En réponse à une infection, un signal de danger, ou de cytokines inflammatoires, les cellules dendritiques subissent un programme de maturation augmentant leur capacité à activer les lymphocytes T CD4+ et CD8+. Au cours de ce travail nous avons cherché à caractériser la reprogrammation transcriptomique des DC lors de l'infection par le cytomégalovirus murin (MCMV). Nous avons identifié un programme commun de maturation entre les différentes sous-populations de DC spléniques. Nous avons mis en évidence qu'il existe un programme transcriptomique de maturation commun à toutes les sous-populations de DC, induit par tous les stimuli examinés et évolutivement conservé au sein des mammifères. Nous avons également identifié les interférons (IFN) de type I comme des cytokines majeures promouvant la maturation des DC in vivo. La perte spécifique par les DC de la capacité à répondre aux IFN de type I entraine une diminution de la survie des souris lors de l'infection par le MCMV, révélant pour la première fois l'importance des effets intrinsèques cellulaires des IFN de type I sur les DC pour la résistance à une infection virale.Le développement puis l'utilisation d'un nouveau modèle de souris mutante ciblant la sous-population de DC XCR1+ nous a permis de mettre mis en évidence pour la première fois un rôle de ces cellules pour l'activation des lymphocytes T CD8 mémoires (Tm CD8+) dans l'infection par Listeria monocytogenes, et d'identifier les mécanismes sous-jacents. Les DC XCR1+ interagissent in situ avec les Tm CD8+. La synthèse de la chimiokine CXCL9 et la production d'interleukine-12 par les DC XCR1+ attirent et activent de façon optimale les Tm CD8+ qui produisent de l'IFN-γ. / Dendritic cells (DC) sense danger, microbial and cytokine signals that drive DC maturation which in turn allows proper activation of T lymphocytes. We characterized the gene expression program of splenic DC in vivo during murine cytomegalovirus (MCMV) infection. We identified a core set of genes commonly regulated in all subsets of mouse spleen DC. This set of genes was regulated upon DC maturation irrespective of the stimuli used and of the responding DC subsets and it was conserved between mouse and human. We identified type I interferon (IFN) as a major cytokine driving the expression of this core gene set in DC subsets. The loss of type I IFN responsiveness selectively in DC resulted in an increased mortality of mice after MCMV infection, unraveling a crucial role of cell-intrinsic responses to type I IFN in DC during a viral infection in vivo.We also developed and studied a new mouse model to target the XCR1+ DC subset in vivo. We found for the first time that XCR1+ DC promote recall of memory CD8 T cells upon secondary Listeria monocytogenes infection in vivo, and we identified the underlying mechanism. XCR1+ DC attract memory CD8 T cells through the secretion of the chemokine CXCL9. This attraction leads to an increase in the IFN-γ production by memory CD8 T cells. XCR1+ DC also induce the proliferation of memory CD8 T cells. This work significantly advanced our understanding of the in vivo functions of DC during infections.

Malgré les programmes de dépistage mis en place et le vaste arsenal thérapeutique disponible, 8,2 millions de décès dans le monde ont été attribués au cancer pour l'année 2012 (données Globocan 2012, OMS). L'immunothérapie antitumorale est en plein essor et consiste notamment à exploiter le système immunitaire de l'hôte pour obtenir une réponse contre la tumeur. L'utilisation de vecteurs bactériens, capables de délivrer un message antigénique et de stimuler de manière concomittante l'immunité innée, fait partie des approches de vaccination antitumorale prometteuses. Parmi ces vecteurs, une bactérie Pseudomonas aeruginosa mise au point par notre laboratoire présente l'intérêt de pouvoir injecter in vivo des antigènes de tumeur, via son système de sécrétion de type III (SST3), directement dans le compartiment intracellulaire des cellules présentatrices d'antigènes. La voie de présentation du CMH I est ainsi favorisée et permet la génération d'une réponse des lymphocytes T cytotoxiques vis-à-vis de la tumeur exprimant l'antigène. Cependant, la poursuite des études précliniques et cliniques paraît délicate, en raison du risque infectieux lié à une bactérie pathogène, quand bien même atténuée. Lors de ce travail, nous avons donc développé une nouvelle souche de P. aeruginosa Killed But Metabolically Active (KBMA), incapable de se répliquer, mais toujours apte à jouer son rôle de vecteur. Une analyse de la réponse immune antitumorale, suite à l'immunisation par différents vecteurs, a permis de mettre en évidence une forte infiltration de la tumeur par des lymphocytes T CD8+ spécifiques de l'antigène, mais également une protection à long terme liée à la présence d'un pool majoritaire de lymphocytes T CD8+ spécifiques effecteurs mémoires. Enfin nous avons cherché à appliquer cette technologie à l'antigène de tumeur anhydrase carbonique 9 (AC9), exprimé par de nombreuses tumeurs solides chez l'homme. / Despite cancer screening programs and the available therapeutic armamentarium, 8.2 million deaths worldwide were due to cancer in 2012 (data Globocan 2012, WHO). The antitumor immunotherapy is booming and aims at using the immune system of the host as a response against the tumor. The use of bacterial vectors, able to deliver an antigenic message and concomitantly stimulate innate immunity, is one of the most promising approaches to antitumor vaccination. Among these vectors, the bacterium Pseudomonas aeruginosa developed by our laboratory has the advantage of being able to inject in vivo tumor antigens via its type III secretion system (T3SS) directly in the intracellular compartment of antigen-presenting cells. The MHC I presentation pathway is thus favored and allows the generation of a cytotoxic T lymphocytes response against antigen-expressing tumors. However, further preclinical and clinical studies remain difficult, because of the risk of infection related to a bacterial pathogen, even if attenuated. In this work, we have developed a new strain of P. aeruginosa Killed But Metabolically Active (KBMA) unable to replicate, but still able to play its role as a vector. An analysis of the antitumor immune response following immunization with different vectors, allowed to demonstrate a strong tumor infiltration by antigen-specific CD8+ T lymphocytes, but also a long-term protection related to the presence of a major pool of antigen-specific effector memory CD8+ T cells. Finally we are seeking to apply this technology to the tumor antigen carbonic anhydrase 9 (CA9), expressed by many solid tumors in humans.

Streptococcus suis est un important pathogène porcin et humain, causant méningites et septicémies. Des études suggèrent que S. suis dispose de facteurs de virulence, notamment sa capsule polysaccharidique (CPS), qui lui permettent de moduler les fonctions des cellules dendritiques (DCs), situées à l’interface entre l’immunité innée et adaptative. Les difficultés à développer un vaccin efficace suggèrent aussi une altération de la voie T dépendante. L’objectif général du projet était d’évaluer l’effet de S. suis sur l’activation des cellules T CD4+ ainsi que sur la capacité de présentation antigénique des DCs. Nous avons étudié dans un modèle murin in vivo la réponse T CD4+ mémoire lors d’infections primaire et secondaire. Une faible réponse mémoire centrale a été obtenue, suggérant que la réponse adaptative générée contre S. suis est limitée. Étant donné l’importance du complexe majeur d’histocompatibilité (MHC) de classe II dans la présentation antigénique, nous avons évalué in vitro et in vivo l’expression de ces molécules chez les DCs. Une modulation de l’expression du MHC-II par S. suis a été observée. L’analyse de la transcription de gènes impliqués dans la régulation transcriptionnelle et post-transcriptionnelle du MHC-II nous permet de suggérer que S. suis régule à la baisse la synthèse de nouvelles molécules et favorise leur dégradation lysosomale. Cette stratégie, dans laquelle la CPS ne jouerait qu’un rôle partiel, permettrait à S. suis d’échapper à la réponse adaptative T dépendante. Les résultats de cette étude fourniront de nouvelles perspectives dans la compréhension de la réponse adaptative lors de l’infection par S. suis. / Streptococcus suis is an important swine and human pathogen causing meningitis and septicemia. Recent studies suggest that S. suis possesses several virulence factors, including the capsular polysaccharide, which enable this pathogen to modulate dendritic cell (DCs) functions. DCs are key immune cells that bridge innate and adaptive immunity. Moreover, the difficulties in developing an effective vaccine suggest that S. suis interferes with the T-cell dependent response. The main objective of the project was to evaluate the effect of S. suis on CD4+ T-cell activation, as well as on the antigen presentation ability of DCs. We investigated the CD4+ T-cell memory response in an in vivo mouse model. A poor central memory response was obtained following primary and secondary infections with S. suis, thus suggesting that the adaptive immune response against this pathogen is limited. The major histocompatibility complex (MHC) class II is central to the antigen presentation pathway. We thus investigated in vitro and in vivo the expression of these molecules on DCs. We observed a modulation in the expression of MHC-II by S. suis. Transcriptional analysis of genes involved in transcriptional and post-transcriptional regulation of MHC-II suggests that S. suis downregulates synthesis of MHC-II molecules and promotes their lysosomal degradation. This strategy, in which the CPS would play only a partial role, might allow S. suis to evade the T-cell dependent adaptive response. Overall, these results provide new insights into the comprehension of the adaptive immune response during the infection by S. suis.