Les principaux échecs des greffes de cellules souches allogéniques (HSCT) sont la rechute et les infections, accompagnées ou non de GvHD (Graft versus Host Disease, maladie du greffon contre lhôte), manifestations qui pourraient être partiellement attribuées à un déficit immunitaire (rechute, infections) ou à une réaction immunitaire exacerbée envers le receveur (GvHD) (Baron, Storer et al. 2006). Létude de la reconstitution du système immunitaire, et particulièrement, lymphocytaire, savère dès lors capitale dans le développement des HSCT. Nous avons investigué la reconstitution immune de 50 patients traités par HSCT nonmyéloablative classique vs HSCT nonmyéloablative déplétée en lymphocytes T CD8+. 50 patients ont été randomisés : greffon déplété en CD8 (n=22) vs non manipulé (n=28). Lâge médian était de 57 ans au moment de la greffe (range 36-69). Le régime de conditionnement consistait en une irradiation corporelle totale de 2 Gy avec ou sans ajout de Fludarabine. 20 patients ont reçu une greffe de donneur familial, 14 de donneurs non familiaux HLA identiques, et 16 de donneurs non familiaux présentant une disparité HLA. La reconstitution immunitaire la première année après HCT a été monitorée par cytométrie en flux, analyse de la diversité du répertoire du TCR (spectratyping), quantification de sjTREC (signal joint T cell receptor excision circle, marqueur de la thymopoïèse). La déplétion des CD8 a réduit la reconstitution des taux de CD8 durant les 6 premiers mois postgreffe (P<0.0001) mais na pas présenté dimpact significatif sur la récupération des autres populations cellulaires. Les concentrations de sjTREC et des taux de CD3 ont augmenté parallèlement entre le jour 100 et le jour 365 après greffe (P=0.006 et P=0.022, respectivement), suggérant ainsi la néoproduction de lymphocytes T par le thymus, même chez ces patients âgés. Les facteurs associés à une concentration conséquente de TREC un an après greffe incluent 1° le choix dun donneur non familial HLA-matched (P=0.029), 2° de hautes concentrations de lymphocytes T dans le greffon (P=0.002), et 3° labsence de GVHD chronique (P<0.0001). Nos données suggèrent un modèle biphasique de reconstitution du pool lymphocytaire T: 1) une expansion des T matures du greffon en périphérie durant les 3 premiers mois ;2) une néoproduction active par voie intrathymique assurant la reconstitution du système immunitaire à plus long terme. Combien de temps cette néosynthèse intrathymique perdure-t-elle ? Quels facteurs laffectent ? Est-elle associée à une diversité accrue du répertoire lymphocytaire ? Ces questions nous ont amenés à étudier la reconstitution immunitaire à long terme (entre 1 et 6.5 ans) de 73 patients après minigreffe (211 points au total). Nous avons observé un maintien de la thymopoïèse réenclenchée au cours de la première année postgreffe chez les patients âgés de moins de 50 ans et de 50-60 ans. Cette reprise de la thymopoïèse na pas été mise en évidence au sein du groupe des plus de 60 ans. Ainsi, une application clinique concrète à cette observation pourrait être ladministration de greffons particulièrement riches en lymphocytes T à ce type de patients, puisquils seront plus susceptibles de développer une lymphopénie persistante postgreffe par absence de réenclenchement de la voie thymodépendante. Les facteurs associés à une reconstitution thymodépendante à long terme après minigreffe étaient : 1°labsence de cGvHD (P<0.0001); 2°lâge du receveur (P<0.0001); 3° la concentration en lymphocytes T dans le greffon (P=0. 0.0038) ; 4°laugmentation de la diversité HLA (P=0.0001). Enfin, une tendance non significative à une augmentation parallèle de la diversité du répertoire TCR et des concentrations en sjTREC a été mise en évidence. Cette analyse doit être confirmée par létude dun plus grand nombre de sujets. Afin déliminer au maximum les influences extrathymiques sur les taux de TREC périphériques, nous comptons mesurer pour chaque patient des TREC précoces (BTREC) et un TREC tardif (sjTREC), et calculer un ratio reflétant exactement le nombre de divisions intrathymiques. Cette méthode a été validée dans notre centre au cours dune expansion de lymphocytes T in vitro au moyen de billes anti-CD3 anti-CD28, expansion durant laquelle nous avons pu observer une diminution des sjTREC et des BTREC, mais pas du ratio sjTREC/BTREC. Lanalyse des ratios de TREC des patients greffés est actuellement à létude. Une troisième étude a été également menée afin déclaircir le lien entre GvHD, thymopoïèse et présence de lymphocytes T régulateurs (TRegs) chez 64 patients après HCT. Lémergence dun nouveau marqueur spécifique des TRegs, le CD127, a permis pour la première fois une isolation sans équivoque des TRegs (Liu, Putnam et al. 2006). Nous navons pas pu mettre en évidence de différence significative entre lapparition dune cGvHD chez les patients présentant après greffe des taux de TRegs supérieurs ou inférieurs à la médiane (P=0.13). Inversement, loccurrence de cGvHD na pas paru significativement affecter les concentrations en TRegs après greffe (P=0.1). Nous avons également mis en évidence une corrélation positive significative entre le taux de sjTREC/ml et le taux de TReg/ul au J100 (R=0.46, P=0.007) et à 1 an R=0.47, P=0.001). Afin de déterminer lorigine précise de ces TReg après greffe (thymus du donneur?), nous réalisons actuellement des mesures de sjTREC et de chimérisme sur les populations cellulaires triées au moyen du triple marquage CD4+CD25+CD127- (cellules T classiques vs régulatrices).

Les nouveau-nés et les jeunes enfants ont une susceptibilité plus élevée aux infections par rapport aux enfants plus âgés et aux adultes. Cette caractéristique est en partie attribuée à l’immaturité de leur système immunitaire qui est associée à une capacité limitée à développer des réponses immunitaires à médiation cellulaire. L’infection par le cytomégalovirus (HCMV) est la cause la plus fréquente d’infection congénitale chez l’Homme et une cause majeure de surdité et de retard mental. En Belgique, le dépistage anténatal de l’infection primaire par le HCMV chez les femmes enceintes offre l’opportunité d’étudier les réponses immunitaires du foetus à ce virus et de les comparer à celles de leur maman.<p>Les lymphocytes T CD4+ Th1 et les lymphocytes T CD8+ cytotoxiques jouent un rôle crucial dans le contrôle des pathogènes intracellulaires dont le HCMV fait partie. La littérature montre une capacité limitée des enfants congénitalement infectés par le HCMV à développer des réponses T CD4+ spécifiques du HCMV. En contraste, des réponses de lymphocytes T CD8+ spécifiques du HCMV ont été rapportées chez des enfants infectés in utero, mais ces réponses n’ont pas été comparées en détails à celles de l’adulte. De plus, notre connaissance des réponses T spécifiques du HCMV durant l’infection primaire par ce virus est limitée. Des études antérieures ont rapporté un défaut de prolifération et de production d’IL-2 des lymphocytes T spécifiques du HCMV chez des adultes avec durant la phase primaire de l’infection, mais les mécanismes restent non-élucidés.<p>Nous avons caractérisé les réponses de lymphocytes T CD4+ et CD8+ spécifiques du HCMV provenant du sang de cordon de nouveau-nés congénitalement infectés par le HCMV, et nous avons comparé ces réponses à celles de leurs mamans diagnostiquées avec une infection primaire par le HCMV durant la grossesse. En plus, nous avons comparé les réponses T CD4+ et CD8+ de ces mamans à celles d’adultes infectés chroniquement par le virus. Chez les nouveau-nés, nous avons démontré que des lymphocytes T CD4+ de sang de cordon exprimant un phénotype de différentiation spécifique du HCMV (CD27-CD28-) ainsi qu’un phénotype Th1 similaire à celui des cellules maternelles étaient induits in utero lors de l’infection congénitale par le HCMV. De plus, la détection d’expansions oligoclonales suggérait fortement une expansion antigène-spécifique de ces cellules. Cependant, les T CD4+ de nouveau-nés présentaient une capacité fortement réduite à produire des cytokines anti-virales (IFN-γ, TNF-α et MIP-1β) en réponse à une stimulation ex vivo avec les antigènes du HCMV, par rapport aux cellules maternelles. Les lymphocytes T (CD27-CD28-) CD4+ de nouveau-nés produisaient également des niveaux plus bas de cytokines antivirales en réponse à des stimulations polyclonales avec l’anti-CD3 et la PMA/ionomycine, suggérant des altérations en amont et en aval de la voie de signalisation du TCR. Nos résultats suggèrent que ces altérations pourraient impliquer la diminution de l’expression de molécules impliquées dans cette voie de signalisation. De la même manière, nous<p>avons montré que chez le nouveau-né, la fonction des T CD8+ spécifiques du HCMV était altérée par rapport à celle de l’adulte. Nous avons observé des proportions similaires de T CD8+ (CD27-CD28-) chez les nouveau-nés et les adultes. De plus, l’analyse du répertoire du TCR Vβ de ces cellules par séquençage haut-débit a révélé une capacité similaire à générer un répertoire T diversifié dans les deux groupes. Comme rapporté précédemment, nous avons détecté des fréquences similaires de lymphocytes T CD8+ spécifiques pour l’antigène immunodominant pp65. Cependant, lorsque les stimulations ont été étendues à d’autres antigènes du HCMV, nous avons observé que le répertoire antigénique reconnu par ces cellules était significativement réduit chez les nouveau-nés, en association avec une diminution de la polyfonctionalité et de la production de cytokines par cellule.<p>Nous avons également montré que, dans une moindre mesure, la fonction des lymphocytes T spécifiques du HCMV était diminuée durant l’infection primaire chez l’adulte. Comme reporté précédemment, les T CD4+ spécifiques du HCMV proliféraient moins et produisaient moins d’IL-2 par rapport à des individus dans la phase chronique de l’infection. Ce défaut de production d’IL-2 affectait à la fois les populations de cellules CD28+ et CD28-, montrant que l’accumulation de lymphocytes T CD4+ ayant perdu l’expression de la molécule CD28 (un signal de co-stimulation important pour la production d’IL-2) est seulement un des facteurs contribuant à la diminution de la production d’IL-2 par les cellules spécifiques du HCMV. En accord avec cette observation, nous avons montré une diminution de la production par cellule d’IFN-γ et de TNF-α touchant également à la fois les populations de T CD4+ CD28+ et CD28- durant la phase primaire de l’infection, un défaut associé avec une avidité fonctionnelle diminuée de ces cellules. De la même manière, la polyfonctionalité et la production de cytokines par cellule des lymphocytes T CD8+ spécifiques du HCMV étaient également diminuées chez les adultes durant la phase d’infection primaire.<p>En résumé, nos résultats montrent que la fonction des lymphocytes T spécifiques du HCMV de nouveau-nés et d’adultes est altérée durant l’infection primaire par rapport à des individus infectés chroniquement par le virus. Nous montrons que cette régulation fonctionnelle ressemble à l’exhaustion fonctionnelle des lymphocytes T observée durant les infections virales chroniques associées à des charges virales élevées. L’infection primaire par le HCMV est caractérisée par une réplication virale intense qui dure pendant plusieurs mois suivant l’infection. Nous émettons l’hypothèse que les hauts taux de réplication virale observés durant l’infection congénitale et chez l’adulte durant l’infection primaire par le HCMV pourraient interférer avec certaines fonctions des lymphocytes T./Neonates and young infants have a higher susceptibility to infections compared to older infants or adults. This feature is in part attributed to the immaturity of their immune system associated with a limited capacity to mount cellular-mediated immune responses. Congenital human cytomegalovirus (HCMV) infection is the most common cause of congenital infection worldwide and a major cause of hearing loss and mental retardation. In Belgium, antenatal screening of pregnant women for primary HCMV infection offers an opportunity to study neonatal immune responses to the virus and to compare them to those of their mother.<p>T lymphocytes are major players of the immune system. In particular, Th1 CD4+ T cells and CD8+ cytotoxic T cells play a crucial role in the control of intracellular pathogens, including HCMV infection. Previous literature has reported a limited capacity of infants born with congenital HCMV infection to mount HCMV-specific CD4+ T cell responses. In contrast, fetal antigen-specific CD8+ T cell responses have been reported following in utero HCMV infection, but these responses have not been compared in detail to those of adults with primary infection. In addition, our knowledge regarding adult HCMV-specific T cell responses during primary HCMV infection is limited. Previous studies have reported defective T cell proliferation and IL-2 production in adults with primary HCMV infection, showing that some of the T cell functions are altered during primary infection.<p>In this study, we have characterized neonatal HCMV-specific CD4+ and CD8+ T cell responses from the cord blood of newborns with congenital HCMV infection, and we have compared these responses to that of their mothers diagnosed with primary HCMV infection during pregnancy. Also, we compared CD4+ and CD8+ T cell responses of adults with primary HCMV infection to that of adults with chronic infection.<p>In newborns, it was not known if the defective CD4+ T cell responses could be attributed to the absence of HCMV-specific cells or to the induction of dysfunctional cells. We demonstrate that neonatal CD4+ T cells with a differentiation phenotype typical of HCMV infection (CD27-CD28-) and expressing a Th1 phenotype similar to that of maternal cells can differentiate in utero following HCMV infection. In addition, the detection of oligoclonal expansions by spectratyping and flow cytometry analyses strongly suggests antigen-specific responses. However, neonatal CD4+ T cells were markedly less able to produce antiviral cytokines (IFN-γ, TNF-α and MIP-1β) following ex vivo stimulation with HCMV antigens, compared to maternal cells. Also, neonatal CD27-CD28- CD4+ T cells produce lower levels of antiviral cytokines in response to polyclonal stimulations with anti-CD3 and PMA/ionomycin, suggesting alterations up-stream and down-stream of the TCR signaling pathway. Our results suggest that these alterations could involve the down-regulation of the expression of molecules that are part of the TCR signaling pathway. Similarly, we show that the function of<p>neonatal HCMV-specific CD8+ T cells is impaired compared to adults. Similar proportions of (CD27-CD28-) CD8+ T cells, typical of HCMV infection, were detected in newborns and adults. Analysis of the TCR Vβ repertoire of neonatal and maternal (CD27-CD28-) CD8+ T cells by high-throughput sequencing revealed a similar capacity to generate a diverse clonal repertoire. As previously reported, we detected similar frequencies of HCMV-specific CD8+ T cells specific for the immunodominant viral antigen pp65. However, when extending ex vivo stimulations to other HCMV antigens, we observed that the antigenic repertoire recognized by these cells was significantly reduced in newborns. In addition, neonatal CD8+ T cells had a reduced polyfunctionality and per cell cytokine production.<p>To a lower extent, the function of adult HCMV-specific T cells was also impaired during primary infection. As previously reported, maternal HCMV-specific CD4+ T cells were markedly less able to produce IL-2 and to proliferate compared to individuals in the chronic stage of the disease. Both CD28+ and CD28- T cell subsets produced decreased levels of IL-2. This observation shows that the accumulation of HCMV-specific CD4+ T cells having lost the expression of the CD28 molecule (an important co-stimulatory signal for IL-2 production) during primary infection is only one of the factors contributing to the decreased IL-2 production. Accordingly, both CD28+ and CD28- CD4+ T cell subsets had a decreased per cell production of IFN-γ and TNF-α during primary HCMV infection. This defect was associated with a lower functional avidity of these cells. Similarly, the polyfunctionality and per cell cytokine production of adult HCMV-specific CD8+ T cells was also impaired compared to adults with chronic infection.<p>Altogether, our results show that adult and neonatal HCMV-specific T cell responses are impaired during primary infection, compared to individuals with chronic infection. We show that this functional regulation resembles that of functional T cell exhaustion observed during chronic viral infections that are associated with high levels of viral replication. Primary HCMV infection is characterized by an intense viral replication lasting for several months post-infection. We hypothesize that the high levels of viral replication observed during congenital and adult primary HCMV infection could interfere with some of the T cell functions. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished