Le cytomégalovirus (CMV) est l’agent responsable de l’infection opportuniste la plus fréquemment rencontrée en transplantation d’organe. Chez les receveurs séronégatifs qui reçoivent un rein provenant d’un donneur séropositif, 50 % de ces patients peuvent développer une virémie, et 30 % une maladie. A court terme, malgré les traitements anti-viraux, elle est responsable d’une morbidité non négligeable. A long terme, le CMV est associé à une augmentation de la fréquence des sténoses artérielles, plus d’infections associées, plus de rejet aigu, plus de lésions de fibrose interstitielle et d’atrophie tubulaire, une moins bonne survie des greffons et des patients. La cohabitation et la coévolution du CMV avec l’homme depuis des milliers d’années ont aboutie à un état d’équilibre entre le virus et son hôte. Le virus s’est profondément adapté à son hôte afin d’échapper à la réponse immune. En réponse à cela, la réponse immunitaire anti-CMV occupe une part unique et majeure au sein de la réponse immune de l’hôte. Les lymphocytes T CD8+ spécifiques du CMV représentent par exemple 10.2% des lymphocytes T CD8+ mémoires. Avec l’âge, ils s’accumulent et peuvent représenter jusqu’à 30% du pool total de lymphocyte T CD8+. Le système immunitaire sous la contrainte du virus s’est donc refaçonné de façon à garder le contrôle du virus. Depuis 1999, un nouvel acteur de cette réponse immunitaire a été identifié : les lymphocytes T gamma delta Vdelta2-negative. Ces cellules sont impliquées habituellement dans la lutte contre les différents stress d’origine microbien et non microbien (tumeur). Elles interviennent plutôt localement (dans les épithéliums) par différents mécanismes et sont désormais considérées comme des effecteurs intermédiaires entre l’immunité innée et l’immunité adaptative. Leur expansion dans le sang est associée à la guérison de la maladie et à la résolution de l’infection à CMV. Elles ont par ailleurs in vitro une réactivité croisée contre des cellules infectées par le CMV et des cellules tumorales. Les lymphocytes T gamma delta Vdelta2-negative sont donc une représentation supplémentaire de l’énorme impact du CMV sur le système immunitaire de l’hôte. Dans ce travail, nous avons pu étendre et approfondir leur rôle en transplantation d’organe. Nous avons tout d’abord décrit que les lymphocytes T gamma delta Vdelta2-negative avaient un phénotype et une cinétique d’expansion exactement superposable aux lymphocytes T CD8+ spécifiques du CMV in vivo. Nous avons ensuite observé que l’expansion des lymphocytes T gamma delta Vdelta2-negative induits pas l’infection à CMV s’associait à une survenue moindre de cancer à long terme chez les patients transplantés rénaux. Nous avons pu montrer que leur activation était sous la dépendance d’une interaction entre leur TCR et un ligand. Enfin, une autre voie d’activation dépendante du CD16, faisant intervenir les complexes immuns CMV-IgG anti-CMV a aussi été identifiée. Nos travaux depuis 10 ans ont donc démontré que les lymphocytes T gamma delta Vdelta2-negative occupaient une place majeure dans la réponse immune anti-CMV au même titre que les lymphocytes T CD8+. L’intégration de ces cellules à l’immunologie anti-CMV devrait permettre de mieux comprendre certains effets indirects induits par le virus, et pourrait être utile dans le suivi de la réponse immune anti-CMV en transplantation d’organe. L’identification de leur ligand pourrait permettre enfin de tester assez rapidement de nouveaux protocoles d’immunothérapie anti-virale ou anti-tumorale. / Cytomegalovirus (CMV) infection is the most frequent opportunistic infection encountered in solid-organ transplantation. Fifty percent of seronegative kidney transplant recipients (KTR) who receive a kidney from a seropositive donor may develop a CMV infection which causes a disease in 30% of cases. In the long term, CMV is associated with an increased incidence of arterial stenosis, more opportunistic infections, more acute rejection episodes, more interstitial fibrosis and tubular atrophy, and a poorer graft and patient survivals. For thousands years, the co-evolution between the CMV and the immune system allowed to a state of equilibrium between the virus and the host. The virus has deeply adapted to its host in order to escape the immune response. In response, the anti-CMV immune reaction takes up an important and unique place. For example, the CMV-specific CD8+ T cells represent an average 10.2% of the memory CD8+ T cell compartment in CMV-seropositive healthy individuals. With age, these cells accumulate and can represent around 30% of CD8+ T lymphocytes. Therefore under the long-lasting pressure of the virus, the immune system has redesigned in order to keep the control of the virus. Since 1999, a new actor was identified within the immune system: the Vdelta2-negative gamma delta T cells. These cells are involved against various microbial and non microbial stresses. They act locally in epithelia by different mechanisms and are now considered as intermediate effectors between innate and adaptive immunity. In vivo in KTR, their blood expansion is associated with the resolution of CMV infection. In vitro, they share a cross-reactivity against CMV-infected cells and tumor cells. Therefore, the Vdelta2-negative gamma delta T cells are new representatives of the huge impact of CMV on the host immune system. In this work, we were able to extend and get further insight into their role in organ transplantation. In vivo, we first described that Vdelta2-negative gamma delta T cells displayed a phenotype and an expansion kinetic similar to that of CMV-specific CD8+ T cells. Next, we observed that the CMV-induced Vdelta2-negative gamma delta T cells expansion was associated with a lower occurrence of cancer in long-term KTR. In vitro, experiments of transfer of gamma delta TCR allowed us to show that their activation against tumor ligands was TCR-dependent and that different tumor ligands could be recognized by each Vdelta2-negative gamma delta TCR studied. In addition, we observed that the recognition of CMV-infected cells was not only TCR-dependent, but under the dependence of a multi molecular complex involving co stimulatory signals. Finally, we also identified a new CD16-dependent pathway of activation in gamma-delta T cells, involving IgG-opsonised CMV. In summary, Vdelta2-negative gamma delta T cells take up a major place within the anti-CMV immune response in addition to CD8+ T lymphocytes. The integration of these cells to the anti-CMV immunology should provide a better understanding of some indirect effects of the virus and could be useful to monitor the immune response against CMV in solid-organ transplant recipients. Moreover, identification of their ligands could provide interesting tools for new protocols of anti-CMV and anti-tumor immunotherapy.

La sclérose en plaques (SEP) est une maladie autoimmune médiée par les cellules T caractérisée par l'infiltration de leucocytes inflammatoires dans le système nerveux central (SNC) aboutissant à la destruction de la gaine de myéline. Des rémissions cliniques sont fréquemment observées lors de la grossesse chez des patientes atteintes de SEP suggérant que les hormones, particulièrement les œstrogènes, pourraient jouer un rôle protecteur. En effet, l'administration d'œstrogènes (17beta-œstradiol, E2) inhibe l'encéphalomyélite autoimmune expérimentale (EAE) chez la souris, le modèle animal de la SEP. Par l'utilisation de souris KO conditionnelles pour REalpha dans différentes cellules du système immunitaire, notre équipe a précédemment montré que l'inhibition de l'EAE par l'E2 était associée à une suppression de l'activation des cellules Th1 et Th17 encéphalitogènes et que cet effet était dépendant de l'expression de RE? dans les lymphocytes T. Les objectifs de ma thèse ont été d'identifier les cellules T impliquées dans l'effet protecteur de l'E2 dans l'EAE et de disséquer les mécanismes sous-jacents. Nous avons mis en évidence que de fortes doses d'E2 in vivo inhibait sélectivement la différenciation des cellules T 2D2, possédant un TCR spécifique du peptide MOG, en lymphocytes Th1 et Th17 suite à leur transfert chez des souris receveuses. En utilisant des cellules T 2D2 déficientes pour REalpha, nous avons pu mettre en évidence que l'expression de REalpha par les cellules T CD4+ spécifiques de MOG n'était pas nécessaire à l'action inhibitrice de l'E2. Ces résultats suggéraient que l'activation intrinsèque de la voie de signalisation E2/RE? dans les cellules T spécifiques de l'antigène n'avait pas d'impact sur leur différenciation en cellules T effectrices. Nous avons confirmé ces résultats par des expériences effectuées in vitro, montrant que la sensibilisation des cellules T naïves à l'E2 in vivo et in vitro n'affectait pas leur capacité à se différencier en cellules Th1, Th2, Th17 ou Treg. De plus, nous avons mis en évidence que l'E2 via REalpha agissait sur les cellules T CD4+ endogènes pour inhiber le développement des réponses Th1 et Th17 inflammatoires par un mécanisme de suppression en trans. Ensuite, nous avons montré par un modèle de transfert adoptif que les cellules T REalpha+/+, mais pas REalphaKO, sensibilisées à l'E2 conféraient une protection contre l'EAE lorsqu'elles étaient transférées avec les cellules T 2D2 naïves REalphaKO dans des souris receveuses Rag2KO REalphaKO immunisées avec MOG. De plus, en utilisant des souris déficientes pour RE? sélectivement dans les Treg Foxp3+, nous avons démontré que l'action protectrice des cellules T CD4+ bystander sensibilisées à l'E2 était non seulement maintenue mais augmentée en comparaison aux cellules contrôles exprimant RE?. Ces résultats ont donc permis de mettre en évidence que l'E2 agissait sur les cellules T CD4+ Foxp3neg pour restreindre la différenciation des cellules T encéphalitogènes en lymphocytes Th17 en trans et ainsi inhiber le développement de l'EAE. / Multiple sclerosis (MS) is a T-cell mediated autoimmune disease characterized by the inflammatory leukocytes infiltration into central nervous system (CNS) resulting in myelin damages. Clinical remissions in MS patients are frequently observed during pregnancy suggesting that steroid hormones, particularly estrogens, could be protective. Indeed, administration of estrogens (17beta-œstradiol, E2) inhibits experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) in mice, the animal model of MS. Using ERalpha conditional KO mice, our group has shown previously that E2-mediated inhibition of EAE was associated with suppression of encephalitogenic Th1 and Th17 cell activation and that this effect required ERalpha expression in T cells. The objectives of my thesis aimed to identify the T cells implicated in E2 protective effect on EAE and to dissect the underlying mechanisms. We highlighted that pharmacological doses of E2 in vivo selectively inhibited MOG specific TCR 2D2 T cells differentiation into Th1 and Th17 lymphocytes following their transfer into recipient mice. Using ERalpha deficient 2D2 T cells, we have showed that ERalpha expression in MOG specific CD4+ T cells was not required for the E2 inhibitory action. These results suggested that intrinsic activation of E2/ERalpha signaling in antigen specific T cells didn't impact their differentiation into effector T cells. We confirmed these results by in vitro experiment, showing that in vitro and in vivo E2 treatment of naïve T cells didn't affect their differentiation capacity into Th1, Th2, Th17 or iTreg cells. Moreover, we highlighted that E2 acted through ER? in endogenous CD4+ T cells to inhibit inflammatory Th1 and Th17 responses by a suppressive mechanism in trans. Then, we have shown using an adoptive transfer model that E2 primed ER?+/+, but not ERalphaKO, CD4+ T cells conferred substantial protection against EAE when transferred together with 2D2 ERalphaKO transgenic T cells into naïve RagKO recipients lacking ERalpha prior to MOG immunization. Futhermore, using mice selectively lacking ERalpha in Foxp3+ Treg, we have demonstrated that E2-primed CD4+ T cell protective action was not only maintained but increased in comparison to ERalpha+/+ T cells. These results allowed us to conclude that E2 acts on CD4+ Foxp3neg T cells to restrict encephalitogenic Th17 cell differentiation in trans and inhibit EAE development.

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

Les lymphocytes T CD8 jouent un rôle central dans l'immunité protectrice contre les pathogènes intracellulaires tels que le parasite Toxoplasma gondii (T. gondii). T. gondii réside à l'intérieur d'une cellule hôte et dans une vacuole parasitophore. L'interface entre l'hôte et le parasite comprend une membrane limitant la vacuole ainsi qu'un réseau intravacuolaire (IVN) composé de tubules membranaires fortement incurvés et dont la fonction reste incertaine. Beaucoup d'effecteurs parasitaires, incluant des sources potentielles d'antigènes pour les lymphocytes T CD8, sont sécrétés par T. gondii dans la vacuole et adressés à différents endroits dans la vacuole ou au-delà, dans la cellule hôte. A l'heure actuelle, les mécanismes contrôlant l'adressage des antigènes parasitaires dans la cellule hôte demeurent mal compris et nous ne savons pas comment le transport intracellulaire des protéines de T. gondii influence leur disponibilité par la voie de présentation CMH I et leur capacité à induire l'immunité T CD8. En utilisant une approche multidisciplinaire combinant la génétique inverse de T. gondii, la microscopie, la présentation antigénique in vitro et l'expérimentation animale, mes travaux de thèse ont montré que l'insertion d'un antigène immunodominant à la membrane limitante de la vacuole constitue une des clés de l'immunogénicité. J'ai également montré que l'association de cet antigène à l'IVN limite sa présentation par les molécules du CMH I et réduit les réponses T CD8 spécifiques de cet antigène chez la souris. L'IVN pourrait jouer un rôle immuno-modulateur dans lequel il limiterait l'accès de protéines parasitaires sécrétées au cytosol de la cellule hôte et à la voie CMH I. / CD8 T cells play a key role in protective immunity against intracellular pathogens such as Toxoplasma gondii (T. gondii) parasite. T. gondii resides inside host cell in parasitophorous vacuole. The host-T. gondii interface comprises a vacuole limiting membrane and a highly curved membraneous IntraVacuolar Network (IVN) of uncertain function. Many parasite effectors, including potential epitopes for CD8 T cells, are secreted by T. gondii to and across the boundary of their parasitophorous vacuole. Currently, the mechanisms controlling the targeting of parasite antigens to host cell are misunderstood et we don't kwnow how the intracellular transport of T. gondii proteins impacts on their access to MCH I pathway and their ability to induce CD8 T cell immunity. Using a multidisciplinary approach which combined reverse genetics in T. gondii, microscopy, antigen presentation measurements and in vivo experiments, I showed that insertion of a T. gondii dominant antigen at the vacuole limiting membrane is key for immunogenicity, yet that association of this antigen to high curvature IVN limits its presentation and curtails specific CD8 responses in mice. The IVN may play a role in immune modulation by limiting the access of parasite proteins to host cytosol and thus to MHC I pathway.

Les cellules dendritiques, principales cellules présentatrices d’antigène, jouent un rôle essentiel dans l’induction de la réponse immunitaire antitumorale. Elles présentent donc un grand intérêt dans l’immunothérapie des cancers. Cependant, les résultats des essais cliniques basés sur l’utilisation des cellules dendritiques comme vaccins antitumoraux ont été relativement décevants. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés à une propriété non-conventionnelle des cellules dendritiques: leur capacité à tuer directement les cellules cancéreuses. Nous avons montré chez la souris que les LPS peuvent induire l’activité cytotoxique des cellules dendritiques et que cette toxicité est médiée par le monoxyde d’azote et ses composés métaboliques secondaires tels que les peroxynitrites. De plus, ces cellules dendritiques cytotoxiques sont capables après avoir tué les cellules tumorales de présenter les antigènes tumoraux et d’activer des lymphocytes T spécifiques. Enfin, des travaux préliminaires suggèrent que ces mêmes cellules dendritiques cytotoxiques pourraient aussi négativement moduler les lymphocytes T régulateurs, principaux obstacles à la réponse immunitaire anti tumorale. Ainsi, ces cellules dendritiques pourraient réguler la réponse immunitaire anti tumorale à différents niveaux. Nous avons également montré qu’il était possible de générer in vitro des cellules dendritiques cytotoxiques humaines à partir de donneurs sains mais également à partir de patients atteints de cancer. Comme chez la souris, le mécanisme utilisé par ces cellules dendritiques pour tuer les cellules cancéreuses implique la production de peroxynitrites. L’activation des cellules dendritiques afin d’augmenter leur potentiel cytotoxique antitumoral pourra contribuer au développement de nouvelles stratégies en immunothérapie des cancers. / The dendritic cells, principal antigen presenting cells, play a crucial role in the initiation and regulation of the immune response against tumor. These cells are currently used in many anti-cancer immunotherapeutic protocols. However, the results of clinical trials using dendritic cell-based vaccines have often been disappointed. In this work, we studied the non-conventional direct tumor killing activity of dendritic cells. We showed in a mouse model that LPS can induce a dendritic cell cytotoxic activity against tumoral cells by producing oxide nitric and peroxynitrites. Moreover, after killing, these dendritic cells are able to present tumor antigens to specific T cells and activate them. Our Preliminary data also suggested that killer dendritic cells can negatively modulate regulatory T cells, major inhibitors of the antitumoral immune response. Thus, while targeting the tumors directly, cytotoxic dendritic cells have a strong potential to direct the antitumoral immune responses and to dampen immunosuppression. We have already shown that the human killer dendritic cells can be generated from monocytes of healthy donors as well as cancer patients. Similarly to mouse dendritic cells, the ex vivo generated human cytotoxic dendritic cells kill tumor cells via peroxynitrites. Taken together, herein presented data are very promising and killer antigen presenting cells can potencially be exploited to develop new efficient immunotherapeutic strategies against cancer.

Immunomodulation de l'arthrite expérimentale par les cellules dendritiques tolérogènes. Les cellules dendritiques (DCs) sont des cellules présentatrices d'antigènes jouant un rôle clé dans l'initiation et la modulation des réponses immunitaires. En effet, en parallèle de leur capacité à initier une réponse immunitaire adaptative, les DC sont également impliquées dans les mécanismes de tolérance périphérique. Elles sont utilisées depuis 10 ans maintenant en clinique dans des stratégies thérapeutiques anti-tumorale et leurs propriétés tolérogènes ouvrent aujourd'hui leur champ d'applications à des pathologies autoimmunes, l'asthme et la transplantation afin de restaurer une homéostasie de la réponse immune. Les objectifs de ma thèse ont consisté à :- renforcer le potentiel tolérogène des DCs par manipulation in vitro- tester la capacité de DCs tolérogènes à induire une protection de l'arthrite expérimentale- identifier les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans la tolérance induite par les DCs. Mon travail de thèse a permis de montrer l'efficacité de la vaccination de souris arthritiques avec des DCs immatures conservant leurs propriétés tolérogènes in vitro et in vivo, grâce au traitement préalable avec un agent immunosuppresseur, la rapamycine. L'injection répétée de DCs immatures induit la génération de lymphocytes T régulateurs CD4+ CD49b+ sécrétant de l'IL-10 ayant de fortes capacités immunosuppressives. Ce projet a permis de mettre en évidence l'efficacité des DCs dans le traitement d'une pathologie autoimmune déjà établie et l'implication d'une population cellulaire régulatrice originale. / Tolerogenic dendritic cells for immumodulation in experimental arthritis.Dendritic cells (DCs) are the most potent antigen-presenting cells that play critical roles in the initiation and regulation of immune responses. Based on their tolerogenic properties, DCs offer potential as therapeutic tools to ameliorate or prevent graft rejection or graft-versus-host disease, or to treat autoimmune disorders.The objectives of my PhD consisted to:- reinforce the tolerogenic potential of DCs by in vitro handling.- assess the capacity of such tolerogenic DCs to induce a protective response in experimental autoimmune arthritis- identify cellular and molecular mechanisms implied in the tolerogenic DCs-induced protectionOur results suggest that, in contrast with conventional DCs, the rapamycin-conditioned iDCs maintain their tolerogenic potential upon injection in inflammatory settings and are able to dampen an already Th1-primed immune response, conferring a protection from arthritis. The protection of the mice was associated with an expansion of the IL-10-secreting CD49b+ Treg in the spleen and liver of the injected mice and a decrease of the Th1 immune response. These results underscore the therapeutic potential of tolerogenic DCs in an established autoimmune disease as well as the anti-inflammatory potential of the CD49b+ Treg cell population induced following DC vaccination.

L’infection à cytomégalovirus (CMV) cause des pathologies graves en absence d’immunité. Les lymphocytes T (LT) γδ participent à la réponse anti-CMV puisqu’ils s’amplifient dans le sang de patients transplantés rénaux concomitamment à une diminution de la charge virale. D’autre part, l’amplification T γδ est associée à un risque moindre de cancers cutanés chez ces patients. Nous avons choisi d’utiliser le modèle murin de l’infection à CMV afin d’étudier la capacité des LTγδ à protéger les souris contre l’infection et le cancer.Nous avons montré qu’en absence de LTαβ dans des souris TCRα-/- (αβ-γδ+), différentes sous populations de LTγδ s’amplifient dans les organes cibles du CMV. Le contrôle de la charge virale observé in situ suite à leur amplification protège les souris TCRα-/- des dommages hépatiques/pulmonaires et de la mort, alors que les souris CD3ε-/- (αβ-γδ-) succombent à l’infection. Enfin, l’effet protecteur des LTγδ est également observé en absence de NK, de LTαβ et de LB, montrant l’importance que peuvent avoir ces cellules dans un contexte d’immunodéficience touchant les autres acteurs immunitaires.Nous avons montré la capacité du CMV à inhiber la croissance de tumeurs coliques (MC38) et de mélanomes (B16F10) implantés en sous-cutané dans des souris immunodéficientes, révélant un rôle anti-tumoral du CMV indépendant de l’immunité et des LTγδ. La permissivité au CMV de ces lignées tumorales suggère un effet direct du virus, par apoptose (B16F10) ou par un mécanisme encore indéterminé (MC38). Enfin, une inhibition comparable est observée pour une lignée carcinomateuse humaine, présupposant un effet indirect du virus sur le microenvironnement tumoral. / Cytomegalovirus causes serious pathologies in immune-compromised hosts. γδ T cells increase in the peripheral blood of renal transplant recipients concomitantly to a decrease of CMV viral antigenemia, indicating that they participate to the immune response against CMV. Moreover, γδ T cell amplification is associated with a reduced risk of skin cancer in these patients. We chose to use the mouse model of CMV infection to study the capacity of γδ T cells to protect mice against CMVinfection and cancer.We showed that in the absence of αβ T cells in TCRα-/- mice (αβ-γδ+), different γδ T cell subsets are increased in CMV target organs. A concomitant decrease of viral load was observed in TCRα-/- mice which survived CMV infection, in contrast to CD3ε-/- mice which died and displayed damage to the lungs and liver. γδ T cell antiviral protective effect was also observed in the absence of NK, αβ T and B cells, showing the crucial role that these cells could play in immunodeficient contexts where other immune players are compromised.We showed the ability of CMV to inhibit the growth of subcutaneous colonic tumors (MC38) and melanomas (B16F10) in immunodeficient mice, thus revealing an anti-tumor role of CMV independently of immunity and γδ T cells. CMV was able to infect these tumor cell lines in accordance with a direct anti-tumor effect of the virus, through apoptosis (B16F10) or by means of a still unresolved mechanism. Finally, CMV also inhibits the growth of human colonic tumors, leading to the hypothesis that a viral-mediated indirect anti-tumor effect could also operate.

Bien que des progrès aient été réalisés dans la lutte contre la transmission du VIH depuis sa découverte il y a bientôt 30 ans, aucun outil thérapeutique actuellement sur le marché ne permet d'éliminer totalement le virus en 2011. Une meilleure connaissance des mécanismes physiopathologiques au niveau des compartiments muqueux, qui sont les principales portes d'entrée de l'infection par le VIH et abritent la majorité des lymphocytes T de l'hôte, est donc indispensable pour espérer éradiquer la pandémie. L'objectif de notre travail a été de caractériser les relations hôte-HIV dans le compartiment pulmonaire et génital ainsi que de décrire la synergie immuno-virologique entre le VIH et le virus herpès simplex (VHS) favorisant la transmission virale.Nous avons observé que les lymphocytes T sont présents en plus faibles proportions dans les sécrétions pulmonaires et génitales que dans le sang et ces cellules ont plus fréquemment un phénotype mémoire et activé. Les lymphocytes T muqueux sont donc plus prompts à sécréter des virus que ceux du sang. L'infection par le VIH est également associée à une dérégulation de la réponse immune muqueuse de l'hôte pouvant favoriser sa réplication. De plus, la modification de l'environnement immunologique liée à la synergie entre le VIH et le VHS apparaît comme un phénomène qui pourrait avoir un impact dans la transmission de chacun des deux virus. Une vision intégrée de la réponse immunitaire muqueuse contre le VIH permettra d'identifier les mécanismes à l'origine de l'infection et de la transmission en tenant compte des spécificités du virus et de l'environnement local ainsi que des interrelations avec le compartiment circulant. Les futurs essais cliniques devront en outre tenir compte des caractéristiques des muqueuses et de l'infection par le VIH afin de développer des thérapies anti-infectieuses avec une efficacité optimale, y compris dans les pays du Sud où les populations sont les principales victimes du VIH. / Although scientific advances have occurred in the fight against HIV transmission since its discovery almost 30 years ago, no current therapeutic tool enables the complete elimination of this virus in 2011. A better understanding of the physiopathological mechanisms at the mucosal compartment levels, which are the main gateways of HIV infection and host the majority of body T lymphocytes, is therefore crucial to bring hopes for eradicating HIV pandemic. The aim of our work is to characterize the host-HIV relationships in the pulmonary and genital compartments as well as the immuno-virological synergy between HIV and the herpes simplex virus (HSV) favouring the viral transmission.We have observed small proportions of T lymphocytes were found in the pulmonary and genital secretions in comparison with blood; and these cells have a more frequent memory and activated phenotype. The mucosal T lymphocytes are therefore quicker to produce viral particles than the blood counterpart. HIV infection is also associated with a deregulation of the host mucosal immune response, which could favour its own replication. Moreover, change in the immunological environment related to the HIV/HSV synergy appears as a phenomenon that could have an impact on each of the two viruses transmission.An integrated view of the mucosal immune response against HIV will allow identifying the mechanisms leading to the infection and transmission, taking into account the viral and local environment specificities as well as the interrelations within the circulating compartment. In addition, future clinical trials will have to take into account the HIV infection, the mucosal characteristics in order to develop anti-infectious therapy with an optimal efficiency, and the developing countries where the populations are the main victims of HIV.

Orientadores: Ronei Luciano Mamoni, Maria Heloisa Souza Lima Blotta / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-26T10:53:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Longhi_LarissaNaraAlegrini_D.pdf: 4091504 bytes, checksum: 149e4a062c177377d07fb66598d14e85 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Pesquisas recentes têm demonstrado a importância da resposta imune inata no controle da resposta adaptativa. Em estudo anterior pudemos demonstrar que as células Natural Killer (NK) participam da resposta imunológica ao Paracoccidioides brasiliensis, agente etiológico da Paracoccidioidomicose (PCM). Atualmente sabe-se que células dendríticas (DCs) são capazes de interagir com células NK, aumentando a sua atividade. O objetivo deste trabalho foi avaliar o mecanismo utilizado pelas células NK no reconhecimento de células leveduriformes de P. brasiliensis e, se DCs estimuladas pelo fungo são capazes de interagir com células NK e por conseguinte influenciar a diferenciação de linfócitos T. Foram utilizadas DCs derivadas de monócitos e células CD56+ (NK) isoladas do sangue periférico de indivíduos saudáveis. A análise do papel dos receptores do tipo toll (TLR-2 e TLR-4) e do receptor de complemento 3 (CR3 - CD11b) no reconhecimento do P. brasiliensis pelas células NK demonstrou que este último receptor é provavelmente mais importante, uma vez que o seu bloqueio diminuiu a ativação e a atividade citotóxica direta das células NK contra o fungo. Enquanto que o TLR2, em conjunto com o CR3 leva à produção de citocinas como IFN-gama e TNF-alfa. Além disso, nossos resultados demonstraram que DCs estimuladas com o fungo são ativadas e produzem citocinas importantes para a ativação de células NK (IL-12, IL-18, IL-23 e IL-15). Células NK estimuladas com essas citocinas ou cocultivadas com DCs (previamente estimuladas com leveduras do fungo) apresentam maior capacidade de proliferação, aumento na expressão de marcadores de ativação (CD25 e CD69), aumento na capacidade fungicida e aumento da produção de citocinas como IFN-gama e TNF-alfa. Esses efeitos foram parcialmente dependentes de contato, provavelmente envolvendo a participação de IL-15 associada à membrana das DCs, e também à produção de citocinas solúveis (IL-12, IL-23 e IL-18) pelas DCs. Por outro lado, a interação entre células NK e DCs leva estas últimas a aumentarem a expressão de moléculas coestimulatórias (CD80 e CD86) e de moléculas de MHC de classe II, importantes para a apresentação de antígenos aos linfócitos T. Também pudemos observar que a interação entre DCs estimuladas com células leveduriformes de P. brasiliensis e células NK levam a diferenciação de linfócitos T CD4+ e T CD8+ produtores de IFN-gama, ao mesmo tempo inibindo a diferenciação de linfócitos T produtores de IL-4. Em conjunto nossos resultados demonstraram que a interação entre DCs e células NK estimuladas com células leveduriformes de P. brasiliensis leva a um aumento tanto da ativação das DCs quanto das células NK, e que essa interação pode ser importante para modular a resposta imunológica adquirida subsequente / Abstract: Several studies have shown that the innate immune response presents a fundamental role in controlling the adaptive immune response. In a previous study we demonstrated that natural killer cells (NK) participate in the immune response to Paracoccidioides brasiliensis, the etiological agent of paracoccidioidomycosis (PCM). Currently it is known that dendritic cells (DCs) are able to interact with NK cells, increasing its activity. The objective of this study was to evaluate the mechanism used by NK cells in the recognition of P. brasiliensis yeast cells and, whether DCs stimulated by the fungus are able to interact with NK cells and therefore influence the differentiation of T lymphocytes. We used DCs derived from monocytes and CD56 + (NK) cells isolated from peripheral blood of healthy individuals. We analyzed the role of some toll-like receptors (TLR-2 and TLR-4) and the complement receptor 3 (CR3 - CD11b) in the recognition of P. brasiliensis NK cells. Our results showed that the CR3 is probably more important, since that its blockage decreased the activation and the direct cytotoxic activity of NK cells against the fungus. Furthermore, activation via TLR2, together with CR3, leads to the production of cytokines such as IFN-gamma and TNF-alpha. Moreover, our results demonstrated that DCs stimulated with the fungus are activated and produce cytokines important for the activation of NK cells (IL-12, IL-18, IL-23 and IL-15). NK cells stimulated with these cytokines or co-cultured with DCs (previously stimulated with yeast cells) presented greater capacity for proliferation, increased expression of activation markers (CD25 and CD69), increased fungicide capacity and increased production of cytokines such as IFN-gamma and TNF-alpha. These effects were partially dependent on contact, probably involving the participation of membrane associated IL-15, and also the production of soluble cytokines (IL-12, IL-23 and IL-18) by DCs. In addition, the interaction between NK cells and DCs leads to an increased expression of molecules important for the antigen presentation to T cells, such as costimulatory molecules (CD80 and CD86) and class II MHC on DCs. We also observed that the interaction between DCs (stimulated with the fungus) and NK cells increased the differentiation of T CD4+ and T CD8+ cells into IFN-gamma producing lymphocytes, while inhibited the differentiation of IL-4 producing T lymphocytes. Altogether our results demonstrate that the crosstalk between DCs and NK cells stimulated with P. brasiliensis yeast cells leads to an increased activation of both DCs and NK cells, and that this interaction can be important for modulating the subsequent acquired immune response against the fungus / Doutorado / Ciencias Biomedicas / Doutora em Ciências Médicas

La grande originalité de mon projet réside dans la génération de cellules stromales mésenchymateuses (MSCs) à partir de cellules souches pluripotentes induites humaines (iPS). Je rappellerai les propriétés phénotypiques, de multipotence et immunosuppressives des MSCs et m’attarderai sur leurs différents mécanismes immunomodulateurs. Cependant, leur nombre limité et leur isolation difficile limitent leur utilisation thérapeutique nécessitant une autre source de cellules.Mon travail a donc été de générer et de caractériser des MSCs issues d’iPS (huiPS-MSCs). L'avantage des huiPS-MSCs réside dans leur plus grande disponibilité et la possibilité d'en avoir à volonté. Encore faut-il valider l’intérêt thérapeutique potentiel de ces huiPS-MSCs. Premièrement, mes résultats in vitro montrent que les huiPS-MSCs présentent une activité immunosuppressive sur les lymphocytes T (LT) activés conduisant à une induction de LT régulateurs FoxP3+ fonctionnels. Deuxièmement, dans une approche plus axée sur la thérapie, j’ai analysé in vivo l’activité́ immunosuppressive des huiPS-MSCs dans un modèle de réaction xénogénique de greffon contre l'hôte (souris immunodéficientes NSG injectées avec des LT humains). Je montre clairement, après traitement avec les huiPS-MSCs, une réduction de la proportion de LT humains producteurs de cytokines inflammatoires (IFNγ et TNFα) typiques de la pathologie et l’apparition concomitante de LT présentant un phénotype régulateur (production d’IL10 et expression de FoxP3). La fin de mon travail a été de caractériser moléculairement la régulation de l’expression de PD-L1, une molécule immuno-régulatrice puissante, entre les MSCs issues de la moelle osseuse (BM-MSCs) de donneurs sains et nos huiPS- MSCs. Les huiPS-MSCs ont une expression constitutive de PD-L1, qui est absente sur les BM-MSCs. J’ai analysé les microARNs susceptibles de limiter l’expression de PD-L1, j’ai pu en identifier plusieurs. En mesurant leur expression dans les différentes MSCs à notre disposition, je montre que cette expression est inverse par rapport à celle de PD-L1. J’ai ainsi pu démontrer l’activité immunosuppressive de nos huiPS-MSCs in vitro et in vivo avec une perspective d’induction de tolérance immune, et caractériser la régulation de l’expression de PD-L1, molécule immunosuppressive exprimée par les huiPS-MSCs. / The mesenchymal stromal cells (MSCs) present many features that render attractive as therapeutic cells. Their phenotype, multipotency and immunosuppressive properties are well described. Nevertheless, major restriction for their clinical use is due to the limited in vitro expansion and low quantity of cells that can be collected from adult tissues. The originality of my project consisted in the generation of mesenchymal stromal cells (MSCs) from human induced pluripotent stem cells (iPS). These huiPS-MSCs could fulfill some of the specification required to improve MSCs use in therapeutic approaches: welldefined and unlimited number of cells with reproducible functional characteristics. In a first approach, I characterized the huiPS-MSCs generated in the laboratory. My results highlight the immunosuppressive activity in vitro of the huiPS-MSCs on T-cell stimulation that induces a switch in T-cell cytokine polarization toward the generation of Treg cells. Secondly, in a more therapy-oriented approach, I analyzed in vivo immunosuppressive activity of huiPS-MSCs in a xenogeneic graft versus host model (NSG immunodeficient mice injected with human T lymphocytes). My data showed significantly reduced percentages of human-differentiated T cells producing Th1 inflammatory cytokines (IFNγ and TNFα). By contrast, T cells producing IL-10 and FoxP3+ Treg cells, absent in nontreated animals, were detected in huiPS-MSCs treated mice, confirming the in vitro results of a tolerizing process. The end of my work was to characterize the molecular regulation of the expression of PDL1, an immunoregulatory molecule expressed by the MSCs. Comparing bone marrow MSCs (BM-MSCs) from healthy donors and our huiPS-MSCs, I showed that the huiPSMSCs have a constitutive expression of PD-L1, which is absent on BM-MSCs. Analysing microRNAs that could limit the expression of PD-L1, I could identify several microRNAs which expression is inverse to the expression of PD-L1. For the first time, my results highlight the immunosuppressive activity of huiPS-MSCs on human T-cell stimulation with a concomitant generation of human Treg cells in vivo and characterize the regulation of PD-L1 expression, an immunosuppressive molecule expressed by the MSCs. They may favor the development of new tools and strategies based on the use of huiPS cells and their derivatives for the induction of immune tolerance.