Encore aujourd'hui, les lésions de la moelle épinière représentent un défi colossal pour la science et la médecine. La découverte d'un traitement efficace nécessitera un approfondissement des connaissances sur les processus cellulaires et moléculaires qui sont déclenchés à la suite de la lésion, notamment concernant la réponse inflammatoire et la dégénérescence wallérienne puisque ces deux réponses pourraient influencer la régénérescence d'axones lésés. À ce sujet, nous avons récemment démontré qu'il est possible d'induire une déplétion importante des cellules myéloïdes CD Il b + chez des souris transgéniques exprimant une forme mutée du gène suicide HSV -TKmt 30 sous le contrôle du promoteur CD Il b, un promoteur spécifique aux macrophages et aux granulocytes. Nos résultats indiquent que les cellules CD Il b + sont essentielles à la régénérescence d'axones périphériques et centraux en favorisant l'élimination des débris de myéline et des inhibiteurs de croissance axonale associés à ceux-ci de même que via la synthèse de facteurs neurotrophiques et pro-angiogéniques.

De nombreuses études en oncoimmunologie portent sur l’échec immunitaire dans le contexte de progression tumorale, mais elles sont plus rares à porter sur un contexte de régression, lorsque le système immunitaire est efficace. De ce fait, bien souvent la littérature met en avant le rôle cytotoxique des lymphocytes T CD8+, ou bien leur anergie dans le contexte de progression tumorale, causée par des cellules myéloïdes telles que les MDSC ou les macrophages de phénotypes M2, considérés comme pro-tumoraux. J’ai pour ma part étudié la réponse immunitaire dans le cadre d’une régression tumorale. Des cellules TC1 transplantées en s.c. dans des souris C57BL6/J, donnent des tumeurs solides d’environ 6mm de diamètre 11 jours plus tard. A ce moment là (J0), les souris sont vaccinées à proximité de la tumeur (priming), par un vaccin contenant la sous-unité B non toxique de la Shiga toxine couplée au peptide E7 de l’HPV16 (exprimé par les TC1), combiné à de l’IFNα. Une semaine plus tard (J7), un « boost » est effectué. Après le boost, la croissance tumorale cesse puis la tumeur régresse. L’analyse cinétique par cytométrie révèle un infiltrat immunitaire important pendant, et précédant la régression tumorale. La nature de cette infiltrat varie avec le temps. A J5, un infiltrat myéloïde est observé, suivi d’un infiltrat lymphocytaire à partir de J8. Une déplétion des cellules T CD8+ inhibe la régression tumorale, alors que dans les souris CXCR3-/-, dans lesquelles les CD8+ ne sont pas déplétés mais leur recrutement est fortement affecté, une régréssion tumorale est possible malgré un infiltrat T CD8+ très faible. Cela laisse penser que d’autres acteurs que les LT cytotoxiques sont nécessaires à la régression tumorale, comme probablement les cellules myéloïdes qui infiltrent le tumeur avant les cellules T. L’analyse de cette population montre une activation des monocytes et macrophages (MHC II+), avec un pic d’activation autour de J9, au début de la régression. La capacité cytotoxique de ces cellules, mesurée in vitro par immunofluorescence est augmentée comparée à des myéloïdes isolées de tumeurs de souris en progression. De plus, l’ajout d’un anticorps anti-TNFα inhibe partiellement cette cytotoxicité. Cela montre qu’après vaccination, les monocytes/macrophages sont capables de tuer les cellules tumorales. Une déplétion partielle des macrophages au moment de la vaccination, à l’aide du PLX3397 (inhibiteur du CSF1R), réduit l'efficacité de la vaccination. Les cellules myéloïdes, lorsqu'elles sont présentes, contribuent fortement à la régression tumorale induit par le vaccin composite, et leur action implique probablement des interactions avec les LT CD8+. C'est ce que suggère l'observation de tumeurs vaccinées dans des souris IFNϒ-/-, dans lesquelles l'efficacité vaccinale est aussi inhibée. Cette thèse montre qu’après une stimulation appropriée, qui peut, comme ici, mimer une infection virale, les cellules myéloïdes peuvent participer activement à la régression tumorale. / Most oncoimmunology studies are performed in an immune failure context of progressing tumor. They rarely describe tumor regressions, when the immune response is efficient. As a result, the literature tends to highlight the cytotoxic role of CD8+ T cell or their anergy in the context of tumor progression, caused by myeloid cells such as the MDSC or M2 polarized macrophages, considered as protumoral. My PhD work has been focused on the immune response in a context of tumor regression. TC1 cells transplanted s.c. in C57 BL6 J mice, give rise to solid tumors of approximately 6 mm diameter 11 days later. At that time (day 0), mice are vaccinated peritumorally for a priming with a composite vaccine containing the subunit B of the Shiga toxin coupled to E7 peptide from HPV16 (present on TC1), combined with the IFNα. A week later (day 7), a boost is made. After the boost, tumor growth stops and the tumor regress. Kinetic cytometric analysis revealed a significant immune infiltrate during and prior to tumor regression. The nature of this infiltrate varies with time. On day 5, a myeloid infiltrate is observed, followed by a lymphocytic infiltrate which is conspicuous after day 8. Depletion of CD8+ T cells inhibits tumor regression, while in CXCR3- /- mice, in which the CD8+ are not depleted but their recruitment is severely affected, tumor regression is possible despite a very low CD8+ T cell infiltrate. This suggests that some effectors, other than cytotoxic T cells, are required for tumor regression, including probably myeloid cells that infiltrate the tumor before T cells. The analysis of this population shows an activation of monocytes and macrophages (MHC II+) with a peak of activation around day 9, early in the regression. The cytotoxic capacity of these cells was tested in vitro, by depositing F4/80+ cells from vaccinated tumors or not, on a TC1 cell monolayers in culture. Only myeloid cells from vaccinated tumors appear to kill tumor cells, and adding an anti-TNFα inhibits this cytotoxicity. This shows that after immunization, monocytes/macrophages are capable of killing tumor cells. A partial depletion of macrophages at the time of vaccination, after treatment with PLX3397 (CSF1R inhibitor), reduces the vaccine efficacy. Myeloid cells contribute significantly to the observed tumor regression, and their action involves interactions with CD8+ T cells. This hypothesis is consistent with the observation of tumors in vaccinated IFNϒ- /- mice, in which the vaccine efficacy is also inhibited. This thesis shows that after an appropriate stimulation, for instance, here, by mimicking a viral infection, myeloid cells can actively participate in tumor regression.

Les cellules de la lignée myéloïde jouent un rôle majeur dans la pathogénèse du VIH, servant à la fois de réservoir viral et permettant la transmission du virus aux cellules T. Cependant, ces cellules sont relativement résistantes à l’infection lentivirale par comparaison aux cellules provenant d’autres lignées. Des études provenant de divers laboratoires, dont le notre, ont montré que les étapes précoces de l’infection semblent se dérouler beaucoup moins efficacement dans ces cellules. Nous avons donc cherché à identifier des facteurs spécifiquement exprimés dans ces cellules pouvant être à l’origine de ce blocage. Ainsi, nous avons pu identifier APOBEC3A (A3A), un membre de la famille des APOBEC3s. A3A est spécifiquement exprimée dans les cellules de la lignée myéloïde mais n’était pas connue pour bloquer la réplication du VIH. Nous avons pu montrer que le pool d’A3A présent dans les cellules cibles est capable de cibler les particules entrantes d’une manière dépendante de son activité enzymatique. Sa déplétion, au moyen d’ARNs interférents, permet d’augmenter l’accumulation de l’ADN viral. Nos données suggèrent donc que A3A induit la dégradation des génomes viraux et que son activité antivirale est dirigée plus généralement contre les lentivirus de Primates. Cependant, la protéine Vpx des membres de la famille VIH-2/SIVSM permet de protéger contre l’action de A3A en induisant sa dégradation via le protéasome.Nous avons mis à jour un nouveau rôle de A3A lors de l’infection lentivirale des cellules myéloïdes. Ces données remettent en question le mode de fonctionnement des membres de la famille des APOBECS et ouvrent de nouvelles questions sur leurs modes d’action et leurs régulations dans les cellules primaires. / Myeloid cells are important for HIV pathogenesis both for viral transmission to T cells and as a viral reservoir. Nonetheless, these cells are quite restrictive to HIV infection compared to established cell lines or primary T cells. Studies from our group as well as other laboratories suggest thatthe early steps of infection are particularly inefficient in these cells . We tried to identify cellular factors specifically expressed in myeloid cells that could be responsible for this block. We identified APOBEC3A as one of such factors. A3A is a member of the APOBEC3 family and is the sole specifically expressed in myeloid cells. We showed that A3A blocks HIV incoming viral particles and more generally primates lentiviruses specifically in myeloid cells in a cytidine deaminase dependant manner. Our data suggest that A3A decreases viral DNA accumulation by inducing the degradation of newly synthesized genome most probably after deamination. Among the proteins coded by primate lentivirus, the HIV-2/SIVsm Vpx protein interacts and degrades A3A thus providing partial protection against A3A.Overall, our data reveal a novel role for A3A in the infection of myeloid cells and raises important questions about the regulation of the cell type specific antiviral role of A3A in primary myeloid cells.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2013-2014. / La rupture de la barrière hémoencéphalique (BHE) ainsi que l’infiltration cellulaire sont des évènements pathophysiologiques caractéristiques de la sclérose en plaques et de son modèle animal, l’encéphalomyélite autoimmune expérimentale (EAE). Cependant, leur relation avec l’évolution de l’EAE est obscure, notamment car les préparations histologiques standards recquièrent le sacrifice des animaux et nous privent d’informations cruciales quant à l’initiation, au développement et à la progression de la maladie. Nous utilisons le modèle EAE chez la lignée de souris lys-GFP ki, chez laquelle les cellules myéloïdes (i.e. neutrophiles et monocytes) expriment eGFP. De l’imagerie intravitale est effectuée à des moments précis, ce qui permet l’étude de l’infiltration cellulaire en plus de l’évaluation de l’intégrité de la barrière hémo-encéphalique (BHE) au cours de la pathologie. Les séances d’imagerie non-terminales offrent un contexte temporel considérable, puisqu’il est possible de suivre le développement de la maladie chez un animal qui a été précédemment imagé. La première étape a donc consisté à établir que la chirurgie et la séance d’imagerie n’avaient aucune influence sur le développement de l’EAE chez les animaux expérimentaux. Les résultats obtenus à l’aide d’imagerie intravitale tendent à démontrer qu’un affaiblissement de la BHE envers les molécules de petite taille (760 Da) est corrélé à l’infiltration de cellules GFP-positive dans la moelle épinière. Il est d’autant plus intéressant de constater que cette invasion cellulaire arrive en même temps que l’apparition des symptômes cliniques chez les animaux atteints d’EAE. Nous avançons l’hypothèse que les neutrophiles sont les cellules myéloïdes responsables de brèches initiales dans la BHE, qui influençent son intégrité aux stades précoces de la maladie. Des expériences de déplétion envers les neutrophiles ont donc été effectuées chez des animaux EAE afin de confirmer notre hypothèse. Les résultats suggèrent que les neutrophiles influencent l’initiation de la maladie et sa sévérité totale, en plus d’être intimement liés à l’état de la BHE tôt dans la pathologie. / Blood-spinal cord barrier (BSCB) disruption and immune cell infiltration are early pathophysiological hallmarks of multiple sclerosis (MS) and its animal model, experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE). Their relationship with the course of EAE remains unclear, however, notably because histological tissue preparations involve sacrifice and inherently result in the loss of crucial information regarding the initiation or development and progression of the disease. We use the EAE model in the lys-GFP ki mouse strain, in which blood-borne myeloid cells (i.e. neutrophils and monocytes) express eGFP. Intravital two-photon microscopy is performed at selected time points, enabling the investigation of cellular infiltration together with the assessment of the blood- barrier (BBB) integrity over the course of the pathology. Non-terminal imaging sessions offer extensive temporal context as it is possible to follow the development of the disease in an animal which has been previously imaged. One can appreciate the advantage of such a method as it is possible to relate, in the same animal, previous observations with clinical outcome. The first step thus consisted in establishing that the surgery and imaging session did not affect the development of EAE in experimental animals. Results obtained demonstrate that the permeability of the BBB to small molecular tracers (760 Da) correlates with the infiltration of GFP-positive myeloid cells into the spinal cord parenchyma. Interestingly, this cellular invasion is reminiscent of the appearance of clinical symptoms displayed by EAE animals. We put forward the hypothesis that neutrophils are the myeloid cells responsible for initial breaches in the BBB, influencing the latter’s integrity at early stages of the disease. Neutrophil depletion experiments have thus been performed in EAE mice in order to confirm this hypothesis. Results suggest that neutrophils influence the initiation and total severity of the disease, as well as being intimately linked to the status of the BBB early in the pathology.

L'érythropoïèse est un mécanisme complexe responsable de la formation des erythrocytes à partir des cellules souches hématopoïétiques. Notre équipe a précédemment montré que l'hyperthermie légère favorise l'expansion et accélère la différenciation des cellules mégacaryocytes en culture. Le but de mes travaux était de caractériser les effets de l'hyperthermie légère sur les autres voies de différenciation myéloïdes (cellules érythroïdes, granulocytes et monocytes) et d'identifier les mécanismes d'action responsables des effets observés sur l'érythropoïèse. Nous montrons que l'hyperthermie légère permet un accroissement de l'expansion sur la majorité des lignées testées et accélère leur différenciation et maturation. De plus, nos résultats montrent que l'hyperthermie légère favorise une entrée rapide des cellules CD34+ quiescentes en cycle cellulaire et augmente l'expression de plusieurs protéines de choc thermique. En conclusion, nos résultats suggèrent que les effets observés de l'hyperthermie légère sur l'érythropoïèse sont en partie dus à l'activation de plusieurs sentiers de signalisation intracellulaire ainsi que du facteur proérythrocytaire GATA-1.

La LMMC est une pathologie clonale de la cellule souche hématopoïétique dont les caractéristiques la classent parmi les syndromes myélodysplasiques/myéloprolifératifs (SMD/SMP). L’invalidation conditionnelle de Tif1γ au niveau hématopoïétique chez la Souris (Tif1γΔ/Δ) est responsable du développement d’un SMD/SMP mimant la LMMC humaine lorsque la souris atteint l’âge de 6 mois, faisant de Tif1γ un gène suppresseur de tumeur. Par ailleurs, malgré une monocytose, la population macrophagique péritonéale de ces souris est diminuée.Les objectifs de mon travail étaient de caractériser chez les souris malades la population myéloïde et d’étudier la différenciation macrophagique. Nous avons identifié chez les souris homozygotes Tif1γΔ/Δ une population morphologiquement immature, associant des caractéristiques granulocytaires et monocytaires. Les propriétés phénotypiques et moléculaires de cette population évoquent celles des cellules myéloïdes suppressives granulocytaires de type PMN-MDSC, faisant de Tif1γ un régulateur négatif de son développement. En sus, la différenciation in vitro des cellules myéloïdes médullaires en macrophages sous l’effet du CSF-1 est altérée. La baisse d’expression du CSF-1R n’explique pas à elle seule ces altérations puisque celle des cellules dendritiques est également perturbée sans modification de l’expression du GM-CSFR. Nous émettons l’hypothèse que l’augmentation d’expression de S100A8 et S100A9 chez les souris malades induit le développement des progéniteurs myéloïdes en cellules proches des PMN-MDSC au détriment des différenciations dendritique et macrophagique. En conclusion, Tif1γ est un régulateur majeur de la myélopoïèse. / Chronic myelomonocytic leukemia (CMML) is a hematologic stem cell disease whose characteristics correspond to myelodysplastic/myeloproliferative syndroms (MDS/MPS). Hematopoietic conditional deletion of Tif1γ in mice leads to the development of a MDS/MPS, mimiking human CMML, when age is comprised between 6 to 10 months, defining Tif1γ as a tumour suppressor gene. Moreover, peritoneal macrophage population in these mice is decreased despite a monocytosis.The aims of my work were first to characterize in sick mice the myeloid population, and second to study macrophage differentiation. The myeloid population in Tif1γΔ/Δ mice is morphologically immature, with granulocytic and monocytic features. We demonstrated that phenotypic and molecular characteristics of this population are close to those observed in PMN-MDSC (polymorphonuclear myeloid-derived suppressor cells), suggesting that Tif1γ is a negative regulator gene of this myeloid subset. Furthermore, we showed that in vitro macrophage differentiation of myeloid progenitors upon CSF-1 treatment is altered. Decreased expression of CSF1-R (CSF-1 receptor) does not totally explain this alteration since dendritic cell differentiation is also abnormal, without alteration in GM-CSFR expression. Therefore, we hypothesize that S100A8 and S100A9 hyperexpression in Tif1γΔ/Δ mice is able to promote PMN-MDSC-like differentiation at the expense of macrophage and dendritic differentiations. In conclusion, Tif1γ is a major myelopoiesis regulator gene.

La persistance du VIH-1 est associée au maintien de l’inflammation chronique chez les patients infectés, malgré la mise en place de combinaison de traitements antirétroviraux. L’inflammation chronique est associée à un risque augmenté de développer des comorbidités, non associées au SIDA. Les polynucléaires neutrophiles (PNN) sont des cellules myéloïdes qui ont été impliqués dans de multiples maladies inflammatoires chroniques. Néanmoins, leur rôle dans l’infection par le VIH-1 est moins bien connue. Afin de pallier ce manque de connaissances, nous avons évalué l’hétérogénéité des PNNs dans le modèle macaque cynomolgus infecté par le SIVmac251. L’analyse phénotypique par cytométrie de masse a révélé la circulation de PNNs immatures en phase chronique de l’infection. En caractérisant l’hétérogénéité des PNNs au cours de l’infection par le SIV, nous avons observé une augmentation des fréquences des neutrophiles immatures et activés dans le sang dès la primo-infection. En phase chronique, les PNNs immatures et activés étaient toujours significativement augmentés dans le sang et la moelle osseuse. Au cours de l’infection, les PNNs avaient une fonction immunostimulatrice envers la prolifération et la sécrétion cytokinique des lymphocytaire T. L’initiation d’un traitement antirétroviral précoce a permis de restaurer le phénotype des PNNs. Les PNNs sont des cellules à fort potentiel pro-inflammatoire abondantes qui devraient être ainsi considérés comme de nouveaux effecteurs de l’inflammation chronique associée au VIH-1. / Even under combinational antiretroviral treatments (cART), HIV-1 persistence is associated with chronic inflammation in infected patients, leading to an increased risk of non-AIDS-related comorbidities. Polymorphonuclear neutrophils (PMN), have been less studied in HIV infection whereas they were associated with chronic inflammation diseases. To evaluate PMN heterogeneity in SIVmac251 nonhuman primate infection model, we first performed multiparameter single-cell phenotyping by mass cytometry giving a global vision of the immune system. This analysis demonstrated circulation of immature PMN with impaired during chronic infection. Then, we characterized neutrophils heterogeneity in the course of SIV infection. In primary infection, there was an increased frequency of CD10- immature and CD62L-low primed PMNs in peripheral blood. In chronic phase, CD10- immature PMNs were significantly higher in bone marrow and blood, maintaining a primed profile. During SIV infection, PMNs demonstrated variable immunomodulatory function against T cells proliferation and cytokine production. Early cART allowed to restore PMN phenotype. In this study, we provide unprecedented insight into PMN heterogeneity in the course of SIV infection. Since PMN represent 40-70% of circulating leukocytes and primed PMN are more potent to release pro-inflammatory cytokines and to transmigrate, they should be considered as a new player in HIV-1 chronic inflammation.

À l'heure actuelle, environ 40 millions de personnes vivent avec le VIH/SIDA et plus de 30 millions de décès ont été constatés depuis le début de cette épidémie, la plupart des victimes vivant dans les pays en développement. Depuis les premières manifestations du SIDA et la découverte du virus d'immunodéficience humaine, des progrès considérables ont été réalisés en ce qui concerne notre compréhension des interactions hôte/pathogène, du système immunitaire et des mesures préventives et sociales à adopter pour contrer la progression du VIH/SIDA. Cependant, malgré tous ces progrès, le nombre d'individus infectés par le virus d'immunodéficience humaine ne cesse de croître, ce qui suggère que les outils thérapeutiques actuels et les approches préventives et sociales déployées à ce jour ne sont pas suffisants. C'est donc dire que d'autres stratégies de traitement doivent être envisagées et développées pour freiner la dissémination du virus et permettre son éradication. À ce sujet, les thèmes de recherche concernant les interactions hôte/pathogène et le rôle de nombreux facteurs cellulaires dans le cycle réplicatif du VIH-1, pourraient mener à l'élaboration éventuelle de telles stratégies. Actuellement, plusieurs études démontrent que des molécules dérivées de la cellule hôte incorporées dans l'enveloppe virale peuvent modifier son cycle de vie en lui conférant les caractéristiques correspondant à leurs fonctions physiologiques normales. D'une façon générale, ces molécules permettent au virus d'échapper à la réponse immunitaire humorale, d'augmenter son attachement aux cellules cibles et d'amorcer des événements signalétiques dans les cellules avec lesquelles il entre en contact. Cette thèse décrit en première partie l'importance de deux de ces molécules, soient les molécules du complexe majeur d'histocompatibilité de classe II (CMH-II) et la molécule de costimulation CD86. Les résultats obtenus à l'aide de plusieurs approches complémentaires démontrent que l'incorporation de ces molécules permet au VIH-1 de présenter un antigène nominal à une cellule lymphocytaire T CD4+ reconnaissant de façon spécifique le peptide logé dans la niche peptidique du CMH-II incorporée dans l'enveloppe virale. Cette présentation antigénique induit des signaux de transduction menant à la translocation nucléaire des facteurs transcriptionnels NF-KB et NFAT, permettant ainsi l'activation de la transcription du génome viral dans les lymphocytes T CD4+. La deuxième partie de cette thèse est consacrée aux myeloid related proteins (MRP). Ces molécules, qui ne sont pas incorporées dans l'enveloppe virale, sont impliquées dans la réponse inflammatoire et on les retrouve en quantité augmentée suite à l'infection par le VIH-1. Nos résultats indiquent que les MRP activent la réplication du VIH-1 dans les cellules lymphocytaires T CD4+ par l'intermédiaire du facteur transcriptionnel NF-KB. Globalement, les travaux présentés dans cette thèse permettent d'approfondir notre compréhension du rôle joué par ces facteurs cellulaires dans la réplication du VIH-1. / At the moment, more than 40 millions individuals Worldwide are affected by the human immunodeficiency virus (HIV) and since the beginning of this pandemic, more than 30 millions deaths have occurred. The important developments regarding HIV pathogenesis, therapeutic strategies, immune System, and preventive measures have not been sufficient to stop or even to slow down the dissemination of HIV/AIDS around the world. Today, research topics regarding the role of cellular factors and host/pathogens interactions on the virus life cycle could eventually lead to the development of efficient strategies to fight the spread of this epidemic. The studies presented in this thesis describe how three types of molecules modulate its replicative cycle. These molecules include the major histocompatibility complex class II molecules and the CD86 costimulatory molecule, both of which are embedded into human immunodeficiency virus envelope, and MRPs, which are proteins involved in inflammatory responses that are not embedded in viral envelope. Using different strategies, we observed that the incorporation of CD86 costimulatory molecule and of the major histocompatibility complex class II molecules enable HIV-1 to present nominal antigens to CD4+ T lymphocytes, activate them through NF-KB and NFAT transcriptional factors, thereby activating viral replication. We also observed that MRPs activate HIV-1 replication in CD4+ T cells via NF-KB transcriptional factor. The work presented here deepens our understanding of how cellular factors can modulatevirus replication.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2008-2009 / Les réponses cellulaires et moléculaires qui sont mises en place après une lésion de la moelle épinière et des nerfs périphériques diffèrent. Les processus de réparation qui veillent à rétablir l’intégrité tissulaire favorisent la régénération axonale seulement dans le système nerveux périphérique (SNP) lésé. Des inhibiteurs associés aux débris de myéline exerceraient un blocage de la repousse axonale dans le système nerveux central (SNC) lésé. L’objectif de cette étude visait, dans un premier temps, à répertorier et à mesurer l’expression génique des récepteurs connus de ces inhibiteurs dans toutes les régions encéphaliques de la souris avant et à la suite d’une contusion de la moelle épinère. Les résultats démontrent que les expressions des récepteurs NGR1, NGR2 et LINGO-1 sont les plus importantes et disséminées dans tout le cerveau. L’expression du co-récepteur p75NTR est plus restreinte, mais détectable dans certaines voies surpra-spinales, tandis que l’expression de TROY est presque inexistante. L’expression de ces récepteurs ne varie pas suivant un traumatisme de la moelle épinière au niveau thoracique. À l’opposé, les débris de myéline sont rapidement neutralisés par les cellules immunitaires dans le SNP lésé, ouvrant la voie à la régénération axonale. Pour évaluer la corrélation possible entre la régénération axonale et le recrutement des cellules immunitaires, nous avons étudié la repousse des axones du nerf sciatique chez la souris transgénique CD11b-TKmt-30 dans laquelle des traitements au ganciclovir entraînent la mort des cellules myéloïdes, normalement recrutées au site de lésion et dans le segment nerveux distal. Les résultats indiquent qu’en diminuant l’apport en cellules immunitaires myéloïdes (CD11b+), le rétablissement des fonctions sensori-motrices est compromis et associé à une absence de régénération axonale, une accumulation des débris de myéline, une déprivation en neurotrophines et à une déstablilisation de la vasculature et/ou une inhibition de l’angiogénèse. Ainsi, les cellules immunitaires (CD11b+) sont requises pour supporter la régénération axonale par de multiples mécanismes. En contrepartie, les cellules immunitaires ont un accès restreint au SNC ce qui abrogerait la régénération des voies supra-spinales lésées par l’action des inhibiteurs associés à la myéline reconnaissant leur récepteur à la surface des cônes de à croisssance. / The cellular and molecular responses that are activated after spinal cord and peripheral nerve injuries are quite distinct. These processes help restore tissue integrity and facilitate axonal regeneration in the injured peripheral nervous system (PNS). In the injured central nervous system (CNS), axonal regrowth is believed to be prevented by several myelin-associated inhibitors. The goal of this study is to examine and measure mRNA expression for the most studied myelin-associated inhibitors in the brain before and after a spinal cord contusion. Results show that NGR1, NGR2 and LINGO-1 are widely expressed throughout the mouse brain. In contrast, the co-receptor p75NTR is more specifically expressed in neuronal descending pathways from the brainstem, whereas TROY mRNA expression is absent. Notably, expression for these receptors was not modulated after trauma. Because myelin debris are efficiently cleared by immune cells after PNS lesion, axonal regeneration can proceed. To prove the link between axonal regeneration and the recruitment of immune cells, we have studied sciatic nerve regeneration in the CD11b-TKmt-30 transgenic mouse model in which the recruitment of myeloid cells is severely impeded by ganciclovir treatments. Results demonstrate that depletion of myeloid CD11b+ cells leads to severe deficits in recovery of sensory-motor functions that are associated with axonal regeneration failure, myelin debris accumulation, decrease of neurotrophin expression, and vascular destabilization and/or angiogenesis inhibition. Thus, CD11b+ myeloid cells are required to stimulate axonal regeneration via multiple mechanims. These results also suggest that the limited access of immune cells in the injured CNS could be, at least partly, responsible for the lack of regeneration of central axons.

Le système immunitaire joue un rôle complexe, tantôt protecteur, tantôt facilitateur dans la relation hôte-tumeur. La souris transgénique pour le proto-oncogène humain RET développe un mélanome spontané et métastatique et constitue un remarquable modèle pour étudier les facteurs immunitaires et génétiques de la réponse de l’hôte. Ce modèle a été essentiellement examiné sur le fond C57BL/6. La tumeur primaire se situe au niveau de l’œil et se propage ensuite à la face et au dos ainsi qu’aux viscères. La pathogenèse du mélanome est cependant multifactorielle et le contexte génétique peut donc moduler de façon déterminante l’expression du transgène, la surveillance immunitaire et l’évolutivité des tumeurs. Par croisements en retour, nous avons transféré le transgène RET du fond génétique B6 sur le fond NOD (Non-Obese Diabetic), connu par sa propension à l’auto-immunité. Une accélération du développement tumoral a été observée chez les souris NOD.RET+, au site primitif et surtout à distance, par comparaison aux souris B6.RET+. L’objectif de ce travail était ensuite de caractériser les modifications immunitaires en relation avec le fond pro-inflammatoire de la souris NOD et l’accélération du développement tumoral. Nous avons observé une augmentation des cellules T régulatrices, CD4+Foxp3+ dans les tumeurs des souris NOD.RET+ comparées aux souris B6.RET+. Cette augmentation était corrélée avec celle des cellules CD8 exprimant l’interféron-gamma (IFNγ). Surtout, le phénotype agressif chez les souris NOD.RET+ était associé à une perte de l’expression de la Dectin-1 sur les cellules myéloïdes. La Dectin-1 est un récepteur de type C-lectine, connu pour son rôle essentiel dans la réponse anti-infectieuse. De ce fait, le traitement des souris avec le curdlan, un ligand de la Dectin-1, prévenait le développement des métastases. Par ailleurs, l’inactivation du gène Nos2, codant la synthase du monoxyde d’azote de type 2, protégeait également les souris vis-à-vis des métastases. De façon remarquable, l’expression de la Dectin-1 était restaurée chez les souris Nos2-KO, suggérant pour la première fois un lien entre ce récepteur et la voie Nos2. Parallèlement, une étude de la valeur pronostique de l’expression quantitative du gène NOS2 a été entreprise par qPCR sur des biopsies de tumeurs humaines obtenues chez 108 patients tunisiens (sein, n=27 ; côlon/Rectum, 24 ; cavum, 28 ; mélanome, 29). D’une façon générale, l’expression de NOS2 était plus élevée dans les tumeurs du sein comparées à celle du côlon et du cavum, et surtout aux mélanomes où NOS2 était faiblement exprimé. De plus, l’expression de NOS2 était plutôt de mauvais pronostic. En effet, elle était corrélée avec l’indice de Breslow, le niveau de Clark et le sous-type histologique dans les mélanomes. Dans le cancer du cavum, elle était corrélée avec l’âge, le stade TNM, la présence de métastases, la réponse au traitement et l’expression de COX-2. Dans les cancers coliques, elle était corrélée avec le stade TNM, la taille et la localisation des tumeurs et leur type histologique. Dans le cancer du sein, elle était associée avec la taille des tumeurs, le stade tumoral, le grade SBR et les cas triples négatifs. Notre étude a ainsi permis d’établir un nouveau modèle murin de mélanome spontané et agressif, la souris NOD.RET+, qui devrait permettre de mieux comprendre les facteurs de l’hôte qui influencent le pronostic des mélanomes murins et donc peut-être humains et plus généralement la relation hôte-tumeur. Par ailleurs, le rôle de NOS2 a été souligné et surtout relié à l’expression de la Dectin-1. Ces deux protéines pourraient constituer des cibles thérapeutiques intéressantes, d’autant plus que nous avons confirmé la valeur de mauvais pronostic de l’expression de NOS2 dans quatre cancers humains d’origine épithéliale. / Mice transgenic for the RET oncogene provide a remarkable model for investigating the mechanisms underlying the promotion and the development of melanoma. This model was established on the C57BL/6 genetic background. In the present study, we investigated an effect of the strongly proinflammatory and autoimmune genetic makeup of the non-obese diabetic (NOD) strain. We bred (NODxB6)F1 mice and backcrossed them with NOD mice. F1 mice and mice at subsequent generations of backcrossing showed marked acceleration of tumor development, in particular with a more frequent and earlier extension of the primary uveal melanoma. In close relation with this severe evolution, we observed a profound drop in Dectin-1 expression on CD11b+Ly6G+ granulocytic myeloid cells correlating with an expansion of CD4+Foxp3+ T regulatory cell and of interferon (IFN)-γ producing CD8+ T cell subsets in tumors. IFNγ is a major inducer of the type 2 nitric-oxide synthase (Nos2) gene whose products are known to be tumorigenic. Germline inactivation of the Nos2 gene was associated with a dramatically improved tumor prognosis and a restoration of Dectin-1 expression on myeloid cells. Moreover, in vivo treatment of (NODxB6)F1.RET+ mice with curdlan, a glucose polymer that binds Dectin-1, prevented tumor extension and was associated with marked reduction of the CD4+Foxp3+ T cell subset. In parallel, we study the prognostic value of iNOS expression in four types of human tumors of 108 Tunisian patients: (breast n=27, colorectal=24, nasopharyngeal=28, and melanoma=29). The level of iNOS was measured by RT-QPCR in tumor specimens. We showed that the expression of iNOS was higher in breast compared to colorectal and nasopharyngeal tumors whereas in melanoma, the level of iNOS expression was low. Furthermore, iNOS expression correlated with the Breslow thickness, Clark level and histological subtype in melanoma while in nasopharyngeal carcinoma, significant association was seen with age at diagnosis, TNM, metastasis, response to treatment and expression of COX-2. Furthermore, the expression of iNOS correlated with tumor size, TNM, tumor location, and histological type in colorectal cancer, and with tumor size, tumor stage, SBR grade and triple negative cases in breast cancer. These observations highlight the (NODxB6)F1.RET+ mice as a new model to investigate the role of the immune system in the host-tumor relationship. Furthermore, the role of NOS2 was emphasized and mainly related to the expression of the Dectin-1. These two proteins could constitute a potentially promising therapeutic target, especially as we confirmed the poor prognostic value of the expression of NOS2 in four epithelial human cancers.