La compréhension récente des mécanismes impliqués dans l’échappement tumoral au système immunitaire est fondamentale. En effet, cela a permis le développement de nouvelles immunothérapies à l’origine de réponses prolongées chez les patients atteints par plusieurs types de cancers. Cependant, une majorité de patients répondent insuffisamment ou rechutent. Il est donc indispensable d’identifier les mécanismes de résistances aux immunothérapies, et de nouvelles cibles permettant d’augmenter l’activité de ces thérapeutiques.La Neuropiline-1 (Nrp1) est une glycoprotéine transmembranaire indispensable à de nombreux processus physiologiques tels que l’angiogénèse et la guidance axonale. Nous avons montré dans le laboratoire qu’elle était exprimée dans le système immunitaire, lors de la synapse immunologique puis sur les cellules T conventionnelles activées.L’objectif de ce travail était d’étudier le rôle de la Nrp1 dans la réponse anti tumorale des lymphocytes T CD8+ chez la souris et chez l’homme.Nous avons montré que la délétion de Nrp1 sur les cellules T CD8+ murines augmente la réponse anti tumorale et diminue la croissance tumorale. Les cellules T CD8+ murines délétées pour la Nrp1 ont des capacités effectrices augmentées. La Nrp1 ne pouvant pas signaliser de manière autonome, nous avons montré qu’elle forme un complexe avec PD-1 chez la souris et chez l’homme et qu’elle en module son activité. Enfin, nous avons observé un effet synergique entre l’inhibition de Nrp1 et de PD1 chez la souris, ouvrant la possibilité d’une efficacité clinique chez les patients. / T follicular helper (Tfh) cells play an essential role in the development of antigen-specific B cell immunity. Tfh cells regulate the differentiation and survival of activated B cells outside and inside germinal centers (GC) of secondary lymphoid organs. They act through cognate contacts with antigen-presenting B cells, but there is no current marker to specifically identify those Tfh cells which productively interact with B cells. Here we show that neuropilin 1 (Nrp1), a cell surface receptor, is selectively expressed by a subset of Tfh cells in human secondary lymphoid organs. Nrp1 expression on Tfh cells correlates with B cell differentiation in vivo and in vitro, is transient, and can be induced upon co-culture with autologous memory B cells in a cell contact-dependent manner. Comparative analysis of ex vivo Nrp1+ and Nrp1- Tfh cells reveals gene expression modulation during activation. Finally, Nrp1 is expressed by malignant Tfh-like cells in a severe case of angioimmunoblastic T-cell lymphoma (AITL) associated with elevated terminal B cell differentiation. Thus, Nrp1 is a specific marker of Tfh cells cognate activation in humans, which may prove useful as a prognostic factor and a therapeutic target in neoplastic diseases associated with Tfh cells activity.

Les tumeurs solides emploient diverses stratégies afin de se maintenir dans l’organisme et d’échapper à l’inhibition du système immunitaire. Un des mécanismes les plus puissants est la production de la cytokine Transforming Growth Factor Beta (TGF-bêta). Cependant, cette cytokine est sécrétée dans le micro-environnement tumoral sous une forme inactive, incapable de se lier à son récepteur et donc d’exercer ses fonctions hautement immunosuppressives. Ces travaux de thèse démontrent qu’une population de lymphocytes T (LT) CD4+ dite T régulateurs (Tregs), qui exprime le facteur de transcription Forkhead box P3 (Foxp3), est responsable de l’activation du TGF-bêta au sein de la tumeur. Nous avons montré que parmi les cellules du système immunitaire, les Tregs constituent la principale population exprimant l’intégrine avb8 (Itgb8), protéine responsable de l’activation du TGF-bêta. L’absence de l’Itgb8 spécifiquement à la surface des Tregs entraîne une forte diminution de la croissance tumorale. Par conséquent, l’activation de la signalisation du TGF-bêta est réduite dans les LT CD8+ qui infiltrent la tumeur, conduisant à une exacerbation de leurs fonctions cytotoxiques et donc à une élimination accrue des cellules tumorales. La relevance de ces données obtenues chez la souris a été confirmée chez l’Homme à la fois par des approches ex vivo sur des tumeurs fraîches ainsi que par des approches bio-informatiques et biostatistiques à partir d’étude de cohortes de patients. Nous proposons donc que les Tregs et les cellules tumorales travaillent de concert pour fournir une source bio-active de TGF-bêta capable de réprimer efficacement la réponse immunitaire anti-tumorale et donc de permettre à la tumeur d’échapper au système immunitaire / Solid tumors employ diverse strategies to be maintained in the organism and escape the suppression mediated by the immune system. One of the most powerful mechanisms they use is through the production of Transforming Growth Factor Beta (TGF-beta). However, this cytokine is secreted within the tumor microenvironment in its inactive form, unable to bind to its receptor and exert its highly immunosuppressive functions. The present thesis project demonstrates that a population of CD4+ T lymphocytes called regulatory T cells (Tregs), which express the transcription factor Forkhead box P3 (Foxp3), is responsible for TGF-beta activation in tumors. We show that among the cells of the immune system, Tregs constitute the main population expressing the integrin avb8 (Itgb8) which is responsible for TGF-beta activation. The absence of Itgb8 specifically on Tregs surface leads to strong decrease of tumor growth. As a result, TGF-beta signaling pathway is impaired in tumor infiltrating CD8+ T lymphocytes leading to exacerbation of their cytotoxic and efficient elimination of tumor cells. The relevance of these data obtained in mice was confirmed in the human pathology by ex vivo approaches using fresh tumors as well as by bioinformatics and biostatistics approaches from studies on patient cohorts. We propose that Tregs and tumor cells cooperate to provide a bioactive source of TGF-beta which is able to efficiently repress the anti-tumor response and thus allowing tumors to escape the immune system

L’activation des lymphocytes T (LT) CD8 naïfs mène à leur différenciation en deux sous-populations d'effecteurs, les SLEC (short-lived effector cells) et MPEC (memory precursor effector cells). Après contrôle de l’infection, les SLEC meurent par apoptose tandis que les MPEC deviennent des cellules mémoires qui protègent contre la réinfection. Peu de choses sont connues sur le rôle des mécanismes post-traductionnels, tel que la déubiquitination lors de la différenciation des LT CD8+. La déubiquitinase (DUB) BAP1 joue un rôle clé dans la différenciation thymique et dans le maintien des populations de LT matures. Elle interagit avec plusieurs partenaires comme YY1 et EZH2 dans des cellules autres que les LT. Certains de ces partenaires ont des rôles importants dans la biologie des LT CD8 notamment en contexte infectieux suggérant que BAP1 régule la réponse des LT CD8+ lors d’une infection. Afin de tester cela, des LT CD8 OT-I spécifiques pour le peptide ovalbumine dans lesquelles BAP1 a été surexprimé ont été transférés dans des souris infectées avec la bactérie Listeria monocytogenes codant pour l’ovalbumine (LM-OVA). Nos résultats au pic de la réponse démontrent un défaut de l’expansion clonale des LT CD8+, de la différenciation en SLEC et une augmentation de la différenciation en MPEC. Nous observons aussi une augmentation de la différenciation en LT centrale mémoire (TCM) au stade mémoire. Finalement, nous évaluerons aussi l’impact de la délétion de Bap1 dans la réponse des LT CD8+. Cela contribuera à une meilleure compréhension du rôle de l’ubiquitination dans la biologie des LT CD8+ dont l’importance est centrale dans la réponse face aux infections et au cancer. / Following antigen recognition, naive CD8+ T cells expand massively and differentiate into effector cells. After pathogen clearance, the short-lived effector cells (SLECs) die while memory precursor effector cells (MPECS) persist and differentiate into memory T cells to confer long-term protection against reinfection. The transcriptional network controlling the SLEC/MPEC differentiation is well characterized but little is known about the role of posttranslational modifications, such as deubiquitination, in this process. The deubiquitinase BAP1 interacts with multiple partners including YY1 and EZH2 that are important for CD8+ T cell response. BAP1 has been shown to participate in thymic differentiation and in the maintenance of mature peripheral T cells. However, the function of BAP1 during CD8+ T cell response to infection is unknow. To address this, we overexpressed BAP1 wild type (WT) in ovalbumin-specific (OT-I) CD8+ T cells by retroviral transduction and analysed their response after adoptive transfer into mice infected with Listeria monocytogenes encoding ovalbumin. The overexpression of BAP1 WT severely reduced CD8+ T cell expansion, SLEC differentiation and functionality. It also induces enhanced MPEC differentiation. In fact, we observed an increase in central memory CD8 T cell (TCM) differentiation 30 days following infection. Finally, we confirmed the presence of key partners of BAP1 complex in activated and naïve CD8+ T cells. As next steps, we will analyse the impact of BAP1-deficiency in CD8+ T cell response to infection. This will contribute to a better understanding of the role of deubiquitination in CD8+ T cell response