L'utilisation du génotypage de l'IFN-γ pourrait être utile dans la prise en charge des patients. En conclusion, nous avons montré que les polymorphismes des gènes des IFNL3 et 4 et de l'IFN-γ de l'hôte jouent un rôle important dans l'efficacité du traitement et les réponses immunitaires hépatiques. Ces résultats aident à définir un traitement personnalisé pour le contrôle de l'infection chronique par le VHC, en particulier dans les régions aux ressources limitées où les nouveaux traitements ne sont pas accessibles. / Hepatitis C virus (HCV) infection is a complex interaction process between the host and viral factors. The host immune responses and genetic polymorphisms have been shown to be associated with the outcome of HCV infections and the responses to treatments. Thus, it is very important to identify pre-treament factors to predict treatment outcomes. The overall aim of the thesis study is to investigate the role of host genetic polymorphisms on response to combination therapy and immune response in the liver in chronic HCV infection. The study has focused on polymorphisms in the interferon lambda (IFNL) genes, interferon gamma, interleukin 10, and interleukin 17 in relation to response to therapy with peg-IFNα and Ribavirin (RBV) and liver immune responses in patients with chronic HCV infection.First, we have established a simple and reliable method for genotyping of the IFNL3 polymorphisms. We designed primers and selected restriction enzymes BstUI and BrsDI for genotyping 2 variants rs12979860 C/T and rs8099917 T/G, respectively. The results indicate that this PCR-RFLP method yields to identical data than standard sequencing method and commercial kit. We suggest that PCR-RFLP method could be used routinely in conventionally clinical laboratory for genotyping of IFNL3 polymorphisms. Next, we analysed the association of these variants with response in combination therapy of peg-IFNα and RBV. Among 108 treated patients infected with HCV genotype 1, by using logistic regression model analyses, we showed that patients who had favorable IFNL4 genotype (genotype TT/TT of ss469415590) and presented a rapid virological response (RVR) were independent predictors of achieving sustained virological response rate (OR = 3.93, CI = 1.53 -10.08, p = 0.004 and OR = 6.74, CI = 1.33 - 34.06, p= 0.021), whereas patients with high baseline viral load level were associated with failure to treatment (OR = 0.34, CI = 0.13 - 0.87, p = 0.023). We suggest that patients had favorable IFNL4 genotype and achieved RVR should benefit an individualized treatment of combination therapy of peg-IFNα and RBV. To explain the influence of these polymorphisms in chronic HCV infection, we investigated the association of IFNL4 polymorphisms with immune response in the liver in patients with chronic HCV infection. By using marker CD107a, a marker expressing degranulation activity of cytotoxic lymphocytes, we indicated that degranulation process was found in liver lymphocytes in patients carrying favourable IFNL4 genotypes compared with patients with unfavourable genotypes. By using multiple regression analyses, we demonstrated that ALT levels correlate with frequency of CD107a+ NKT cells in the liver. Finally, in patients treated by peg-IFNα and RBV, high degranulation activity observed in patients with favourable genotypes of IFNL3 and IFNL4 (CC of rs12979860 and TT/TT of ss469415590). We suggest that polymorphisms in the interferon lambda genes associated with intrahepatic lymphocyte degranulation activity and contribute to clearance mechanism of HCV under combination treatment of peg-IFNα and RBV.We investigated the impact of several genetic polymorphisms on the severity of chronic hepatitis C. We showed a significant association observed between polymorphism of IFN-γ and the severity of chronic hepatitis C. By using logistic regression analysis, T allele of IFN-γ and the presence of steatosis are independent predictive factors of severity of HCV-1 - related liver disease. This suggests we can use genetic variant of IFN-γ in classification and management of chronic hepatitis C. In conclusion, we indicated that host genetic polymorphisms play critical roles both in responses to treatment and in the immunopathogenesis of chronic HCV infection. This study can help to reach a closer step to individualized medicine for the control of chronic HCV infection in resource-limited regions when new treatment regimens are not available.

Cutaneous lupus erythematosus (CLE) is an autoimmune disease that resolves with or without permanent scars depending on the subtype. Interferons (IFNs), including the skin specific IFNλ mainly activate STAT1, which results in inflammation in CLE and may play a significant role in scar formation in chronic discoid CLE. IL-22 activates STAT3 and it is emerging as a mediator with significant impact on normal wound repair, epidermal hyperproliferation and prevention of fibrosis. This work focussed on understanding the regulation and functional impact of IL-22 and IFNλ on skin cells. The counter-regulatory effect of IL-22 on the activities of IFNλ was assessed through downstream interferon stimulated genes (ISGs) expression in healthy and CLE keratinocytes. Cell proliferation and gap closure were investigated in skin resident cells using cell trace dye and scratch assay. Dermal fibroblasts were assessed for the presence of IFNλR1 and IL-22R1, downstream activities of the receptors. Results showed that IL-22 accelerated “scratch” closure in keratinocytes while IFNλ caused a delay in closure. IL-22 significantly downregulated IFNλ-induced chemokines expression in healthy, but not CLE keratinocytes. Reduced IL-22R1 expression and “STAT3 signature genes” was observed in CLE keratinocytes. A key finding of this project is that dermal fibroblasts respond to both IFNλ and IL-22. This work shows that IL-22 can reduce the damaging effect of IFNs in inflamed skin and also identifies dermal fibroblasts as important cells in skin immune responses. In conclusion, IL-10 family members can have both beneficial and destructive effects on the skin organ depending on the micro milieu and cell-type involved. Manipulating the balance of IL-10 family members in the skin may offer new therapeutic approach for both psoriasis and CLE.

Cutaneous lupus erythematosus (CLE) is an autoimmune disease that resolves with or without permanent scars depending on the subtype. Interferons (IFNs), including the skin specific IFNλ mainly activate STAT1, which results in inflammation in CLE and may play a significant role in scar formation in chronic discoid CLE. IL-22 activates STAT3 and it is emerging as a mediator with significant impact on normal wound repair, epidermal hyperproliferation and prevention of fibrosis. This work focussed on understanding the regulation and functional impact of IL-22 and IFNλ on skin cells. The counter-regulatory effect of IL-22 on the activities of IFNλ was assessed through downstream interferon stimulated genes (ISGs) expression in healthy and CLE keratinocytes. Cell proliferation and gap closure were investigated in skin resident cells using cell trace dye and scratch assay. Dermal fibroblasts were assessed for the presence of IFNλR1 and IL-22R1, downstream activities of the receptors. Results showed that IL-22 accelerated “scratch” closure in keratinocytes while IFNλ caused a delay in closure. IL-22 significantly downregulated IFNλ-induced chemokines expression in healthy, but not CLE keratinocytes. Reduced IL-22R1 expression and “STAT3 signature genes” was observed in CLE keratinocytes. A key finding of this project is that dermal fibroblasts respond to both IFNλ and IL-22. This work shows that IL-22 can reduce the damaging effect of IFNs in inflamed skin and also identifies dermal fibroblasts as important cells in skin immune responses. In conclusion, IL-10 family members can have both beneficial and destructive effects on the skin organ depending on the micro milieu and cell-type involved. Manipulating the balance of IL-10 family members in the skin may offer new therapeutic approach for both psoriasis and CLE. / University of Bradford and Centre for Skin Sciences

Yes / Interferon lambda (IFNλ) is important for epidermal defence against viruses. It is produced by, and acts on, keratinocytes, whereas fibroblasts were previously considered to be unresponsive to this type III IFN. Herein we report findings revealing cell type-specific differences in IFNλ signalling and function in skin resident cells. In dermal fibroblasts, IFNλ induced the expression of MxA, a potent antiviral factor, but not other IFN signature genes as it does in primary keratinocytes. In contrast to its effect on keratinocytes, IFNλ did not phosphorylate STAT1 in fibroblasts, but instead activated MAPKs. Accordingly, inhibition of MAPK activation (p38 and p42/44) blocked the expression of MxA protein in fibroblasts but not in keratinocytes. Functionally, IFNλ inhibited proliferation in keratinocytes but not in fibroblasts. Moreover, IFNλ upregulated the expression of TGFβ1-induced collagens in fibroblasts. Taken together, our findings identify primary human dermal fibroblasts as responder cells to IFNλ. Our study shows cutaneous cell type-specific IFN signalling and suggests that IFNλ, whilst important for epidermal anti-viral competence, may also have a regulatory role in the dermal compartment balancing type I IFN-induced inhibition of tissue repair processes.

Les cellules dendritiques {DC) jouent un rôle majeur dans l'induction de l'immunité anti-tumorale spécifique de l'antigène {Ag). Récemment, les DC BDCA3high humaines sont apparues comme étant homologues aux DC CD8a+ connues pour activer très efficacement les lymphocytes T CD8 par présentation croisée d'Ag chez la souris. Par ailleurs, ces deux populations de DC sont les productrices principales d'interféron-λ{IFN-λ), une cytokine récemment découverte et possédant des propriétés antivirales, antiprolifératives et anti-tumorales. Mon travail de thèse a permis de mieux caractériser la présentation croisée d'Ag cellulaire par les DC BDCA3high à l'aide d'un modèle in vitro et de mettre en lumière le rôle des cellules NK dans l'induction de ce processus. Ce travail a également aboutit à la mise en évidence des DC BDCA3high dans les tumeurs de sein et de révéler l'inhibition de leur sécrétion d'IFN-λ par des facteurs solubles présents dans le microenvironnement tumoral. L'ensemble de ces résultats devraient permettre de concevoir de nouvelles stratégies thérapeutiques basées sur le ciblage des DC BDCA3high / Dendritic cells {DC) play a major role in the induction of antigen {Ag) specific anti-tumoral immunity. Recently, human BDCA3high DC appeared to be homologous with CD8a+ DC known to activate very efficiently T CD8 lymphocyte by Ag cross-presentation in mice. Moreover, those two DC populations are the main producers of interferon-λ {IFN-λ), a recently discovered cytokine family with antiviral, anti-proliferative and anti-tumoral properties. My works participated to better characterize cell derived Ag cross-presentation by BDCA3high DC using an in vitro model and enlightened the role of NK cells in its induction. This works also end up in revealing the presence of BDCA3high DC in breast tumors and the inhibition of their IFN-λsecretion by soluble factor from tumor microenvironment. Altogether, those results should allow designing new anti-tumoral immunotherapeutic strategies based on BDCA3high DC targeting

Le complexe majeur d’histocompatibilité de type I (CMH I) est une glycoprotéine dont le rôle est de présenter des peptides endogènes au récepteur de cellules T (TCR) des cellules T CD8. La régulation de l’expression du CMH I a été exclusivement étudiée chez les cellules hématolymphoïdes. Cependant, ce processus reste peu élucidé chez les cellules épithéliales (ECs) malgré leur rôle important dans la défense de l’hôte contre divers pathogènes. Dans ce présent travail, nous avons effectué une analyse approfondie de l’expression du CMH I dans les ECs primaires fraîchement prélevées du thymus, de la peau, du colon et des poumons. Nos analyses de cytométrie en flux révèlent une grande variabilité de l’expression du CMH I à la surface des ECs primaires. Nous avons démontré que l’expression du CMH I est 10 à 100 fois plus élevée à la surface des ECs thymiques (TECs) que les ECs extrathymiques. Nous avons également observé aussi que l’expression élevée du CMH I à la surface des TECs est principalement due à l’interféron lambda (IFN-λ), produit en conditions physiologiques dans le thymus. Nous avons révélé aussi que l’absence de la voie d’IFN-λ induit de l’auto-immunité chez la souris. En effet notre étude ouvre la voie vers une exploration plus approfondie de l’impact de l’IFN-λ dans les fonctions thymiques. D’autre part, les ECs subissent continuellement de l’apoptose afin d’éliminer les cellules endommagées et restaurer l’intégrité de l’épithélium. Cependant, les ECs apoptotiques représentent une source majeure d’auto-antigènes (AAg) ce qui en fait une cible indéniable des maladies auto-immunes. Dans ce présent travail, nous avons évalué dans quelle mesure les cellules présentatrices d’antigènes (APCs) thymiques (TEC médullaires (mTECs) et les cellules dendritiques thymiques (tDCs)) contribuent dans la tolérance centrale à l’égard des antigènes exprimés par les ECs extrathymiques. Nous avons trouvé que les APCs thymiques expriment environ 93% des gènes exprimés dans les ECs extrathymiques. Cependant, nous avons révélé une fraction des gènes (environ 7%) dans le transcriptome des ECs extrathymiques qui n’est pas exprimé par les APCs thymiques. Ces gènes sont capables de générer des peptides associés au CMH I (MAPs) quoique dans une moindre mesure que les gènes partagés avec les APCs thymiques. Dans l’ensemble, cette étude fournit la première tentative de caractérisation du transcriptome des ECs extrathymiques et les APCs thymiques, capables de générer des MAPs. / The major histocompatibility complex class I (MHC I) is a cell surface glycoprotein involved in the presentation of endogenously derived peptides, to the T-cell receptor TCR of CD8 T cells. However, the regulation of the MHC I expression has been studied almost exclusively in hematolymphoid cells and very little is known about this process in epithelial cells (ECs). In the present work, we performed a deep analysis of MHC I expression in primary ECs freshly harvested from the thymus, skin, gut, and lung. In fact, we found that the superior MHC I expression in TECs is driven mainly by interferon lambda (IFN-λ) produced under steady-state conditions in the thymus. Moreover, Ifnlr1−/− mice present autoimmune manifestations. Our study paves the way for a more detailed exploration of the impact of IFN-λ signaling in thymic functions. On the other hand, ECs continually undergo apoptosis to delete damaged cells while restoring the epithelium integrity. However, apoptotic ECs are a major source of autoantigens (AAgs) which makes them an undeniable target for autoimmune attacks. In the present study, we evaluated the extent to which thymic antigen presenting cells APCs (medullary TECs (mTEC) and thymic dendritic cells (tDCs)) contribute to central tolerance against extrathymic ECs-antigens. We report that thymic APCs express about 93.5% of genes expressed in extrathymic ECs whereas 7 % of genes expressed in extrathymic ECs are silent in thymic APCs. We found that these extrathymic ECs- unique genes are efficiently able to produce MHC I-associated peptides (MAPs), albeit to a lower extent than the genes expressed by thymic APCs. In summary, this study provides the first characterization of the self-transcriptome expressed by extrathymic ECs and thymic APCs (mTECs and tDCs), and able to generate MAPs.