L’autophagie est un processus catabolique lié aux lysosomes, essentiel à la l’homéostasie cellulaire notamment dans les lymphocytes. Elle est impliquée dans la pathogenèse de nombreuses maladies et pourrais jouer un rôle dans le développement de maladies auto-immunes. Nous avons voulu étudier son rôle in vivo dans les lymphocytes B et T. Nous avons généré des souris déficientes en autophagie spécifiquement dans ces cellules et montré que l’autophagie n’est pas essentielle au développement des LB, mais que dans un contexte auto-immun la persistance de plasmocytes et la production d’autoanticorps été diminuée. Cela démontre un rôle de l’autophagie dans les réponses à long terme. Les réponses humorales à long-terme T dépendantes sont également impactées. De plus des souris transplantées avec des LT CD4+ déficients en autophagie montrent une réponse humorale mémoire diminuée. Nous nous sommes également intéressé aux voies de signalisation conduisant à l’induction de l’autophagie en réponse à une stimulation du TCR dans des LT normaux et pathologiques. Nos résultats préliminaires montrent une implication de la voie calcique. / Autophay is a catobolic lysosomal process essentail for cellular maintenance and fucntion such as lymphocyte homeosatsis. The generation of mice models with an Atg5 conditional knock-out in B and T cells respectively, have allowed us to study autophagy requirements of those immune cells in vivo. We have demonstrated that autophagy was dispensable for B cell development but that in autoimmune settings B cell autophagy was required for the maintenance of long-lived plasma cells and for the production of autoantibodies. In mice deficient for autophagy in T cells, long-term tumoral response to a T-dependent antigen is decreased. We also showed that in mice adoptively transferred with autophagy deficient CD4 T cells, the antigen specific memory humoral immune response was impaired. We also investigated the signaling pathways leading to autophagy induction upon TCR stimulation in normal and lupus T cells and showed that the calcium signaling is highly involved.

La réponse humorale est altérée lors de l’infection par le virus de l’immunodéficience humaine (VIH). Les lymphocytes T CD4+ folliculaires helper (Tfh) sont impliqués dans la maturation des lymphocytes B (LB) dans les organes lymphoïdes secondaires. Mon travail de thèse s’est articulé autour de deux axes complémentaires visant à étudier les Tfh et les réponses B mémoires lors de l’infection par le VIH. J’ai d’abord étudié les Tfh spléniques lors de la phase chronique de l’infection par le VIH. J’ai mis en évidence une augmentation des populations de Tfh dans les rates de patients VIH+. D’autre part l’infection par le VIH a un impact sur le profil transcriptionnel des Tfh de la rate et la production de cytokines impliquées dans la différenciation des LB, suggérant un défaut fonctionnel des Tfh. Parallèlement, la maturation des LB est altérée dans les rates VIH+. Dans le second axe de ma thèse, j’ai étudié les réponses B mémoires anti-VIH dans différentes cohortes de patients VIH+ : Elite controller (EC) contrôlant l’infection sans traitements et des patients VIH+ traités. J’ai mis en évidence que les EC préservent naturellement leurs compartiments B mémoires et que les réponses B mémoires spécifiques du VIH sont maintenues dans le sang de ces patients. Les réponses B mémoires IgG1+ anti-VIH sont majoritaires chez les EC, tandis que les réponses IgG2+ et IgG3+ sont plus rares. Ces travaux permettent une meilleure compréhension de la physiopathologie de l’infection par le VIH en apportant de nouveaux éléments sur la fonctionnalité des Tfh et les réponses B mémoires anti-VIH. / HIV infection is associated with a defect of humoral response. T follicular helper cells (Tfh) support multiple steps of B cell maturation and antibody production. My work was divided in two complementary axes aiming to characterize Tfh and memory B cell responses in HIV-infected patients.I identified several Tfh populations in HIV+ and HIV- spleens by FACS. These three populations were increased in HIV+ spleen. I also evidenced an impact of HIV infection on transcriptional profile and a compromised production of B cell differentiation-related cytokines by splenocytes from HIV+ donors. These results suggest Tfh functions impairment during HIV-infection. In parallel, we noticed an altered maturation of B cells in HIV+ spleens. In a cohort study, we compared memory B cell responses in the blood of Elite controllers (EC) who naturally control HIV and treated HIV+ patients. I evidenced that EC naturally preserve their memory B cell compartments. In contrast to anti-HIV IgG2 and IgG3 secreting B cells, most EC exhibit a high frequency of anti-HIV IgG1 secreting B cells. My work highlights a defective Tfh differentiation, which might explain why B cell maturation is severely affected in HIV-progressors. The status of HIV-controller seems associated with the presence of an IgG1 B cell memory response. Further work will highlight whether Tfh functions are preserved in EC.

Ma thèse a pour but d'étudier l'impact des molécules immunosuppressives TGFβ et VEGF exprimées par les cellules tumorales dans la tolérance mise en place contre les tumeurs par les lymphocytes T régulateurs (Tregs). Pour cela, j'ai utilisé des lignées tumorales murines de mélanome B16 invalidées pour l'expression de TGFβ ou de VEGF par shRNA. J'ai pu observer que les invalidations induisent de profondes modifications de la réponse immunitaire contre les tumeurs, qui se traduisent par une forte diminution de son bras régulateur et une forte augmentation de son bras effecteur. Ces modifications sont le fait d'évènements très précoces et différents entre le VEGF et le TGFβ. Le ciblage simultané de TGFβ et de VEGF induit alors un rejet spontané des tumeurs chez 40% des animaux inoculés, et leur ciblage additionnel dans la stratégie thérapeutique utilisant les anticorps anti-PD-1 et anti-CTLA-4 induit un effet additif important. Nos résultats montrent donc que le VEGF et le TGFβ exprimés par les tumeurs sont des facteurs importants pour la tolérance immunitaire aux tumeurs et particulièrement pour la mobilisation des Tregs, et qu'il y a un fort rationnel à chercher à combiner leur ciblage avec les différentes stratégies thérapeutiques anti-tumorales existantes. / My thesis aims at studying the impact tumor-derived immunosuppressive molecules TGFβ and VEGF on the dominant tolerance establishment by regulatory T cells (Tregs). For this I used murine B16 melanoma tumor cell lines knocked-down by shRNA for the expression of TGFβ or VEGF. I observed that these silencings induce dramatic changes in the immune response against tumors, which result in a large decrease of its regulatory arm and a strong increase of its effector arm. These changes result from very early mechanisms that differ between VEGF and TGFβ silencings. Accordingly, simultaneous targeting of TGFβ and VEGF induces significant tumor rejection, and their additional targeting in the anti-PD-1 / anti-CTLA-4 therapeutic strategy brings obvious additive effect. Globally, our results show that tumor-derived VEGF and TGFβ are important factors for the mobilization of Tregs and more generally for immune tolerance to tumors, and that there is a strong rational to combine their targeting with the different existing anti-tumor therapies.

L’infection des voies urinaires est l'une des infections bactériennes les plus courantes avec des coûts de soins de santé très élevés. On estime que 50% des femmes connaîtront une infection urinaire au cours de leur vie, ceci de manière récurrente chez la moitié d’entre elles. Le développement de thérapies efficaces a été limité par le manque de connaissance concernant la mise en place de la réponse immune adaptative lors de cette infection. Dans cette étude, nous avons démontré qu'une réponse adaptative est générée lors de l'infection urinaire, cependant celle-ci n’a pas d’action protectrice. Afin de comprendre les mécanismes aboutissant à ce phénomène, nous avons cherché à caractériser les cellules immunitaires présentes dans la vessie. Des tests d’absorption bactérienne ont montré que ces macrophages phagocytent la majorité des bactéries au début de l'infection. Pour évaluer l’influence de ces cellules sur la mise en place de la réponse immune adaptative, nous avons déplété les macrophages et évalué la clairance bactérienne lors d’une deuxième infection. En comparaison avec les animaux non traités, les souris déplétées présentaient une réduction de la charge bactérienne conséquente lors de la seconde infection, cette clairance dépendant de la réponse immune adaptative. Pour comprendre ce mécanisme d'inhibition par les macrophages, nous avons évalué le microenvironnement vésical et la phagocytose au début de l'infection chez les souris déplétées, et chez les souris non traitées. Bien que nous n’ayons pas observé de différences dans la production de cytokines, l'absorption bactérienne par les cellules dendritiques s’avère deux fois plus importante chez les animaux déplétés. Ces données suggèrent que l'absorption bactérienne par les macrophages tissulaires est néfaste pour la mise en place de la réponse adaptative, ouvrant de nouvelles options thérapeutiques. Nous avons également évalué le rôle des lymphocytes T dans ce processus en déplétant ces cellules au cours de l'infection primaire ou avant la deuxième infection. Ainsi, nous avons observé que les lymphocytes T sont nécessaires dans la réponse adaptative, mais ne sont cependant pas indispensables à la clairance bactérienne lors d'une réinfection. De plus, l'infection des souris Batf3-/-, déplétées en cellules dendritiques spécialisées dans la présentation croisée, a montré que ces souris contrôlent une seconde infection aussi bien que les souris contrôle. Ces résultats suggérent que la présence lymphocytes T CD8+ n’est pas nécessaire pour lutter contre l’infection urinaire. Notre étude révèle un mécanisme par lequel le système immunitaire est compromis lors de l'infection urinaire, offrant un point de départ intéressant pour une recherche plus approfondie sur le rôle du système immunitaire adaptatif dans ce contexte, élément fondamental dans le développement de nouvelles thérapies. / Urinary tract infection (UTI) is one of the most common bacterial infections with exorbitant health care costs. It is estimated that 50% of women will experience a UTI during their lifetime and approximately half will suffer recurrent infections. Infected women are treated with antibiotics, however, antibiotic resistance is increasing, raising the need for new therapeutic options. Development of efficient therapies has been impeded by the lack of knowledge of events leading to adaptive immunity. In this study, we demonstrated that an adaptive immune response is generated during UTI, however this response does not confer protective immunity. To begin to understand why the response induced during UTI was not effective, we delineated the immune cell compartment of the bladder and identified macrophages as the most populous immune cell. We evaluated bacterial acquisition in the bladder observing that macrophages phagocytize the majority of the bacteria early in infection. To evaluate the impact of macrophages on the generation of adaptive immunity, we depleted bladder resident macrophages and evaluated bacterial clearance during a challenge infection. Interestingly, mice depleted of resident macrophages, prior to primary infection, exhibited a nearly 2-log reduction in bacterial burden following secondary challenge compared to untreated animals. This improvement in clearance was dependent on the adaptive immune system. To shed light on the mechanism of macrophage inhibition, we evaluated the bladder microenvironment and bacterial acquisition early in infection in macrophage-depleted and control-treated mice. While we did not observe differences in the cytokine microenvironment, bacterial uptake by dendritic cells was increased nearly 2-fold in macrophage-depleted animals. These data suggest that bacterial uptake by tissue macrophages negatively impacts the development of adaptive immunity, revealing a novel target for enhancing host responses to bacterial infection of the bladder. We also evaluated the role of T cells during UTI by depleting these cells during the course of the infection or just prior to challenge infection. We observed that T cells were necessary to mount an adaptive immune response to UTI, however, they were dispensable for bacterial killing during challenge infection. Additionally, infection of Batf3-/- mice, lacking cross-presenting dendritic cells, suggested that CD8+ T cells are dispensable for the response against UTI as these mice cleared a challenge infection as well as wildtype mice. Our study has revealed a mechanism by which the immune system is compromised during UTI, providing an interesting start point for further investigation of the role of the adaptive immune system during UTI, which will be fundamental for the development of new therapies to efficiently treat infection.

Le cancer du sein représente un problème de santé publique. Les efforts déployés pour définir de nouvelles stratégies thérapeutiques ont mis en lumière les mécanismes développés par la tumeur pour inhiber l'instauration d'une réponse immune adaptative efficace. La tumeur favorise la mise en place d'une immunosubversion, caractériisée par la fort infiltration d'une sous-population de lymphocytes T CD4 régulateurs (Treg). Les Treg jouent un rôle central dans les mécanismes de contrôle de réactions pro-inflammatoires et protègent contre le développement de pathologies auto-immunes. Nous avons observé que le Treg sont recrutés spécéfiquement dans l'environnement tumoral via l'axe de chimiotactisme CCR4/CCL22 suite à la détetion des cellules transformées par les NK et les macrophages. D'autre part, plusieurs publications récentes démontrent un rôle des cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC) dans l'indcution de Treg chez l'homme et la souris. Nos observations montrent que des facteurs solubles sécrétés dans l'environnement tumoral inhibent la fonction clef des pDC, ce qui favorise fortement leur capacité à induire l'expansion de Treg et de T CD4 prodcuteur d'IL-10. Ces cellules T immunosuppressives expriment fortement le récepteur de co-simulation ICOS, prolifèrent in situ, exercent un important pouvoir supresseur sur les autres popuylations T et leur présence est associées à un impact péjoratif sur la survie des patientes. Par l'utilisation de l'Ac bloquant anti-COS 314.8 nous avons démontré le rôle essentiel d'ICOS dans la prolifération des Treg et l'induction de T CD4 sécréteurs d'IL-10 par les pDC dasn les tumeurs, offrant la perspective d'une nouvelle immunothérapie visant à éradqiuer les Treg intra-tumoraux. / Tumor immunosbversion favors disease progression and is mediated by increased IL-10 secretion, reduced type-I IFN production and regulatory T cell (Treg) accumulation among CD4+ T cell in breast tumor. We showed that the presence of high number of both Treg and/or plasmacytoid DC (pDC) a subpopulation of antigen presenting celles correlates with poor prognosis in breast carcinoma. We previoously demonstrated that CCR4+ Treg are recruited from the periphery trough CCL22 production by breast tumor cells. Tumor-asssociated Treg (Ta-Treg) are highly activated (GITRhighHDLA-DRhighCD39high), show a selective expression of high levels of ICOS and proliferate in situ (Ki-67+). Tumor associated (Ta-) pDC express a partially activated phenotype but their type-1 interferon (IFN) production is strongly impaired in human tumors. pDc secretion of type-I IFN is linked to their capacity to induce anti-viral and anti-tumor immunity in mice models. We shown that 1) Ta-Treg and Ta-pDC colocalize in breast tumor section and 2) TapDC favor Ta-Treg proliferation and IL-10 secretion by CD4+ T cells in absence of type-I IFN. Ogf importance, targeting ICOS with a neutralizing antibody suppresses Ta-Treg proliferation as well as IL-10 secretion inpDC/CD4+ T cell co-culture, demonstrationg a riole of ICOS-ICOS-L interaction in Ta-Treg proliferation mediated by Ta-pDC. At the end, we report that high ICOS expression in breast tumor sections is associated with reduced patient's overall and disease free survival. Altogether these observations suggest that ICOS in breat cancer may represent a therapeutic target to restore anti-tumor immunity

Les myopathies inflammatoires sont des maladies acquises caractérisées par un déficit moteur impliquant une atteinte musculaire auto-immune. Elles sont responsables d'un handicap invalidant et peuvent s'accompagner de complications engageant le pronostic vital. Les traitements, quand ils existent, reposent sur l'utilisation de corticoïdes à fortes doses et au long cours. Cependant, 60% des patients rechutent et 20 à 30 % sont d'emblée corticorésistants. D'autres traitements immunosuppresseurs sont alors nécessaires. Les effets secondaires de ces traitements sont inévitables et parfois sévères. Afin de tester des nouvelles approches, le laboratoire a développé un modèle de Myosite Auto-immune Expérimentale dont les caractéristiques sont similaires à celles de la polymyosite. Dans ce modèle nous avons testé l'effet d'une sous population lymphocytaire T, appelée les lymphocytes T régulateurs, joue un rôle déterminant dans la tolérance périphérique aux antigènes du soi. Afin de contrôler les manifestations auto-immunes, nous avons cherché à les amplifier les Tregs in vivo, pharmacologiquement. D'abord, nous avons observé l'effet bénéfique de la rapamycine sur la sévérité de notre modèle en permettant en particulier d'augmenter le pourcentage de Tregs. Dans un second temps, nous avons montré le rôle bénéfique des immunoglobulines en intraveineux dans ce même modèle en traitement curatif. Enfin, nous nous sommes intéressés à l'effet de l'arsenic trioxyde (Trisenox) dans ce modèle animal.Ainsi, l'ensemble ces données permettent de mieux comprendre la physiopathologie des myosites et de mettre au point un essai clinique avec la rapamycine. / Inflammatory myopathies are acquired diseases characterized by motor deficit involving an autoimmune myopathy.They are responsible for impairing disability and may be associated with life-threatening complications.Treatment, when they exist, based on the use of corticosteroids in high doses and for long periods.However, 60 % of patients relapse and 20-30 % are readily corticosteroid.Other immunosuppressive treatments are then required (methotrexate , azathioprime , cyclosporine).The side effects of these treatments are inevitable and sometimes severe, which is why the development of new approaches treatment is essential. To test these new approaches, the laboratory developed a mouse model of Experimental Autoimmune Myositis with same Clinical and histological characteristics to polymyositis.In this model we tested the effect of a sub-population of T lymphocyte, nammed regulatory T cells, plays a crucial role in peripheral tolerance self-antigens. In order to control autoimmune manifestations that can replicate the mechanisms of action of Tregs , we sought to amplify in vivo, pharmacologically.At first, we observed the beneficial effect of rapamycin on our model, notably with increase of Tregs.In a second step, we have shown the beneficial role IVIg in the same model in curative.Finally, we investigated the effect of arsenic trioxide ( Trisenox ) in this animal model.Thus, all these data provide insight into the pathophysiology of myositis and to develop a clinical trial with rapamycin .

Le syndrome de Sézary (SS) est un variant leucémique et érythrodermique de lymphomes T cutanés. Il est caractérisé par la présence d’une population clonale de LT CD4+, présentant un noyau cérébriforme atypique, dans la peau, les ganglions lymphatiques et le sang périphérique. Après un bilan clinique, le diagnostic de cette pathologie est confirmé par l’analyse immunohistochimique d'une biopsie cutanée. Néanmoins, la cytomorphologie des cellules de Sézary circulantes n’est pas uniquement associée au SS. Notre laboratoire a identifié CD158k comme marqueur membranaire spécifique des cellules de Sézary. Ce récepteur offre un intérêt dans le diagnostic du SS et dans le suivi de l’évolution de la pathologie. Ainsi, nos résultats montrent qu’un immuno-marquage CD3+ CD158k+, analysé en cytométrie en flux, est une technique spécifique et sensible de détection de la cellule de Sézary par rapport à la cytomorphologie. Alors que dans plus de 30% des cas le SS passe inaperçu durant l’examen cytomorphologique, une analyse en cytométrie en flux permet la mise en évidence de cellules tumorales résiduelles. La présence systématique de CD158k à la surface des cellules de Sézary nous a conduit à rechercher l’expression d’autres KIRs. Sur les lymphocytes tumoraux circulants d’un patient ainsi que sur la lignée cellulaire correspondante, l’expression des formes activatrices et inhibitrices des récepteurs CD158a/h et CD158b/j est détectée. A la différence des lymphocytes NK et T CD8+, le récepteur présentant une fonction inhibitrice (KIR-L) ne l’emporte pas sur celui ayant une fonction activatrice (KIR-S) dans la cellule de Sézary. En fait, les KIR-L, à l’exception de CD158k, sont trouvés non fonctionnels dans la cellule tumorale. Ainsi, l’engagement des formes activatrices CD158h ou CD158j permet une régulation positive de la voie de signalisation CD3-dépendante de JNK et de la prolifération tumorale. Une étude fonctionnelle de la population T CD4+ KIR+, équivalent normal de la cellule de Sézary, a aussi été réalisée. Nous avons mis en évidence une expression préférentielle de la forme activatrice ou inhibitrice des récepteurs KIR homologues, selon le donneur. D’autre part, les KIRs activateurs ou inhibiteurs, exprimés à la surface des LT CD4+, jouent un rôle de co-récepteur vis-à-vis du TCR. Ainsi, une régulation positive ou négative de la prolifération et de la voie de signalisation CD3-dépendante de ERK est observée en fonction du type de récepteur co-engagé. Il est bien établi que les KIR-S s’associent à la molécule adaptatrice KARAP/DAP12 pour la transduction d’un signal d’activation. Dans les cellules T CD4+ saines et tumorales, la protéine recrutée par ces récepteurs est encore non identifiée. Notre étude sur la population T CD4+ CD158j+ de sujets sains montre l’implication de la protéine HS1 dans la signalisation mise en place par le récepteur KIR activateur. La réalisation de ce travail a permis de mieux comprendre les mécanismes mis en place à partir des KIRs dans les cellules T CD4+. Ce travail ouvre de nouvelles perspectives concernant le rôle de ces récepteurs dans les mécanismes permettant l'expansion tumorale des cellules de Sézary / Sézary syndrome (SS) is a leukemic and erythrodermic variant of cutaneous T-cell lymphomas. It is characterized by the presence of a clonal CD4+ T lymphocyte population in the skin, lymphnodes and peripheral blood. After clinical assessment, diagnosis of this disease is confirmed by immunohistochemistry analysis of a skin biopsy. However, the cytomorphology of circulating Sézary cells is not just associated to SS. Our laboratory has identified CD158k as a phenotypic marker for Sézary cells. This receptor can be used in the diagnosis of the SS and in monitoring the evolution of the disease. Our results show that the CD3/CD158k immunostaining, analysed by flow cytométrie, is more specific and sensitive than cytomorphology to detect atypical circulating cells. While more than 30% of the SS is misdiagnosed by the cytomorphologic identification, flow cytometry analysis allows the detection of residual tumor cells. Given the systemic expression of CD158k on Sézary cells, we next investigated the expression of additional KIRs. On circulating malignant lymphocytes from one patient and the corresponding cell line, the expression of inhibitory and activating forms of CD158a/h and CD158b/j receptors was detected. In contrast to NK cells and CD8+ T lymphocytes, the inhibitory receptor signaling (KIR-L) does not outweigh the activating receptor signaling (KIR-S) in the Sézary cell. In fact, KIR-L, except CD158k, are found not functional in the tumor cell. Thus, CD158h or CD158j engagement results in an enhanced CD3-induced cell proliferation and JNK activation. A functional study of CD4+ KIR+ T lymphocyte population, the normal equivalent of Sézary cells, was then performed. We observed an exclusive expression of the activating or the inhibitory form of KIR receptors, depending on the donor. Activating or inhibitory KIRs, expressed on the CD4+ T cell surface, act as coreceptors. Thus, a positive or negative regulation of the CD3-induced cell proliferation and ERK activation is observed by triggering the KIR-S or -L respectively. It is well known that stimulatory KIR initiates intracellular signals through their association with the adaptor protein KARAP/DAP12. However, in normal and malignant CD4+ T cells the protein recruited by these receptors is still not identified. Our study on CD4+ CD158j+ T lymphocyte population from healthy individuals showed the involvement of HS1 protein as a potential adaptor molecule in the activating KIR signaling pathway. This work has provided insight into the mechanisms of KIRs signaling in CD4+ T cells and opens new perspectives on the role of these receptors in proliferation of Sézary cells

L’échappement des cellules tumorales au processus d’immunosurveillance semble être une condition nécessaire au développement tumoral dans les modèles précliniques, comme chez l’homme. Les mécanismes par lesquels la tumeur parvient à médier une immunosubvertion sont multiples et font intervenir la plupart des cellules du système immunitaire, au sein desquelles, les cellules immunorégulatrices telles les cellules myéloides suppressives (MDSCs) ou les lymphocytes T régulateurs (Tregs, exprimant le facteur de transcription Foxp3), semblent jouer un rôle prépondérant. Les résultats présentés dans ce travail visent à mieux comprendre les rôles fonctionnels et pronostics des cellules myéloïdes suppressives et des Tregs dans le cancer, avec une attention plus particulière sur la façon dont ces cellules peuvent être modulées par la chimiothérapie. Concernant les MDSCs, nos travaux ont permis de mieux comprendre les mécanismes moléculaires présidant à leur accumulation d’une part, et d’autre part à l’acquisition de leur propriétés immunosuppressives, à travers une voie de signalisation impliquant les exosomes d’origine tumorale. Cette découverte, et la propriété d’une molécule d’usage thérapeutique courant, l’amiloride, de diminuer la production d’exosomes, y compris par les cellules tumorales, offrent une nouvelle possibilité de ciblage pharmacologique des MDSCs. Par ailleurs, l’étude des effets cytotoxiques sur les MDSCs de plusieurs molécules de chimiothérapie nous a permis de montrer que le 5-fluorouracile, probablement en raison d’un faible niveau d’expression de sa cible, la thymidilate synthase, dans les MDSCs, possédait une capacité sélective à éliminer ces cellules. Nos travaux d’immunohistochimie conduits sur des prélèvements tumoraux issus de patientes porteuses de cancers du sein localisés traitées par chimiothérapie néoadjuvante ont quand à eux permis de démontrer que la chimiothérapie néoadjuvante s’accompagne de modifications qualitatives de l’infiltration tumorale à la fois en lymphocytes T CD8+ et en lymphocytes T régulateurs Foxp3+. L’existence, après chimiothérapie néoadjuvante, d’une balance favorable de la réponse immunitaire, associant forte infiltration en CD8+ et faible infiltration en Foxp3+ s’accompagne d’une augmentation significative des marqueurs de cytotoxicité à médiation cellulaire, et est significativement corrélée à une éradication complète des cellules tumorales. Cette signature immunologique favorable se traduit également à long terme par une meilleure survie sans récidive et une meilleure survie globale, indépendamment du type de chimiothérapie reçue, de l’obtention ou non d’une réponse complète histologique, et du sous type moléculaire de cancer du sein. La combinaison de cette information immunologique avec la connaissance de la taille du résidu tumoral après traitement permet de considérablement affiner le pronostic des patientes. Enfin, nos travaux préliminaires semblent montrer que l’expression de Foxp3 dans les cellules cancéreuses de tumeurs du sein HER2+++ constitue un facteur de bon pronostic. Ces résultats illustrent donc l’importance non pas seulement des caractéristiques tumorales, mais aussi des caractéristiques de l’hôte, en particulier de la réponse immunitaire qu’il est capable de susciter, et de l’influence de la chimiothérapie sur cette dernière. / Evasion of immune surveillance by certain tumour cells seems to be a basic requirement for tumour development in preclinical models and in humans. The mechanisms by which the tumour mediates its immune evasion are manifold, and involve the majority of immune system cells. Among these, immunoregulatory cells such as myeloid-derived suppressor cells (MDSCs) or regulatory T lymphocytes (T-regs, which express the transcription factor Foxp3) appear to play a predominant role. The results presented in this work aim to improve our understanding of the functional and prognostic roles of myeloid suppressor cells and T-regs in cancer, focussing particularly on how these cells are modulated by chemotherapy. Regarding MDSCs, our work has made it possible to better understand on the one hand the molecular mechanisms underlying their accumulation, and on the other hand, their acquisition of immunosuppressive properties, through a signaling pathway involving exosomes of tumoral origin. This discovery, combined with the ability of amiloride, a molecule in frequent therapeutic use, to reduce the production of exosomes, even by tumour cells, offers new avenues for pharmacological targeting of MDSCs. Indeed, a study of the cytotoxic effects on MDSCs of several chemotherapy compounds made it possible to show that 5-fluorouracil has a selective capacity to eliminate MDSCs, probably due to the low level of expression of its target, thymidylate synthase, in MDSCs. Our immunohistochemical studies on tumour specimens resected from patients with localised breast cancer treated by neoadjuvant chemotherapy have shown that neoadjuvant chemotherapy is associated with qualitative changes in tumour infiltration by both CD8+ T-lymphocytes and Foxp3+ T-regs. The existence of a favourable immune response ratio after neoadjuvant chemotherapy, as defined by high infiltration by CD8+ and a low level of Foxp3+ infiltration, is associated with a significant increase in markers of cell-mediated cytotoxicity, and is also significantly correlated with complete eradication of tumour cells. This favourable immunological profile is reflected in the long-term by improved disease-free survival and better overall survival, regardless of the type of chemotherapy, the achievement or not of complete pathological response, and the molecular sub-type of breast cancer. Combining this immunological information with the data about the extent of tumour residue after treatment makes it possible to considerably refine prognosis in these patients. Finally, our preliminary work suggests that expression of Foxp3 in cancerous cells in HER2+++ breast tumours is a favourable prognostic factor. Overall, these results illustrate the importance not only of the tumour characteristics, but also of the host characteristics, in particular, the type of immune response that it is capable of eliciting, and the effect of chemotherapy on this immune response.

La nature des cellules dendritiques (DC) engagées lors d'une vaccination conditionne la qualité de la réponse immunitaire adaptative. L'immunisation par la peau est particulièrement efficace car elle cible de nombreuses sous-populations de DC cutanées telles que les cellules de Langerhans (LC). Cependant, les relations entre ces DC et les cellules effectrices associées à la réponse humorale ne sont pas connues. L'objectif de ma thèse est d'identifier les mécanismes cellulaires précoces impliqués dans l'initiation de la réponse humorale, dans un contexte de vaccination intradermique (i.d.) avec un antigène particulaire. En étudiant la distribution spatiale et temporelle des particules synthétiques de PLA adsorbées par la protéine p24 du VIH, nous avons observé leur prise en charge par les DC cutanées mais également par les DC résidentes des ganglions drainant de la peau. Cependant, l'étude de la réponse immunitaire a démontré que seules les cellules cutanées, et en particulier les LC, induisent la polarisation des lymphocytes T CD4+ folliculaires (TFH) et le développement des lymphocytes B sécrétant des IgA. L'immunisation i.d. a également généré l'infiltration de cellules inflammatoires au niveau du site d'injection et du ganglion. En utilisant un modèle murin Ccr2-/-, nous avons démontré que les cellules dépendantes de CCR2+ interfèrent avec la formation des TFH. Enfin, l'étude du micro-environnement ganglionnaire suggère que TNF est favorable à la polarisation des TFH. En conclusion, ces résultats soulignent l'importance de cibler les DC cutanées lors de la vaccination afin de proposer de nouvelles stratégies vaccinales. / The quality of the adaptive immune response to a vaccine is driven by the nature of dendritic cells (DCs) engaged during vaccination. Skin immunization is particularly efficient as it targets the numerous cutaneous DCs, including Langerhans cells (LCs). However, the relationship between DCs and effector cells associated with humoral immunity has not been elucidated. The main objective of my thesis was to identify cellular mechanisms implicated in the initialization of the humoral immune response, in the context of intradermal (i.d.) vaccination with particle-based antigens. In examining the spatial and temporal distribution of synthetic PLA particles adsorbed with the HIV-p24 protein, we observed their uptake by both cutaneous DCs and also skin-draining lymph node (dLNs) resident DCs. However, our immune response study highlighted that only skin cells, and in particular LCs, were able to stimulate polarization of follicular helper T cells (TFH) and the development of IgA-secreting B lymphocytes. I.d. vaccination also induced an inflammatory cell infiltration at both the injection site and in dLNs. Using a Ccr2-/- mouse model, we have shown the CCR2+ dependant cells can interfere in TFH polarization. Finally, the study of the dLN micro-environment suggested TNF can promote TFH formation. In conclusion, these findings highlight the importance of targeting skin DC in vaccination to propose new vaccine strategies.

La sous-famille BTN3A comprend 3 isoformes : BTN3A1, A2 et A3. Le domaine intracellulaire B30.2 de BTN3A1 est impliqué dans la reconnaissance du Phosphoantigène (Pag) et l’activation des lymphocytes T Vγ9Vδ2(LTVγ9Vδ2). BTN3A2, dépourvue de B30.2, pourrait être un récepteur-leurre. L’anticorps monoclonal (Acm) 20.1 reconnaît les trois isoformes de BTN3A et sensibilise les tumeurs à la lyse par les LTVγ9Vδ2, mimant l’action des Biphosphonates (N-BP). Nous avons étudié l’expression, la régulation et le ciblage de BTN3A en contexte d’hémopathie maligne et de tumeur solide. Nous avons montré que BTN3A2 est l’isoforme majoritairement exprimée par les blastes de Leucémie Aiguë Myéloïde (LAM) primaire. Cependant, l’Acm 20.1 sensibilise les blastes de LAM primaire à la lyse par les LT Vγ9Vδ2, même ceux résistants aux N-BP. Cet effet est confirmé dans des souris NOD-SCID-γcKO xénogreffées avec la lignée U937 ou des blastes primaires. Nous avons ensuite montré l’expression de BTN3A sur des lignées et des tumeurs pancréatiques primaires et observé qu’elle est associée au pronostic chez les patients atteints de cancer du pancréas. L’expression de BTN3A2, isoforme majoritairement exprimée augmente en contexte de stress cellulaire hypoxique et métabolique. La faible expression de BTN3A1 comparativement à BTN3A2 et le clivage des BTN3A pourraient favoriser l’échappement tumoral à la reconnaissance par les LT Vγ9Vδ2. Cependant, les LT Vγ9Vδ2 ont des fonctions cytolytiques préservées en hypoxie. Le ciblage de BTN3A par l’Acm 20.1 sur les tumeurs étudiées, en restaurant la lyse par les LT Vγ9Vδ2, offrirait des perspectives thérapeutiques notamment pour les tumeurs chimiorésistantes. / BTN3A subfamily comprises three isoforms: BTN3A1, A2 and A3. The B30.2 intracellular domain of BTN3A1is involved in Phosphoantigen recognition and Vγ9Vδ2 T cells activation. BTN3A2, devoid of B30.2 domain, could be « a decoy receptor ». The agonist anti-BTN3A monoclonal Antibody (mAb) 20.1 recognizes the three BTN3A isoforms and sensitizes tumors to Vγ9Vδ2 T cell lysis. This mAb mimics the effect of Aminobisphosphonates (N-BP). We studied BTN3A expression, regulation and targeting in tumors of hematological and solid origin. We showed that primary Acute Myeloïd Leukemia (AML) blasts express BTN3A with a main expression of BTN3A2. However, the 20.1 mAb sensitizes primary AML blasts to Vγ9Vδ2 T cell lysis even N-BP-poorly sensitive blasts. This was confirmed in NOD-SCID-γc KO mice xenografted with U937 human cell line or primary blasts. Next, we have demonstrated BTN3A expression in pancreatic cell lines and primary tumors. We observed that BTN3A is associated to prognosis in patients with pancreatic cancer. BTN3A2 is the most highly expressed isoform and its level of expression increases upon hypoxic and metabolic cellular stress. The weak expression of BTN3A1 compared to BTN3A2 isoform together with BTN3A molecules shedding could constitute an immune escape mechanism of tumor cells from Vγ9Vδ2 T cells recognition. Though, Vγ9Vδ2 T cells have preserved cytotoxic functions under hypoxic condition. BTN3A targeting with anti-BTN3A 20.1 mAb on the tumors we studied would open new therapeutic perspectives notably in chemoresistant tumors, thanks to the restoration of Vγ9Vδ2 T cell lysis.