La réponse immunitaire humorale désigne l’ensemble des processus menant à la production d’anticorps suite à une stimulation du système immunitaire. Les lymphocytes T folliculaires régulateurs (Tfr) forment une population essentielle dans le contrôle de l’immunité humorale. Dotés de fonctions régulatrices comme les lymphocytes T régulateurs conventionnels (Treg), les Tfr joueraient un rôle majeur dans les mécanismes de régulation de la production d’anticorps suite à une stimulation. Ils pourraient, par exemple, contrôler l’aide apportée par les lymphocytes T folliculaires helpers (Tfh) aux cellules B leur permettant de se différencier en plasmocytes producteurs d’anticorps dans une structure hautement spécialisée appelée centre germinatif (CG). Suite au constat de la non-réponse des Tfr à l’interleukine (IL)-2, nous avons observé l’absence d’expression de la sous-unité du récepteur à l’IL-2 (CD25) sur ces cellules et ainsi donné de nouvelles bases à la caractérisation phénotypique des Tfr. Cette redéfinition restrictive de la population cellulaire a permis une description plus approfondie de ces cellules et la découverte d’un axe de régulation du CG dépendant de l’IL-1ß. La dualité de régulations observée entre d’une part l’axe Treg - lymphocytes T effecteurs contrôlé par l’IL-2 en dehors du CG et d’autre part l’axe Tfr - Tfh contrôlé par l’IL-1ß dans le CG nous a amenés à nous poser la question de l’origine et de la spécificité des Tfr en partie élucidée par une analyse du répertoire de ces populations. Nous avons mis en évidence une similarité en matière de distribution et caractéristiques globales des répertoires des cellules folliculaires qu’elles soient régulatrices (Tfr) ou non (Tfh). Il est également apparu une proximité de spécificités entre le répertoire des Treg et des Tfr confortant l’hypothèse d’une origine commune de ces deux populations. Ce travail de thèse a permis la découverte d’éléments importants de la biologie des Tfr, population impliquée dans le contrôle des régulations humorales. Il ouvre des perspectives relatives au contrôle de la production d’anticorps tant sa limitation - dans le contexte de maladies auto-immunes - que son exploitation dans le développement de stratégies vaccinales. / The immune humoral response offers the organism an efficient protection through the production of antibodies following an immune stimulation. Follicular regulatory T cell (Tfr) is an essential subset in the control of humoral immunity. These cells share with conventional regulatory T (Treg) cells regulatory functions and should play a major role in the control of antibody production following stimulation. As T follicular helper (Tfh) cells help is essential in the differentiation of B cell into antibody-producing plasma cells, one of the possible mechanisms of Tfr’s control could be the limitation of the Tfh cells’ help to the B cells. As a consequence of the non-response of Tfr cells to interleukin (IL)-2, we thoroughly revealed the CD25- phenotype of Tfr cells thus redefining the subset. This stringently-selected population allowed a fine-tuned characterization of Tfr cells and the discovery of an IL-1β axis regulating the germinal center responses. The dual regulation of T cells in secondary lymphoid organs, one between Treg and Teff cells regulated by IL-2 outside germinal centers and the other between Tfh and Tfr cells regulated by IL-1 inside GCs brought us to question the origin and specificity of Tfr cells. We partially answered this with a high-resolution analysis of these populations’ repertoires. We highlighted a similarity in the distributions and global characteristics of the follicular cells’ repertoires regardless their regulatory (Tfr) or not (Tfh) phenotype. We also brought out the major sharing between Treg and Tfr repertoires underpinning the hypothesis of a common origin for these populations. This work has disclosed important aspects of Tfr cells’ biology, a fundamental subset in the control of humoral immune responses. It opens many perspectives including the control of antibody production, negatively in the context of autoimmune diseases or its positive exploitation to enhance vaccine efficacy

Les vascularites des gros vaisseaux comprennent principalement la maladie de Takayasu et l'artérite à cellules géantes. Elles sont caractérisées par des lésions inflammatoires artérielles, associées à une néo-vascularisation adventitielle importante, une désorganisation architecturale de la paroi artérielle et des lésions fibrotiques, affectant l’aorte et ses principales branches. Ces maladies sont caractérisées par des réponses lymphocytaires Th1 et Th17 excessives et dérégulées. Actuellement, les mécanismes régulant la différenciation lymphocytaire, la réponse endothéliale et l’homéostasie tissulaire en contexte d’inflammation artérielle chronique ne sont pas suffisamment connus. Dans la 1ère partie de nos travaux, nous avons étudié le rôle de l’IL-33, cytokine sécrétée par les cellules endothéliales en cas de nécrose tissulaire, surexprimée dans les vascularites des gros vaisseaux et impliquée dans la régulation de la réponse immune. Nous avons mis en évidence le rôle immunomodulateur de l’IL-33 dans les vascularites des gros vaisseaux. Cette cytokine favorise en effet directement une différenciation Th2 et une augmentation des lymphocytes T régulateurs (Treg). L’IL-33 exerce également son action immunorégulatrice par le biais des mastocytes qui favorisent également une augmentation majeure des Treg en présence d’IL-33, probablement grâce à la sécrétion d’IL-2, essentielle à la survie et l’expansion des Treg et la sécrétion d’indoléamine 2,3 dioxygénase (IDO). L’IL-33 et les mastocytes ont également un rôle paradoxal en contexte inflammatoire, en favorisant les processus de néo-angiogenèse, d’activation endothéliale et d’augmentation de la perméabilité vasculaire, phénomènes participant au recrutement de cellules inflammatoires sur le site lésionnel. L’axe IL-33/ST2 et les mastocytes, via leurs actions pro-Th2, immunorégulatrice, et pro-angiogénique, sont également associés aux processus de réparation tissulaire, qui pourraient s’avérer délétères en cas d’inflammation persistante, en raison du développement de lésions de fibrose. Si l’IL-33 ne semble pas être directement responsable d’une activation ou d’une prolifération fibroblastique au niveau artériel, les mastocytes activés par du sérum de patients ayant une vascularite des gros vaisseaux conduisent en revanche à des modifications du phénotype fibroblastique et induisent une augmentation de production de collagène de type 1 et de fibronectine.Dans la 2ème partie de nos travaux, nous avons mis en évidence des profils de différenciation distincts des lymphocytes T CD4+ dans la maladie de Takayasu et l’artérite à cellules géantes. Nous avons démontré une augmentation des lymphocytes T folliculaires helper (Tfh) circulants dans la maladie de Takayasu. L’augmentation des Tfhc chez les patients ayant une maladie de Takayasu est associée à une augmentation des lymphocytes B circulants et à la présence d’organes lymphoïdes ectopiques aortiques. Les Tfhc des patients Takayasu gardent les propriétés fonctionnelles des lymphocytes Tfh tissulaires, puisqu’ils favorisent la prolifération des lymphocytes B ainsi que leur différenciation en cellules mémoires. Nos résultats suggèrent donc l’implication d’une coopération lymphocytaire B et T centrale dans la physiopathologie de la maladie de Takayasu, qui pourrait être associée à la présence de lymphocytes B auto-réactifs sécrétant des auto-anticorps. / Large vessel vasculitis (LVV) mainly include Takayasu arteritis (TA) and giant cell arteritis (GCA), which are characterized by arterial inflammatory lesions, associated with adventitial neo-angiogenesis and fibrotic lesions. They predominantly involve aorta and its major branches. These diseases are related to unbalanced Th1 and Th17 immune responses. The mechanisms regulating lymphocyte differentiation, endothelial response and tissue homeostasis in arterial inflammatory diseases are not sufficiently known. First, we have studied the role of IL-33, which is a cytokine secreted by endothelial cells in response to tissue necrosis and is involved in the regulation of immune response. We demonstrated the immunomodulatory impact of IL-33 and mast cells in LVV. IL-33 had a direct immunomodulatory impact by increasing Th2 and regulatory T cells in PBMC. IL-33 and MC further enhanced Th2 and regulatory responses by inducing a 6.1 fold increased proportion of Tregs through increased indoleamine 2 3-dioxygenase (IDO) and IL-2 secretion. IL-33 and mast cells also had a paradoxical impact in LVV, by promoting angiogenesis, endothelial activation and vascular permeability. IL-33 and mast cells, through Th2 and regulatory responses and angiogenesis, were associated with tissue repair and arterial fibrosis. Although IL-33 did not appear to directly lead to arterial fibroblast activation and proliferation, mast cells activated by LVV serum induced increased production of type 1 collagen and fibronectin by arterial fibroblasts. In the second part of our work, we have demonstrated distinct differentiation profiles of CD4 + T cells in TA and GCA. We demonstrated an increase in circulating T follicular helper lymphocytes (cTfh), defined as CXCR5+ CD4+ T cells, in TA. The increase of cTfh was associated with an increase in circulating B lymphocytes and the presence of tertiary lymphoid organs in TA aorta. CXCR5+ CD4+ T cells of TA patients helped B cells to differentiate into memory cells, to proliferate and to secrete type G immunoglobulins. Our data provide evidence of the key coordinated role of Tfh and B cells in tertiary lymphoid structures in TA and suggest an antigenic trigger.

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.

Le syndrome de Sjögren primitif (SJp) est une pathologie auto-immune caractérisée par une sécheresse occulobuccale, un infiltrat lymphocytaire des glandes salivaires, ainsi qu'une production d'auto-anticorps. Les cellules épithéliales salivaires (SGEC) des patients atteints de SSp expriment les molécules impliquées dans les réponses immunitaires et jouent le rôle des cellules présentatrices d’antigènes. Les lymphocytes T folliculaires (LTf) jouent un rôle important en activant les lymphocytes B via la sécrétion d’interleukine (IL)-21. Une augmentation de la proportion de LTf est observée dans le sang des patients ayant un SJp. Nous avons fait l’hypothèse que les SGECs des patients pouvaient induire la différenciation des lymphocytes T naïfs (LTn) en LTf. Nous avons montré que les SGECs sont capables d’induire la différenciation des LTn en LTf via des facteurs solubles tel l’IL-6. La sécrétion d’IL-21 par les LTf nécessite un contact cellulaire impliquant en partie ICOSL.La voie de costimulation OX40/OX40L est impliquée dans plusieurs maladies autoimmunes. Les polymorphismes d’OX40L sont une prédisposent au SJp. Nous avons étudié le rôle pathogène de la voie OX40/OX40L chez les patients SJp. Notre résultats ont montrés une surexpression d’OX40L et d’OX40 dans les glandes salivaires des patients atteint de SJp. Les cocultures des LTn avec les SS SGECs ou contrôle SGECs augmentent l'expression d’OX40 par les LT. Les SS SGECs favorisent la survie et la prolifération des LT via la voie d’OX40/OX40L. Ces résultats démontrent l'implication d’OX40 et d’OX40L dans la pathogénie du SJp et confirment le rôle important des SGECs dans l’épithelite auto-immune du SJp. / The primary Sjögren's syndrome (pSS) is an autoimmune disease characterized by dry mouth and dry eyes. Salivary gland epithelial cells (SGECs) of patients with pSS express the molecules involved in immune responses and act as antigen presenting cells. Follicular helper T cells (Tfh) secrete IL-21 whose augmented secretion is a hallmark of several autoimmunediseases. Here we investigated whether SGECs were capable to induce Tfh differentiation. We report that IL-6 and ICOSL expression by SGECs contributes to naïve CD4+ T differentiation into Tfh cells, as evidenced by their acquisition of a specific phenotype, characterized by Bcl-6, ICOS and CXCR5 expression and IL-21 secretion, but also but by their main functional feature: the capacity to enhance B lymphocytes survival. OX40/OX40L interaction is a pivotal costimulatory pathway. Polymorphisms of OX40L are involved in the genetic predisposition to pSS. We therefore investigated the pathogenic role of OX40/OX40L pathway in pSS. We demonstrated that the proportion of circulating CD4+ T cells expressing OX40 was elevated in patients with pSS and correlated with systemic disease activity. In salivary glands of patients with pSS, epithelial cells overexpressed OX40L and the expression of OX40L and OX40 was respectively evidenced on infiltrating B and T cells. Coculture of T cells with SGECs increased the expression of OX40 by CD4+ T cells promoted T cell survival and proliferation through OX40/OX40L interaction. These studies demonstrate emphasizes unknown pathogenic roles of SGECs and suggests that Tfh, IL-21 and OX40L might be therapeutic targets in pSS.