La théorie actuelle de l'immunosurveillance des cancers établit l'existence d'un système dynamique d'interaction entre le système immunitaire et les cellules tumorales. Plusieurs expériences majeures ont démontré l'importance du système immunitaire et en particulier des lymphocytes T dans la surveillance des cancers et dans l'efficacité des thérapies antitumorales. Certains traitements utilisés contre le cancer peuvent en effet stimuler ou inhiber la réponse immunitaire antitumorale. En plus de leur effet cytotoxique sur les cellules cancéreuses ces médicaments, tel que le Sorafenib, peuvent inhiber des cellules immunosuppressives telles que les Treg et les MDSC. D'autres chimiothérapies, telle que l'Oxaliplatine, peuvent induire une mort cellulaire immunogène nécessaire à leur efficacité clinique. L'Oxaliplatine est également connue pour ajouter des groupements alkyles sur les bases puriques de l'ADN à l'origine de mutations. Parallèlement, la caractérisation de nombreuses mutations immunogènes a été menée au cours des dernières années sans que le rôle des traitements dans l'apparition de celle-ci n'ait été recherché. Les mutations spécifiques des agents alkylants correspondent à une modification des bases AG, GG et de la base en S' de groupe AG ou GG. Ces mutations permettraient de diversifier le répertoire antigénique en créant des néoantigènes reconnus par les lymphocytes T. L'objectif principal de ce travail a été d'identifier de nouveaux épitopes immunogènes issus d'antigènes de tumeurs en utilisant une stratégie d'immunologie inverse. La première partie a permis l'identification de trois néoépitopes immunogènes restreints par le CMH-II et potentiellement impliqués dans la rémission complète d'un patient atteint d'un hépatocarcinome métastatique traité par Sorafenib. L'immunogénicité de ces trois néoépitopes issus des protéines HELZ2, MLL2 et IL-1β mutées a été validée après stimulation in vitro des lymphocytes T du patient. La seconde partie, portant sur l'identification de néoantigènes induits par Oxaliplatine a permis de poursuivre la caractérisation des mutations chimioinduites et d’identifier 26 néoépitopes potentiellement présentés par les CMH de classe I.Ces travaux renforcent le lien entre système immunitaire et l’efficacité des chimiothérapies. Ils suggèrent pour la première fois que les chimiothérapies pourraient augmenter l’immunogénicité des tumeurs, en augmentant le répertoire des néoantigènes. / The current theory of cancer immunosurveillance establishes the existence of a dynamic system o interaction between the immune system and tumor cells. Several major experiments have demonstrated th importance of the immune system and in particular T cells in cancer surveillance and the effectiveness of anti tumor therapies. Treatments used against cancer can stimulate or inhibit the immune response to tumor. I addition to their cytotoxic effect on cancer cells, these drugs, such as Sorafenib, can inhib' immunosuppressive cells such as Treg and MDSC. Other chemotherapies, such as Oxaliplatin, can induce a immunogcnic cell death required for its efficacy. Oxaliplatin is a1so known to add alkyl groups on the puri bases that cause DNA mutations. At the same titne, the characterization of many immunogenic mutations ha been carried out in recent years without evaluating the role of treatments in the appearance of suc immunogenic mutations. The specific mutations of the alkylating agents correspond to a modification of th AG, GG bases and 5' base of the AG or GG motif. These mutations would diversify the antigenic repertoire b creating neo-antigens recognized by T cells. The main objective of this work was to identify new immunogenic epitopes derived from tumor antigens using a reverse immunology strategy. The first part identified three immunogenic neoepitopes restricted by MHC-11 and potentially involved in the complete remission of a patient with metastatic hepatocarcinoma treated with Sorafenib. The immunogenicity of these three neoepitopes derived from mutated HELZ2, MLL2 and IL-1The main objective of this work was to identify new immunogenic epitopes derived from tumor antigens using a reverse immunology strategy. The first part identified three immunogenic neoepitopes restricted by MHC-11 and potentially involved in the complete remission of a patient with metastatic hepatocarcinoma treated with Sorafenib. The immunogenicity of these three neoepitopes derived from mutated HELZ2, MLL2 and IL-1β proteins was validated after in vitro stimulation of the patient's T cells. The second pati, dealing with the identification of neoantigens induced by Oxaliplatin, made it possible to characterize chemoinduced mutations and to identify 26 neoepitopes potentially presented by MHC-I. This work reinforces the link between the immune system and the effectiveness of chemotherapy. The suggest for the first time that chemotherapy could increase tumor immtmogenicity by increasing the repertoir of neo-antigens. proteins was validated after in vitro stimulation of the patient's T cells. The second pati, dealing with the identification of neoantigens induced by Oxaliplatin, made it possible to characterize chemoinduced mutations and to identify 26 neoepitopes potentially presented by MHC-I. This work reinforces the link between the immune system and the effectiveness of chemotherapy. The suggest for the first time that chemotherapy could increase tumor immtmogenicity by increasing the repertoir of neo-antigens.

Le traitement des leucémies myéloïdes et lymphoblastiques aiguës a connu des avancées importantes dans la dernière décennie. Malgré ces progrès, le taux de rechutes reste élevé et le besoin médical est réel. Ces leucémies sont caractérisées par une expression aberrante d’antigènes qui peuvent provenir de protéines mutées, mais aussi de séquences rapportées comme non codantes. Les réponses contre ces néoantigènes tumoraux « cryptiques » demeurent non caractérisées. Afin de définir l’existence d’un répertoire varié de récepteurs des lymphocytes T (TCR) qui reconnaitraient ces néoantigènes, des cellules mononuclées du sang périphérique de patients sains sont isolées puis enrichies en cellules T CD8+ naïves. L’expansion et l’activation de ces cellules sont ensuite réalisées avec des cellules dendritiques autologues chargées avec l’antigène d’intérêt puis triées à l’aide de multimères HLA-peptides spécifiques. L’ARN des cellules avec TCR spécifiques aux antigènes spécifiques des tumeurs (TSA) leucémiques est isolé afin de réaliser un séquençage du TCR-bêta. L’expansion cellulaire a été réalisée de façon suffisante pour effectuer le séquençage des cellules identifiées comme positives par le marquage avec dextramères. Une réponse T est obtenue pour 50% des néoantigènes testés avec une réactivité montrée par ELISpot et se traduisant par une sécrétion de cytokines inflammatoires. Des lymphocytes T spécifiques aux TSA d’intérêt sont donc présents dans le sang périphérique de donneurs sains. Le séquençage de ces cellules a permis d’identifier les clonotypes pour lesquels une réponse anti-leucémique forte est possible. Il serait intéressant d’utiliser ces clonotypes spécifiques aux tumeurs cryptiques dans le développement de nouveaux traitements d’immunothérapie adoptive. / The treatment of acute myeloid and lymphoblastic leukemia has seen significant advances in the past decade. Despite this progress, the relapse rate remains high and the medical need is real. These leukemias are characterized by an aberrant expression of antigens, some from mutated proteins but also from sequences of DNA that were reported as non-coding. Responses against these “cryptic” neoantigens remains uncharacterized. In order to verify whether a diverse repertoire of T cell receptors (TCR) does recognize these neoantigens, mononuclear cells from peripheral blood of healthy patients are isolated and enriched with naive CD8+ T cells. The expansion and activation of these cells are then carried out with autologous dendritic cells loaded with the antigen of interest and then sorted using HLA-peptide specific multimers. RNA from cells with TCR specific for leukemic tumor-specific antigens (TSA) is isolated in order to perform TCR-beta sequencing. Cell expansion was sufficient to perform the sequencing of cells identified as positive by staining with dextramers. A T-cell response is obtained for 50% of the neoantigens tested with reactivity shown by ELISpot and resulting in a secretion of inflammatory cytokines. T lymphocytes specific to the TSA of interest are therefore present in the peripheral blood of healthy donors. Sequencing of these cells made it possible to identify clonotypes for which a strong anti-leukemic response can be expected. It would be interesting to use these cryptic tumor-specific clonotypes in the development of new adoptive immunotherapy treatments.

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