Une petite population de lymphocytes T exprimant les deux corécepteurs CD4 et CD8 et appelée double positive (DP), a été détectée dans le sang périphérique de donneurs sains et de patients atteints de diverses pathologies dont la sclérose en plaques (SEP). Nous avons émis l’hypothèse qu’il s’agissait de lymphocytes T hautement activés pouvant contribuer à l’inflammation chronique présente dans la SEP. Nous avons comparé les cellules T DP obtenues du sang de donneurs sains et de patients atteints de la SEP et non traités. La fréquence des cellules DP était similaire chez les patients et les donneurs sains. La proportion de lymphocytes T DP qui exprimaient les chaines du récepteur de l’interleukine-15 (IL-15) était plus élevée que pour les autres populations lymphocytaires. Des mesures d’induction de la phosphorylation du STAT5 (signal transducer and activator of transcription) ont démontré que les cellules DP ont répondu à des doses plus faibles et pour de plus longues périodes à l’IL-15 comparativement aux autres lymphocytes T. Le pourcentage de lymphocytes T DP ayant la capacité de produire l’interféron-gamma et des enzymes lytiques était élevé chez les témoins sains mais ces niveaux étaient significativement réduits chez les patients atteints de la SEP. La caractérisation phénotypique de cellules DP a suggéré que ces cellules ont des propriétés similaires aux lymphocytes T activés. Bien qu’il ne s’agisse que d’une caractérisation partielle, il semble que les lymphocytes T DP perdent une partie de leurs propriétés chez les patients atteints de la SEP. / A small population of T lymphocytes expressing both CD4 and CD8 called double positive (DP) T lymphocytes has been detected in the peripheral blood of healthy donors and patients affected by different pathologies such as multiple sclerosis (MS). We hypothesize that these cells represent a highly activated T lymphocyte subset that could contribute to the characteristic inflammation found in MS. Thus, we compared DP T cells from healthy donors to those from untreated MS patients. We found similar frequencies of DP T lymphocytes between both groups. A higher percentage of DP T lymphocytes expressed the IL-15R (interleukin 15 receptor) than other T cell populations. Moreover, IL-15 triggered the phosphorylation of STAT5 in a greater proportion of CD4+CD8+ T lymphocytes compared to other T cells. A greater percentage of CD4+CD8+ T lymphocytes can produce interferon gamma and lytic enzymes compared with other T cell subsets. However, those levels were drastically lower in MS patients. The phenotypic characterization of the DP cells suggests they have similar properties as activated T cells. Even though the characterization process is still in its infancy, it appears that the DP T cells may lose some of their properties in MS patients.

La reconnaissance d’un antigène présenté par les cellules présentatrices d’antigène induit la prolifération et la différenciation des lymphocytes T naïfs en lymphocytes T effecteurs et mémoires. Cette reconnaissance se fait par l’interaction du récepteur des cellules T (TCR) des lymphocytes T et le complexe CMH-peptide présent à la surface des DC. Cependant, des signaux additionnels sont requis, une meilleure activation des lymphocytes T implique des corécepteurs présents à la surface de ces deux types cellulaires. Après l’élimination de l’antigène, la plupart des lymphocytes T effecteurs vont mourir. Une petite population de lymphocytes T va persister pour se différencier en lymphocytes T mémoires capables de protéger l’organisme contre une réinfection. Les signaux qui contrôlent le maintien des lymphocytes T mémoires sont encore mal compris. Pour comprendre le rôle de la molécule de costimulation 4-1BB dans le maintien des lymphocytes T CD8 mémoires, nous avons émis l’hypothèse que l’état de phosphorylation de la protéine adaptatrice TRAF1, qui se lie à 4-1BB, module le maintien des lymphocytes T CD8 mémoires. Ainsi, nous avons montré par des expériences de spectrométrie de masse que TRAF1 s’associe préférentiellement à TBK1 lorsqu’elle n’est pas phosphorylée. Nous avons aussi montré que la présence de TRAF1 est requise pour stabiliser TBK1 au récepteur 4-1BB après stimulation des lymphocytes T. Par ailleurs, les lymphocytes T CD8 OT-I TRAF1-/- reconstituées avec un mutant phospho-déficient de TRAF1 (S139A) et ensuite différenciées en lymphocytes T mémoires in vitro induisent une activation de la voie de signalisation NF-ĸB contrairement à ceux exprimant la forme phospho-mimétique de TRAF1 (S139D). Ces premières études démontrent l’importance de l’état de phosphorylation de TRAF1 en aval de 4-1BB dans les cellules T. Dans la seconde partie, nous avons évalué le rôle d’un autre corécepteur; la neuropiline 1, dans la maturation des DC. A cet effet, nous avons émis l’hypothèse que l’interaction de la neuropiline 1 et ses ligands contribuerait à la fonction des DC. Nous avons démontré que l’absence de la neuropiline 1 n’a pas d’effet sur la maturation au LPS des DC. Cependant, la présence du VEGF (un ligand de Nrp-1) inhibe la maturation des DC dérivées de la moelle osseuse. Notre étude a démontré que VEGF inhibe l’expression des molécules de costimulation, la sécrétion des cytokines pro inflammatoires et la signalisation TLR4 principalement les voies MAP Kinase et NF-ĸB. Contrairement aux résultats avec les cellules WT, VEGF n’est pas capable d’affecter la maturation, la sécrétion des cytokines et la signalisation TLR4 des DC Nrp1-Lyz où la neuropiline 1 est délétée. Ainsi, nos résultats ont démontré que VEGF inhibe la maturation des DC de façon Nrp1-dépendante. Enfin, l’analyse des molécules partenaires de la neuropiline 1 montre que Nrp1, VEGF et TLR4 se retrouvent dans le même complexe. Nos résultats démontrent que VEGF, en présence de la neuropiline 1 est capable d’interagir avec TLR4 pour inhiber la maturation des DC. Toutefois, en absence de la neuropiline1, VEGF n’est pas capable de recruter TLR4 pour réduire l’expression des molécules de costimulation. Ces études sur les corécepteurs pourraient être importantes dans l’élaboration de nouvelles approches vaccinales. / Antigen presentation by dendritic cells induces the proliferation and differentiation of naïve T lymphocytes into effector and memory T lymphocytes. This recognition is due to the interaction of the T cell receptor (TCR) with the cognate peptide-MHC complex presented on the surface of dendritic cells. However, additional signals are required from co-receptors on both cell types to ensure optimal T cell activation. Following the elimination of the antigen, most of the effector T cells will die with a small population of T cells remaining that will continue to differentiate into memory T cells which protect the organism against reinfection. The signals that control the maintenance of memory T cells are poorly understood. To dissect the role of the 4-1BB costimulatory molecules in the maintenance of CD8 memory T cells, we hypothesized that the phosphorylation state of the TRAF1 adaptor protein that binds to 4-1BB, modulates the maintenance of CD8 memory T lymphocytes. Thus, we have demonstrated by mass spectrometry that TRAF1 preferentially associates with TBK1 when it is not phosphorylated. We also have shown that the presence of TRAF1 is required to stabilize the interaction between TBK1 and 4-1BB after T cell activation. Furthermore, OT-I TRAF1-/- CD8 T cells reconstituted with a phospho-deficient TRAF1 mutant (S139A) and differentiated into memory CD8 T cells induced the activation of the NF-ĸB signaling pathway, in contrast to cells expressing a phospho-mimetic form of TRAF1 (S139D). Together, these results highlight the importance of the phosphorylation state of TRAF1 downstream of 4-1BB in T cells. In the second part, we evaluated the role of the neuropilin 1 coreceptor in the maturation of dendritic cells. To this end, we hypothesized that the interactions of neuropilin-1 with its ligands contribute to the function of dendritic cells. We have demonstrated that the absence of neuropilin-1 has no effect on the maturation of dendritic cells in the presence of LPS. However, the presence of VEGF (a neuropilin-1 ligand) inhibits the maturation of dendritic cells derived from the bone marrow. Our study further demonstrated that VEGF inhibits the expression of costimulatory molecules, the secretion of proinflammatory cytokines and TLR4 signaling pathways mainly MAP Kinase and NF-ĸB. Contrary to the results with wild-type cells, VEGF is not able to affect maturation, cytokine secretion and TLR4 signaling in NRP1-Lyz dendritic cells when neuropilin-1 is deleted. Thus, our results demonstrated that VEGF inhibits the maturation of dendritic cells in a NRP1-dependent manner. Finally, analysis of neuropilin 1 partners shows that NRP1, VEGF and TLR4 are found in the same complex. Our results show that VEGF, in the presence of neuropilin-1 is able to interact with TLR4 and inhibit the maturation of dendritic cells. However, in the absence of the neuropiline1, VEGF is not able to recruit TLR4 to reduce the expression of costimulatory molecules. These studies on coreceptors could be important in the development of novel vaccine therapies.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La nature du lien qui unit les deux aspects du système immunitaire, que sont la défense de l’hôte contre les agressions extérieures et la genèse des maladies auto- immunes, n’a pas été élucidée. L’axe IL-23/Th17 joue un rôle dans les deux versants, ce qui le place en bonne position pour être un potentiel chaînon manquant. Objectif : connaître l’implication de cet axe dans un modèle infectieux, Mycoplasma hominis, et un modèle de maladie auto-immune, la sclérodermie systémique (ScS), dans lesquels il n’a pas encore été étudié. Les lipoprotéines membranaires de M. hominis sont capables d’induire une maturation des cellules dendritiques humaines. Elle s’accompagne d’une sécrétion d’IL-23 variable selon l’origine clinique des isolats, via TLR2, et d’une polarisation vers la voie Th17. Nous avons observé une augmentation de la fréquence des cellules Th17 et Th22 dans le sang périphérique des patients ScS, potentialisée par l’iloprost, via entre autres la production monocytaire d’IL-23. Dans la peau des patients ScS, il existe une augmentation des cellules produisant l’IL-17 inversement corrélé au score de fibrose cutanée. In vitro, l’IL-17 est capable d’inhiber partiellement l’expression d’α-SMA induite par le TGF-ß et d’induire la sécrétion de MMP1 par des fibroblastes dermiques humains. L’axe IL-23/IL-17 et les cellules Th17 jouent un rôle dans la défense contre M. hominis et dans la physiopathologie de la ScS. / Relationship between both aspects of the immune system, ie host defense against external aggression and genesis of autoimmune diseases, has not been elucidated. IL-23/Th17 axis plays a role in both sides, which puts him in a good position to be a potential missing link. Objective: To understand the implication of this axis in a model of infection, Mycoplasma hominis, and a model of autoimmune disease, systemic sclerosis (SSc), in which it has not yet been studied.
The membrane lipoproteins of M. hominis are capable of inducing human dendritic cell maturation. It occurs along with an IL-23 secretion changing with the clinical origin of isolates, via TLR2, and a T cell polarization towards Th17. Then we observed an increase in the Th17 and Th22 cell frequency in peripheral blood of SSc patients, further enhanced by iloprost via monocyte production of IL-23 among others. In the skin of SSc patients, we showed an increase in IL-17-producing cells with an inverse correlation to the skin fibrosis score. In vitro, IL-17 is able to partially inhibit the expression of α-SMA induced by TGF-ß and to induce the secretion of MMP1 in human dermal fibroblasts. The IL-23/IL-17 axis and Th17 cells play a role in defense against M. hominis and in the pathogenesis of SSc.

Le cytomégalovirus (CMV), un β-herpes virus, est considéré comme un modèle d'immuno-évasion virale. Il s'agit d'un agent pathogène opportuniste fréquent chez les patients immunodéprimés et une cause majeure de malformations congénitales lors de l'acquisition in utero. Le CMV code pour des protéines (i) qui empêchent la présentation de l'antigène aux lymphocytes T αβ notamment par l'inhibition de l'expression des molécules HLA-I et (ii) qui suppriment les fonctions des cellules NK en imitant ou en régulant à la baisse les ligands des récepteurs NK (NKR). Ces mécanismes d'évasion ne devraient pas affecter les lymphocytes T γδ dont la reconnaissance antigénique est indépendante du HLA-I, et d’ailleurs leur réponse au CMV a été largement rapportée dans de nombreux contextes physiopathologiques. Notre objectif était de comprendre comment les mécanismes d’immuno-évasion du CMV affectent la réponse des lymphocytes T γδ. Nous avons utilisé des adénovirus recombinants exprimant chacun des quatre gènes du CMV impliqués dans l’inhibition de l’expression du HLA-I, et un mutant du HCMV déficient pour ces 4 gènes (CMV-∆US). Nous avons observé une induction de l'expression de HLA-I par l'adénovirus control, et une inhibition par US2, US3 et US11. Lors de l'utilisation de CMV-∆US, les cellules infectées exprimaient beaucoup plus de HLA-I que les cellules infectées par CMV-WT. De façon intéressante et à l’opposé des lymphocytes T αβ, les lymphocytes T γδ produisent plus d'IFNy en présence de fibroblastes infectés par le CMV-WT, qu’avec des fibroblastes infectés par CMV-∆US. Ces résultats indiquent que les molécules HLA-I régulent les lymphocytes T γδ grâce à des mécanismes qui sont en cours d'investigation dans notre équipe. Les processus d'échappement immunitaire développés par le CMV pourraient ainsi favoriser la réponse des lymphocytes T γδ par rapport à celle des lymphocytes T αβ et expliquer le rôle important des cellules T γδ dans le contrôle du virus chez les individus immunodéprimés. D'autre part, les acides nucléiques et les protéines du HCMV ont été trouvés dans les tissus tumoraux, mais la relation précise entre le HCMV et le cancer reste un sujet de débat. La plupart du temps, HCMV est décrit comme un virus oncomodulateur avec un rôle pro-tumoral. Notre objectif était d'utiliser le modèle de la souris pour tester in vivo l'impact de CMV de souris (MCMV) sur la croissance des cellules tumorales. Nous avons observé que MCMV pourrait inhiber la croissance de tumeurs sous-cutanées de côlon MC38 chez les souris immunodéficientes. Encore plus surprenant lorsque l'on considère la spécificité d’espèce des CMV, l'infection par le MCMV inhibe de la même façon la croissance des cellules cancéreuses du côlon humain HT29, qui n’est pas affectée par le HCMV. In vitro, les protéines MCMV précoces (IE-1) sont détectées dans des cellules cancéreuses humaines et murines après l'infection. Cependant, peu de cellules cancéreuses sont retrouvées positives pour le MCMV dans les tumeurs HT29 prélevées sur des souris infectées par le MCMV. De manière surprenante, le MCMV inhibe la prolifération des cellules cancéreuses de côlon humain contrairement au HCMV. De plus, la transcription de l'interféron β humain est induite après une infection par le MCMV. Cette induction n'a pas été observée après l'infection par le HCMV. En conclusion, nos données suggèrent un potentiel effet anti-tumoral de MCMV sur les cellules cancéreuses du côlon humain (HT29), qui pourrait être au moins partiellement médiée par l'interféron β. Ces résultats ouvrent la voie à l'utilisation potentielle du MCMV en tant que traitement du cancer du côlon humain. / Cytomegalovirus (CMV), a Beta Herpes virus, is considered as a paradigm for viral evasion.It is an important opportunistic pathogen in immunocompromised patients and a major cause of congenital birth defects when acquired in utero. CMV encodes molecules to prevent antigen presentation to αβ T cells through inhibition of MHC Class I expression and to suppress NK cell functions by mimicking or down-regulating ligands of NK receptors (NKR). These evasion mechanisms are not expected to affect γδ T cells and, as a matter of fact, their response to CMV has been widely reported in many different physiopathological contexts as well as in CMV-seropositive healthy donors (Dechanet et al, 1999)( Scheper, 2013). Our aim was to understand how CMV induce γδ T cell response. We used recombinant adenoviruses expressing each of the four US genes, and a mutant HCMV deleted for these 4 genes (CMV-DUS). We observed an induction of HLA-I expression by the control adenovirus, and an inhibition by US2, US3 and US11. When using CMV-DUS, infected cells expressed much more native HLA-I than CMV-WT infected cells. Interestingly and in sharp contrast to αβ T cells, γδ T cell were activated to produce IFNg when cultured with fibroblasts infected with CMV-WT, but not when fibroblasts were infected with CMV-DUS. These results indicate that HLA-I molecules regulate γδ T cells through mechanisms that are under investigation in our team. The immune escape processes developed by CMV could thus promote γδ over αβ T cell response and explain the important response of γδ T cells to the virus in immunosuppressed individuals.

La ténascine-C (TNC), protéine de la matrice extracellulaire, favorise la progression tumorale et la métastase par des mécanismes pas totalement élucidés. J’ai utilisé un nouveau modèle de progression tumorale de la glande mammaire basé sur une approche de greffe de cellules tumorales orthotopiques syngéniques et j’ai ainsi identifié la TNC comme un régulateur important de la croissance tumorale. L’expression concomitante de la TNC par les cellules de l’hôte et les cellules tumorales induit une régression de la tumeur en induisant une signature de présentation d’antigène. Cette signature a été corrélée avec une meilleure survie des patientes atteintes de cancer du sein. D’autre part, la TNC exprimée par les cellules tumorales induit également l’expression de CXCL12 au sein de la tumeur, piégeant les lymphocytes CD8+ dans des travées de matrice enrichies avec le CXCL12 lié à la TNC. L’inhibition du récepteur de CXCL12, le CXCR4 provoque une régression tumorale qui s’accompagne d’un afflux important de lymphocytes T CD8+ et d’une augmentation de la mort cellulaire au sein du lit tumorale. La séquestration des lymphocytes T cytotoxiques par la TNC dans les travées de matrice peut avoir une implication importante dans le développement et l’utilisation des nouvelles immunothérapies ciblant l’activité des cellules effectrices du système immunitaire. / The extracellular matrix molecule tenascin-C (TNC) promotes tumor progression and metastasis by poorly understood mechanisms. I used a novel breast progression model based on a syngeneic orthotopic tumor cell grafting approach and identified TNC as an important regulator of tumor growth. I document that TNC promotes the battle between tumor regression and growth, where combined expression of tumor cell- and host-derived TNC induces tumor cell rejection. Tumor cell-derived TNC may elicit regression by induction of an antigen presenting signature (APS) expressed by the host, which correlates with better breast cancer patient survival. Tumor-cell derived TNC also triggers CXCL12 expression, thereby causing trapping of CD8+ T cells in the surrounding TNC matrix tracks. TNC binds CXCL12, and combined TNC/CXCL12 attracts and immobilizes CD8+ T cells. Inhibition of the CXCL12 receptor CXCR4 causes tumor regression that is accompanied by massive infiltration of CD8+ T cells and cell death inside the tumor cell nests. Altogether,TNC-triggered CXCL12 signaling may dampen CD8+ T cell function where physical trapping of CD8+ T cells in the TNC matrix may have implications for immune cell therapies. Our results and new tumor model, offer novel opportunities for preclinical cancer research and cancer patient therapy, by triggering the “good” and blocking the “bad” actions of TNC. In particular, overcoming the immune suppressive action of TNC, through inhibition of CXCR4, could be a useful approach.

Notre système immunitaire a pour fonction de nous protéger des infections mais également des allergies, des cancers ou des maladies inflammatoires. Les cellules dendritiques (DC) sont au coeur de ce système en orientant les réponses immunitaires vers une voie effectrice ou tolérogène. A l’état immature, elles sont présentes, entre autres, aux interfaces avec le milieu extérieur. Elles permettent ainsi la reconnaissance des antigènes, notamment ceux présents dans le tube digestif, comme les aliments ou la flore commensale. Certaines bactéries dites probiotiques sécrètent des métabolites au cours de la fermentation définissant les produits de fermentation. Notre travail montre qu’un produit de fermentation de la souche bactérienne BbC50 (BbC50sn) activent les DC humaines grâce à sa fixation sur le récepteur TLR2 et modulent de nombreux récepteurs à leurs surfaces. Les DC ainsi maturées peuvent activer des lymphocytes T CD4+ et CD8+ et également induire des lymphocytes T régulateurs CD4+ et CD8+. / The immune system protects an organism from infections, allergy, cancer and inflammatory diseases. Dendritic cells (DC) present antigens to T cells and polarize lymphocytes toward either an effector or a tolerogenic response. In an immature state, DC are localized in mucosas at interfaces with the external environment, after receiving signals they acquire the ability to activate T cells. Thus, DC allow the recognition of antigens, present in the digestive tract, such as food or commensal flora. Some probiotic bacteria produce metabolites during fermentation defined as the fermentation products. Our work has shown that a fermentation product of the bacterial strain BbC50 (BbC50sn) activate human DC through TLR2 ligation on DC and modulate numerous receptors on their surfaces. DC activated with this fermentation product activate CD4+ and CD8+ T cells and also induce CD4+ and CD8+ regulatory T lymphocytes.

Le rôle de l'interleukine 2 (IL-2) dans les cellules dendritiques (DC) humaines n’est pas bien défini. Dans ce travail, nous avons exploré les effets de l'IL-2 sur des DC dérivées de monocytes. Nous démontrons une expression constitutive des chaines des β et γ du récepteur de l’IL-2 sur les DC ainsi qu’une une expression inductible de la chaîne α en réponse à des agents ‘maturants’ tels le LPS et le TNFα. L’IL-2 induit la phosphorylation du facteur de transcription STAT5 provoquant l’augmentation de la synthèse d'IFN-γ par les DC sans modifier leur phénotype ou leur survie. En revanche, nous n'avons pas mis en évidence d’activation des autres voies de signalisation du récepteur de l’IL-2. Nous avons également démontré que l'IL-2 augmente les capacités des DC à activer les lymphocytes T CD4+ allogéniques et les lymphocytes T CD8+ indépendamment des lymphocytes T auxilliaires. Nous n’avons pas pu mettre en évidence la sécrétion endogène d'IL-2 par les DC cependant les anticorps anti-CD25 diminuent les capacités allostimulatrices de DC en absence d’IL-2 exogène. Ainsi nos travaux indiquent que l’expression de CD25 par les DC matures est un événement clé menant la DC à un nouvel état d’activation. / Human dendritic cells (DC) express interleukin 2 (IL-2) receptor α-chain (CD25), but the role of IL-2 in DC is poorly understood. In this work, we explored the effects of IL-2 on monocyte-derived DC. First, we demonstrated the constitutional expression of β and γ chain of IL-2R on DC, while the α-chain was inducible by LPS and TNFα. Then we found that IL-2 does not affect DC phenotype and apoptosis but increases IFN-γ synthesis in DC through activation of transcription factor STAT5. Moreover we reported that IL-2 increases the ability of DC to activate allogeneic CD4+ T cells and helpless CD8+ T lymphocytes, most likely because of IL-2–triggered IFN-γ synthesis. We have not been able to demonstrate the endogenous secretion of IL-2 by DC, however anti-CD25 decreased allostimulatory capacity of DC in the absence of exogenous IL-2.In summary, we disclose that IL-2 induces DC functional maturation and activation. Interestingly, our study suggests a direct effect of anti-CD25 monoclonal antibodies on DC and that CD25 expression regulation on human DC could be used to control immune response in vivo.

Les macrophages sont une cible particulièrement importante de l’infection par le VIH-1 et jouent un rôle crucial dans la physiopathologie de l’infection. Lorsqu’ils sont infectés, leur capacité de survie dans les tissus leur permet de jouer un rôle essentiel dans la dissémination virale et l’établissement de réservoirs viraux au niveau des différents territoires tissulaires. In vitro, les étapes précoces et tardives du cycle de réplication virale dans les macrophages ont été analysées dans le cadre de l’infection par des virus libres. Cependant, les modalités d’infection des macrophages lors d’une transmission intercellulaire reste largement inexplorées. Les travaux présentés ici ont permis d’établir un modèle de transmission intercellulaire du VIH-1 de lymphocytes T infectés vers les macrophages. Nous avons montré que les lymphocytes T infectés sont capables d’interagir étroitement avec les macrophages, conduisant ainsi à la fusion cellulaire de ces deux cellules et permettant le transfert de matériel viral dans les macrophages cibles. Ce transfert viral par fusion cellulaire, rapide et efficace, est restreint aux virus utilisant le corécepteur CCR5 et dépend de l’interaction entre l’enveloppe virale et le récepteur CD4. Les virus transférés sont alors stockés au sein de compartiment cytoplasmique des cellules fusionnées mais nous observons également des évènements précoces d’assemblage et de bourgeonnement du VIH-1 à la membrane plasmique des cellules fusionnées résultant de la fusion des membranes des lymphocytes T infectés et des macrophages cibles. Ces cellules fusionnées acquièrent alors la capacité de fusionner avec les macrophages non infectés environnants permettant la dissémination du VIH-1. L’ensemble de ces résultats met en évidence un nouveau mécanisme de transmission intercellulaire entre lymphocytes T et macrophages via un mécanisme de double fusion cellulaire dépendant de l’enveloppe virale et des récepteurs CD4 et CCR5. Ces évènements successifs de fusion entre lymphocytes T et macrophages puis entre macrophages permettent la formation de cellules géantes multinucléés capables de produire de grande quantité de virus infectieux. Ces cellules multinculées pourraient correspondre aux macrophages multinuclées observés in vivo dans les organes lymphoïdes et le système nerveux central de patients infectés par le VIH-1 ou de singes infectés par le SIV. Ce mécanisme représente donc un modèle de transmission intercellulaire original permettant la dissémination virale et la formation de macrophages réservoirs durant l’infection par le VIH-1. / Macrophages are important targets of HIV-1 and play crucial roles in physiopathology of infection. Because of their long time survival capacity, infected macrophages participate in virus dissemination and establishment of persistent virus reservoirs in numerous tissues. In vitro, macrophages infection and analysis of the different steps of the virus cycle have been largely documented using cell-free virus infection. However, there is a paucity in knowledge of the mechanisms that control infection and dissemination to macrophages by cell-to-cell transfer. In the work presented here, we establish a model of HIV-1 cell-to-cell transfer from infected T cells to macrophages. We observed that infected T cells are able to interact with macrophages leading to cell fusion for transfer of viral material to macrophages targets. This cell-to-cell fusion transfer, very fast and efficient, is restricted to CCR5-tropic viruses, and mediated by viral envelope-receptor interactions. Transferred viruses can then accumulate in cytoplasmic compartments of newly lymphocyte/macrophages fused cells but we also observed early viral assembly and budding events at the plasma membrane of these fused cells, resulting from the merge of viral material between infected T cells and macrophages. These cells then acquire the ability to fuse with neighboring non-infected macrophages for virus dissemination. Together, these two-sequential envelope-dependent cell fusion process lead to the formation of highly virus-productive multinucleated giant cells reminiscent of the infected multinucleated giant macrophages detected in vivo in lymphoid organs and the central nervous system of HIV-1 infected patients and simian immunodeficiency virus-infected macaques. These mechanisms may represent an original mode of virus transmission for viral spreading and formation of macrophage virus reservoirs during HIV-1 infection.

Les déficits immunitaires combinés (CID) font référence aux erreurs innées des lymphocytes T humains, affectant également les lymphocytes B, dues à un déficit de lymphocytes T ou à un déficit additionnel intrinsèque aux lymphocytes B. L’identification de nouvelles étiologies génétiques de CID est importante pour une meilleure compréhension de la réponse immunitaire contre les agents infectieux, et pour une meilleure prise en charge de ces patients. Nous décrivons ici 6 patients issus de 3 familles indépendantes (Marocaine, Tunisienne et Turque) avec des mutations bi-alléliques dans le gène RLTPR, dont l’orthologue murin est connu pour être essentiel dans la voie de signalisation de CD28. Les patients ont développé différentes infections, dont une tuberculose invasive et une candidose mucocutanée, et ont également présenté des manifestations allergiques cutanées et pulmonaires. L’identification d’un déficit autosome récessif du gène RLTPR indique une nouvelle étiologie génétique pour les patients CID. Ce travail a porté sur le rôle du RLTPR dans l'immunité liée aux lymphocytes T et B. Chez les patients déficients en RLTPR, les proportions des lymphocytes T régulateurs (Treg), des lymphocytes T CD4+ mémoire et des lymphocytes T CD8+ mémoire centrale sont diminuées. In vitro, la prolifération des cellules T des patients est diminuée en réponse à divers stimuli, incluant mitogènes et antigènes. Les lymphocytes T CD4+ déficients en RLTPR ne répondent pas à la stimulation via CD28 en termes de production d’IFN-γ, de TNF et d’IL-2, ainsi qu’un défaut de la phosphorylation de P65. Ex vivo et en culture in vitro, les lymphocytes T CD4+ présentent un biais de type Th2, contrastant avec la diminution des cellules de type Th1, Th17 et Tfh. Les patients ont également présenté une réduction des lymphocytes B de mémoire et une faible réponse Anticorps. Ce phénotype des lymphocytes B est la conséquence non seulement du défaut des lymphocytes T, mais aussi d’un défaut des lymphocytes B caractérisé par l’absence d’activation de la voie NF-κB suite à une stimulation du BCR. Notre étude suggère fortement que le déficit immunitaire en RLTPR chez l’homme est un CID, affectant notamment la voie de réponse à CD28 dans les lymphocytes T et la voie de réponse au BCR dans les lymphocytes B. / Combined immunodeficiency (CID) refers to inborn errors of human T cells that also affect B cells, due to the T cell deficit or an additional B cell-intrinsic deficit. The identification of new genetic etiologies of CID is important to better understand the immune responses to infectious agents in humans, and to better manage patients with infectious diseases. We herein report 6 patients from 3 unrelated families (Moroccan, Tunisian and Turkish) with bi-allelic mutations in RLTPR, the mouse orthologue of which is essential for CD28 signaling. The patients developed a variety of infections, including invasive tuberculosis and mucocutaneous candidiasis but also presented cutaneous and pulmonary allergic manifestations. The identification of autosomal recessive RLTPR deficiency elucidates a new genetic etiology for CID patients. This work focused on the role of human RLTPR in T cell and B cell immunity. In RLTPR-deficient patients, proportions of circulating regulatory T cells, memory CD4+ T cells and central memory CD8+ T cells are reduced. In vitro, proliferation of patients’ T cells is diminished in response to various stimuli, including mitogens and antigens. The RLTPR-deficient CD4+ T cells did not respond to CD28 stimulation in terms of the production of IFN-γ, TNF and IL-2, as well as the phosphorylation of P65. The CD4+ T cells exhibit a Th2 bias ex vivo and when cultured in vitro, contrasting with the paucity of Th1, Th17, and Tfh cells. The patients also displayed a deficiency of memory B cells and poor Ab responses. This B cell phenotype does not result solely from the T cell deficiency, as the patients’ B cells fail to activate NF-κB upon BCR stimulation. Our study strongly suggests that human RLTPR deficiency is a CID affecting at least the CD28 responsive pathway in T cells and the BCR responsive pathway in B cells.