Le Syndrome Néphrotique à Lésions Glomérulaires Minimes (SNLGM) et la glomérulonéphrite extra membraneuse (GEM) sont deux podocytopathies primitives d'origine immunitaire associant des altérations immunes et des atteintes podocytaires à l'origine d'un syndrome néphrotique. Cependant, bien que l'origine dysimmunitaire soit confortée par de nombreux arguments cliniques, les mécanismes impliqués restent obscurs. Initialement identifié dans les lymphocytes T (LT) de patients en phase de poussée de SNLGM, le gène c-mip est également exprimé dans les podocytes de patients atteints de SNLGM et de GEM, alors qu'il est physiologiquement réprimé. Ainsi, les objectifs de ce travail étaient : 1) appréhender le rôle de c-mip dans le LT d'une part à travers l'étude d'un modèle murin transgénique (Tg), et 2) comprendre la fonction de c-mip au niveau du podocyte grâce au modèle expérimental de GEM humaine induit chez le rat.Le modèle murin Tg Lck-cmip surexprime spécifiquement c-mip dans les LT matures périphériques. Cette surexpression est à l'origine d'un phénotype lymphocytaire altéré marqué par une accumulation de LT naïf, et une inhibition de la synthèse de cytokines de type TH1 et TH2, après une activation T spécifique ex vivo. Cette régulation négative est associée à une accumulation des formes inactives des kinases de la famille des Src et un blocage du recrutement des lipids rafts nécessaire à la formation de la synapse immunologique. Ces résultats suggèrent donc que c-mip est un régulateur négatif de l'activation T impliqué dans la signalisation proximale lymphocytaire et pourrait être impliqué dans l'hyporéactivité lymphocytaire observée chez les patients atteints de SNLGM actif.L'étude de la néphrite de Heymann passive, un modèle expérimental de GEM humaine, montre que l'induction podocytaire de c-mip coïncide avec l'apparition de la protéinurie. Cette surexpression est associée d'une part, à une diminution des taux de synaptopodine qui engendre une diminution de l'activité RhoA, à l'origine d'une désorganisation du cytosquelette podocytaire, et d'autre part à une induction de DAPK (death-associated protein kinase) et ILK (Integrin Linked Kinase) impliquées dans des phénomènes pro-apoptotiques. La cyclosporine A en inhibant l'expression de c-mip restaure les taux de DAPK et ILK ainsi que l'activité RhoA. Ainsi dans le podocyte, c-mip semble impliquer dans les troubles de la signalisation podocytaire aboutissant à une protéinurie néphrotique.C-mip semble donc jouer un rôle crucial dans les perturbations podocytaires et lymphocytaires observées chez les patients atteints de podocytopathies primitives et représente à ce titre une cible thérapeutique.Mots clefs :C-mip, Syndrome Néphrotique à Lésions Glomérulaires Minimes, Glomerulonéphrite Extra Membraneuse, signalisation proximale, lymphocyte T, podocyte, cytosquelette / Minimal Change Nephrotic Syndrome (MCNS) and Membranous Nephropathy (MN) are two primitive immune podocytopathies associating immune alterations and podocyte damage ultimately leading to proteinuria. Although the immune origin of the disease is corroborated by numerous clinical data, the mechanisms involved are still unknown. In previous works by the team, the c-mip protein was found expressed in T lymphocytes (TL) from patients with MCNS relapse, and in podocytes from MCNS and MN patients, while it is physiologically repressed. The aims of the present work were: firstly, to investigate the rôle of c-mip in TL by the study of Lck-cmip transgenic mice (Tg); secondly, to understand c-mip function in podocyte using a rat experimental model of human MN (Heymann nephritis).Transgenic mice overexpressed specifically c-mip in peripheral mature TL. This expression led to an altered TL phenotype characterized by accumulation of naïve LT associated with inhibition of TH1's and TH2's cytokines, after T-specific activation ex vivo. This negative regulation was correlated with an increase in the inactive forms of Src kinases and a blockage of the lipid raft clustering required for immunological synapse formation. These results suggest that (i) c-mip is a negative regulator of the proximal signaling events associated with TL activation involved in proximal signaling and (ii) it could be involved in the TL hyporeactivity described in SNLGM patients.In the study based on passive Heymann Nephritis, the experimental model of MN, the results highlight a correlation between podocyte expression of c-mip and proteinuria. This expression is associated, on the one hand, with a decrease in synaptopodin levels, which generate a decrease of RhoA activity resulting in podocyte cytoskeleton disorganization, and on the other hand with DAPK (Death Associated Protein Kinase) and ILK (Integrin Linked Kinase) induction, known to be involved in pro-apoptotic mechanisms. Cyclosporin A inhibited c-mip expression and restored the basal levels of DAPK, ILK and Rhoa activity. These results suggest that in podocyte, c-mip could be involved in proximal signaling alterations leading to nephrotic proteinuria.In conclusion, c-mip could play a crucial rôle in both the lymphocyte and podocyte alterations observed in patients suffering from primitive podocytopathies, strongly suggesting its potential as a therapeutic target in these disorders.Key words :C-mip, MCNS, MN, proximal signaling, Src kinase, T lymphocyte, podocyte, cytoskeleton

Objectifs : Les lymphocytes T régulateurs de par leur rôle primordial dans l'homéostasie de la réponse immune sont des cellules idéales pour une immunothérapie antigène-spécifique dans les maladies auto-immunes. Les lymphocytes T régulateurs de type 1 ou Tr1 sont caractérisées par une forte sécrétion d'IL-10, cytokine qui joue un rôle déterminant dans leur capacité à supprimer des réponses immunes pathologiques dans différents contextes. L'objectif de ma thèse est d'évaluer le potentiel thérapeutique de cellules Tr1 spécifiques du collagène de type II (col-Treg) dans deux modèles de polyarthrite rhumatoïde (PR) chez la souris. Méthode : Les clones Col-Treg ne possèdent pas de marqueurs membranaires spécifiques mais sont caractérisés par un profil cytokinique particulier (IL10highIL4negIFN-γint) et par leur capacité de suppression in vitro. Tout comme les Tregs naturels, ils expriment une quantité importante de GITR, de CD39 et de Granzyme B. Une simple injection de cellules Col-Treg réduit l'incidence et les symptômes cliniques de l'arthrite à la fois de manière préventive et curative, avec un impact significatif sur les anticorps anti-collagène de type II. En outre, l'injection de Tr1 antigène spécifique in vivo diminue de manière significative la prolifération des cellules T antigène spécifique. Conclusion : Nos résultats démontrent le potentiel thérapeutique des cellules Col-Treg dans deux modèles d'arthrite expérimentale prouvant que les cellules Col-Treg représente une nouvelle approche thérapeutique de choix pour le traitement des patients atteint de polyarthrite et réfractaires aux traitements actuels. / Objectives : Regulatory T (Treg) cells play a crucial role in preventing autoimmune diseases and are an ideal target for therapies to suppress inflammation in an antigen-specific manner. Type 1 Treg cells (Tr1) are defined by their capacity to produce high levels of IL10, which contributes to their ability to suppress pathological immune responses in several settings. The aim of my PhD was to evaluate the therapeutic potential of collagen type II-specific Tr1 (Col-Treg) cells in two models of rheumatoid arthritis (RA) in mice. Methods : Col-Treg clones were isolated and expanded from Collagen-specific TCR transgenic mice. Their cytokine secretion profile and phenotype characterization were studied. The therapeutic potential of Col-Treg cells was evaluated after adoptive transfer in collagen-antibodies- and collagen-induced arthritis models. The in vivo suppressive mechanism on effector T cell proliferation was also investigated. Results : Col-Treg clones are characterized by a cytokine profile (IL10highIL4negIFN-γint) and mediate contact-independent immune suppression. They also share with natural Tregs high expression of GITR, CD39 and Granzyme B. Single infusion of Col-Treg cells reduced incidence and clinical symptoms of arthritis both in preventive and curative settings, with a significant impact on collagen type II antibodies. Importantly, injection of antigen-specific type 1 Treg cells decreases significantly the proliferation of antigen-specific effector T cells in vivo. Conclusion : Our results demonstrate the therapeutic potential of Col-Treg cells in two models of RA, providing evidence that Col-Treg could be an efficient cell-based therapy for RA patients refractory to current treatments.

Les récepteurs d'antigènes des lymphocytes T (TCR) sont assemblés au cours du développement précoce de ces cellules dans le thymus suite à des recombinaisons complexes de gènes. Le réarrangement d'une chaine beta des TCR fonctionnelle (pré-TCR) déclenche des voies de signalisation intracellulaires qui entrainent la survie, l'expansion et la maturation des thymocytes. Par ailleurs, l'engagement des TCR à la surface des lymphocytes T (LT) matures par des antigènes conduit également à des cycles de prolifération qui permettent le développement de réponses immunitaires efficaces. Ces évènements cellulaires s'accompagnent de remaniements importants du réseau de microtubules et une redistribution des moteurs moléculaires, tels que la dynéine, qui véhiculent les structures cellulaires sur ces réseaux. Les mécanismes moléculaires et les conséquences physiologiques de ces remaniements sont peu connus dans les LT. Lis1 est un régulateur de la dynéine qui est mis à contribution dans la migration neuronale et la prolifération des cellules souches au cours du développement neural. Son rôle au sein du tissu lymphoïde est peu connu. Dans ce travail, nous avons utilisé des modèles de souris spécifiquement déficients en Lis1 dans les LT afin d'étudier les fonctions moléculaires, cellulaires et physiologiques de cette protéine dans ces cellules. Nous montrons que Lis1 joue un rôle essentiel dans le développement précoce des LT et dans l'homéostasie des LT matures. La déficience en Lis1 n'affecte pas le réarrangement de la chaine beta ou les évènements de signalisation déclenchés par le pré-TCR ou le TCR. Cependant, la prolifération des thymocytes ayant passé la beta-sélection ou des LT matures dont le TCR a été engagé, est fortement impactée. L'analyse fine de la mitose indique que la déficience en Lis1 ralentit fortement le processus mitotique, contrarie les remaniements intracellulaires conduisant à la métaphase et entraîne la répartition asymétrique du matériel génétique dans les cellules filles. L'analyse des réseaux de microtubules montre que l'absence de Lis1 entraîne l'amplification du nombre de centrosomes et l'augmentation des cellules multipolaires au cours de la mitose. Enfin, nous montrons que Lis1 favorise l'interaction de la dynéine avec la dynactine, indiquant que Lis1 joue un rôle important dans les LT pour relier la dynéine aux structures cellulaires qu'elle véhicule. En conclusion, nous avons montré que Lis1 est importante dans la distribution du matériel génétique au cours de la prolifération des thymocytes doubles négatifs et des lymphocytes T périphériques. / The T cell receptor (TCR) is assembled during the early development of T lymphocytes in the thymus after complexe genetic recombinations. The rearrangement of a functional TCR beta-chain (pre-TCR) triggers intracellular signaling pathways that cause the survival, expansion and maturation of thymocytes. The commitment of the TCR to the surface of mature T cells after antigen recognition also leads to proliferation allowing the development of effective immune responses. These cellular events go along with significant reorganization of the microtubule networks and a redistribution of molecular motors, such as dynein, which transport the cellular structures via this network. The molecular mechanisms and physiological consequences of the reorganization are poorly understood in T cells. Lis1 is a dynein regulator involved in neuronal migration and stem cells proliferation during neural development. Its role in lymphoid tissue is still unknown. In this study, we used mouse models specifically Lis1-deficient in T cells to study the molecular, cellular and physiological functions of this protein in T cells. We identifiy that Lis1 plays an essential role in the early development of T cells and in the homeostasis of mature cells. Lis1 deficiency does not affect beta-chain rearrangement or signaling events triggered by pre-TCR or TCR, but leads to the blockage of thymocyte cell division that have undergone beta-selection or mature T cells stimulated. Fine analysis of mitosis indicates that the deficiency of Lis1 strongly slows down the mitotic process, counteracts the cell changes leading to the metaphase and leads to asymmetric distribution of the genetic material in the daughter cells. Microtubule networks analysis shows that the absence of Lis1 induces centrosomes amplification and increase of multipolar cells during mitosis. Finally, we show that Lis1 promotes the dynein-dynactin interaction, indicating that Lis1 plays an important role in T cells to bind dynein to the cell structures it carries. In conclusion, we here described that Lis1 is important for the distribution of genetic material during double negative thymocyte and peripheral lymphocyte proliferation.

Notre équipe a démontré précédemment que les cellules dendritiques (DC) traitées par l’Acide Mycophénolique (DC-MPA) induisaient des lymphocytes T (LT) CD4+ régulateurs (iTreg). Dans ce travail, nous avons démontré que les iTreg supprimaient l’allocytotoxicité des LT CD8+ indépendants des LT CD4+. D’autre part, nous avons montré que des LT préactivés en conditions inflammatoires induisaient via CTLA-4 la synthèse d’IL-12 par les DC. Le blocage de CD28 dans les mêmes conditions inhibait la production d’IL-10 et d’Interferon-g mais n’affectait pas celle d’IL-12. Enfin, des LT préactivés par des DC allogéniques différenciées en présence d’IL-10 (DC-10) étaient hyporéactifs, mais de façon surprenante, étaient dénués d’activité régulatrice. Ce travail a montré pour la première fois chez l’homme la capacité des Treg induits à réguler l’allocytotoxicité des LT CD8+. Il suggère aussi que CTLA-4 exprimée par des LT préactivés orientait la réponse immunitaire vers Th1, via un ligand sur la DC, non commun avec CD28. / This work has studied several aspects of the regulation of the immune response in human. Works in our laboratory have previously demonstrated that Mycophenolic Acid-Treated Dendritic Cells (MPA-DC) induced CD4+ regulatory T cells (iTreg). In this work and for the first time in human, we demonstrated that allospecific iTreg suppressed helpless CD8+ T-Cells allocytotoxicity. On the other hand, we have shown that preactivated T-Cells in inflammatory conditions induce IL-12 synthesis by DC through CTLA-4 engagement. Blockade of CD28 in this interaction inhibited the production of IL-10 and Interferon-g without affecting that of IL-12. Finally, allogeneic DC differentiated in the presence of IL-10 (DC-10) induced T cell hyporesponsiveness without any regulatory activity. This work has highlighted the ability of allospecific iTreg to regulate CD8+ T-Cells allocytotoxicity and suggested that the engagement of CTLA-4 expressed by preactivated T cells polarized the immune response towards Th1, via a ligand on DC, different from that of CD28.

L’apport des modèles de transplantation chez le rongeur pour des protocoles d’induction de tolérance chez l’homme est limité. La création d’un modèle pré-clinique visant à induire une tolérance aux allogreffes chez le gros animal comme le porc s’avère pertinent. L’activation de cellules dendritiques (DC) porcines par le CD40L ou le mélange de TNFa, d’INFa et de LPS augmente l’expression des molécules B7, induit l’expression de novo de CD25 et augmente leur capacité allostimulatrices. Par ailleurs, le CD40L ou le mélange TNF+INF+LPS induit des DC orientant la réponse allogénique vers Th1 et Th17. Les lymphocytes T régulateurs naturels CD4+CD25+ porcins ont été mis en évidence grâce à l’expression de Foxp3. Une stimulation de cellules CD4+ par la PHA en présence de TGFß induit l’expression de Foxp3. L’ajout de rapamycine maintien cette expression et renforce l’activité suppressive ce qui pourrait être expliqué par le fait que la rapamycine bloque l’expression d’IL 17 induite par le TGFß. / The contribution of rodent models of transplantation for protocols of induction of tolerance in humans has been disappointing. It therefore seems relevant to create a pre-clinic model in large animals. The activation of swine dendritic cells (DC) by CD40L or a combination of TNF+INF+LPS increases the expression of B7 molecules and induced de novo expression of CD25 on DC associated with an increase of allogeneic lymphocyte stimulation ability. In addition, CD40L and TNF+IFN+LPS induced DC polarizing to Th1 and Th17 response respectively. Swine natural CD4+CD25+ regulatory T lymphocytes have been highlighted through the expression of Foxp3. Stimulation of CD4+ cells by PHA and IL-2 in the presence of TGFß induces the expression of Foxp3 and the addition of rapamycin enhances the suppressive activity while maintaining the expression of Foxp3. Rapamycin blocks the expression of IL-17 induced by TGFß. This effect could explain the increase of the suppressive activity caused by rapamycin.

L’inflammation de bas grade est un trait commun aux maladies cardiométaboliques (CMDs). Dans l’obésité et le diabète de type-2 (DT2) en particulier, l’insulino-résistance a été associée à une inflammation dans plusieurs tissus. L’objectif de ce travail est d’évaluer les interactions entre les altérations des cellules immunitaires et les perturbations du métabolisme dans les CMDs. Dans une première étude, nous avons étudié l’immunité intestinale et la production cytokinique des lymphocytes T (LT) jéjunaux de sujets minces et obèses et évalué la relation fonctionnelle entre LT et entérocytes. Nous montrons que la densité des LT est augmentée dans la muqueuse dans l’obésité et que l’augmentation de la production de cytokines par les LT de sujets obèses induit une résistance à l’insuline sur les entérocytes in vitro. Dans une deuxième étude, nous avons caractérisé les cellules MAIT (mucosal-associated invariant T cells), une sous-population de LT qui reconnait des métabolites bactériens dérivés de la vitamine B, dans le sang de 5 groupes de patients présentant différentes CMDs par rapport à des sujets contrôles. Dans tous les groupes de patients, nous observons une diminution des cellules MAIT circulantes qui est corrélée avec l’HbA1c. Nous montrons ex vivo que cette diminution pourrait être liée à une plus forte apoptose provoquée par une glucotoxicité. Nos résultats indiquent que l’environnement immunitaire intestinal pourrait participer aux perturbations métaboliques locales et systémiques dans l’obésité humaine. De plus, l’abondance de certaines cellules immunitaires, comme les MAIT, pourrait servir de marqueur précoce de la dysfonction cardiométabolique. / A common feature between cardiometabolic diseases (CMDs) is a state of chronic low-grade inflammation. In obesity and type-2-diabetes (T2D) notably, insulin resistance has been linked to inflammation in several tissues. The objective of this project is to evaluate the interactions between immune cell alterations and metabolic perturbations in CMDs. In a first study, we investigated intestinal immunity and cytokine production of intestinal T cells in a cohort of lean and obese subjects and evaluated the functional relationship between T cells and enterocytes. We demonstrated that T cell density and cytokine production was increased in the jejunal mucosa of obese subjects and promoted insulin resistance in enterocytes in vitro. In a second study, we characterized mucosal-associated invariant T (MAIT) cells, a subset of T cells recognizing bacterial vitamin B derivatives, in 5 groups of patients with different forms CMDs (metabolic syndrome, obesity, T2D, coronary artery disease with or without heart failure) compared to healthy subjects. We demonstrated that MAIT cell decrease is correlated with HbA1c and is a common feature in all CMD groups. In an ex vivo study, we show that their depletion in the blood could be explained by a higher propensity to apoptosis under high glucose concentrations. Altogether, our findings suggest that the jejunal immune microenvironment could participate in local and systemic metabolic perturbations in human obesity. We also demonstrate that the abundance immune cells, such as circulating MAIT cells could serve as an early marker of cardiometabolic dysfunction.

Les cellules endothéliales (CE) de la barrière hémato-encéphalique (BHE) ont une position cruciale à l'interface entre le système nerveux central (SNC) et les cellules circulantes du système immunitaire. Les lymphocytes T (LT) CD8 et CD4 sont des acteurs clés de la réponse immunitaire adaptative impliqués dans la physiopathologie de maladies inflammatoires du système nerveux central (SNC). Au cours de leur transmigration vers le SNC les LT interagissent avec les CE de la BHE. Ces cellules expriment des molécules de CMH de classe I et pourraient présenter des antigènes aux LTCD8, affectant ainsi leur comportement. L'objectif de mon projet de Thèse est de déterminer le rôle de la présentation antigénique par les CE de la BHE dans les maladies inflammatoires du SNC. Nous avons développé un modèle murin transgénique permettant l'expression conditionnelle par les CE de la BHE d'un antigène, l'hémagglutinine du virus Influenza (HA), permettant d'analyser in vitro et in vivo les interactions entre des LT spécifiques d'HA et les CE exprimant ou non l'antigène HA. La première partie du travail a consisté à déterminer si des LTCD8 activés spécifiques d'HA transférés dans les souris receveuses pouvaient être responsables d'une maladie inflammatoire du SNC liée à l'expression par la BHE de l'antigène cible. Les souris receveuses dont les CE de la BHE expriment HA, mais pas celles dont les CE n'expriment pas HA, développent après transfert un phénotype clinique causé par une apoptose des CE induite par des LTCD8 cytotoxiques et associé à des dommages tissulaires de la BHE et du SNC, témoignant que l'expression d'un antigène par la BHE peut induire une réponse immunitaire délétère affectant le SNC. La constatation chez ces souris d'une atteinte rétinienne et de l'oreille interne associée à la pathologie endothéliale de la BHE a permis de faire le rapprochement avec le syndrome de Susac, pathologie humaine orpheline liée à une atteinte endothéliale des vaisseaux du SNC, de la rétine et de l'oreille interne. La collaboration avec une équipe allemande a permis une analyse comparative entre notre modèle murin et des données immunologiques et anatomopathologiques issues de patients atteints d'un syndrome de Susac soulignant le rôle des LTCD8 cytotoxiques comme acteurs clefs des dommages endothéliaux observés dans le Susac, et sa probable nature auto-immune. Le bénéfice dans notre modèle de l'utilisation d'anticorps monoclonaux ciblant l'intégrine a4 permet de proposer dans le syndrome de Susac des perspectives thérapeutiques innovantes. La deuxième partie de ce travail était de déterminer si les CE de la BHE pouvaient se comporter comme des cellules présentatrices d'antigènes vis à vis des LT. Le transfert de LT CD8 spécifiques d'HA naïfs était associé, uniquement dans les souris receveuses dont les CE de la BHE exprimaient HA, à une prolifération des LTCD8 au niveau des organes lymphoïdes. / Endothelial cells (EC) of the blood brain barrier (BBB) have a crucial position at the interface between the central nervous system (CNS) and circulating cells of the immune system. CD8 and CD4 T cells are key actors of the adaptive immune response involved in pathophysiology of CNS inflammatory diseases. T cells interact with EC of the BBB during the transmigration course to the CNS. EC express MHC class I and can present antigens to CD8 T cells, affecting their behavior. In this context, our study aimed to determine the role of antigen presentation by EC of the BBB in CNS inflammatory diseases. We have developed a transgenic mouse model allowing conditional expression of a neo-antigen, Hemagglutinin of Influenza virus (HA) by EC of the BBB, allowing in vitro and in vivo analysis of the interactions between HA- specific T cells and EC expressing or not the HA antigen. In the first part of the work, we asked whether activated HA-specific CD8 T cells transferred in recipient mice could be responsible of CNS inflammatory disease linked to the expression of target antigen by the BBB. Recipient mice, which EC express HA, but not the control mice, which do not express HA, displayed apoptosis of EC and associated BBB and CNS tissue damages, resulting in development of clinical phenotype, showing that the expression of an antigen by the BBB can induce a deleterious immune response affecting the CNS. The finding in these mice of retinal and inner ear damages associated with BBB endothelial pathology enabled us to compare with Susac syndrome, an orphan human pathology associated with endothelial damages on CNS microvessels, branch retinal artery occlusions, and sensorineural hearing loss. The collaboration with a German team allowed a comparative analysis between our model and immunological and pathological data from patients with Susac Syndrome, highlighting the role of cytotoxic CD8 T cells as key players in endothelial damages observed in Susac syndrome, and the probable autoimmune nature of this pathology. The benefit in our model of the use of monoclonal antibody targeting a4 integrin allowed us to propose an innovative therapeutic perspective in Susac syndrome. The second part of the work was to determine if EC of BBB could behave as antigen presenting cells (APC) to T cells. Transfer of naïve HA-specific CD8 T cells was associated, only in recipient mice whose BBB EC expressed HA, to a proliferation of CD8 T cells in lymphoid organs. This observation reflected antigen accessibility to CD8 T cells recognition and the ability of EC of the BBB to provide the necessary signals in vivo for the activation and proliferation of transferred naïve HA-specific CD8 T cells, without being responsible for significative tissue damage to the CNS. From the transgenic mouse model we have developed a coculture model allowing in vitro analysis of the antigen presentation capacities by EC of BBB to HA-specific T cells, and the consequences on T cells activation. Our data showed that HA expression by BBB EC cultured in vitro is sufficient for activation of naïve HA-specific CD8 T cells, but is not associated with their proliferation. My Thesis work showed therefore that besides the role as anatomical barrier of the CNS, the BBB EC are involved in pathophysiology of CNS inflammatory diseases, and can behave like semi-professional antigen presenting cells participating in immune response regulation affecting the CNS.

Les interférons de Type I (IFN) sont des cytokines produites par les cellules en réponse à une infection virale. Les IFNs ont des effets pleïotropiques et parfois paradoxaux, protecteur ou néfaste pour l’immunité Innée ou adaptative. Certains facteurs intrinsèques (type cellulaire) peuvent expliquer une partie ces discordances. Mon travail de thèse s’est intéressé à l‘effet du microenvironnement cytokinique sur la réponse IFN. En utilisant des analyses à large échelle, nous avons étudié la réponse IFN dans 4 contextes de polarisation des lymphocytes T auxiliaires (Th). Nous avons identifié 1/ un programme de transcription conservé et 2/ une réponse IFN flexible, modulant spécifiquement les principales fonctions des Th (cytokines, chemokines) en fonction du contexte polarisant. La réponse antivirale apparait aussi flexible avec une moins bonne protection des Th2 et Th17 contre l’infection par HIV-1et HIV-2. Nos résultats suggèrent que l’environnement cytokinique contrôle en partie la réponse IFN et peut ainsi moduler cette dernière dans différents contextes physiopathologiques. / Type I IFN (IFN) are innate cytokines produced by host cells during viral infection. Ithas pleiotropic and sometimes opposing, protective or detrimental effects, on both innateand adaptive immunity that remain poorly understood. Parts of IFN response may be explain by intrinsic effect (cell-­‐specificity). My thesis was focused on the effect of the microenvironment, as present during T Helper cell differentiation, on IFN response. Using a systems level approach, we studied IFN responses during Four Human T Helper cell differentiation. We identified 1/ a conserved IFN-­‐induced transcriptional program comprising mostly antiviral genes 2/ a flexible IFN response, leading to a different pattern of chemokine and cytokine induction by IFN in distinct Th environments. Antiviral response was also flexible with a lesser protection to HIV-1 and HIV-2 infection in Th2 and Th17 contexts. Our in vitro results suggested that environmental control might shape the effects of IFN in different physiopathological contexts.

Le développement d’un cancer chez un individu immunocompétent témoigne, en partie, d’un échappement tumoral au système d’immunosurveillance. Par conséquent, la restauration ou l’induction de ces mécanismes de défense anti-tumorale est une des stratégies thérapeutiques actuelles. Un des principes de l’immunothérapie est basé sur l’injection d’anticorps ayant pour cible la cellule tumorale ou les cellules effectrices de l’immunité. L’efficacité anti-tumorale de ces anticorps a été considérablement améliorée par une meilleure compréhension des modes d’action et des effets modulateurs de ces anticorps. Ainsi, afin d’optimiser l’action des effecteurs immunitaires sur les cellules tumorales, un anticorps bispécifique, trifonctionnel, le catumaxomab, capable de se lier à la molécule d'adhérence des cellules épithéliales (EpCAM) exprimée par les cellules tumorales et à l'antigène CD3 des lymphocytes T, a été développé, essentiellement en traitement intra-péritonéal des ascites néoplasiques réfractaires.L’objectif de cette étude était de déterminer les effets immunomodulateurs du catumaxomab sur des cellules néoplasiques exprimant EpCAM, à partir de deux modèles expérimentaux (allogénique et autologue), de rechercher une cytotoxicité induite par la catumaxomab, et de la caractériser, notamment en analysant la présence ou non de signaux de stress inducteurs d’une mort immunogène tels que l’exposition membranaire de la calréticuline par les cellules tumorales pré-apoptotiques, la libération d’HMGB1 et d’adénosine triphosphate (ATP) dans le milieu extra-cellulaire, responsables d’une activation des lymphocytes T.En présence de cellules EpCAM+, le catumaxomab entrainait une activation majeure des lymphocytes T (expression de CD69, CD107a, HLA-DR et PD1), stimulait une réponse inflammatoire de type Thelper 1(Th1), et provoquait la synthèse d’interféron-gamma par les lymphocytes T CD8. Le catumaxomab engageait le CD16 (FcR) des cellules monocytaires et NK. De plus, sur des modèles allogéniques, le catumaxomab, provoquait une mort cellulaire associée à la libération d’ATP et induisait une mort immunogène après pré-incubation dans de l’oxaliplatine.Par conséquent, le catumaxomab permet de moduler l’environnement immunitaire dans les ascites néoplasiques, et de convertir une inflammation chronique et immunosuppressive (Th2) en une inflammation aigüe et immunogène (Th1). En revanche, dans ces conditions, l’administration seule de catumaxomab ne semble pas déclencher de mort immunogène.Différents moyens pourraient permettre d’améliorer la cytotoxicité de cet anticorps bispécifique : (1) le combiner avec un agent anti-néoplasique tel que l’oxaliplatine afin de promouvoir une mort immunogène, (2) affiner son action sur le CD3 des lymphocytes en modifiant sa configuration spatiale (anticorps BiTE), (3) amplifier son affinité pour le récepteur Fcdes cellules accessoires (Fc défucosylé), (4) augmenter sa cytotoxicité en modifiant la cible dirigée contre la molécule du système immunitaire (anti-PD-1…). Enfin, l’utilisation clinique pourrait être facilitée en humanisant cet anticorps chimérique murin afin d’éviter la formation d’anticorps anti-murins, dirigés contre le catumaxomab.Un essai thérapeutique de phase II dont le but est d’évaluer l’efficacité du catumaxomab intrapéritonéal après chirurgie de cytoréduction complète d’une carcinose gastrique, chez des patients ayant reçu en préopératoire une chimiothérapie systémique à base d’oxaliplatine vient de débuter. Au cours de cette étude, nous allons valider la capacité du catumaxomab 1) à induire un stress cellulaire immunogène et la mort des cellules cancéreuses, 2) à modifier la polarisation des cellules effectrices vers une maladie inflammatoire Th1, 3) à promouvoir l'expression des molécules de costimulation et TRAIL sur les cellules NK et monocytes, et corréler ces biomarqueurs immunitaires à l’efficacité du traitement. / The development of cancer in an immunocompetent individual reflects, in part, a tumor escape from the immunosurveillance. The tumor escape is a complex, multifactorial, in which tumor cells will evade the defense mechanisms of the host by changing their microenvironment. Therefore, restoration or induction of these defense mechanisms is one of the therapeutic strategies against cancer. One of the principles of immunotherapy is based on the injection of antibodies that target tumor cells or effector cells of immunity. The anti-tumor efficacy of these antibodies has been greatly improved by a better understanding of modes of action and modulatory effects of these antibodies.Thus, to optimize the action of immune effectors to tumor cells, a bispecific antibody, trifunctional: catumaxomab, capable of binding to the adhesion molecule of the epithelial cells (EpCAM), expressed by tumor cells and the CD3 antigen of T cells, has been developed mainly in intraperitoneal treatment of refractory malignant ascites.The objective of this study was to determine the immunomodulatory effects of catumaxomab on tumoral cells expressing EpCAM, from two experimental models (allogeneic and autologous), evaluate and characterize cytotoxicity induced by catumaxomab, and analyze the presence of stress signals inducing immunogenic cell death such as membrane exposure of calreticulin by pre-apoptotic tumor cells, release of HMGB1 and of adenosine triphosphate (ATP) in the extracellular medium, inducing a T cell activation.In the presence of EpCAM + cells, catumaxomab induced a major the activation of T cells (expression of CD69, CD107a, HLA-DR and PD1), stimulated an inflammatory response Thelper type 1 (Th1) and the synthesis of interferon-gamma by CD8 T cells. Catumaxomab committed CD16 NK cells and monocytes. More, in models allogeneic catumaxomab, caused cell death associated with ATP release and induced an immunogenic cell death after pre-incubation of oxaliplatin.Therefore, catumaxomab modulates the immune environment in malignant ascites, and convert chronic and immunosuppressive inflammation (Th2) in acute and immunogenic inflammation (Th1). However, in these conditions, catumaxomab alone does not seem to trigger immunogenic cell death.the cytotoxicity of this bispecific antibody could be enhance by different techniques: (1) combining with chemotherapy such as oxaliplatin to promote immunogenic cell death, (2) refining its action on CD3 lymphocytes by changing its spatial configuration (BiTE antibody), (3) increasing its affinity for the FcR of accessory cells (Fc aglycosylated), (4) increasing its cytotoxicity by changing the target directed against the immune molecule (anti-PD-1 ...). Finally, the clinical use could be facilitated by this humanizing murine chimeric antibody to prevent the formation of anti-murine antibodies directed against catumaxomab.A phase II clinical trial aimed to evaluate the efficacy of intraperitoneal catumaxomab after complete cytoreductive surgery of gastric carcinomatosis in patients who received preoperative systemic chemotherapy with oxaliplatin have just started. In this study, we will validate the ability of catumaxomab 1) to induce immunogenic cell stress and death of cancer cells, 2) to change the polarization of effector cells to Th1 inflammatory disease, 3) to promote the expression of costimulatory molecules and TRAIL on NK cells and monocytes, and we will correlate these immune biomarkers to treatment efficacy.

Deux grandes classes de cellules composent le pool de lymphocytes T (LT) CD8 mémoires. D'une part, les LT CD8 mémoires conventionnels sont générés via la reconnaissance spécifique d'antigènes dérivés de pathogènes ou de tumeurs. D'autre part, les LT CD8 mémoires innés sont générés via différents mécanismes impliquant de fortes stimulations par des cytokines γc indépendamment de la reconnaissance d'antigènes du non soi. Le phénotype extrêmement similaire de ces deux populations cellulaires ne permet pas de les distinguer in vivo. En conséquence, la population de LT CD8 mémoires innés est relativement peu caractérisée. Mon travail de thèse comportait donc deux objectifs majeurs : 1 / Identifier des marqueurs permettant de distinguer in vivo ces deux classes de LT CD8 mémoires. 2/ Caractériser la population de LT CD8 mémoires innés. Dans cette étude, nous démontrons qu'au sein du pool de LT CD8 mémoires, seules les cellules conventionnelles expriment la chimiokine CCL5 et le récepteur NKG2D. Ces deux biomarqueurs permettent ainsi pour la première fois de distinguer les LT CD8 mémoires innés et conventionnels in vivo, à la fois chez la souris et chez l'homme. Grâce à l'expression de NKG2D, nous démontrons que ces LT CD8 mémoires innés possèdent des caractéristiques typiques de cellules mémoires, notamment une réactivité augmentée ainsi qu'un programme génétique comparable à celui des LT CD8 mémoires conventionnels. Néanmoins, cette population cellulaire conserve certaines caractéristiques de cellules naïves. Ainsi, le répertoire TCR diversifié de cette population cellulaire permet à ces cellules de participer à des réponses immunitaires primaires contre différents pathogènes. Enfin, dans un contexte inflammatoire, les LT CD8 mémoires innés présentent un défaut d'accès au tissu pulmonaire comparé aux LT CD8 mémoires conventionnels. Ceci corrèle avec un déficit d'expression de certaines intégrines par les LT CD8 mémoires innés. L'ensemble de nos résultats démontre que les LT CD8 mémoires innés, caractérisés par l'absence d'expression de CCL5 et NKG2D, constituent une population cellulaire hybride, à la frontière entre cellules naïves et cellules mémoires conventionnelles / The pool of memory CD8 T cells is composed of two major cell classes. On one hand, conventional memory CD8 T cells are generated consequently to the specific recognition of pathogen or tumor derived antigens. On the other hand, innate memory CD8 T cells are generated through several mechanisms involving strong yc cytokine stimulation in the absence of cognate antigen recognition. However, these cell classes harbor a very similar phenotype. As a consequence, innate memory CD8 T cell population remains poorly characterized. This PhD has two main objectives : 1 / Identify new biomarkers that enable the discrimination between memory CD8 T cell classes 2/ Characterize the population of innate memory CD8 T cells in physiological condition Our results show that among the pool of memory CD8 T cells, only the conventional ones express the chemokine CCL5 and the NK receptor NKG2D. These two biomarkers enable for the first time the discrimination of memory CD8 T cell classes in physiological settings, in both mouse and human. Thanks to these new tools, we show that innate memory CD8 T cells hold typical memory features, such as an increased reactivity compared to naïve cells and a genetic program similar to the one of conventional memory cells. Nevertheless, this cell population also retains some features typical of naïve cells. The diversified TCR repertoire of this cell population allows it to participate to primary immune responses against various intracellular pathogens. Moreover, like naïve cells, innate memory CD8 T cells fail to access peripheral tissues upon local inflammation, which correlate with an absence of expression of some integrins. Altogether, these results demonstrate that innate memory CD8 T cells, characterized by the absence of expression of CCL5 and NKG2D, represent a hybrid cell population, at the boundary between naïve cells and conventional memory cells