Plasmacytoid dendritic cells (PDCs) are one cellular target of HIV-1 and respond to the virus by producing type I interferons and chemokines. PDCs exposed to HIV-1 strongly upregulate the expression of maturation markers such as CD83, CD80, CD86 and CCR7, which will turn them into professional antigen presenting cells with the ability to stimulate naïve CD4+T cells. When HIV-1 binds to the CD4 receptor and a co-receptor (CCR5 or CXCR4) on PDCs, the cell takes up the virus by endocytosis. In response to this, PDCs will become activated and express maturation markers on their surface that make them able to stimulate T cells to trigger an immune response. In this thesis, studies have been performed with different forms of HIV-1, i.e. opsonized virions covered in complement and antibodies since these forms are supposed to be more similar to how HIV appears in the body. According to our results there is no significant difference in PDC maturation between the free and opsonized HIV-1.

Le développement et la fonction des cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDCs) doivent être finement régulés afin d’éviter le développement de maladies auto-immunes ou de leucémies. Il a été montré récemment qu’une fraction des leucémies humaines dérivées des pDCs possède des mutations de type perte de fonction dans le locus IKZF1 qui code pour le facteur de transcription Ikaros. Ainsi l’étude de la fonction d’Ikaros dans les pDCs pourrait aider à comprendre son possible rôle de gène suppresseur de tumeur. Les souris hypomorphiques pour Ikaros (IkL/L) ne possèdent pas de pDCs matures dans la rate et les ganglions lymphatiques mais accumulent des pDCs immatures dans la moelle osseuse (MO). De manièreintéressante, les pDCs de MO IkL/L montrent une activation ectopique de la voie Notch. Nous avons trouvé qu’un inhibiteur de gamma-secrétase (GSI), qui inhibe la voie Notch, permet de restaurer la différenciation de pDCs fonctionnelles dans les cultures de cellules de MO. Les principaux progéniteurs dendritiques affectés par le GSI sont le progéniteur myéloïde commun (CMP) et le progéniteur des macrophages et des cellules dendritiques (MDP). Comme le GSI inhibe la voie Notch, nous avons aussi inactivé RBPJ, le facteur de transcription situé en aval des récepteurs Notch. Contre toute attente, l’inactivation de RBPJ ne récapitule pas les effets observés avec le GSI. De plus, les cellules IkL/L déficientes pour RBPJ continuent de répondre au GSI, ce qui suggère que le GSI possède d’autres cibles en plus de la voie Notch dans ce système. Nos données montrent ainsi qu’Ikaros est requis pour la différenciation terminale des pDCs et qu’il agit en partie en bloquant une voie GSI dépendante Notch indépendante. / The development and function of plasmacytoid dendritic cells (pDCs) must be tightly regulated to prevent autoimmune disease or leukemia. It was recently discovered that a fraction of human pDC-derived neoplasms exhibit loss of function mutations of the IKZF1 locus, which encodes the Ikaros transcription factor. Deciphering the function of Ikaros in pDCs could thus help understand its probable tumor suppressor function. Mice hypomorphic for Ikaros (IkL/L) are devoid of mature pDCs in the spleen and lymph nodes but accumulate immature pDCs in the bone marrow (BM). Interestingly IkL/L BM pDCs exhibit an ectopic activation of the Notch pathway. We found that a gamma secretase inhibitor (GSI), which inhibits Notch signalling,rescues the differentiation of functional pDCs in BM cultures. The main dendritic cell progenitors affected by GSI are the common myeloid progenitors (CMP) and the macrophage and dendritic cell progenitors (MDP). As GSI inhibits the activation of the Notch pathway, we also inactivated RBPJ, the transcriptional effector of the Notch pathway. Surprisingly, RBPJ inactivation did not recapitulate the effect of GSI. Moreover, RBPJdeficient IkL/L cells still respond to GSI, demonstrating that GSI targets additional events besides Notch in this system. Our data thus show that Ikaros is required for terminal differentiation of pDCs, and acts in part by blocking a Notch independent GSI-sensitive pathway.

Les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDCs) sont caractérisées par leur capacité unique de sécrétion massive d’interféron de type I (IFN-I) suite à la stimulation des Tolllike récepteurs (TLR) 7 et 9. Un rôle fondamental des pDCs a été démontré dans le lupus érythémateux systémique via la production d’IFN-I. Les pDC expriment le récepteur de forte affinité aux immunoglobulines de type E (IgE), FcεRI, impliqué dans la régulation négative de la sécrétion d’IFN-I. L’objectif de notre étude est d’explorer, dans le contexte lupique, les effets du traitement par les IgE sur les fonctions des pDC, particulièrement sur la production d’IFN-I. In vitro, le traitement des pDC par des IgE monoclonales permet la surexpression du FcεRI à leur surface et diminue le taux de transcrits des TLR7/9 et de l’IRF7. De plus, les pDC traitées par des IgE diminuent leur production d’IFN-I et l’expression de marqueurs de maturation, induites par leur stimulation par des ligands des TLR7/9 et des complexes immuns lupiques. En outre, ces pDC pré-traitées par des IgE induisent la différenciation de LT4 naïfs allogéniques en LT4 produisant de l’IL-10. In vivo, les patients lupiques en phase quiescente de la maladie présentent des taux plus élevés d’IgE totales comparés aux patients en phase active (indépendamment d’allergies et d’infestations parasitaires). Chez les patientslupiques, le taux d’IgE totales est inversement corrélé au taux d’anti-ADN et à l’activité de la maladie (SLEDAI). L’ensemble de nos résultats suggère un rôle protecteur des IgE dans le lupus à travers la modulation de la réponse inflammatoire des pDC. / Plasmacytoid dendritic cells (pDCs) are characterized by their unique ability to produce large amounts of type I interferon (IFN-I) upon Toll-like receptors (TLR) 7 and 9 triggering. A fundamental role for pDCs has been shown in systemic lupus erythematosus (SLE) through IFN-I production. pDCs express the high affinity Fc receptor for immunoglobulin E (IgE), FcεRI, involved in the negative regulation of IFN-I secretion. The objective of our study is to investigate, in the context of SLE, the effects of IgE treatment on pDCs functions, especially on IFN-I production. In vitro, monoclonal IgE treatment of pDCs upregulate their surface expression of FcεRI and decrease transcripts levels of TLR7/9 and IRF7. IgE-treated pDCs decrease IFN-α secretion and downregulate maturation markers expression induced by TLR7/9 and immune complexes triggering. Moreover, the coculture of IgE pretreated pDCs with allogeneic naive LT4 promotes their differentiation into IL-10-secreting cells. In vivo, patients with quiescent SLE have higher IgE levels than patients with active disease (independently of allergy or parasitic infection). In SLE patients, IgE levels are inversely correlated to anti-DNA antibodies and disease activity (SLEDAI). All together, our data suggest a protective role for IgE in SLE through the modulation of the inflammatory response by pDC.

Die Rationale für immuntherapeutische Ansätze zur Behandlung maligner Neoplasien geht davon aus, daß Tumore über spezifische Tumorantigene verfügen. Dendritische Zellen als die wichtigsten antigenpräsentierenden Zellen sind in der Lage, Tumorantigene naiven T-Zellen zu präsentieren und spezifische zytotoxische T-Zellen zu stimulieren. In der vorliegenden Arbeit wurden dendritische Zellen durch Stimulation mit Interleukin-4 (IL-4) und Granulozyten/ Makrophagen Koloniestimulierender Faktor (GM-CSF) aus peripheren mononukleären Blutzellen gesunder Spender und an Tumoren des gastroenteropankreatischen Systems erkrankter Patienten generiert. Mit den dendritischen Zellen cokultivierte immunologische Effektorzellen (Zytokin- induzierte Killerzellen, CIK-Zellen) wurden im Zytotoxizitätstest gegen kolorektale und pankreatische Karzinomzellen eingesetzt. CIK-Zellen sind zytototoxische Zellen, die durch Stimulation mit Zytokinen aus peripheren Blutlymphozyten erzeugt werden. Durch die Cokultivierung der Effektorzellen mit dendritischen Zellen konnte eine signifikante Steigerung der unspezifischen zytotoxischen Wirkung der CIK-Zellen bewirkt werden. Zur Steigerung der spezifischen Zytotoxizität wurden dendritische Zellen mit dem Gesamtprotein der tumor- assoziierten Antigene cancer associated antigen (CA 19-9) und carcinoembryonic antigen (CEA) gepulst. Effektorzellen zeigten nach der Cokultur mit gepulsten dendritischen Zellen zytotoxische Wirkung gegen Targetzellen, die das zum Pulsen verwendete Tumorantigen auf der Zelloberfläche exprimieren. Die Antigenspezifität der zytotoxischen Wirkung konnte durch eine signifikant verminderte Zellyse nach Blockade des Tumorantigens auf den Targetzellen belegt werden. Erstmals beschrieben ist hier das Pulsen dendritischer Zellen mit sowohl autologen als auch allogenen Seren von Patienten mit erhöhten Tumormarkerspiegeln. Eine Kultivierung dendritischer Zellen in tumormarkerhaltigem Serum bewirkte dosisabhängig eine verstärkte zytotoxische Wirkung cokultivierter Effektorzellen gegen Tumorzellen. Die verstärkte Zellyse zeigte sich unabhängig vom allogenem oder autologem Charakter des Serums. Der immunstimulierende Effekt des Patientenserums konnte durch eine vorhergehende Hitzeinaktivierung des Serums neutralisiert werden. Die höchsten Zellysen wurden durch eine Kultivierung dendritischer Zellen in tumormarkerhaltigem Serum und zusätzlichem Pulsen mit exogenem Tumorantigen erreicht. Untersuchungen an komplett autologen Systemen reproduzierten die an Zellkulturen erhobenen Befunde. Hierfür wurden erfolgreich Primärkulturen kolorektaler Tumore etabliert.Aus dem Blut von Tumorpatienten wurden dendritische Zellen generiert, die mit autologem Serum kultiviert wurden. Die cokultivierten autologen Effektorzellen erwiesen sich im Zytotoxizitätstest gegen autologe Tumorzellen als zytotoxisch. Die Cokultivierung der Effektorzellen mit den dendritischen Zellen bewirkte bei beiden Zellpopulationen Veränderungen. Dendritische Zellen zeigten nach der Cokultur eine verstärkte Expression antigenpräsentierender und costimulatorischer Moleküle. Bei den CIK-Zellen kam es zu einem Anstieg der Proliferationsrate. Bei Untersuchungen zur Antigenspezifität von T-Zellrezeptoren konnte vermehrt antigenspezifischer T-Zellrezeptor nachgewiesen werden. Des weiteren stieg das Verhältnis zwischen zytotoxischen T-Zellen und T-Helferzellen zugunsten der zytotoxischen T-Zellen. In ELISpot-Untersuchungen wurde eine Zunahme Interferon-gamma sezernierender CIK-Zellen nachgewiesen. Dendritische Zellen ließen sich erfolgreich mit inaktiviertem Adenovirus, an das kovalent Poly-L-Lysin gekoppelt ist, transfizieren. Die für den adenoviralen Gentransfer benötigten Oberflächenstrukturen konnten auf dendritischen Zellen nachgewiesen werden. Zur Verbesserung der Zytotoxizität wurden dendritische Zellen erfolgreich mit dem Gen für den Transaktivator CIITA transfiziert. CIITA- transfizierte dendritische Zellen exprimierten vermehrt MHC Klasse II-Moleküle. Die transduzierten dendritischen Zellen induzierten bei cokultivierten Effektorzellen eine erhöhte unspezifische Zytotoxizität. Mit Tumorantigen gepulste dendritische Zellen können bei der Entwicklung immuntherapeutischer Protokolle bei malignen Neoplasien von Bedeutung sein. / The immunotherapeutic approach against malignant neoplasias appreciates that tumours encode tumour rejection antigens, that enable them to induce protective immunity. Dendritic cells are major antigen-presenting cells and are able to present tumour antigens to naive T-cells and stimulate cytotoxic T-cells in a specific manner. In the present graduation-manuscript dendritic cells were generated in the presence of Interleukin-4 and granulocyte/macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) from peripheral mononuclear blood cells of healthy donors and tumour-patients. Immunological effector cells termed cytokine-induced killer cells (CIK cells) were co-cultured with dendritic cells and tested for their cytotoxic capacity against colorectal and pancreatic cancer cell-lines in a LDH-release assay. CIK cells are cytotoxic lymphocytes generated by incubation of peripheral blood lymphocytes with different cytokines. Co-culture of effector cells with dendritic cells led to a significant increase of the cytotoxic effect of CIK cells. For a further increase of specific cytotoxicity dendritic cells were pulsed with total protein of the tumour-associated antigens cancer associated antigen CA 19-9 and carcinoembryonic antigen (CEA). Co-cultured effector cells showed an increase in cytotoxicity against tumour-antigen expressing target cells, after co-culture with pulsed dendritic cells. The specificity of the cytotoxic effect could be shown by blocking the tumour-antigens with a monoclonal antibody. Autologous and allogenec untreated serums from patients with elevated tumour-marker levels were also used for pulsing of dendritic cells. Similar to the results when using total protein for pulsing, a cultivation in serum of patients with elevated tumour marker levels caused an intensified cytotoxic effect of effector cells against tumour cells in a dose-dependent manner. The intensified cytotoxicity was seen independent of the allogenec or autologous character of the serum. The immuno-stimulating effect of the patient serum could be neutralized by preceding heat inactivating. The highest cytotoxicity was achieved by a cultivation of dendritic cells in serum from patients with elevated tumour marker levels and additional pulsing with exogenous tumour antigen. Experiments with completely autologous systems reproduced the results made with cell-lines. Primary cultures of colorectal tumours were established. Dendritic cells were generated from the blood of tumour patients and were cultivated in autologous serum. Co-cultured autologous effector cells showed cytotoxicity when used against autologous tumour cells. Co-culturing of effector cells with dendritic cells caused modifications at both cell populations. Dendritic cells showed an increase expression of antigen-presenting and co-stimulatory molecules. CIK cells showed a higher proliferation-rate when co-cultured. They express more antigen-specific T-cell receptor, and the cytotoxic T-cells to T-helper cells ratio increased. ELISpot-assays showed an increase of interferon gamma producing cells. Dendritic cells were successfully transduced by using an inactivated adenovirus, which covalently binds poly-L-lysine. Dendritic cells express the molecules that enables adenoviral gene delivery on their surface. For the improvement of cytotoxicity dendritic cells were transduced with the gene encoding for the transactivator CIITA. CIITA transduced dendritic cells increases expression of MHC class II molecules. Cytotoxicity experiments with transduced dendritic cells resulted in an increased induction of non-specific cytolysis from co-cultured effector cells. DC pulsed with tumour-antigens may have a major impact on immunotherapeutic protocols for cancer patients.

Chaque cadre doit contenir un résumé de 1700 caractères maximum, espaces compris. En cas de dépassement, la coupure sera automatique. Le doctorant adresse son texte sous forme électronique selon les recommandations de la bibliothèqueLes "Liver X receptors " (LXR) sont des récepteurs nucléaires impliqués dans Phoméostasie du cholestérol. Dans les macrophages, la stimulation de la voie LXR accroît la clairance des corps apoptotiques et réprime la réponse inflammatoire. Les LXR inhibent également la prolifération et la survie de cellules malignes.L'activation des LXR dans les cellules dendritiques plasmocytoïdes (PDG) augmentent la clairance des microparticules (MP), via l'induction du récepteur au phosphatidylsérines BAIL L'internalisation des MP active la voie NF-KB ou la voie LXR pour des MP dérivées respectivement, de cellules endothéliales (EMP) ou plaquettaires (PMP). Ces deux voies de signalisation se réprimaient mutuellement, déterminant la réponse inflammatoire des PDG.La contrepartie leucémique des PDC (LPDC) est à l'origine d'une leucémie aiguë agressive, la BPDCN. Nous avons observé une dérégulation de Phoméostasie du cholestérol dans ces cellules. L'activation de la voie LXR entraine un efflux du cholestérol associé à un effet cytotoxique et antiprolifératif. Ils peuvent impliquer : la répression de NF-KB ; ainsi que l'inhibition de la signalisation induite par le facteur de survie IL-3 (incluant STAT5 et Akt). L'utilisation d'un modèle xénogénique murin de BPDCN traitée par agoniste LXR montre une diminution de la cytopénie induite par les LPDC et des infiltrats spléniques et médullaires.Ces travaux démontrent la fonctionnalité de la voie LXR dans les PDC et LPDC, ainsi qu'une régulation croisée avec NF-KB. L'activation de cette voie a démontré son implication dans la clairance des MP et la régulation de la réponse inflammatoire des PDC, ainsi qu'un effet anti-leucémique sur les LPDC. / Nuclear Liver X Receptors (LXR) are involved in cholesterol homeostasis. In macrophages, LXR promote apoptotic body/cell clearance and repress inflammatory responses. LXR are also shown to inhibit proliferation and survival of malignant cells.In plasmacytoid dendritic cells (PDC), LXR stimulation increases microparticle (MP) engulfment via the increased expression of the PS receptor, BAIL MP engulfment induced NF-icB or LXR activation, depending on the endothelial (EMP) or platelet (PMP) origin of MP, respectively. Overall, we show a crosstalk involving LXR and NF-KB, which dictates the inflammatory fate of PDC engulfing MP.The leukemic PDC counterpart (LPDC) is responsible of an aggressive hematologic malignancy, called blastic plasmacytoid dendritic cell neoplasm (BPDCN). In contrast to healthy PDC and other acute leukemias (including lymphoid and myeloid acute leukemias), we report here a specific downregulation of cholesterol homeostasis-related genes in LPDC. LXR pathway activation increases cholesterol efflux and inhibits cell proliferation and survival. This may involve: inhibition of NF-KB signaling pathway and of signaling pathways induced by the survival factor IL-3 (involving Akt and STAT5). Using a xenogeneic mouse model of BPDCN, LXR agonist treatment reduces BPDCN-induced cytopenia as well as bone marrow and spleen LPDC infiltration.Overall, we demonstrate that LXR receptors are functional in PDC and LPDC and are involved in a cross-regulation mechanism with NF-KB. LXR receptors promote MP clearance and control inflammatory responses in PDC, as well as exert an anti-leukemic therapeutic effect in BPDCN via several mechanisms, including cholesterol efflux.

Stimuler le système immunitaire est un enjeu majeur dans le traitement des leucémies aigües. Nous avons centré notre étude sur la leucémie aigüe myéloïde (LAM) et la leucémie à cellules dendritiques plasmacytoïdes (LAPDC). Dans une première partie, nous avons étudié les médicaments immunomodulateurs (IMiDs) utilisés dans le traitement du myélome multiple et des syndromes myélodysplasiques à délétion 5q. Les IMiDs présentent des propriétés anti-angiogéniques, anti-prolifératives, pro-apoptotiques, et immunomodulatrices en particulier sur les cellules NK (Natural Killer). Nous avons évalué les effets anti-leucémiques des IMiDs (lenalidomide et pomalidomide) dans le but d’améliorer l’activité cytotoxique des NK dans la LAM. Nous avons mis en évidence une altération de la survie des blastes de LAM par les IMiDs in vitro, et dans un modèle in vivo de greffe dans les souris immunodéficientes NOD/SCID/IL2rg-/- (NSG). Nous avons également montré une sensibilisation par les IMiDs des blastes de LAM à la lyse par les NK allogéniques, indépendamment de la cible moléculaire connue, le cereblon. Le traitement des blastes de LAM par IMiDs stimule les fonctions NK. Enfin, nous avons décrit des modifications phénotypiques induites par les IMiDs sur les récepteurs NK, et une diminution d’expression de HLA-classe I sur les cellules de LAM. Ces résultats encouragent la poursuite du développement des IMiDs dans la LAM, en particulier les associations stimulant les fonctions NK. Dans une seconde partie, nous avons développé un modèle murin de LAPDC dans la souris NSG. Cet outil préclinique est indispensable dans l’élaboration de stratégies d’immunothérapie dans les leucémies aigües. / Boosting the Immune System is a major challenge in the treatment of acute leukemias. We focused our study on acute myeloid leukemia (AML) and plasmacytoid dendritic cell leukemia (BPDCN). In the first part, we studied immunomodulatory drugs (IMiDs) that are currently used in the treatment of patients with myeloma and myelodysplastic syndrome with 5q deletion. IMiDs exhibit anti-angiogenesis, anti-proliferative, pro-apoptotic, and immunomodulatory properties especially on NK cells and T lymphocytes. We investigated the anti-leukemic effects of two IMiDs (lenalidomide and pomalidomide) in order to improve NK cell cytotoxic activity in AML. We have shown that IMiDs impaired survival of AML blasts in vitro, and in vivo in NOD/SCID/IL2rg-/- (NSG) murine model. In addition, IMiDs treatment sensitized AML blasts to allogeneic NK cell mediated lysis, independently of Cereblon, the known molecular target of IMiDs. IMiDs treatment of AML blasts enhanced NK cell functions such as degranulation and cytokine production. Finally, we have described phenotypic changes induced by IMiDs on NK receptors, and a down-regulation of HLA-class I on AML blasts. These results encourage continuing investigation for the use of IMiDs in AML, especially in combination with immunotherapies based on NK cells. In a second part, we have developed a murine model of plasmacytoid dendritic cell leukemia (BPDCN) in NSG mice. Murine model of leukemia are essential preclinical tools in the development of new immunotherapies in acute leukemias.

Les traitements antirétroviraux combinés limitent la morbidité et la mortalité liées au SIDA après l'infection par le VIH, mais une hyperactivation du système immunitaire persiste, notamment au niveau des cellules myéloïdes, en corrélation avec une morbidité et une mortalité métabolique et cardio-vasculaire plus précoces que celles de la population générale. Il existe deux types de VIH ; l'infection par le VIH-2, prévalente en Afrique de l'Ouest et dans des communautés émigrées de cette région, conduit moins rapidement et moins fréquemment au SIDA que l'infection par le VIH-1, pour des raisons de relation hôte-virus encore à élucider. Lors de l'infection aigüe par le VIH-1, un pic sérique d'interféron (IFN) de type I et d'autres cytokines est observé, puis régulé négativement. Il est accompagné d'une forte réponse des gènes stimulés par l'IFN, qui persiste lors du passage à l'infection chronique, avec hyperactivation du système immunitaire. Les IFN de type I sont produits par toutes les cellules, mais en particulier par les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC). Les IFN de type III (lambda) sont liés à la résolution de l'infection par le VHC, mais leur production en réponse au VIH reste à explorer. Durant mon doctorat, j'ai montré pour la première fois qu'in vitro, le VIH-1 et le VIH-2 stimulent la production d'IFN-lambda par les PBMC de donneurs sains de façon comparable. Chez des donneurs sains, les pDC produisent ces IFN de façon intrinsèque, mais pas les autres DC myéloïdes. Les pDC ont également un rôle dans la réponse immunitaire adaptative contre le VIH. L’équipe a en effet montré qu’elles peuvent effectuer la présentation croisée d’antigènes de cellules mortes infectées par le VIH, comme le font les autres DC. Elles peuvent ainsi activer des réponses T cytotoxiques spécifiques qui vont éliminer les cellules infectées. J’ai étudié ce mécanisme et montré que l’activation spécifique des lymphocytes T par les pDC est potentialisée par une pré-activation non-spécifique. En effet, les pDC s’activent en présence du virus et sécrètent des cytokines qui pré-activent une production intracellulaire d'IFN-gamma par les lymphocytes T CD8. Ces lymphocytes ne relarguent l'IFN-gamma qu'après reconnaissance spécifique par leur récepteur T d'un complexe peptide-CMH. Les résultats de cette thèse pourraient donner une place aux IFN-lambda ou à leur inhibition dans l'arsenal thérapeutique contre le VIH, ainsi qu'à l'activation des pDC pour conduire à une meilleure détection et élimination des réservoirs viraux par présentation croisée. / Combined antiretroviral treatments limit AIDS-related morbidity and mortality after HIV infection. But hyperactivation of the immune system persists, notably within the myeloid cell compartment, in correlation with metabolic and cardiovascular morbidity, which occurs earlier than in the general population. Two types of HIV have been described: HIV-2 infection, prevalent in West Africa and in emigrated communities originating from this area, leads less frequently and less rapidly to AIDS compared to HIV-1 infection, because of host-virus, which still need to be characterized. During acute HIV-1 infection, in the plasma, peak levels of type I Interferon (IFN) and other cytokines are observed, then they are down-modulated. A strong IFN stimulated gene (ISG) response is also observed. During chronic infection, the ISG response persists, with hyperactivation of the immune system. Type I IFN are produced by all cell types, but more specifically by plasmacytoid Dendritic Cells (pDC). Certain type III IFN (lambda) gene variants correlate with clearance of HCV infection, but IFN-lambda production in response to HIV remained to be studied. During my PhD, I showed for the first time that, in vitro, HIV-1 and HIV-2 induce IFN-lambda production by healthy donors PBMC at comparable levels. Plasmacytoid DC from healthy donors produce these IFN intrinsically, but not conventional DC. Plasmacytoid DC also have a role in the induction of adaptive immune responses against HIV. Our team demonstrated that they can crosspresent antigens from HIV infected apoptotic cells, like other DC. They can therefore activate specific cytotoxic T cell responses which eliminate infected cells. I studied this mechanism and showed that the activation of specific T cell by pDC is potentiated by non-specific pre-activation. Indeed, pDC become activated in the presence of virus and secrete cytokines which pre-activate intracellular IFN-gamma production by CD8 T cells. IFN-gamma is then secreted only after cognate MHC-peptide-T cell receptor interaction. The results of this thesis potentially give a role to IFN-lambda or their blockade in HIV treatment, and to the activation of pDC to induce better detection and elimination of HIV reservoirs through crosspresentation.

<p>Patients with systemic lupus erythematosus (SLE) have elevated levels of interferon (IFN)-α in blood and IFN-α-producing cells in tissues. In the present thesis, we investigate the mechanisms behind the upregulated IFN-α-production in SLE and also show that the IFN-α system is activated in primary Sjögren’s syndrome (pSS), with IFN-α-producing cells in the major affected organ, the salivary glands. The IFN-α is a type I IFN, a family of cytokines counteracting especially viral infections, by acting directly on infected cells, and via many immunomodulatory effects. The latter may also contribute to autoimmune processes.</p><p>The type I IFNs are usually produced upon recognition of microbial structures. In SLE, however, DNA-containing immune complexes (ICs) that induce IFN-α production are found. Many autoantibodies in SLE and pSS are directed to nucleic acids or to DNA/RNA-binding proteins. We show that also RNA in complex with autoantibodies from SLE or pSS patients (RNA-IC) induces IFN-α-production. The RNA could be either in the form of RNA-containing material released from apoptotic or necrotic cells or as a pure RNA-containing autoantigen, the U1 small nuclear ribonucleoprotein particle. </p><p>The IFN-α-production induced by RNA-IC occurred in plasmacytoid dendritic cells (PDCs), also termed natural IFN-producing cells (NIPCs), via binding to Fcγ-receptor IIa, endocytosis and triggering of Toll-like receptors (TLRs), probably TLR7 and TLR9. The RNA-IC may also have other effects, and we found that they induce prostaglandin E2 (PGE2) production in monocytes and tumor necrosis factor (TNF)-α in both monocytes and NIPC/PDC. The PGE2 downregulated the IFN-α induction in NIPC/PDC, and the IFN-α induction was increased in monocyte-depleted cell cultures. </p><p>The findings presented in this thesis aids in the understanding of the mechanisms behind the activated IFN-α system in SLE and other autoimmune diseases, and shows that also pSS is one of these diseases.</p>

Patients with systemic lupus erythematosus (SLE) have elevated levels of interferon (IFN)-α in blood and IFN-α-producing cells in tissues. In the present thesis, we investigate the mechanisms behind the upregulated IFN-α-production in SLE and also show that the IFN-α system is activated in primary Sjögren’s syndrome (pSS), with IFN-α-producing cells in the major affected organ, the salivary glands. The IFN-α is a type I IFN, a family of cytokines counteracting especially viral infections, by acting directly on infected cells, and via many immunomodulatory effects. The latter may also contribute to autoimmune processes. The type I IFNs are usually produced upon recognition of microbial structures. In SLE, however, DNA-containing immune complexes (ICs) that induce IFN-α production are found. Many autoantibodies in SLE and pSS are directed to nucleic acids or to DNA/RNA-binding proteins. We show that also RNA in complex with autoantibodies from SLE or pSS patients (RNA-IC) induces IFN-α-production. The RNA could be either in the form of RNA-containing material released from apoptotic or necrotic cells or as a pure RNA-containing autoantigen, the U1 small nuclear ribonucleoprotein particle. The IFN-α-production induced by RNA-IC occurred in plasmacytoid dendritic cells (PDCs), also termed natural IFN-producing cells (NIPCs), via binding to Fcγ-receptor IIa, endocytosis and triggering of Toll-like receptors (TLRs), probably TLR7 and TLR9. The RNA-IC may also have other effects, and we found that they induce prostaglandin E2 (PGE2) production in monocytes and tumor necrosis factor (TNF)-α in both monocytes and NIPC/PDC. The PGE2 downregulated the IFN-α induction in NIPC/PDC, and the IFN-α induction was increased in monocyte-depleted cell cultures. The findings presented in this thesis aids in the understanding of the mechanisms behind the activated IFN-α system in SLE and other autoimmune diseases, and shows that also pSS is one of these diseases.

Systemic lupus erythematosus (SLE) is an autoimmune disease characterized by autoantibody production, which can eventually lead to immune complex (IC)-mediated organ damage. Due to the stimulation of plasmacytoid dendritic cells (pDC) by nucleic acid-containing ICs (DNA- or RNA-IC), patients with SLE have an ongoing interferon (IFN)-α production. IFN-α induces a general activation of the immune system that may initiate or propagate an autoimmune process if not properly regulated. Previous studies have shown that natural killer (NK) cells potently enhance the IFN-α production by pDCs. In study I, the mechanisms behind the NK cell-mediated increased IFN-α production by RNA-IC-stimulated pDCs were investigated. ICs triggered CD56dim NK cells via FcγRIIIA to the secretion of cytokines (e.g. MIP-1β) that promoted IFN-α production. Additionally, an LFA-1-dependent cell-cell interaction between pDCs and NK cells strongly contributed to the increased production of IFN-α. In study II, the RNA-IC-induced regulation of surface molecules on pDCs and NK cells was investigated. The expression of CD319 and CD229, which are two SLAM family receptors genetically associated with SLE, was induced on pDCs and NK cells by RNA-IC. IFN-α-producing pDCs displayed an increased expression of CD319 and CD229, whereas pDCs from patients with SLE had a decreased expression of CD319. In study III, we serendipitously identified an SLE patient harboring autoantibodies to the NK cell receptor CD94/NKG2A. In study IV, sera from 203 patients with SLE were analyzed for autoantibodies to the CD94/NKG2A, CD94/NKG2C and NKG2D receptors. Seven patients harbored anti-CD94/NKG2A autoantibodies, and two of these patient’s autoantibodies also reacted with CD94/NKG2C. Anti-CD94/NKG2A and anti-CD94/NKG2C autoantibodies both interfered with the HLA-E-mediated regulation of NK cell cytotoxicity, and facilitated the elimination of target cells expressing these receptors. Furthermore, these autoantibodies were found in a group of severely diseased SLE patients and their titers closely followed disease activity. In conclusion, this thesis provides insights to molecular mechanisms whereby NK cells regulate the IFN-α production, it further links the SLAM receptors to SLE, and it describes novel autoantibodies to receptors regulating NK cell cytotoxicity. Together these findings strengthen the assumption that NK cells are involved in the pathogenesis of SLE.