La Dystrophie Myotonique de type 1 (DM1) ou maladie de Steinert est une des atteintes neuromusculaires parmi les plus fréquentes chez l’adulte et pour laquelle il n’existe de solution thérapeutique autre que symptomatique à l’heure actuelle. La mutation, une expansion instable d’un triplet CTG dans la région 3’ transcrite non traduite du gène codant la DMPK, conduit notamment à la dérégulation de protéines de liaison à l’ARN, ce qui engendre différents défauts d’épissage alternatif qui sont associés aux atteintes multisystémiques observées dans la maladie. La disponibilité d’un diagnostic préimplantatoire a permis la dérivation de lignées de cellules souches embryonnaires humaines (CSEh) à partir d’embryons portant la mutation causale. Ces lignées, et désormais les cellules souches induites à la pluripotence issues de patients, constituent des sources prometteuses de modèles pour l’étude des maladies génétiques. Outre la possibilité d’étudier la pathologie dans un contexte naturel, ces cellules offrent l’accès à tous les phénotypes cellulaires sans limite quantitative. Ceci en fait un outil de choix pour les approches de criblage à grande échelle, et notamment celles de génomique fonctionnelle, qui visent à explorer de manière systématique l’implication de gènes dans une maladie. L’objectif de mes travaux de doctorat a été de démontrer l’intérêt de tels cribles en développant une approche par perte de fonction, via le mécanisme d’interférence par l’ARN (ARNi), pour identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour la DM1 en utilisant une lignée de CSEh exprimant la mutation causale. Après avoir identifié une population de progéniteurs mésenchymateux issus de cette lignée qui exprime deux biomarqueurs de la DM1 - les foci et le défaut d’épissage de l’INSR - et qui est adaptée à une approche de crible par transfection, mes travaux ont consisté à développer, miniaturiser puis automatiser les étapes de transfection et de détection des phénotypes pathologiques. Le crible de collections de siRNAs a permis d’identifier plusieurs gènes candidats, parmi lesquels ELAVL1 qui apparaît comme une nouvelle cible thérapeutique pour la DM1. En effet, l’extinction de son expression permet d’améliorer plusieurs défauts d’épissages et de normaliser l’anomalie de capture du glucose. Nous avons montré que l’enrichissement de sa fraction nucléaire par l’utilisation d’activateurs de l’AMPK, composés classiquement indiqués pour la prise en charge du diabète de type 2, permettait de reproduire cet effet restaurateur. Mes travaux ont ainsi montré l’intérêt d’associer, et particulièrement dans le cas des maladies rares, les approches de crible par ARNi aux cellules souches pluripotentes modèles de maladies pour l’identification de nouvelles cibles moléculaires afin d’accélérer le développement de thérapeutiques. / Myotonic Dystrophy type 1 (DM1), or Steinert disease, is one of the most common neuromuscular disorders in adults for whom no therapeutic solution other than symptomatic is available at present. The mutation, which consists in an unstable CTG expansion located in the 3' transcribed but untranslated region of the DMPK gene, leads in particular to the deregulation of several RNA-binding proteins. This engenders various splicing defects that are associated to the multisystemic symptoms. The availability of a preimplantation genetic diagnosis enabled the derivation of human embryonic stem cell lines (hESC) from embryos carrying the causative mutation. These cell lines, and now the induced pluripotent stem cells established from patients, constitute promising models for genetic disease’s exploration. Besides the possibility to investigate the pathology in a natural context, these cells open the way to every cell phenotypes without any quantitative restriction and thus appear as a valuable tool for large scale screening, and particularly for functional genomics approaches that systematically explore the involvement of genes in a given phenotype. The aim of my work was to explore the potential of such an approach by developing a loss of function RNA interference screen in order to identify new therapeutic targets by using a hESC line expressing the DM1 mutation. To that purpose we first identified a disease relevant cell population, i.e. hESC derived-mesenchymal progenitors expressing two DM1 biomarkers – foci and INSR splicing defects, suitable for large scale siRNA transfection. Then we developed, miniaturized and automated the transfection’s and phenotype detection’s steps. Finally, once all the conditions determined, we conducted a screening of a siRNA library targeting RNA-binding proteins that led to the identification of several candidate genes, including ELAVL1 which appears as a new DM1 therapeutic target. Indeed, its knockdown resulted in the improvement of several pathological splicing defects and normalized the glucose uptake impairment. We also showed that the enrichment of its nuclear fraction through the use of AMPK activators, some of which being widely prescribed anti-diabetic drug, was able to mimic this corrective effect. My work thus underlies the interest of coupling RNAi screening to pathological pluripotent stem cells for the identification of new therapeutic targets with the view to accelerate drug discovery, and particularly in the case of rare diseases.

La présente étude s’inscrit dans le programme d’actions de l’Industrie du béton ; elle a pour but de rechercher des solutions innovantes de béton à faible impact environnemental qui permettent l’obtention de performances techniques et économiques au moins équivalentes à celles des bétons traditionnels. Pour répondre à cet enjeu, l’étude de liants ternaires constitués de ciment Portland CEM I, laitier de haut fourneau et addition calcaire a été réalisée en optimisant les moyens disponibles en préfabrication pour accélérer leur durcissement : emploi d’un traitement thermique, utilisation d’activateurs chimiques et optimisation de la compacité du mélange. Le traitement thermique s’avère être le plus puissant levier d’action. Les solutions développées (matériau et procédé) permettent d’obtenir un bilan économico-environnemental meilleur que celui d’un béton témoin dont le liant est uniquement composé de ciment Portland CEM I. / This study is part of the action program of the french concrete industry; it aims finding innovative solutions of concrete with low environmental impact, which allow to get technical and economic performances at least equivalent to those of the traditional concretes. To answer this issue, the study of ternary binders, made of Portland cement CEM I, blast furnace slag and limestone addition, was realized by optimizing the means that are available in precast industry to accelerate their hardening: use of a thermal treatment, use of chemical activators and optimization of the mixture’s compactness. Thermal treatment proves to be the most powerful lever of action. The developed solutions (material and process) obtain a much better economic-environmental balance compared to a control concrete whose binder is composed of Portland cement CEM I.

IDE (Insulin-Degrading Enzyme) est une métalloenzyme impliquée dans la dégradation de plusieurs peptides physiologiques. Des études lient la maladie d’Alzheimer et le diabète de type II à IDE. En effet, parmi ses substrats, l’enzyme compte le peptide Béta-amyloïde (A-Béta) responsable des plaques séniles de la maladie d'Alzheimer et l’insuline régulant la glycémie. En 2006, l’équipe du Pr. Tang a élucidé la structure cristallographique d'IDE qui a révélée que les substrats se lient à deux sites de l'enzyme : le site catalytique et un exosite. Grâce au criblage d'une chimiothèque, un composé a été découvert modulant de façon substrat-dépendante l'activité d'IDE. Ce composé a été cristallisé dans l’enzyme: il peut se lier aux deux sites importants pour l’hydrolyse des substrats: le site catalytique et l'exosite. Ce mode de liaison est cohérent avec la modulation substrat-dépendante observée. 80 analogues ont été synthétisés pour améliorer l’activité et la perméation cellulaire. La modulation substrat-dépendante de la protéase permet d’envisager l’obtention d’outils chimiques pour l’étude de la fonction de cette enzyme et ouvre de nouvelles perspectives dans des pathologies où des substrats d’IDE seraient impliqués. En parallèle, une réaction de Click Chemistry in situ a été effectuée et a permis l'identification de 32 ligands parmi 180 composés potentiels. 12 ont été resynthétisés et ont montré une activité inhibitrice de l'enzyme. Ces composés possèdent une fonction hydroxamate et se lient donc au site catalytique inhibant l'enzyme quelque soit son substrat. La co-cristallisation d'un des composés avec l'enzyme a confirmé ce mode de liaison. / Insulin-Degrading Enzyme (IDE) is a zinc metalloprotease implicated in the clearance of numerous physiological peptides, in particular beta-amyloid (A[Béta]) peptide and insulin, respectively implicated in Alzheimer’s disease and Diabetes.Tang et al. elucidated the X-ray structure of the human IDE and found that substrates have two anchoring sites : the catalytic site at the zinc and an exosite which are both key features for the binding and hydrolysis.In our laboratory, we have screened a 2080-compound library on the enzyme and found a 5 µM hit inhibitor of A[Béta] hydrolysis. X-ray analysis of ligand-enzyme complexes, revealed that unexpectedly these compounds are either ligands of the catalytically site or the exosite of IDE.Consistently with their peculiar binding mode, these compounds behave as inhibitors or activators of the enzyme in a substrate-dependent manner.We made several chemical modulations on the hit structure and synthesized about 80 analogues to increase both potency and cell permeation.The mode of action of our compounds opens new avenues for the study of the function of IDE and for the design of therapeutic interventions.In the mean time, an in situ Click Chemistry experiment led to the identification of 32 ligands over 180 potential compounds. 12 compounds were resynthesised and showed inhibitory activities on the enzyme for all substrats. Co-crystallisation confirmed the binding to the catalytical site thanks to a hydroxamate function.

Des données antérieures obtenues dans notre laboratoire ont montré le rôle essentiel de PAI-1 dans la croissance de cellules cancéreuses dorigine murine et linduction dune angiogenèse concomitante (Bajou et al, 1998;Bajou et al, 2001). Bien que ces résultats aient été confirmés par dautres groupes dans différents modèles expérimentaux (Gutierrez et al, 2000;McMahon et al, 2001), très peu dinformations concernant limplication de PAI-1 dans la progression des carcinomes humains étaient disponibles dans la littérature. Cest pourquoi, dans le premier chapitre de ce travail, nous nous sommes intéressés au comportement de différentes lignées de carcinomes humains lorsquelles sont placées dans un environnement dépourvu en PAI-1. Lensemble des résultats obtenus est décrit dans la première publication intitulée : « Host plasminogen activator inhibitor-1 promotes human skin carcinoma progression in a stage-dependent manner » (Maillard et al, 2005, Neoplasia, 7: 57-66) La synthèse des différentes études utilisant différents modèles expérimentaux in vivo (voir introduction, Tableau 6) a montré quelques divergences quant à linfluence de PAI-1 dans la progression tumorale et la formation de métastases. Ces résultats contradictoires pourraient sexpliquer en partie par la grande diversité des modèles expérimentaux utilisés. Les lignées de cellules tumorales utilisées, le nombre de cellules implantées, ainsi que le site dimplantation chez les animaux sont quelques uns des facteurs pouvant influencer les résultats. Dans ce contexte, lutilisation danimaux transgéniques développant spontanément des lésions tumorales est une alternative attrayante pour étudier limpact dun facteur sur lévolution de ces lésions. A lheure actuelle, un seul groupe sest intéressé à limpact dun déficit en PAI-1 dans un modèle de souris développant de manière spontanée des adénocarcinomes mammaires qui métastasent dans les poumons, et na pas observé de différences entre les animaux déficients en PAI-1 et leurs contrôles de type sauvage (Almholt et al, 2003). Ce deuxième chapitre est consacré à létude de limplication de PAI-1 dans un autre modèle murin de cancérogenèse spontanée, à savoir, les souris TRP-1/SV40 Tag caractérisées par un développement de tumeurs oculaires qui forment des métastases dans le cerveau. Ce travail a été réalisé en collaboration avec le Laboratoire de Vectorologie et de Transfert de Gènes (Docteur M. Perricaudet, UMR8121, Villejuif, France), au cours dun séjour de plus de 6 mois. Lensemble des résultats obtenus est décrit dans la seconde publication intitulée : « Reduction of brain metastases in transgenic ocular tumor in plasminogen activator inhibitor-1 deficient mice » (Maillard et al, soumis pour publication) Les résultats présentés dans le troisième chapitre mettent en avant lintérêt des chambres de transplantation in vivo de kératinocytes tumoraux comme modèle détude des interactions hôte-tumeur. Dans un premier temps, ce modèle nous a permis de déterminer limportance de lorigine cellulaire de PAI-1 (cellules tumorales ou cellules hôtes) sur son effet pro-angiogène. Dautre part, des effets opposés de PAI-1 en fonction de sa concentration ont été mis en évidence et apportent des éléments de réponse quant aux effets pro- ou anti-angiogènes de cet inhibiteur des activateurs du plasminogène. Les résultats sont repris dans la troisième publication intitulée : « Host-derived plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1) concentration is critical for in vivo tumoral angiogenesis and growth » (Bajou et al, 2004, Oncogene, 23:6986-6990) Dans un second temps, en collaboration avec léquipe du Professeur J. Boniver (Laboratoire dAnatomie et de Cytologie Pathologiques, ULg, Liège), les chambres de transplantation ont été utilisées pour évaluer in vivo lefficacité thérapeutique du GM-CSF comme cytokine favorisant la migration intratumorale de cellules dendritiques matures. Ces travaux sont présentés dans la quatrième publication intitulée : « Delivery of granulocyte-macrophage colony-stimulating factor in bioadhesive hydrogel stimulates migration of dendritic cells in models of human papillomavirus-associated (pre)neoplastic epithelial lesions » (Hubert et al, 2004, Antimicrobial agents and chemotherapy, 48: 4342-4348)

L’expression des immunoglobulines (Ig) par les cellules B est dictée par de multiples remaniements géniques appelées recombinaisons V(D)J, commutation de classe (CSR) et hypermutation somatique (SHM). Tous ces événements sont contrôlés par des éléments cis-régulateurs notamment au locus IgH. Les mieux décrits sont la région intronique Eµ et ses régions d’attachement à la matrice nucléaire MARsEµ et la région régulatrice en 3’ du locus IgH (3’RR), constituée de 4 éléments activateurs (hs3a ; hs1,2 ; hs3b ; hs4) et possédant une structure quasi-palindromique très conservée. Afin d’étudier ces régions régulatrices, nous avons analysé plusieurs modèles murins présentant la délétion de la totalité de la région Eµ, des MARsEµ, et de diverses parties de la 3’RR. Ces modèles ont mis au jour des fonctions insoupçonnées de ces régions régulatrices, à divers stades du développement B. Au delà de son rôle régulateur des réarrangements précoces de DH vers JH, nous avons précisé la fenêtre d’action de région Eµ et son rôle sur la transcription et l’expression de la chaîne lourde µ du stade pré-B jusqu’au stade B transitionnel. L’activateur Eµ module en effet l’expression du pré-BCR et du BCR et par conséquent conditionne l’orientation des cellules B matures vers les compartiments de la zone marginale et folliculaire. Notre étude indique également que Eµ n’influence pas le choix des segments VH au cours de la recombinaison VDJ. Nous montrons que les régions MARsEµ, sont impliquées dans le ciblage des gènes d’Ig par l’hypermutation somatique. Le mode d’action de ces régions MARsEµ reste à définir mais nous décrivons qu’il est découplé de la transcription et qu’il affecte également des loci situés sur des chromosomes différents : loci codant les chaînes légères d’Ig (Ig) et loci des cibles illégitimes de AID (Bcl6 et Cd83).Une étude comparant un nouveau modèle murin déficient pour la région quasi-palindromique 3’IgH (de hs3a à hs3b) à deux autres modèles de notre laboratoire (3’RR KO et hs3b-hs4 KO) nous a permis d’identifier deux modules fonctionnels complémentaires dans la région 3’RR. Le module distal (hs4) impliqué dans la régulation de l’expression de la chaîne lourde du stade B immature au stade B naïf et le module proximal (de hs3a à hs3b) nécessaire aux stades matures pour la SHM et la CSR vers la majorité des isotypes après activation, mais également pour la synthèse des anticorps par les plasmocytes. / Immunoglobulin (Ig) gene expression in B cells depends on multiple genetic rearrangements named V(D)J recombination, class switch recombination (CSR) and somatic hypermutation (SHM). These events are controlled by cis-regulatory elements which are, especially numerous within the IgH locus. Major IgH regulatory elements are Eµ composed of a core enhancer flanked by nuclear matrix attachment regions MARsEµ and the regulatory region located at the 3’end of the locus (3’RR), composed of 4 enhancers (hs3a; hs1-2; hs3b; hs4) harbouring a highly conserved quasi-palindromic structure. To study these regulatory regions, we analyzed multiple mice models carrying endogenous deletions of either the entire Eµ region, MARsEµ only or various parts of the 3’RR. These models revealed unsuspected functions for all IgH regulatory regions, at various stages of B cell development. Beyond its role to control accessibility prior DH to JH rearrangements, we identified the window of activity for Eµ region and its particular role on transcription and expression of the µ heavy chain from pre-B to the transitional stages. Indeed, the Eµ enhancer modulates pre-BCR and BCR expression and consequently modulates the mature B cell fate toward marginal zone and follicular compartments. Our study also indicated that the absence of Eµ has no effect on VH segment usage during V to DJ recombination. We also showed that MARsEµ are implicated in the targeting of Ig genes by SHM. The mechanism by which MARsEµ enhances SHM remains to be clarified but we showed that the process does not depend on transcription. Surprisingly MARsEµ also modulates SHM occuring on genes located on different chromosomes: the Ig light chain loci (Igκ) and AID off-targets loci (Bcl6 and Cd83).In a study comparing a new mouse model devoid of the 3’ IgH quasi-palindromic region (hs3a to hs3b) to previous relevant models available in our laboratory (3’RR KO and hs3b-hs4 KO), we identified two complementary functional modules within the 3’RR. The distal module (hs4), which regulates Ig heavy chain expression (and therefore BCR expression) from the immature to mature naïve B cell stages and the proximal module (hs3a to hs3b and its quasi-palindromic structure) required at mature stages for SHM, CSR to most isotypes in activated B cells, and antibody production in plasma cells.

Le locus des chaînes lourdes d’immunoglobulines (IgH) subit trois processus de remaniements géniques durant la lymphopoïèse B. Ces événements induisent des cassures de l’ADN potentiellement oncogéniques, d’où la nécessité d’une régulation extrêmement stricte. Ceci est dû aux deux principaux éléments cis-régulateurs du locus IgH. L’enhancer 5’Eµ régule les recombinaisons VHDJH qui établissent un répertoire antigénique fonctionnel lors des phases précoces. La région régulatrice en 3’ (3’RR) est essentielle aux hypermutations somatiques (SHM) et à la recombinaison de classe (CSR) aux stades tardifs, modifiant respectivement, l’affinité et les fonctions effectrices de l’Ig. La plupart des lymphomes B matures portent les stigmates de translocations d’oncogènes au locus IgH. Le but de ma thèse a été de mieux comprendre les interactions transcriptionelles entre les enhancers Eµ et 3’RR et évaluer si le ciblage de cette dernière pourrait se révéler une approche thérapeutique potentielle. Nous avons démontré que la 3’RR est l’élément essentiel qui contrôle la transcription du locus IgH dans les lymphocytes B matures. Elle est dispensable lors des phases initiales (recombinaisons VHDJH), mais agit comme silencer sur l’expression des segments DJH. L’analyse de la lymphomagenèse dans trois modèles murins porteurs d’une insertion de Myc en trois points du locus IgH a montré des différences dans les cinétiques d’émergence des lymphomes, leurs phénotypes et index de prolifération. L’effet de la 3’RR sur l’oncogène est suffisant pour l’émergence de lymphomes B. Son absence ne semble pas être préjudiciable au développement de réactions inflammatoires/immunes. Son ciblage pourrait donc se révéler une approche thérapeutique intéressante pour diminuer son activité transcriptionelle sur l’oncogène transloqué. Un rôle potentiel des inhibiteurs des histones désacétylases est à l’étude. / The immunoglobulin heavy chain locus (IgH) undergoes several changes along B-cell differentiation. VHDJH recombinations during the early stages give the diversity of the antigenic repertoire. Somatic hypermutation (SHM) and class switch recombination (CSR) during late stages allow affinity maturation and the acquisition of new effectors functions. These rearrangements are highly regulated and are under the control of the IgH locus cis-regulatory elements. The 5’ Eµ enhancer is important for VHDJH recombination. The 3’ regulatory region (3’ RR) is essential for both CSR and SHM. These events induce breaks into the IgH locus, making it a hotspot for oncogenic translocations. The aim of my thesis was to understand the transcriptional interactions between Eμ and 3'RR enhancers and to evaluate whether the targeting of the latter could be of a potential therapeutic approach. We have demonstrated that 3'RR is essential to control IgH transcription in mature B cells. It is dispensable during the initial stages of developement (VHDJH recombinations). At the pro-B cell stage, it has a silencer effect rather than a transcriptional one on the DJH segments expression. The analysis of lymphomagenesis in three mice models carrying an insertion of Myc in different locations at the IgH locus showed significant differences in lymphoma kinetics, phenotypes and proliferation index. 3'RR alone, as a major transcriptional activator of the IgH locus, is capable of leading to B-cell lymphomas. Its absence is not detrimental for the development of classical inflammatory/immune reactions. Its targeting may be of a potentially interesting therapeutic approach to decrease its transcriptional activity on the translocated oncogene. A potential role for histone deacetylase inhibitors is under study.

Le facteur 4 plaquettaire (PF4/CXCL4) est un tétramère constitué de quatre sous-unités identiques de 7,8 kDa qui est libéré en grande quantité par les plaquettes lors de l’hémostase primaire (ensemble des phénomènes permettant un colmatage initial d’une lésion vasculaire). L’étude de la formation d’un caillot de fibrine en présence de PF4 montre une augmentation de la turbidité finale du caillot : le PF4 modifie le réseau formé. Etant donné que la plupart des acteurs de la fibrinolyse se lie au caillot de fibrine et que le PF4 modifie sa structure, nous avons pensé qu’il serait intéressant de rechercher si le PF4 influençait aussi la fibrinolyse. La lyse d'un caillot est effectuée par la plasmine issue de l'activation du plasminogène par son activateur d’origine tissulaire (t-PA) en présence d’un cofacteur qui n'est autre que la fibrine. Nous avons étudié la lyse de caillots de plasma, obtenus par activation de la cascade de la coagulation, en condition statique et à l'aide d'un modèle de thrombose artérielle (système Chandler loop). Dans les deux cas, une diminution du temps de demi-lyse a été observée en présence de PF4. Cependant, la lyse de caillots préparés par simple ajout de thrombine sur du fibrinogène ne permet pas de retrouver cet effet du PF4. Ceci suggère que l’influence du PF4 sur la structure du caillot n’est pas à l’origine de l’effet sur sa lyse et que le PF4 n’influence pas (ou très peu) l'activation du plasminogène, ainsi que l'activité de la plasmine résultante. Cette hypothèse a été confirmée par l’étude de l’activité amydolytique du t-PA et de la plasmine (quelle soit ajoutée ou générée). En système purifié, les inhibiteurs plasmatiques de la fibrinolyse sont absents. Les deux principaux sont l'inhibiteur de l'activateur du plasminogène de type 1 (PAI-1) et l’α2-antiplasmine (α2-AP). La lyse de caillots préparés à partir de plasma déficient en α2-AP montre une diminution du temps de demi-lyse en présence de PF4 (comme pour le plasma normal), alors qu’avec le plasma dépourvu de PAI-1 le temps de demi-lyse n'est plus influencé. De plus, l’ajout de PAI-1 dans le système purifié entraine une diminution du temps de demi-lyse en présence de PF4. Ceci suggère que le PF4 prévient directement ou indirectement l'inhibition du t-PA par PAI-1. L’étude de la cinétique d'inhibition de l’activité amidolytique du t-PA par le PAI-1, la détermination de la stœchiométrie de cette inhibition, et l’analyse de ces cinétiques par immuno-empreinte montrent que le PF4 est un modulateur de la fibrinolyse qui agit en retardant la formation d'un complexe initial entre le t-PA et le PAI-1. Cette nouvelle fonction du PF4 est cohérente, et vient en complément de celle décrite récemment d’inhibiteur de l'activation du TAFI. / Platelet factor 4 (PF4/CXCL4) is a tetramer constituted of four identical 7,8 kDa subunits released in large quantities by platelets during primary heamostasis (allowing initial clogging of a vascular injury). Study of fibrin clot formation in the presence of PF4 shows an increase of the final clot turbidity: PF4 modifies the formed network. Given that most fibrinolysis actors are bound to the fibrin clot and that PF4 modifies its structure we thought it would be interesting to investigate if PF4 also influences fibrinolysis. Clot lysis is performed by plasmin originating from activation of its precursor by tissue plasminogen activator (t-PA) with fibrin itself as cofactor of the reaction. We have studied lysis of plasma clots formed by activation of the coagulation cascade in static condition and in a Chandler loop model mimicking arterial thrombosis. Half-times of lysis decreased in the presence of PF4 in both systems. However, PF4 had no longer detectable influence on the half-time of lysis with clots formed by direct addition of thrombin on purified fibrinogen. Observation suggested that the observed decrease of the half-time of lysis induced by PF4 did not originate from its influence on fibrin clot formation and that PF4 had little effect if any on plasminogen activation or plasmin activity. We confirmed this hypothesis by comparing amydolytic activities of t-PA and plasmin (added or generated through plasminogen activation). In purified system, fibrinolysis inhibitors are absent. The two main inhibitors are plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1) and α2-antiplasmin (α2-AP). Lysis of clots obtained from α2-AP deficient plasma showed a decrease of the half-time of lysis in the presence of PF4 (as in normal plasma), whereas in PAI-1 deficient plasma half-time of lysis was unchanged. Moreover if PAI-1 was added to the purified system, half-time of lysis decreased in the presence of PF4. Observations therefore suggested that PF4 prevented directly or indirectly t-PA inhibition by PAI-1. Kinetics of the amidolytic activity of t-PA inhibition by PAI-1 in the presence or not of PF4, determination of its stoichiometry and Western blot analysis of these inhibition kinetics revealed that PF4 is a fibrinolysis modulator which delays formation of the initial (Michaelis) complex between t-PA and PAI-1. This new feature of PF4 is consistent and complementary with its recently described role as a modulator of TAFI activation.

Les cellules tueuses naturelles (NK) sont régulées par des récepteurs activateurs et inhibiteurs. La plupart des récepteurs inhibiteurs reconnaisse des molécules du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) de classe I, et protège les cellules saines des phénomènes d'auto-immunité médiés par les cellules NK. Cependant, certains récepteurs activateurs, incluant le récepteur killer cell Ig-like receptor (KIR) 2DS1, reconnaissent aussi des ligands CMH de classe I. Cela pose la question de savoir comment les cellules NK qui expriment des récepteurs activateurs deviennent tolérantes au soi. Nous avons cherché à déterminer si la présence de HLA-C2, le ligand du récepteurs 2DS1, peut induire les cellules NK qui expriment le 2DS1 à développer un état de tolérance au soi. Indépendamment de la présence ou de l'absence du ligand HLA-C2 dans le donneur, une activité anti-HLA-C2 a été identifiée in vitro dans certains clones NK 2DS1-positifs. La fréquence des clones NK avec réactivité anti-HLA-C2 était élevée parmi les donneurs homozygotes pour HLA-C1. De façon étonnante, nous n'avons pas constaté de différence statistiquement significative dans la fréquence de cytotoxicité anti-HLA-C2 entre les donneurs HLA-C2 hétérozygotes et les donneurs sans ligand HLA-C2. Par contre, les donneurs HLA-C2 homozygotes montrent une fréquence réduite de clones NK avec réactivité anti-HLA-C2 par rapport aux autres donneurs. Clones 2DS1-positifs qui co-expriment des KIR inhibiteurs spécifiques des molécules HLA de classe I du soi n’étaient pas communément cytotoxiques, et la cytotoxicité anti-HLA-C2 était limité presque exclusivement à des clones positifs seulement pour 2DS1 (« single positive » 2DS1 clones). Nous avons aussi identifié des clones 2DS1 « single positive » avec réactivité anti-HLA-C2 dans des patients recevant une greffe de cellules souches hématopoïétiques à partir de donneurs 2DS1. Ces résultats montrent que plusieurs cellules NK avec réactivité anti-HLA-C2 sont présentes dans des donneurs 2DS1 soit hétérozygotes soit homozygotes pour HLA-C1. En revanche, les clones 2DS1-positifs obtenus par des donneurs homozygotes pour HLA-C2 sont fréquemment tolérants aux antigènes HLA-C2. / NK cells are regulated by inhibiting and activating cell surface receptors. Most inhibitory receptors recognize MHC-class I antigens, and protect healthy cells from NK cell-mediated auto-aggression. However, certain activating receptors, including the human killer cell Ig-like receptor (KIR) 2DS1, also recognize MHC-class I. This raises the question of how NK cells expressing such activating receptors are tolerized to host tissues. We investigated whether the presence of HLA-C2, the cognate ligand for 2DS1, induces tolerance in 2DS1-expressing NK cells. Anti-HLA-C2 activity could be detected in vitro in some 2DS1 positive NK clones irrespective of presence or absence of HLA-C2 ligand in the donor. The frequency of anti-HLA-C2 reactivity was high in donors homozygous for HLA-C1. Surprisingly, there was no significant difference in frequency of anti-HLA-C2 cytotoxicity in donors heterozygous for HLA-C2 and donors without HLA-C2 ligand. However, donors homozygous for HLA-C2 had significantly reduced frequency of anti-HLA-C2 reactive clones as compared to all other donors. 2DS1 positive clones that express inhibitory KIR for self-HLA class I were commonly non-cytotoxic, and anti-HLA-C2 cytotoxicity was nearly exclusively restricted to 2DS1 single positive clones lacking inhibitory KIR. 2DS1 single positive NK clones with anti-HLA-C2 reactivity were also present post-transplantation in HLA-C2 positive recipients of hematopoietic stem cell transplants from 2DS1 positive donors. These results demonstrate that many NK cells with anti-HLA-C2 reactivity are present in HLA-C1 homozygous and heterozygous donors with 2DS1. In contrast, 2DS1 positive clones from HLA-C2 homozygous donors are frequently tolerant to HLA-C2.

Dans l'introduction, diverses voies de trafic intracellulaire et endocytose seront discutées. Je familiarise le lecteur avec des protéines inactivant les ribosomes, en mettant l'accent sur la structure, l'endocytose, et le trafic intracellulaire de la toxine bactérienne Shiga toxin (STX). STx et la ricine suivent la voie rétrograde pour exercer leur effet toxique sur les cellules. Ils sont respectivement, une menace maladie infectieuse pour la santé humaine et des outils potentiels pour le bioterrorisme pour lequel aucun antidote n’existe actuellement. D'un criblage à haut débit, Retro-1 et Retro-2 avaient déjà été identifiés comme de puissants inhibiteurs de la voie rétrograde à l'interface des endosomes précoces-TGN, et Retro-2 a été démontré pour protéger les souris contre la ricine. Parmi les facteurs de trafic analysés, seule la protéine SNARE syntaxine-5 a été ré- localisée dans les cellules traitées avec Rétro - 2. / In the introduction, various endocytic and intracellular trafficking pathways will be discussed. I acquaint the reader with ribosome-inactivating proteins, with emphasis on the structure, endocytosis, and intracellular trafficking of the bacterial toxin Shiga toxin (STx). STx and ricin follow the retrograde route to exert their toxic effect on cells. They are respectively, an infectious disease threat to human health and potential tools for bioterrorism for which no antidote currently exists. From a high throughput screening, Retro-1 and Retro-2 had previously been identified as potent inhibitors of the retrograde route at the early endosomes-TGN interface, and Retro-2 was demonstrated to protect mice against ricin. Of the trafficking factors analyzed, only the SNARE protein syntaxin-5 was re-localized in Retro-2 treated cells. Yet, whether syntaxin-5 is the direct target of Retro-2 and whether its re-localization was directly responsible for retrograde transport inhibition remained to be established.