La vaccination muqueuse est un moyen efficace de lutter contre les pathogènes qui utilisent les muqueuses comme porte d'entrée. Cependant, la vaccination muqueuse avec des antigènes non réplicatifs nécessite l'utilisation d'adjuvants. Les molécules de la famille de la toxine du choléra, l'entérotoxine thermolabile d'E.coli (LT), la toxine du choléra (CT) ainsi que le mutant LT-R192G et les sous-unités B non toxiques de ces toxines (LTB et CTB) ont été montrées augmenter les réponses immunitaires contre des antigènes coadministrés par voie muqueuse. Cependant leur mécanisme d'action est complexe et reste encore mal connu et des différences entre molécules entières et sous-unités B ont été rapportées ainsi que, pour une même molécule, des différences selon le modèle utilisé. Dans ce travail, nous avons étudié les effets de ces cinq molécules sur les réponses anticorps ainsi que sur les lymphocytes T CD4 dans un modèle murin d'immunisation intrarectale avec des pseudoparticules virales de rotavirus (VLP-2/6). Chez les souris non immunisées, nous avons montré que ces molécules, à l'exception de la CTB, diminuent in vitro les lymphocytes T régulateurs naturels CD4+CD25+Foxp3+, probablement par un mécanisme d'apoptose. Chez les souris immunisées, toutes les molécules étudiées induisent une même réponse anticorps sérique et fécale spécifique des VLP-2/6, qu'il s'agisse des molécules entières connues pour leur fort pouvoir adjuvant ou des sous-unités B qui, elles, ont été rapportées avoir un plus faible effet adjuvant voire un effet tolérogène dans certaines études. Concernant la réponse T CD4, les réponses spécifiques de l'antigène et de l'adjuvant ont été analysées. Des différences importantes ont été mises en évidence entre ces molécules. Notamment, seules les molécules entières (LT, LT-R192G et CT) induisent la production d'IL-2 et l'activation de lymphocytes T CD4+CD25+Foxp3- mémoires spécifiques de l'antigène tout en permettant la mise en place d'une régulation médiée par des lymphocytes T régulateurs CD4+CD25+Foxp3+ (boucle d'autorégulation), qui pourraient jouer un rôle majeur lors d'une réponse secondaire, afin d'éviter les réactions inflammatoires délétères. Malgré ces différences, toutes les molécules étudiées induisent la production d'IL-17, suggérant le rôle majeur de cette cytokine dans l'effet adjuvant.L'influence de la voie d'administration sur ces effets est en cours d'étude grâce à la comparaison avec la voie intranasale

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O citomegalovírus (CMV) é uma séria ameaça aos receptores de transplante de medula óssea. A reativação está associada com uma imunidade mediada por células TCD8+ defeituosa. Nosso objetivo foi correlacionar as diferentes subpopulações de células TCD8+ com a reconstituição imunológica dos pacientes, especificamente a imunidade anti-CMV, analisando as subpopulações de células T infundidas nas diferentes modalidades de transplante de medula óssea. Receptores de transplante alogênico de células tronco mobilizadas para o sangue periférico (n=16) ou coletadas diretamente da medula óssea (n=28) e receptores de transplante autólogo de células tronco mobilizadas para o sangue periférico (n=22) foram avaliados. Verificamos que as transferências de células mobilizadas para o sangue periférico dos doadores, tanto nos transplantes alogênicos como autólogos, são proporcionalmente enriquecidas por subpopulações de células memória efetora e efetora, comparadas às transferências de células procedentes diretamente da medula óssea. Este enriquecimento por subpopulações de células TCD8+ mais diferenciadas foi também correlacionado com maior número de células contendo altos níveis de granzima B, considerado um marcador para linfócitos citotóxicos, sendo também encontrado em maior número nas transferências de células do sangue periférico. Entretanto, no pós-transplante, observou-se que somente os receptores de transplante autólogo de células tronco mobilizadas para o sangue periférico, e não os das outras modalidades de transplante, exibiam números elevados de células T CD8+ de memória-efetora e efetora. Ao mesmo tempo, estes receptores apresentaram menos freqüentemente episódios de reativação pelo CMV, e mais freqüentemente produziram IFN-gama em resposta ao CMV. Portanto, a transferência de células do sangue periférico, desde que em ambiente autólogo, está associada não só com a transferência de células TCD8+ com um fenótipo mais maduro, mas também com uma persistência mais prolongada das mesmas, podendo proporcionar uma resposta imunológica antiviral mais rápida e eficiente, como esperado para as células de memória versus naïve. / Cytomegalovirus (CMV) is a serious threat to the recipients of bone marrow transplantation. Reactivation is associated with defective CD8+ T cell-mediated immunity. We aimed to correlate the different subsets of CD8+ T cells with the patients\' immune reconstitution, specifically anti CMV immunity, by analyzing the CD8+ T cell subsets infused in the different types of bone marrow transplantation. Recipients of allogeneic transplant of peripheral blood stem cells (n=16) or bone marrow (n=28) and recipients of autologous transplant of peripheral blood stem cells (n=22) were evaluated. We show that infusions of stem cells derived from donor\'s peripheral blood, either allogeneic or autologous, are proportionally enriched for the memory-effector and effector phenotypes, compared to the infusions of stem cells of bone marrow origin. This increased number of more differentiated subsets of CD8+ T cells was also correlated with an increased number of cells containing high levels of granzyme B, which is another reliable marker of cytotoxic lymphocyte, and which was also more evident in autologous recipients. However, post-transplant, we observed that only the recipients of autologous peripheral blood cells, and not the recipients of the other transplant modalities, exhibited very high numbers of memory-effector and effector TCD8+ cells. At the same time, they less frequently presented CMV reactivation, and more frequently produced IFN-gama in response to CMV antigens. Thus, transfer of stem cells from peripheral blood, provided in an autologous setting, is associated with transfer and prolonged survival of CD8+ T cells with a more mature phenotype, which may provide a more rapid and efficient anti-viral immune response, as expected for memory versus naïve cells.

Apžvelgiami klinikiniai tyrimai atlikti VU Imunologijos institute Molekulinės imunologijos laboratorijoje, bendradarbiaujant su Vilniaus universitetinės Greitosios pagalbos ligoninės Bendrosios chirurgijos centro Ginekologijos skyriumi bei „Vaisingumo klinika“. Tyrimams atlikti buvo gauti du Lietuvos Bioetikos komiteto leidimai. Darbo tikslas - nustatyti gimdos gleivinės imunines ląsteles bei įvertinti jų vaidmenį reprodukcijos procese. Medžiaga ir metodai. Tyrimuose dalyvavo vaisingos moterys (kontrolinė grupė) (n=142), nevaisingos moterys (121), moterys patyrusios savaiminį persileidimą (n=35) ir endometrioze sergančios moterys (n=181). Naudoti tyrimo metodai: ląstelių morfologiniam įvertinimui - citologinis, imuninių ląstelių fenotipo nustatymui - tėkmės citometrijos, tirpių medžiagų (citokinų, HLA-G molekulių) koncentracijos nustatymui – imunofermentinis metodas. Rezultatai ir išvados. Menstruacinio ciklo metu kito endometriumo imuninių ląstelių sudėtis, limfocitų ir makrofagų aktyvacijos molekulių ekspresija: priešmenstruaciniu periodu daugėjo makrofagų (proliferacijos fazėje – 7,3±2,8%, vėlyvos sekrecijos fazėje - 13,7±3,1%) ir NK ląstelių (proliferacijos fazėje – 18,3±5,8%, vėlyvos sekrecijos fazėje – 51,1±9,8%). Didžiausias skaičius aktyvuotų makrofagų gimdos gleivinėje, ekspresuojančių CD69 ir CD54 molekules, buvo randamas proliferacijos fazėje (14,3±5,6% ir 26,2±4,8% atitinkamai). Decidualiniame audinyje nustatėme ypatingo fenotipo intensyviai CD56... [toliau žr. visą tekstą] / Clinical tests performed in the Laboratory of Molecular Immunology of the Institute of Immunology of Vilnius University in cooperation with the Gynaecological Department of the General Surgery Center of Vilnius University Emergency Aid Hospital and Fertility Clinic, Vilnius are reviewed. Two permissions have been obtained from the Lithuanian Committee of Bioethics for carrying out the tests. The aim of the study was to determine endometrial immune cells and to evaluate their role in the reproduction process. Materials and methods. The following groups of women took part in our study: fertile women (they formed control group) (n=142), infertile women (n=121), women after miscarriage (n=35) and women with endometriosis (n=181). The following laboratory methods were used: cytological (to define the morphology of cells); flow cytometry (for detection of the phenotype of immune cells) and immunoenzyme assay – to quantify the concentration of soluble substances, such as cytokines and HLA-G molecules. Results and Conclusions. Composition of the endometrial immune cells, expression of lymphocyte and macrophage activation molecules has been changing during the menstrual cycle. In the pre-menstrual period the number of macrophages and NK cells has increased: in the stage of proliferation-7.3±2.8%; in the late stage of secretion – 13.7±3.1% and in the stage of proliferation – 18.3±5.8%, in the late stage of secretion – 51.1±9.8, respectively. The highest amount of activated macrophages... [to full text]

La candidose oro-pharyngée (COP) est l’infection fongique opportuniste la plus commune chez les individus infectés par le VIH-1. La production des cytokines Il-17 et Il-22 par les lymphocytes Th17 est importante lors de la résolution de la COP, puisque ces cytokines induisent la production de peptides antifongiques et le recrutement des neutrophiles polymorphonucléaires. Toutefois, les lymphocytes Th17 sont préférentiellement déplétés chez les individus infectés par le VIH-1. Le modèle de COP chez la souris transgénique (Tg) CD4C/HIVMutA, exprimant les gènes nef, env et rev du VIH-1, permettra de déterminer si des altérations quantitatives et/ou fonctionnelles des sous-populations de lymphocytes T CD4+ causent la sensibilité à la candidose. Les sous-populations Th1, Th2, Th1Th17, Th17 et Treg, ainsi que leurs précurseurs, les lymphocytes T CD4+ naïfs, sont sévèrement déplétées dans les ganglions cervicaux de la souris Tg. Cependant, les lymphocytes T CD4+ naïfs conservent la capacité à se différencier in vitro en présence de cytokines polarisantes et à produire les cytokines typiques des diverses sous-populations. De plus, les cytokines requises pour la polarisation des lymphocytes T CD4+ naïfs n’étaient pas réduites dans les ganglions cervicaux des souris Tg, 7 jours après le début de l’infection. Les gènes S100a8, Ccl20, Il17 et Il22 étaient surexprimés en réponse à la COP chez la souris non-Tg, mais pas chez la souris Tg. Le traitement de souris Tg infectées à l’aide de la combinaison des cytokines Il-17 et Il-22 réduit significativement la charge fongique buccale de C. albicans et le nombre d’hyphes dans l’épithélium de la langue et restaure la capacité à surexprimer des gènes S100a8, Ccl20 et Il22. Ces résultats démontrent que la perturbation de l’induction de l’immunité innée par l’Il-17 et l’Il-22 augmente la susceptibilité à la COP chez la souris Tg. / Oropharyngeal candidiasis (OPC) is the most common opportunistic fungal infection in HIV-infected individuals. OPC resolution involves Il-17 and Il-22 production by Th17 cells through oral antifungal peptide production and polymorphonuclear neutrophil recruitment. Conversely, Th17 cells are preferentially depleted in HIV-infected individuals. The OPC model in transgenic (Tg) mice expressing nef, env and rev from the HIV-1 genome enables the study of the quantitative and functional defects of the CD4+ T-cell subpopulations. The Th1, Th2, Th1Th17, Th17 and Treg subpopulations, as well as naïve CD4+ T-cell precursors, are severely depleted in the cervical lymph nodes (CLNs) of Tg mice. However, the differentiation capacity of naïve CD4+ T-cells in response to polarizing cytokines was maintained in vitro in Tg mice, as well as their ability to produce the signature cytokines of the various subpopulations. Moreover, the polarizing cytokines were not reduced in the CLNs of Tg mice, 7 days after infection. The S100a8, Ccl20, Il17 and Il22 genes were up-regulated in response to OPC in non-Tg mice, but not in Tg mice. Treatment of infected Tg mice with a combination of Il-17 and Il-22 cytokines significantly reduced the oral fungal burdens of C. albicans as well as the number of hyphae in the tongue epithelium. Treatment also restored S100a8, Ccl20 and Il22 up-regulation in Tg mice. These results show that defective induction of innate immunity, normally mediated by Il-17 and Il-22, increases the susceptibility to OPC in these Tg mice.

L’immunothérapie tumorale à médiation cellulaire est un traitement qui utilise le système immunitaire des patients afin d’induire une réponse des lymphocytes T CD8+ (T CD8+) contre la tumeur. Cette réponse est produite suite à la reconnaissance des antigènes par les T CD8+. Ces cibles sont appelées antigènes tumoraux (TAA) et définies comme des protéines exprimées par les cellules cancéreuses mais absentes des tissus normaux. Par une approche bio-informatique, notre laboratoire a identifié Dickkopf-1 (DKK1), une protéine inhibitrice de la voie de Wnt, comme un TAA potentiel. Une immunothérapie à médiation cellulaire efficace requiert l’identification de TAA candidats pertinents. Le traitement de patients par immunothérapie pourrait également être améliorées par l’augmentation de la puissance d’action anti-tumorale ainsi que la persistante des T CD8+ spécifiques aux TAA. Ce projet de doctorat se divise en deux parties : 1- La caractérisation de l’expression de DKK1 dans les cancers communs et la détermination de son immunogénicité afin de valider sa candidature comme TAA. 2- La reprogrammation des T CD8+, de patients atteints d’un cancer commun, vers un phénotype moins différentié afin d’augmenter leur potentiel anti-tumoral et leur persistance. Dans le premier objectif, nous avons caractérisé l’expression de DKK1 dans le cancer du sein et dans d’autres cancers communs. Le profil d’expression de DKK1 a été étudié par RT-PCR et par ELISA dans plusieurs lignées cellulaires de cancer et dans les tissus normaux. L’expression de DKK1 a aussi été étudiée dans des échantillons cliniques provenant de cancers du sein, du poumon et du rein. Trente pourcents (30%) des tumeurs provenant d’un cancer du sein exprimaient DKK1. La moitié des tumeurs DKK1(+) était triple négative, donc pas de récepteurs d’œstrogène et de progestérone et était Her-2/neu(-) (ces patientes ont des possibilités de traitements très restreintes). De plus, 50% des échantillons cliniques de tumeurs du poumon et 30% des tumeurs de rein exprimaient DKK1. Les observations effectuées dans le cancer du poumon ont été, par la suite, corroborées par d'autres groupes qui ont montré une corrélation entre l'expression de DKK1 et un mauvais pronostic. Après avoir confirmée l’expression de DKK1 dans les cancers communs, justifiant ainsi sa candidature comme TAA, nous avons évalué l’immunogénicité de DKK1. Pour ce faire, nous avons effectué des stimulations in vitro de cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) de patient(e)s atteint(e)s d’un cancer du sein ou du poumon avec des peptides dérivés de DKK1 pouvant être présentés par les complexes majeurs d’histocompatibilité (CMH) HLA-A*0201. Des clones de T CD8+ reconnaissant un peptide de DKK1 ont été identifiés et isolés. Par essai multiplex et cytométrie de flux intracellulaire, la polyfonctionnalité d’un ces clones T CD8+ spécifiques à DKK1 a été étudiée et a révélée un profil effecteur, renforçant ainsi la candidature de DKK1 comme TAA. Dans l’ensemble, les résultats obtenus dans cette première partie de thèse suggèrent une possible utilisation de DKK1 en immunothérapie contre les cancers communs, attribuable à son expression dans ces cancers et la possibilité de faire proliférer des T CD8+ effecteurs spécifiques à DKK1 à partir de sang de patients. Dans la seconde partie de cette thèse, je décrirai la manipulation in vitro des T CD8+ de patients atteints d’un cancer commun, afin d’augmenter la force et la durée de leurs fonctions anti-tumorales. Il a été démontré que des lymphocytes moins différentiés sont capables d’une réponse immunologique plus efficace et durable. Nous avons basé ce projet sur l’utilisation d’un inhibiteur pharmacologique de la GSK-3, pour activer de la voie de Wnt chez les T CD8+ et ainsi leur conférer un phénotype moins différentié, partageant des caractéristiques de la cellule naïve et de la cellule mémoire. Des cultures de T CD8+, spécifiques à des antigènes viraux, en présence de l’inhibiteur ont permis d’augmenter la sécrétion d’interféron (IFN)- et leur activité cytotoxique. Ces résultats indiquent un effet de l’activation de la voie de Wnt sur la fonction des T CD8+. Ces observations sont rapportées pour la première fois chez les T CD8+ humains et suggèrent une nouvelle stratégie, applicables à l’immunothérapie du cancer, afin de prolonger la persistance des cellules ainsi que leur activité anti-tumorale. En conclusion, ces travaux de recherche ont mené à la réalisation d’une étape très importante dans la validation de la candidature de DKK1 comme TAA pour les cancers communs, soit la démonstration de son expression dans ces cancers et son absence dans les tissus normaux dérivés d’organes importants. Ces travaux ont également mené à la démonstration de l’immunogénicité de DKK1, par l’identification d’un peptide de DKK1 reconnu par les T CD8+. De plus, l’étude de la polyfonctionnalité des T CD8+ spécifiques à DKK1 a révélée un profil effecteur favorable pour l’obtention d’une réponse anti-tumorale efficace. Ces découvertes pourraient servir à l’élaboration d’une stratégie d’immunothérapie à médiation cellulaire pour les cancers communs. Pour sa part, l’étude phénotypique et fonctionnelle de la modulation de la voie de Wnt dans les T CD8+ a donné lieu à l’observation d’un phénotype encore jamais rapporté chez l’humain, conférant aux T CD8+ un aspect moins différentié avec des caractéristiques propre à un phénotype mémoire. Ces résultats sont pertinents dans l’amélioration de l’immunothérapie du cancer, passant par l’augmentation de la persistance des lymphocytes. En résumé, les résultats présentés dans cette thèse de doctorat fournissent des évidences indéniables quant à la validation de DKK1 comme TAA pour une immunothérapie à médiation cellulaire des cancers communs. Ces résultats fournissent également des preuves quant à la pertinence de la reprogrammation des T CD8+ par l’activation de la voie de la voie de Wnt, afin de générer des lymphocytes médiateurs plus efficaces pour ce type de thérapie. / Cell-mediated cancer immunotherapy is based on the priming of the patient’s CD8+ T lymphocytes (CD8+ T cells) to mediate an immune response directed against the tumour. This anti-tumour response is antigen-specific and directed against tumour associated antigens (TAA), which are defined as proteins expressed principally by cancer cells and absent from non-malignant tissues. By utilizing a bio-informatic approach, we identified the gene DKK1, a Wnt pathway inhibitor, as a potential TAA. This was an important novel finding as the identification of a new TAA is one of the key elements to enhance cell-mediated cancer immunotherapy. Furthermore, patient treatment options may also be improved through the amplification of the force and duration of the anti-tumour immune response mediated by TAA specific T cells. This thesis is divided in two parts: 1- The characterization of DKK1 expression and immunogenicity in common cancers as validation of TAA candidate. 2- The reprogrammation of CD8+ T cells from patient with common cancers to restore a less-differentiated phenotype in an attempt to improve their anti-tumour response. We first characterized DKK1 expression in breast cancer and other common cancers. In order to prove its specificity to malignant tissues, the DKK1 expression profile was initially established by RT-PCR and ELISA assay using cancer cell lines and in RNA panels from normal tissues. DKK1 expression was also described using clinical samples from breast, lung and kidney cancers. We found that 30% of breast cancer clinical samples were positive for DKK1 expression. Interestingly, half of the triple negative breast cancer tumours (negative for the expression of progesterone and estrogen receptors and Her-2/neu) were DKK1 (+). Moreover, 50% of the lung cancer and 30% of the kidney cancer clinical samples were also DKK1 (+). These results have been corroborated by other groups who recently reported similar observations in lung cancer with a correlation with poor prognosis. After confirming that the DKK1 gene expression profile in common cancer qualifies DKK1 as a relevant TAA, we then explored its immunogenicity. To do so, we performed in vitro stimulations of peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from lung and breast cancer patients with DKK1-derived synthetic peptides, which were selected for their capacity to be presented by the major histocompatibility complex (MHC) HLA-A*0201. With this method, we identified and isolated CD8+ T cell clones with a specificity unique for one DKK1 peptide. Cytokine secretion profile of anti-DKK1 T cells was established by cytokine mutiplex assay and flow cytometry. This study revealed that DKK1-specitfic CD8+ T cells had an effector profile with polyfunctionality proprieties, thereby reinforcing DKK1 as a TAA candidate. Altogether, the results obtained in this first part of this thesis suggest the possible use of DKK1 in common cancer immunotherapy as it is principally expressed by malignant tissues and can generate the activation of effector CD8+ T cells. In the second part of this thesis, I will describe in vitro manipulations of patients’ CD8+ T cells in the goal of augmenting their longevity and the strength of the anti-tumour response. Previous research revealed that a less-differentiated phenotype correlated with an augmented capacity of persistence and the intensity of the T cell response. For this project, we generated less-differentiated CD8+ T cells by activating the Wnt pathway with a pharmalogical inhibitor of GSK-3. These less-differentiated T cells shared a phenotype of both naive and memory T cells. As for their immune functions, viral antigen specific CD8+ T cells cultured with the inhibtitor showed an elevation in interferon (IFN)-γ production and cytotoxic activity. This represent the first report of such observations in humans CD8+ T cells and suggest a new stategy to prolonge the persistence of T cells in a cancer immunotherapy setting. In conclusion, this work has strongly contributed to the validation of DKK1 as a TAA for common cancers, as it is expressed in malignant tissues and relatively absent in form normal tissues. It demonstrated the immunogenicity of DKK1 with the identification of a DKK1 peptide recognized by CD8+ T cells. Moreover, these DKK1-specific CD8+ T cells appear to be polyfunctional with an effector profil, which is favorable to mount a potent anti-tumour response. These findings could serve in novel strategies to be exploited in cell-mediated immunotherapy against common cancers. Furthermore, the phenotypic and functional study of the Wnt pathway activation resulting in a less-differentiated CD8+ T cells, generated observations that had never been reported in humans. These findings are relevant for cancer immunotherapy because they could help generate less-differentiated cells with augmented persistance and anti-tumorale capacities. Altogether, the results presented in this doctoral thesis provide significant evidence that DKK1 may serve as a TAA in cell-mediated immunotherapy for patients affected by common cancers and that reprogramming of CD8+ T cells through activation of the Wnt pathway could generate more effective mediator for this type of treatment.

T-lymphocytes are an essential cell type of the adaptive immune system. Due to their importance in immune responses and disorders, the molecular mechanisms leading to T-lymphocyte activation have been the subject of extensive research which has translated into important therapeutic developments. Early signalling events involving tyrosine phosphorylation are well characterised. However, later events involving other post-translational modifications are less well understood. Several studies have provided evidence suggesting a role for protein arginine methylation in T-lymphocyte activation. Arginine methylation is an essential post-translational modification in mammals and yet has not been extensively studied. No large scale analysis of arginine methylation sites has been performed. To gain insight into the role of protein arginine methylation in T-lymphocyte activation, the aims of this work were to: 1. Establish whether levels of arginine methylation are altered during Tlymphocyte activation 2. Use mass spectrometry based proteomics to identify arginine methylated proteins in the T-lymphocyte proteome 3. Further characterise an arginine methylated protein important to Tlymphocyte activation Arginine methylation was found to be induced after long term (>20 hours) stimulation of primary T-lymphocytes. Large increases in the main protein arginine methyltransferase, PRMT1, were also observed. Enrichment and labelling methods were developed to detect arginine methylated peptides from T-lymphocytes by mass spectrometry. This resulted in the identification of 265 unique arginine methylation sites in 141 proteins. 204 of the methylation sites were novel and 103 of the proteins had not previously been described as arginine methylated. Individual arginine methylation sites were characterised before and after activation of T-lymphocytes, with some sites showing significant changes in abundance. Among the novel arginine methylated proteins discovered were Dynamin II, WASp and WIPF1. These proteins are involved in re-organisation of the actin cytoskeleton at the immunological synapse formed between a Tlymphocyte and an antigen presenting cell. The functional consequences of the arginine methylation sites inWASp were characterised. WASp is essential for T-lymphocyte activation and some initial evidence showed that one of the arginine methylation sites is important for WASp activation.

Les maladies autoimmunes sont des affections chroniques, le plus souvent invalidantes, qui touchent plus de 5% de la population dans les pays développés. L’autoimmunité résulte de la rupture des mécanismes de tolérance du système immunitaire vis-à-vis des autoantigènes exprimés par les tissus de l’organisme, entraînant la destruction d’un ou de plusieurs organes-cibles par les lymphocytes T et/ou B. L’hépatite autoimmune et le diabète autoimmun se caractérisent par la destruction sélective des hépatocytes et des cellules beta pancréatiques, respectivement. De plus en plus d’arguments suggèrent une implication des lymphocytes T CD8+ dans le déclenchement, la progression et la régulation des réponses associées à plusieurs maladies autoimmunes. Dans ce projet, nous avons suivi l’évolution de clones de lymphocytes T CD8+ spécifiques à un antigène particulier dont le site d’expression différait. Pour ce faire, nous avons développé deux nouveaux modèles murins double transgéniques par croisement entre une lignée de souris exprimant un TCR transgénique spécifique à la nucléoprotéine (NP) du virus de la chorioméningite lymphocytaire (LCMV), et une souris exprimant cette NP-LCMV : 1) uniquement dans les hépatocytes (modèle d’hépatite autoimmune), ou 2) simultanément dans le thymus et le pancréas (modèle de diabète autoimmun). L’avidité fonctionnelle des lymphocytes T CD8+ spécifiques à la NP chez les souris TCR transgéniques était inversement proportionnelle au niveau d’expression du TCR. Le répertoire lymphocytaire dans le thymus, la rate, les ganglions et le sang périphérique a été caractérisé pour chacune des lignées de souris double transgéniques, de même que la capacité fonctionnelle et le phénotype (marqueurs d’activation/mémoire) des lymphocytes T CD8+ autoréactifs. Chacun des deux nouveaux modèles présentés dans cette étude ont montré que les lymphocytes T CD8+ spécifiques à la NP sont aptes à briser la tolérance centrale et périphérique et à provoquer une réaction d’autoimmunité spontanée. Dans le modèle d’hépatite autoimmune, où l’expression de l’autoantigène était restreinte au foie, la surexpression du TCR transgénique a entraîné une délétion thymique quasi-totale des lymphocytes T CD8+ spécifiques à la NP prévenant le développement d’une hépatite spontanée. alors qu’un niveau de TCR comparable à celui d’une souris de type sauvage a permis une sélection positive des lymphocytes autoréactifs qui se sont accumulés dans le foie où ils se sont activés pour provoquer une hépatite autoimmune spontanée. Dans le modèle de diabète autoimmun, où l’autoantigène était exprimé dans le pancréas et le thymus, les souris des deux lignées double transgéniques ont montré une délétion thymique partielle, peu importe le niveau d’expression du TCR. Seuls les mâles adultes développaient un diabète spontané et une partie de leurs lymphocytes T CD8+ exprimaient une combinaison particulière de marqueurs d’activation/mémoire (CD44, CD122, PD-1). Cette population lymphocytaire était absente chez les souris femelles et les mâles sains. L’étude de la tolérance des lymphocytes T CD8+ autoréactifs dans nos deux nouveaux modèles murins double transgéniques a permis d’identifier des mécanismes alternatifs possiblement impliqués dans la tolérance et l’activation, et de mieux comprendre le rôle des lymphocytes T CD8+ autoréactifs dans le processus autoimmun menant à l’hépatite autoimmune et au diabète autoimmun. Ces découvertes seront utiles pour développer de nouvelles approches thérapeutiques ciblant les lymphocytes T CD8+ autoréactifs. / Autoimmune diseases are chronic and often invalidating disorders affecting more than 5% of the population in developed countries. Autoimmunity results from a breach in tolerance mechanisms towards autoantigens expressed in tissues and organs leading to the destruction of one or more target-organs by T and/or B lymphocytes. Autoimmune hepatitis and autoimmune diabetes are characterised by selective destruction of hepatocytes or pancreatic beta cells respectively. Accumulating evidences suggest a direct implication for CD8+ T cells in initiation, progression and regulation processes associated with many autoimmune diseases. To study the development of CD8+ T cell clones towards a particular antigen whose expression site was different, we developed two new double transgenic mice models. Each mice model was obtained after breeding of a mouse expressing a TCR specific for the nucleoprotein (NP) from lymphocytic choriomeningitis virus (LCMV) with a second mouse expressing this LCMV-NP either 1) exclusively in hepatocytes (autoimmune hepatitis model), or 2) broadly in the pancreas and thymus (autoimmune diabetes model). The functional avidity of the NP-specific CD8+ T cells clones in TCR transgenic mice lines was inversely correlated with their respective TCR expression level. The lymphocyte repertoire was characterized in each line of double transgenic mouse, and functional capacities and phenotype (activation/memory markers) of NP-reactive CD8+ T cells were assessed. Both new models of double transgenic mice showed that NP-reactive CD8+ T cells could break central and peripheral tolerance and provoke a spontaneous autoimmune response. In the autoimmune hepatitis model, where autoantigen was expressed only in the liver, overexpression of the transgenic TCR led to massive thymic deletion of the NP-specific CD8+ T cells and no hepatitis developed, whereas TCR expression matching wild-type level allowed positive selection of autoreactive CD8+ T cells which accumulated in the liver, became activated and led to hepatitis development. In the autoimmune diabetes model, where autoantigen was expressed both in the pancreas and thymus, both double transgenic mouse lines showed a partial thymic deletion of NP-specific CD8+ T cells, regardless of the TCR expression level. Only adult male mice developed spontaneous diabetes, and a population of their autoreactive CD8+ T cells expressed a singular combination of activation/memory markers (CD44, CD122, PD-1) which was not seen in female and healthy male mice. The study of the tolerance of autoreactive CD8 + T cells in our two new double transgenic mouse models led us to identify alternative mechanisms potentially involved in tolerance and activation, and to better understand the role of autoreactive CD8 + T cells in the autoimmune processes leading to autoimmune hepatitis and autoimmune diabetes. These findings will be useful in developing new therapeutic approaches targeting autoreactive CD8+ T cells

Les kinines sont des peptides vasoactifs et des neuromédiateurs centraux impliqués dans le contrôle cardiovasculaire, la douleur et l’inflammation. Leurs actions sont relayées par deux types de récepteurs couplés aux protéines G : le récepteur B2 (RB2), constitutif, et le récepteur B1 (RB1), inductible en présence de lésions tissulaires, de cytokines pro-inflammatoires, d’endotoxines bactériennes et dans certaines pathologies tel que le diabète. Le diabète sucré augmente à l’échelle mondiale et son étiologie est complexe; il aggrave les infections sévères et augmente la mortalité par hyperbactériémie résistante à un contrôle thérapeutique et une prise en charge en soins intensifs. Les décès surviennent dans la grande majorité des cas à la suite de l'apparition d'une coagulation intra- vasculaire disséminée (CIVD). Ce projet a pour but d’étudier le rôle du RB1 dans la CIVD dans un modèle de diabète de type 1 induit par la streptozotocine (STZ) (Article 1) et dans l’insulite (Article 2). La CIVD est produite par l’injection de lipopolysaccharide (LPS, 2 mg/kg, i.p.), 4 jours après le traitement à la STZ (65 mg/kg, i.p.). Dans le premier article, nous avons montré une augmentation significative de l'œdème et de la perméabilité vasculaire par le bleu d’Évans dans le rein, le poumon, le coeur et le foie chez les rats traités au LPS et/ou à la STZ, une situation qui favorise une hémoconcentration et le développement d'un état d'hypercoagulabilité. Nous avons aussi montré la présence d'indices de thrombus et de lésions tissulaires dans l'étude histologique ainsi qu’une augmentation de l'expression du RB1 dans le coeur, le rein et les plaquettes sanguines. Un traitement avec l’antagoniste du RB1, le SSR240612, a corrigé l’apparition de ces anomalies et a rendu normale la glycémie chez les rats STZ et l’hyperthermie induite par le LPS. De même, le SSR240612 a nettement amélioré la survie des animaux. Les bénéfices du SSR240612 ont été reproduits par l’inhibition de la iNOS avec le 1400W et de la COX-2 avec l’acide niflumique, suggérant que les médiateurs de ces enzymes pro-inflammatoires agissent en aval du RB1.Dans le deuxième article, le rat STZ est traité du jour 4 au jour 7 avec le SSR240612 (10 mg/kg/jr per os). Cet antagoniste du RB1 bloque l’infiltration du pancréas par les macrophages et les lymphocytes TCD4+ qui sont porteurs du RB1. L’antagoniste prévient aussi l’augmentation de l’expression de la iNOS, du TNF-α, du RB1 et du TRPV1 dans le pancréas des rats diabétiques. Le traitement avec l’antagoniste du RB1 a limité la perte des cellules β des îlots de Langerhans et a corrigé l’hypoinsulinémie et l’hyperglycémie. Ces deux études mettent en lumière un rôle important du RB1 dans la létalité associée au choc septique, à la thrombose et à l’insulite. Par conséquent, le RB1 représente une cible thérapeutique prometteuse dans le traitement du diabète et de ses complications. / Kinins are vasoactive peptides and central neuromediators involved in cardiovascular control, pain and inflammation. Their effects are mediated by two G protein-coupled receptors: the constitutive B2 receptor (B2R) and the inducible B1 receptor (B1R) that is upregulated during tissue injury, in the presence of proinflammatory cytokines, bacterial endotoxins and diabetes. Diabetes has reached epidemic level and its etiology is complex. Diabetes mellitus worsens severe infections and increases mortality caused by hyperbacteremia resistant to therapeutic control and management in intensive care units. Mortality is largely secondary to the occurrence of disseminated intravascular coagulation (DIC). This project examines the role of B1R in DIC in a model of type 1 diabetes induced by streptozotocin (STZ) (Article 1) and insulitis (Article 2). DIC was induced by injection of lipopolysaccharide (LPS, 2 mg/kg i.p.) four days after treatment with STZ (65 mg/kg, i.p.). In the first article, we have shown a significant increase in edema and vascular permeability (Evans blue) in kidney, lung, heart and liver in rats treated with LPS and/or STZ, increasing the haemoconcentration and the development of hypercoagulability state. Also, we showed the presence of thrombus formation and tissue damage by histological studies, and increased expression of B1R in the heart, kidney and platelets. Treatment with the B1R antagonist, SSR240612, alleviated all those abnormalities, in addition to reducing hyperglycemia in STZ rats, LPS-induced hyperthermia and improving survival. The beneficial effects of SSR240612 were reproduced by the inhibition of iNOS with 1400W and of COX-2 with niflumic acid, suggesting that the mediators of these proinflammatory enzymes act downstream to B1R. In the second article, STZ rats were treated with SSR240612 (10 mg/kg/d, per os) from day 4 to day 7. This B1R antagonist blocked the infiltration of the pancreas by macrophages andTCD4+ lymphocytes which express B1R. The antagonist also prevented the increased expression of iNOS, TNF-α, B1R and TRPV1 in the pancreas of STZ-diabetic rats. The treatment with the B1R antagonist limited the loss of Langerhans β cells, which improved plasma insulin and normalized hyperglycemia. These studies highlight a primary role for B1R in lethality associated with septic shock, thrombosis and insulitis. Therefore, kinin B1R is a promising therapeutic target in the treatment of diabetes and its complications.

L’infection au VIH s’accompagne souvent de dérégulations du compartiment des lymphocytes B qui nuisent à la génération de réponses efficaces. En effet, détectées tôt après l’infection, ces dérégulations perdurent, ne sont pas totalement restaurées par la thérapie, et mènent souvent à des manifestations auto-immunes et lymphomes. Une étude longitudinale de notre groupe, effectuée avec des cellules mononucléées du sang circulant provenant de patients VIH+ avec différents types de progression clinique, a démontré qu’un niveau élevé de BLyS chez des individus VIH+ progresseurs était associé à une dérégulation des fréquences de populations de cellules B avec augmentation de cellules innées de la zone marginale (MZ) présentant des caractéristiques d’immaturité et d’activation. Au contraire, chez des individus VIH+ non-progresseurs avirémiques ou contrôleurs d’élite, les niveaux de BLyS étaient dans la normale et ce sont les fréquences de cellules B MZ plus matures qui étaient diminuées. La résistance au VIH pourrait aussi impliquer le contrôle de BLyS et son impact sur les cellules B. De ce fait, nous avons préalablement recruté une cohorte de travailleuses du sexe (TS) à Cotonou (Bénin) dans laquelle nous avons identifié des femmes qui demeurent séronégatives malgré une exposition soutenue au virus. Nous avons mesuré les niveaux de BLyS dans le sang et dans les lavages cervico-vaginaux (CVL) de TS VIH- et les avons comparés à ceux mesurés chez des TS VIH+ et un groupe contrôle de non-TS VIH- . Nous avons trouvé que les niveaux de BLyS dans le sang et le CVL des TS VIH- étaient inférieurs à ceux des TS VIH+ et des non-TS VIH-. Le niveau d’expression de BLyS à la surface des lymphocytes T, monocytes et cellules dendritiques de TS VIH- était augmenté, mais à un niveau moindre que les TS VIH+. Chez les TS VIH+, les hauts niveaux de BLyS étaient concomitants avec une dérégulation du compartiment B caractérisée par une hyperglobulinémie, une augmentation de la fréquence de populations avec un profil immature/inné et une plus grande proportion de plasmablastes IgG vs IgA. Au contraire, les niveaux inférieurs de BLyS dans le sang des TS VIH- coïncident avec un compartiment B préservé, révélant que les lymphocytes B MZ peuvent être impliqués dans l’immunité naturelle au VIH. Ces résultats démontrent l’importance du contrôle des niveaux de BLyS et du maintien de l’intégrité du compartiment B dans la résistance au VIH. / HIV infection leads to B cell dysregulations that disrupt efficient immune responses. Detected early after infection, these dysregulations are lasting, are not totally resolved by therapy and often lead to auto-immune defects. We have shown that excess BLyS in plasma and on the surface of blood dendritic cells (DC) of HIV-infected progressors coincides with B cell dysregulation and increased frequency of “precursor” innate marginal zone (MZ)-like B cells. In contrast, BLyS levels were normal in elite-controllers and frequency of precursor MZ-like B cells was unaltered. Instead, percentages of MZ-like B-cells presenting a more “mature” profile were decreased in the blood of these individuals, suggesting peripheral recruitment of these cells could be beneficial to the control of disease progression. Based on this, we hypothesize that control of BLyS status and innate B cells could be relevant to the understanding of natural immunity to HIV. We previously established an ongoing cohort of heavily HIV-exposed female commercial sex workers (CSWs) in Cotonou (Benin) and identified individuals who remain HIV-uninfected after several years of active prostitution. Herein, we have measured BLyS levels in the blood and cervico-vaginal lavages (CVLs) of HIV-uninfected CSWs and have compared them to those of HIV-infected CSWs and control uninfected non-CSWs. We found that BLyS levels in the blood and CVLs of HIV-uninfected CSWs were lower when compared to HIV-infected CSWs and even to controls. BLyS surface expression on T-cells, monocytes, and DC of HIV-uninfected CSWs was increased, but to a significantly lower extent than those measured in HIV-infected CSWs, albeit higher than controls. In HIV-infected CSWs, high BLyS levels were concomitant with a dysregulated blood B-cell compartment, characterized by hyperglobulinemia, increased frequency of populations presenting immature and/or innate profiles and a higher proportion of IgG+ than IgA+ plasmablasts. In contrast, contained BLyS levels in the blood of HIV-uninfected CSWs coincided with a rather preserved B-cell compartment, which reveals that “mature” MZ-like B-cells could be involved in natural immunity against HIV. These results highlight the importance of a better understanding of B cell populations and BLyS in the context of HIV resistance.