L'emphysème pulmonaire se caractérise par une destruction du parenchyme pulmonaire, et il n'existe actuellement aucun traitement curatif. Les mécanismes sous-jacents au développement de cette maladie ne sont pas totalement élucidés, et certaines évidences suggèrent l'implication de l'immunité adaptative, principalement des lymphocytes. Ainsi, l'objectif principal de cette thèse est d'**explorer les liens unissant les lymphocytes B, les tissus lymphoïdes tertiaires et l'emphysème pulmonaire**. Premièrement, les impacts de la nouvelle **mutation $\pmb{PTPN{\textit{6}}}^\mathbf{Ala455Thr}$ sur la biologie des lymphocytes B ont été caractérisés chez l'humain et la souris**. Cette mutation a été associée à une forme d'emphysème sévère et précoce chez plusieurs individus et cause une diminution de l'activité de la phosphatase *Src homology region 2 domain-containing phosphatase-1* (SHP-1). Les populations de lymphocytes B pulmonaires et systémiques ont été analysées chez les souris porteuses de la même mutation (*Ptpn6*$^\textup{Ala457Thr}$) que celles chez l'humain. Les souris *Ptpn6*$^\textup{Ala457Thr}$ développent spontanément des tissus lymphoïdes tertiaires (TLT) riches en lymphocytes B au poumon avec l'âge. Les souris femelles et mâles *Ptpn6*$^\textup{Ala457Thr}$ ont une proportion plus importante de lymphocytes B-1 comparativement aux souris sauvages, au détriment des lymphocytes B-2. Les souris *Ptpn6*$^\textup{Ala457Thr}$ produisent moins d'anticorps IgG1 en réponse à une immunisation avec un antigène T-indépendant, tandis que leur réponse T-dépendante est normale. Par ailleurs, des anomalies similaires ont été observées chez l'humain. Chez les individus porteurs de la mutation *PTPN6*$^\textup{Ala455Thr}$, une proportion plus grande de lymphocytes B mémoires, une proportion plus faible de lymphocytes B naïfs et une altération des niveaux d'immunoglobulines circulantes sont également observées. De plus, l'exposition à la fumée de cigarette, qui constitue le principal facteur de risque au développement d'emphysème, n'a pas exacerbé les altérations causées par la mutation. Ainsi, l'objectif 1 démontre clairement que des anomalies des lymphocytes B sont causées par une mutation récemment associée au développement d'emphysème pulmonaire. Le deuxième objectif visait à documenter **la présence des TLT et leur signature transcriptomique dans les résections pulmonaires de fumeurs actifs**. Les TLT ont été associés à la sévérité de la maladie pulmonaire obstructive chronique, qui englobe l'emphysème. En utilisant un marquage en immunohistochimie du CD19, un marqueur spécifique aux lymphocytes B, la présence de TLT dans les résections pulmonaires de fumeurs actifs, ayant divers degrés d'obstruction pulmonaire, a été quantifiée. Des analyses transcriptomiques ont été réalisées sur le tissu pulmonaire. Globalement, la majorité des résections pulmonaires ne contenaient pas de TLT ou très peu. Une signature transcriptomique distincte a été trouvée chez les individus avec des TLT pulmonaires. Toutefois, ni la quantité et ni la signature transcriptomique ne sont modulé par la présence d'une MPOC ou d'un emphysème, définis respectivement par un ratio VEMS/CVF inférieur à 0,7 et un pourcentage de l'aire relatif d'atténuation à la tomodensitométrie inférieur à -950 unités Hounsfield (RA950) supérieur à 5%. En somme, l'objectif 2 démontre que les TLT ne sont pas abondants ni associés à une MPOC ou un emphysème peu sévère. Ils confèrent toutefois une signature transcriptomique distincte. Finalement, le dernier objectif consistait à investiguer les **effets de l'administration d'un anti-PD-1 sur la formation de TLT et le développement d'emphysème pulmonaire en contexte tabagique**. Dans un modèle murin d'exposition à la fumée de cigarette et d'administration d'un anti-PD-1 simultanément, la formation de TLT au poumon est exacerbée. La réponse pulmonaire inflammatoire à la fumée de cigarette, caractérisée par une augmentation des macrophages et des neutrophiles dans les lavages broncho-alvéolaires, n'est pas affectée par l'anti-PD-1. Par ailleurs, la destruction du parenchyme pulmonaire, mesurée par la distribution de la taille des alvéoles, est similaire entre les souris ayant reçu l'isotype et l'anti-PD-1. Cependant, lorsque l'anti-PD-1 est administré dans un contexte de cessation tabagique, une plus faible proportion de grosses alvéoles et une plus grande proportion de petites alvéoles est observée comparativement aux souris contrôles. Ces résultats suggèrent que la modulation d'un axe de suppression de l'activation des lymphocytes affecte la réponse adaptative induite par une exposition chronique à la fumée de cigarette. En conclusion, les données présentées dans cette thèse soutiennent l'hypothèse d'une importance des lymphocytes B, des tissus lymphoïdes tertiaires et de l'immunité adaptative dans la pathogenèse de l'emphysème pulmonaire. Néanmoins, leur rôle demeure indéfini et de plus amples études sont nécessaires afin de mieux comprendre leur implication. / Pulmonary emphysema is a lung disease characterized by parenchymal destruction. Despite decades of research, no cure exists for this disease. The mechanisms underlying emphysema development are not fully understood and some evidence suggests that the adaptative immune system is involved, mainly via lymphocyte activity. Thus, the principal objective of this thesis is to **explore the link between B lymphocytes, tertiary lymphoid tissues (TLTs), and pulmonary emphysema**. Firstly, the impact of a recently discovered mutation, $\pmb{PTPN{\textit{6}}}^\mathbf{Ala455Thr}$**, on B lymphocyte biology was evaluated in both mice and humans**. This mutation is associated with severe, panlobular emphysema in humans and leads to a reduction in the activity of *Src homology region 2 domain-containing phosphatase-1* (SHP-1), a phosphatase that regulates pathways associated with B lymphocyte development and function. Over time, *Ptpn6*$^\textup{Ala457Thr}$ mice developed spontaneous pulmonary tertiary lymphoid tissues, mainly composed of B lymphocytes. *Ptpn6*$^\textup{Ala457Thr}$ mice have a higher proportion of B-1 lymphocytes and a lower proportion B-2 lymphocytes in the lung and spleen. Furthermore, *Ptpn6*$^\textup{Ala457Thr}$ mice produced lower levels of NP-specific IgG1 antibodies compared to the wild-type group in response to NP-Ficoll immunization, a model of T lymphocyte-independent adaptive immune function, while their T-dependent response was normal. Similarly, human carriers of the *PTPN6*$^\textup{Ala455Thr}$ mutation had reduced circulating naive B cells and increased memory B cells compared to controls, which was more pronounced in men than in women. Human *PTPN6*$^\textup{Ala455Thr}$ carriers had reduced circulating IgG1 and IgG4 as well as increased IgG3 levels. Interestingly, exposure to cigarette smoke, a major risk factor for pulmonary emphysema, did not exacerbate the immunological effects of the *Ptpn6*$^\textup{Ala457Thr}$ mutation in mice nor did it lead to lung tissue destruction. Thus, objective 1 clearly demonstrated that the mutation in the *Ptpn6* gene, which has been associated to emphysema in humans, leads to B lymphocyte abnormalities in mice and human carriers. The second objective was to **document the presence of TLTs and their transcriptomic signatures in lung tissue resections from active smokers** with various degrees of airflow obstruction or emphysematous damage. TLTs have been associated with chronic obstructive pulmonary disease and emphysema. Using immunostaining for CD19, a B lymphocyte marker, TLT areas in the lung were quantified and transcriptional analyses were performed on adjacent frozen lung tissue. Overall, most active smokers had none or few TLTs. Men had globally more TLTs in their lungs compared to women having at least. Although a unique transcriptomic signature was associated with the presence of TLTs in both men and women, the TLT-associated gene expression patterns were not significantly affected by COPD or emphysema disease status, defined by an FEV$_1$ /FVC ratio under 0.7 and a relative area of CT attenuation histogram under -950 Hounsfield units (RA950) over 5%, respectively. In summary, objective 2 demonstrated that TLTs are not abundant in the lungs of active smokers and that their presence and associated transcriptomic signature did not correlate with lung function decline or emphysematous damage. Thirdly, the effects of **anti-PD-1 administration in the pulmonary response to cigarette smoke pulmonary response** were characterized. Immune checkpoints are key regulators of lymphocyte activation, which necessitates tight regulation in order to avoid excessive/autoimmune responses. However, in the context of inflammatory stimuli such as cigarette smoke exposure, the effects of immune checkpoint inhibition have not been thoroughly explored. As previously observed, chronic cigarette smoke exposure in mice led to TLT formation in lungs, a phenomenon which was exacerbated by anti-PD-1 administration. Despite the increased presence of lung TLTs, alveolar size distribution was not affected by anti-PD-1 administration. Moreover, following a period of smoking cessation, administration of anti-PD-1 increased TLT formation while leading to fewer large alveoli compared to exposed control mice. Pulmonary neutrophilia and macrophage infiltration remained unchanged by PD-1 inhibition in both cigarette smoke exposure and cessation experiments. Thus, these results suggest that inhibition of immune checkpoint signaling could affect pulmonary immune response to cigarette smoke exposure. Altogether, the data presented herein support the hypothesis that B lymphocytes, tertiary lymphoid tissues, and adaptative immunity are important to consider in the development of pulmonary emphysema, particularly in the context of chronic cigarette smoke exposure. Nevertheless, their exact role in the cigarette smoke-associated lung disease remains to be fully elucidated.

La première étape de la réponse immune est réalisée par des cellules "sentinelles": les cellules dendritiques (DC). Elles ont à la fois un rôle de surveillance de l’organisme et une capacité unique à alerter les lymphocytes T naïfs. Leur efficacité à présenter des antigènes rencontrés en périphérie à des lymphocytes résidant dans les organes lymphoïdes résulte d’une spécialisation de fonction au cours du temps. A l’état immature, elles capturent et apprêtent les antigènes protéiques au niveau de divers organes, mais ont une faible capacité stimulatrice. Par contre, à l’état mature, elles perdent la capacité de capturer des antigènes, acquièrent celle de sensibiliser des lymphocytes T et migrent vers les organes lymphoïdes. <p>Cependant, des DC immatures sont présentes dans les organes lymphoïdes en contact avec les cellules T laissant supposer qu’elles pourraient jouer d’autres rôles que celui de sentinelles. <p><p>L’immunisation de souris par injection de DC immatures ou matures nous a permis de mettre en évidence un rôle potentiel des DC immatures. Ces dernières induisent en effet une prolifération des cellules T CD4 et leur différenciation en cellules de mémoire en absence de réponse primaire effectrice (absence d’IFN-& / Doctorat en sciences, Spécialisation biologie moléculaire / info:eu-repo/semantics/nonPublished