Acute allograft rejection remains a major problem in solid organ transplantation, because rejection may lead to acute or chronic loss of graft function. The failure of certain anti-rejection prophylactic treatments suggests that several unexpected pathways might be involved in the rejection process.<p>The aim of our experiments was to investigate the effector mechanisms responsible for skin graft rejection in mice. To adress this question, we took advantage of the possibility to restrict the alloimmune response to isolated allogeneic MHC class II molecules or to isolated minor transplantation antigens, combined with the possibility to study separately the response of CD4+ or CD8+ T cells in mice deficient for Th1 or Th2 cytokines or cytotoxic molecules. We used the bm12 skin graft combination (C57BL/6 H2Kbm12 grafted on C57BL/6 H2Kb) as a model of single MHC class II disparity and the b2microglobulin skin graft model (C57BL/6 b2m+/+ grafted on C57BL/6 b2m-/-) as a model of minor transplantation antigen disparity. Our goal was to engage a limited number of effectors, trying in a second time to block each rejection pathway selectively. <p>We showed that Fas/FasL-mediated CD4+ T cells cytotoxicity, eosinophil recruitment, activation and degranulation induced by Th2 derived cytokines, and CD4-derived IFN-g production are involved in the rejection of grafts bearing either a single MHC class II disparity or b2m-derived minor histocompatibilty antigens. In addition, rejection of MHC class II disparate skin grafts also includes the participation of neutrophils, in particular conditions where the occurrence of the Th2/eosinophil pathway was prevented. <p>Altogether, our data show a multiplicity and a redundancy of the effector pathways participating in allograft rejection. Among the different effectors pathways identified, including effectors from both innate and adaptive immune systems, some act synergistically, whereas others act as alternative pathways, depending of the degree of donor-recipient mismatch. / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La greffe d’îlots pancréatiques est caractérisée par une réponse inflammatoire et procoagulante précoce, connue sous le nom d’IBMIR (Instant Blood Mediated Inflammatory Reaction). Les microparticules (MPs) porteuses de facteur tissulaire (TF) sont le témoin d’un important remodelage membranaire et constituent des acteurs centraux dans la dissémination du stress de l’IBMIR. Nous avons exploré l’effet d’un stress inflammatoire sur la survie et la fonction de la cellule β dans un modèle de communication cellulaire médiée par les MPs. La modulation pharmacologique par les analogues du GLP-1 a été évaluée, la par la mesure de la sécrétion d’insuline, de l’activité TF et l'analyse du remodelage de la membrane plasmique. Nos résultats décrivent les MPs comme des effecteurs autocrines et indiquent que les MPs sont des cibles potentielles pour les analogues du GLP-1 au cours de l'IBMIR. Les données apportent de nouvelles pistes sur les mécanismes cellulaires mis en jeu lors des phénomènes d’ischémie reperfusion durant l’IBMIR. / Pancreatic islets graft is characterized by early inflammatory and procoagulant events known as Instant Blood Mediated Inflammatory Reaction (IBMIR). Tissue factor (TF) bearing microparticles (MPs) are surrogates of important membrane remodeling and key players in the systemic and local dissemination of such stress.We investigated the effect of inflammatory stress on β cell survival and function in a MP-mediated cell crosstalk model. Pharmacological modulation by GLP-1 analogues was evaluated by measurement of insulin secretion, TF activity and assessment of plasma membrane remodeling. Our data evidenced MPs as autocrine effectors and possible new target for GLP-1 analogues. They bring new hints on the cellular mechanisms prompted by ischemia reperfusion during IBMIR.

Ce travail portant sur l’imagerie tomodensitométrique double énergie de la ventilation a permis d’établir les points suivants :• L’irradiation d’un examen thoracique acquis en double énergie peut être abaissée à celle d’un examen acquis en simple énergie, grâce à l’utilisation de la reconstruction itérative.• L’analyse qualitative du parenchyme pulmonaire en imagerie double énergie doit se faire sur les reconstructions monochromatiques 50-55keV.• L’atténuation théorique maximale du Krypton dosé à 80% est modérément inférieure à celle du Xénon dosé à 30%.• La décomposition des matériaux en tomodensitométrie double énergie simple source est possible sur le Xénon et le Krypton.• L’utilisation d’un produit de contraste gazeux n’a pas d’impact significatif sur le Workflow en routine clinique.• Le Krypton est cliniquement sûr à la dose de 80%.• La technique ne permet pas de détecter le Krypton au-delà de la carène de manière satisfaisante, probablement en raison d’une concentration en gaz atteinte insuffisante.• Le recalage élastique augmente les performances diagnostiques de détection de la bronchiolite oblitérante par rapport à une simple analyse visuelle. / This work on dual energy CT ventilation imaging has established the following:• The radiation dose of a dual energy chest CT can be reduced to that of a single energy examination through the use of iterative reconstruction.• The qualitative analysis of the lung parenchyma should be made on the 50-55keV monochromatic reconstructions.• The maximum theoretical attenuation obtained with 80% Krypton is moderately inferior to that of 30% Xenon.• Dual energy material decomposition of Xenon and Krypton is efficient with a single source technique.• The use of a gaseous contrast agent has no significant impact on the workflow in the clinical setting.• The Krypton is safe at 80% concentration.• The technique does not satisfactorily detect Krypton beyond the carina, probably due to insufficient gas concentration.• The elastic registration increases the diagnostic performance of bronchiolitis obliterans syndrome detection, compared to a simple visual analysis.

L’utilisation de greffon costal en chirurgie reconstructrice est connue et utilisée depuis longtemps et notamment en chirurgie maxillo-faciale. La greffe de cartilage costal fait partie de l’arsenal thérapeutique pour le service de Traumatologie, Orthopédie, Chirurgie Plastique et Reconstructrice du CHU de Besançon. Proposée initialement dans le traitement chirurgical de la rhizarthrose, les opérateurs de ce service, se sont progressivement appropriés cette technique et l’on utilisée pour d’autres indications traumatiques ou dégénératives pour réaliser une restauration cartilagineuse. Ainsi depuis 15 ans, en dehors de son utilisation en routine pour la rhizarthrose, ce greffon a été proposé dans l’arthrose péri-scaphoïdienne ou radio-carpienne mais aussi pour quelques cas de reconstruction post-traumatiques d’articulations digitales, de cals vicieux de radius, dans la maladie de kienböck avancée ou lors d’une perte de substance ostéo-cartilagineuse d’une tête humérale. Dans un premier temps, ce travail rapporte les différentes indications thérapeutiques et résultats cliniques de cette technique originale qui ont fait l’objet de publications scientifiques et notamment dans l’arthrose radio-scaphoïdienne débutante et dans un cas de reconstruction de tête humérale.Cette technique chirurgicale impose pour le prélévement du greffon ostéo-chondral costal, l’abord du thorax au niveau de la 8e côte en général. Les complications pleuro-pulmonaires sont très rares. La technique de prélèvement est simple mais doit être « démystifiée ». Dans ce but, le deuxième temps de ce travail propose de donner les repères topographiques et anatomiques nécessaires au prélèvement de ce greffon. Une étude anatomique complétée par une étude en radio imagerie a permis de situer la 8e jonction ostéo chondrale costale entre les processus épineux de la 11e vertèbre thoracique et la première vertèbre lombaire mais le plus souvent au niveau du processus épineux de la 12e vertèbre thoracique et au 2/3 de l’hémi périmètre thoraco-abdominal en partant du sillon médian du dos, quel que soit la morphologie thoracique, l’âge et le sexe du patient. Cette 8e jonction est de plus toujours située sous un seul muscle, le muscle oblique externe et protégée par un épais périchondre qui la protège des pédicules de l’espace inter costal, du fascia endo thoracique et de la plèvre pariétale.En chirurgie du membre thoracique, les implants de pyrocarbone utilisés dans l’arthrose radio carpienne et la rhizarthrose, avec les mêmes principes que les greffes ostéo chondrales costales, ne semblent pas donner pour le moment de résultats satisfaisants. Les cultures de chondrocytes autologues ou de cellules stromales mésenchymateuses avec des produits déjà commercialisés posent le problème de leur matrice qui doit à la fois contenir les cellules greffées, des facteurs de croissance et se substituer à la perte de substance cartilagineuse le temps de l’intégration. Enfin, au vue des résultats intéressants apportés par cette technique de greffe ostéo chondrale costale en chirurgie orthopédique du membre thoracique, il est envisagé d’éventuelles greffes ostéo cartilagineuses pour restaurer des pertes de substances cartilagineuse au membre pelvien que ce soit en situation d’urgence ou pour des situations dégénératives comme l’ostéo chondrite disséquante de genou ou au niveau de la cheville. Des tests biomécaniques doivent être réalisés pour vérifier la capacité du greffon ostéo chondral costal à supporter une mise en charge sur une articulation portante. / The use of costal graft in reconstructive surgery is known and used for a long time in maxillo-facial surgery. It is the same practice for the service of traumatologic, orthopédic, plastic and reconstructive surgery of the university hospital of Besançon. Firstly proposed in the surgical treatment of trapezo-metacarpal osteoarthritis, the operators of this service gradually appropriated this technique and used it for other traumatic or degenerative indications to restore a cartilage defect. Thus, since 15 years, this surgical technique has been proposed in trapezo-metacarpal osteoarthritis, peri-scaphoid or radio-carpal osteoarthritis, for some cases of post-traumatic fingers joint reconstruction, for malunion of distal radius, for advanced Kienbock disease and defect of osteo-cartilaginous substance of a humeral head. In a first time, this work reports the different therapeutic indications and clinical results of this original technique which have been the subject of scientific publications, especially in radio-scaphoid osteoarthritis and in a case of humeral head reconstruction.To obtain the osteo-chondral costal graft, this technique needs the surgical approach of the thorax and generally of the 8e rib. Pleuro-pulmonary complications are very uncommun. This surgical technique is simple but must be "demystified". Therefore, the second phase of this work proposes giving topographical and anatomical landmark necessary to obtain this graft. An anatomical study supplemented by a radio imaging study helped to situate the 8e osteo-chondral rib junction between the epineus process of the 11e thoracic vertebra and the first lumbar vertebra but more often at the 12e thoracic vertebra. In the thoraco-abdominal hemi perimeter, this junction was locate at the 2/3 starting from the median furrow of the back, whatever the thoracic morphology, age and sex of the patient. This 8e junction is more always located under the obliquus externus abdominis muscle and coated by a thick perichondrium which protects it from the inter costal pedicle, from the endo thoracic fascia and the parietal pleura. In surgery of upper limb, the pyrocarbon implants, used actually in radio carpal osteoarthritis and trapezo metacarpal osteoarthritis, with the same principles as the osteo chondral costal graft, do not appear to give satisfactory results. Autologous transplantation of chondrocytes or mesenchymal stromal cells cultures have problem of their matrix which must contain the grafted cells, growth factors and have to substitute for the cartilaginous defect. Finally, due to this interesting results brought by this costal osteo chondral grafting technique in orthopaedic surgery of the upper limb, we considered eventual cartilaginous transplants to restore articular defect to the lower member following a injury or a degenerative lesion such as dissecans osteo chondritis of knee or ankle. Biomechanical tests should be realised to verify the ability of the costal osteo chondral graft to support a load on a bearing joint.

Dans le contexte du changement climatique, les prédictions réalisées mettent en évidence une altération de la disponibilité en eau dans de nombreuses régions viticoles ; ce qui, conjointement à l’augmentation de la population mondiale et la diminution des terres agricoles, va accroître la compétition pour l’utilisation des ressources hydriques. Par conséquent, améliorer l'adaptation à la sécheresse de la vigne est un des enjeux majeurs des prochaines années. Pour cela, une adaptation des pratiques culturales peut être proposée, en particulier le choix pertinent du matériel végétal et notamment du porte-greffe.Dans ce travail, le rôle du porte-greffe vis-à-vis de la réponse de la vigne greffée à la contrainte hydrique a été étudié, en utilisant des approches écophysiologiques, moléculaires et de modélisation. Des expériences ont été réalisées en conditions contrôlées afin d’étudier l’effet du déficit hydrique à court et long terme sur les réponses de différents porte-greffes greffés avec le même scion.Le modèle écophysiologique a démontré que les porte-greffes affectent l'ouverture stomatique du greffon par des processus coordonnés incluant les caractéristiques racinaires, les signaux hydrauliques et les signaux chimiques lors d’un déficit hydrique à court terme. La conductance stomatique, le taux de transpiration et la conductance hydraulique des feuilles ont été plus élevés en conditions irriguées et de stress hydriques modérés chez le génotype résistant à la sécheresse (110 Richter) par rapport au génotype sensible à la sécheresse (Vitis riparia cv. Gloire de Montpellier). Nous avons identifié plusieurs paramètres génétiques impliqués dans le contrôle de la régulation stomatique. Des différences d’architecture racinaire et de conductivité hydraulique des racines ont été identifiées entre les porte-greffes.Le déficit hydrique à long terme a entrainé des réponses adaptatives différentes entre les porte-greffes. Le génotype tolérant la sécheresse a induit une modification du diamètre des vaisseaux du xylème de la partie apicale de la racine en réponse au déficit hydrique modéré tandis que le génotype sensible n'a pas présenté de différence par rapport au contrôle. L’analyse transcriptomique des racines a identifié des gènes spécifiques aux différents génotypes, qui sont régulés en fonction du niveau de déficit hydrique. La comparaison entre les niveaux de stress et les génotypes a identifié 24 gènes intervenant dans l’interaction « traitement × génotype ». Ces gènes sont majoritairement impliqués dans le métabolisme des lipides et de la paroi cellulaire. Des courbes de réponse au déficit hydrique spécifiques aux différents génotypes ont été observées. La protection contre les dommages liés aux stress oxydatifs induits par le stress hydrique semble être un mécanisme important chez le porte-greffe résistant à la sécheresse. Le génotype sensible semble répondre au déficit hydrique par une modification des propriétés de la paroi cellulaire de la racine. / Climate change raises concerns about temporal and spatial water availability in many grape growing countries. The rapidly increasing world population and the scarcity of suitable land for agricultural food production, together with a changing climate, will increase competition with grape-producing areas for the use of land and resources. Consequently, other practices that can potentially improve water management of vineyards and water acquisition by grapevines need to be considered. Aside from canopy systems and their management, the choice of plant material is a key issue. Therefore, in the present work, the role of different rootstocks, regarding their tolerance to drought, was investigated for their potential effects on i) water uptake, ii) water transport and iii) shoot water use, using a combination of ecophysiological, modelling and transcriptomic approaches. Experiments were conducted under controlled conditions to decipher short and long term responses to drought of different rootstocks grafted with the same scion. An ecophysiological model was used to investigate the roles of rootstock genotypes in the control of stomatal aperture. Long-term steady state water-deficit conditions were used to examine the responses of i) whole plant growth, root anatomy and hydraulic properties and ii) transcriptome remodelling in the roots.Our model showed that rootstock affect stomatal aperture of the grafted scion via coordinated processes between root traits, hydraulic signals and chemical signals. Stomatal conductance, transpiration rate and leaf-specific hydraulic conductance were higher and better maintained under well-watered and moderate water-deficit conditions in the drought-tolerant genotype (110 Richter) compared to the drought-sensitive one (Vitis riparia cv. Gloire de Montpellier). We identified several genotype-specific parameters which play important roles, like root-related parameters, in the control of stomatal regulation. Additionally, root system architecture and root hydraulic properties are important constitutive traits identified between rootstocks.Long-term water-deficit induced genotype adaptive responses in the roots were evaluated. The drought-tolerant genotype exhibited a substantial shift in root tips xylem conduit diameter under moderate water-deficit while the drought-sensitive genotype did not respond. Transcriptomic analysis identified genotype-specific transcripts that are regulated by water-deficit levels. The comparison between stress levels and genotypes identified 24 significant genes in “treatment×genotype” interactions, most of them were involved in lipid metabolism and cell wall processes. These genes displayed genotype-specific water-deficit response curves. Protection against drought-induced oxidative damage was found to be an important mechanisms induced by the drought-tolerant rootstock, while the drought-sensitive one responds to water-deficit by modification of cell wall properties.

Les maladies hématologiques, telles que les leucémies et les lymphomes, sont parmi les cancers les plus fréquents chez les jeunes adultes. Bien que la greffe de cellules souches (GCS) permet de traiter ceux-ci, de nombreux effets secondaires peuvent découler de ce traitement. Il est ainsi souhaité que les jeunes adultes développent une expertise quant à l’autogestion de leurs symptômes. Pourtant, peu de connaissances existent quant à leurs expériences d’autogestion. Cette étude avait pour but de décrire les expériences d’apprentissage quant à l’autogestion de jeunes adultes (18-39 ans) ayant reçu une GCS allogénique. Une étude qualitative descriptive interprétative (Thorne, 2016) a été réalisée auprès de jeunes adultes ayant reçu une GCS (n=7, moyenne d’âge de 26 ans, moyenne de 14,71 mois post GCS). Les résultats suggèrent que l’apprentissage de l’autogestion suivant une GCS est un processus évolutif décliné en cinq niveaux possédant des caractéristiques distinctes. De plus, différents facteurs influencent, positivement ou négativement, l’apprentissage de l’autogestion. Les résultats indiquent notamment que les jeunes adultes développent une conscience de leurs sensations corporelles (intéroception) qui leur permettent d’adapter leurs stratégies d’autogestion et de favoriser un meilleur contrôle de leurs symptômes. Finalement, différentes recommandations sont émises pour favoriser le développement de l’autogestion de jeunes adultes ayant reçu une GCS, telles que l’élaboration d’interventions éducatives selon différents niveaux d’apprentissage ainsi que la mise en place d’activités favorisant leur capacité d’intéroception, comme le yoga. / Hematological diseases, such as leukemia and lymphoma, are among the most common forms of cancers that can affect young adults. Hematopoietic stem cell transplantation is a common intervention to treat blood-related cancers such as leukemia and lymphoma. However, an allogeneic stem cell transplant (ASCT) can provoke many acute and chronic symptoms. Young adult cancer survivors are expected to develop expertise to self-manage these symptoms. Yet little is known about their self-management experiences. The purpose of this study was to describe self-management learning experiences of young adults (18-39 years old) following ASCT. An interpretive qualitative descriptive design (Thorne, 2016) was conducted with seven young adults who had undergone an ASCT (n=7, mean 26 years old, mean 14,71 months post-ASCT). The results suggest that learning self-management expertise following ASCT is progressive and was described into a five-level process with distinct characteristics. Certain factors could positively or negatively affect the learning process and hence the development of this self-management expertise. In addition, our results indicate that young adults developed body awareness (interoceptive ability) related to their symptoms. This ability allows young adults to adapt their self-management strategies and promote better control of their symptoms. Finally, various recommendations were made to promote self-management in young adults who have undergone an ASCT, including educational interventions

L’incidence de l’ischémie critique est en augmentation depuis ces vingt dernières années. La revascularisation diminue le taux d’amputation. Les plaies ischémiques infectées avec l’exposition des tendons, des os ou des articulations, ne peuvent pas cicatriser avec la revascularisation et le débridement local. La chirurgie, associant un pontage veineux distal ou une recanalisation et un lambeau libre, permet de traiter les pertes de substances et présente un avantage hémodynamique en augmentant le débit du pontage grâce au lit vasculaire ajouté par le lambeau. Nous proposons une nouvelle technique chirurgicale basée sur l’utilisation d’une unité anatomique unique, le lambeau-pontage épiploïque (LPE). Il est composé d’un axe artériel, l’artère gastroépiploïque (AGE), qui procure le greffon, et du grand épiploon, utilisé comme lambeau irrigué par une ou plusieurs branches épiploïques. Le but de ce travail était d’analyser la faisabilité anatomique d’un LPE et de valider le scanner pour l’évaluation préopératoire de l’AGE. Nous avons également évalué les effets hémodynamiques de cette technique et analysé la première expérience clinique. 100 dissections anatomiques ont été réalisées afin de mesurer les diamètres et les longueurs de l’AGE droite et de ses branches, ainsi qu’une radiographie après injection de produit radio-opaque. Pour évaluer la faisabilité préopératoire, nous avons étudié 30 tomodensitométries. Nous avons également exploré les effets hémodynamiques dans le modèle porcin. Notre étude anatomique confirme la faisabilité d’un LPE. La longueur moyenne de l’AGE est de 24,5 cm. Le diamètre proximal moyen est de 3 mm et celui distal est de 1,5 mm. Les données de l’étude radiologique montrent que le scanner peut être utilisé pour le repérage préopératoire de l’AGE et la faisabilité d’un LPE. Les mesures hémodynamiques ont montré que, grâce au lambeau épiploïque, le débit sanguin du pontage augmente et que les résistances distales diminuent. Le LPE est une technique chirurgicale qui doit permettre de repousser les limites de sauvetage de membre dans les conditions de cette pathologie extrême, réalisant une revascularisation distale et une couverture simultanée des pertes de substances chez les patients atteints d’artériopathie. / The incidence of critical limb ischemia increases with the ageing of the population. Often, revascularization decreases the rate of amputation. In some cases, infected wounds with exposure of the tendons, bones or articulations will not heal only with revascularization and local debridement. Surgery combining a distal venous bypass or recanalisation and a free flap can treat those wounds, the vascular bed added by the flap improve the hemodynamic and increases the flow in the bypass. We proposed a new surgical method based on the use of a single anatomical unit, the epiploic flow-through flap (FTF), the gastroepiploic artery (GEA) as the vascular substitute and the greater omentum as the flap. The aim of this work was to analyze the anatomical feasibility of an epiploic BF, and to validate CT scan for preoperative assessment of the suitability of the GEA. We also aimed to evaluate the hemodynamic effects of this technique and to analyze the first clinical experience. 100 anatomical dissections were performed in order to measure the diameters and the lengths of GEA and its branches. An extensive X-ray study was also carried out with injection of a radiopaque product. To evaluate preoperative feasibility of the omental FTF, we studied radiological properties of the GEA on 30 routine CT scans. Finally, we also explored the hemodynamic behavior of this artery and its related flap in porcine models. Our anatomical study confirms the feasibility of a FTF. The average available length of GEA is 245 mm. The average proximal diameter is 3 mm and the distal one is 1.5 mm. Data of radiological study show that CT scan can be used to indicate GEA suitability for an epiploic FTF. The hemodynamic measures showed that thanks to the flap, the blood flow increase in the bypass. Ultimately,we report our first clinical application of the omental FTF for distal lower limb revascularization combined to wound coverage, with successful outcome. Epiploic FTF is a surgical technique, which allows distal revascularization and a simultaneous cover of the limb extremity. This technique can be useful in patients requiring a distal revascularization associated with the coverage of large the wounds

Currently, in most situations, the autologous immune system is unable to eradicate the residual leukemic burden persisting after chemo-radiotherapy, but a balance can be established between leukemic and immune cells leading to a clinical remission for several months or years. If this balance is broken, a clinical relapse can occur. The high incidence of relapses in human cancers demonstrates the frequent inefficacy of the immune system to control these residual cells. In this context, allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) has been proven to be the most effective way to reinforce the immune reaction against leukemia, graft-versus-leukemia (GVL) effect and, so, achieve a definitive eradication of the residual disease in a significant proportion of patients. Indeed, the whole concept of HSCT evolved from an organ transplant concept (to replace a defective ill organ with a new healthy one) to the concept of creating an extraordinary immunotherapeutic platform in which the donor immune system contributes to the eradication of the residual leukemic cells. Thus, the past and present issues remain those of finding the best immunomodulatory modalities to achieve a full engraftment, a powerful GVL effect and no or moderate graft-versus-host disease (GVHD). Different ways to reach this goal, such as post transplant cytokine modulation, specific or global cellular depletion of the graft and post transplant global or specific donor immune cell add-backs, are still extensively studied. Nevertheless, the persistent high relapse rate (RR) observed in leukemia patients after HSCT remains the most important cause of death before transplant-related toxicities. Moreover, since only about 40 to 70% (depending on the ethnic context) of patients with high-risk hematological malignancies, eligible for allogeneic HSCT, have a fully HLA-matched sibling or matched unrelated donor (MUD), a great deal of effort has been invested to make the use of an alternative haploidentical sibling donor feasible. The advantage of this procedure is the immediate availability of a donor for almost all patients. <p>The aim of the work described in this thesis has been to implement a strategy to transplant a patient using a HLA haploidentical donor. The strategy is to try to improve DFS that could be applied both in the autologous or allogeneic context: first, by using nonspecific immune manipulation post transplant and then, by developing specific strategies directed against leukemia antigens. Particularly in the allogeneic situation, the aim was to increase the GVL effect without inducing or aggravating the deleterious GVHD. The first part of this thesis described our own clinical results, consisting of three consecutive phase I/II studies, in which we tried to determine the feasibility of giving prophylactic donor lymphocyte infusions (DLI) post transplant and the effect of replacing granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF), typically used to speed up neutrophil recovery, with granulocyte macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF), which is known for its immunomodulatory properties. The slow immune reconstitution in haploidentical transplant is chiefly responsible for the high incidence of early lethal viral and fungal infections, and most probably for early relapses; therefore, we sought to accelerate and strengthen the post transplant immune reconstitution without increasing the GVHD rate. Thus, we have studied the impact of post transplant growth factor administration and of unselected DLI in haploidentical transplant. We have also implemented, in our center, anti-cytomegalovirus (CMV) specific T cell generation and infusion to improve anti-CMV immune reconstitution. Since then, our results have been pooled in a multi-center analysis performed by the European Bone Marrow Transplantation group (EBMT) allowing us to compare our results with those of the entire group. We have also participated in the design of an ongoing study aimed at selectively depleting the graft from alloreactive T cells, and improving post transplant T cell add-backs. In our attempts to generate and expand ex vivo lymphocytes (directed against pathogens (CMV) and leukemia-associated antigens, Wilms' tumor gene 1 (WT1) and to use them in vivo, we found inconsistent results (in the case of WT1) using classical clinical grade dendritic cells (DC) generated and matured in bags, as was the case for the majority of the teams worldwide. This led us to question the full functionality of these DC and we undertook a thorough comparative analysis of DC generated and differentiated in bags and in plates (typical for most pre-clinical studies). This analysis showed us that one cannot transpose pre-clinical studies (using culture plates) directly to clinical protocols (generally using clinical grade culture bags) and that DC generated in bags are functionally deficient. We learned that, if we want to use a DC vaccine to improve the GVL effect in haploidentical transplant, we will have to be careful about the technique by which they are generated. To improve immunotherapeutic approaches, the understanding of the mechanisms underlying tumor tolerance and how to manipulate them is critical in the development of new effective immunotherapeutic clinical trials. This is why we currently focus on how to obtain effective in vivo anti-leukemia immune reactions using an ex-vivo manipulated product to trigger the immunotherapeutic response. More specifically, we are analyzing the impact of regulatory T cell (Tregs) depletion and function for an adequate anti-leukemic immune response. This pre-clinical work aims at improving the outcome of leukemia patients who have relapsed and been put back into second remission and at decreasing the RR after HSCT, especially in the field of haploidentical transplantation. <p>In conclusion, haploidentical transplantation has become a valuable tool. The results are at least similar to those obtained using MUD when performed in the same group of patients. Specific immunomodulation post transplant can affect events such as GVHD and GVL, but clinically we are still at the level of nonspecific manipulations. It is our hope that ongoing pre-clinical work will enable us to perform specific anti-pathogen and anti-leukemia immune manipulation that will favorably influence the patient outcome.<p>/<p><p>Dans la majorité des situations, le système immunitaire autologue est incapable d’éradiquer les cellules leucémiques résiduelles qui échappent à la radiothérapie et à la chimiothérapie, cependant un équilibre peut s’établir entre les cellules leucémiques et immunitaires aboutissant à une rémission pouvant durer plusieurs mois ou années. Si cet équilibre se rompt, une rechute clinique peut se déclarer. Dans ce contexte, il est prouvé que la greffe allogénique de cellules souches hématopoïétiques est le moyen le plus efficace de renforcer les réactions immunitaires contre la leucémie par la réaction du greffon contre la leucémie et ainsi d’obtenir une éradication définitive de la maladie résiduelle chez un nombre significatif de patients. En effet, le concept global de l’allogreffe de cellules souches hématopoïétiques a évolué du concept de transplantation d’organe (remplacement d’un organe malade par un nouvel organe sain) vers celui de créer une extraordinaire plateforme d’immunothérapie à travers laquelle le système immunitaire du donneur contribue à l’éradication des cellules leucémiques persistantes. Donc, la problématique reste celle de trouver les meilleures modalités d’immunomodulation pour achever une prise du greffon, un effet anti-leucémique puissant du greffon, et l’absence ou un minimum d’effet du greffon contre l’hôte. Différentes stratégies existent pour atteindre cet objectif, comme l’utilisation de cytokines pour moduler la reconstitution immunitaire, des déplétions cellulaires globales ou spécifiques du greffon et l’infusion de cellules immunes «globales» ou spécifiques du donneur après greffe. Ces stratégies sont encore largement à l’étude. Néanmoins, la persistance d’un taux de rechute élevé observé chez les patients leucémiques, après allogreffe reste la cause principale de décès, avant celle liée à la toxicité de la greffe. De plus, étant donné que seulement environ 40 à 70% (dépendant de l’origine ethnique) des patients avec une hémopathie à haut risque, éligibles pour une greffe allogénique, ont un donneur familial ou non familial complètement HLA compatible, des efforts importants ont été développés pour rendre faisable l’utilisation de donneurs familiaux alternatifs, haploidentiques. L’avantage de cette approche est l’accès immédiat à un donneur pour quasiment tous les patients.<p>Le but du travail décrit dans cette thèse a été l’implémentation d’une stratégie d’allogreffe utilisant un donneur haploidentique. Le travail vise également à développer de façon plus large des stratégies qui peuvent améliorer le taux de survie sans rechute, non seulement dans le contexte des greffes haploidentiques, mais également dans le cadre des greffes allogéniques en général, ainsi que dans les situations autologues :premièrement, par la manipulation immunitaire non spécifique après greffe et ensuite par le développement de stratégies spécifiques dirigées contre des antigènes leucémiques. En particulier dans la situation allogénique, le but a été d’augmenter l’effet du greffon contre la leucémie sans induire ou aggraver l’effet délétère du greffon contre l’hôte. La première partie de la thèse décrit les résultats cliniques de notre propre protocole de greffe haploidentique, qui a consisté en trois études consécutives de phase I/II. Dans ces études, nous avons voulu déterminer la faisabilité de réaliser des infusions prophylactiques de lymphocytes du donneur après transplantation, et l’impact du remplacement du « granulocyte colony-stimulating factor » (G-CSF), largement utilisé pour permettre une récupération en polynucléaires neutrophiles plus rapide, par du « granulocyte-macrophage colony-stimulating factor » (GM-CSF), lequel est connu pour ses propriétés immunomodulatrices différentes. La reconstitution immunitaire très lente après greffe haploidentique est majoritairement responsable de l’incidence élevée de décès par infections virales et fungiques précoces, et très probablement des rechutes précoces. C’est pourquoi nous avons cherché à accélérer et à renforcer la reconstitution immunitaire post-greffe sans augmenter la fréquence de réaction du greffon contre l’hôte. Nous avons donc étudié l’impact de l’administration de facteurs de croissance et l’infusion de lymphocytes non sélectionnés du donneur en post greffe haploidentique. Nous avons également implémenté dans notre centre, la génération et l’infusion de lymphocytes T spécifiques anti-cytomégalovirus (CMV) afin d’améliorer la reconstitution immunitaire anti-CMV. D’autre part, nos résultats ont été regroupés dans une étude multicentrique menée par le groupe européen de transplantation de moelle osseuse (EBMT), ce qui nous a permis de comparer nos résultats avec ceux de l’entièreté du groupe. Nous avons parallèlement participé à la conception d’une étude actuellement en cours ayant pour but d’améliorer la reconstitution immunitaire après greffe par la déplétion sélective du greffon en lymphocytes T alloréactifs et par l’infusion après greffe de lymphocytes T du donneur également sélectivement déplétés en lymphocytes T alloréactifs. Afin d’optimaliser l’effet anti-leucémique du système immunitaire, nous avons débuté un protocole de vaccination par cellules dendritiques (DCs). Ces cellules dendritiques étaient chargées en lysat de blastes leucémiques dans le cas de patients présentant au diagnostic une leucémie aigue surexprimant l’oncogène 1 de la tumeur de Wilms (WT1). Néanmoins dans nos travaux de génération et d’expansion ex-vivo de lymphocytes T spécifiques de l’antigène WT1, utilisant les DCs de grade clinique, générées et maturées en poches, nous avons rencontré des résultats inconsistants, comme c’était le cas dans la majorité des protocoles cliniques internationaux de vaccination. Nous nous sommes alors posé la question de la fonctionnalité globale de ces cellules et nous avons entrepris une analyse comparative poussée des DCs générées et différenciées en poches ou en plaques. Les DCs générées en plaques sont celles utilisées dans la plupart des travaux précliniques. Cette analyse nous a montré que l’on ne pouvait pas directement transposer les résultats précliniques basés sur des DCs générées en plaques dans des protocoles cliniques basés sur des DCs générées en poches, car ces dernières présentent des déficits fonctionnels importants. Nous avons appris que si l’on voulait utiliser un vaccin à base de cellules dendritiques pour améliorer l’effet du greffon contre la leucémie dans les greffes allogéniques, nous devions être très attentifs quant au protocole utilisé pour la génération de ces vaccins cellulaires. Pour améliorer les approches immunothérapeutiques, la connaissance des mécanismes qui établissent la tolérance tumorale et des façons de manipuler ceux-ci, est critique dans le développement de nouveaux protocoles efficaces. C’est pourquoi nous nous concentrons actuellement sur les conditions nécessaires à l’obtention in vivo d’une réaction immune anti-leucémique efficace lors de l’utilisation d’un produit cellulaire manipulé ex vivo. Plus spécifiquement, nous analysons l’impact de la déplétion en lymphocytes T régulateurs (Tregs) sur la réponse anti-leucémique. Ce travail préclinique a pour but d’améliorer le devenir de patients leucémiques qui ont rechutés et ont été mis en seconde rémission, ainsi que de diminuer le taux de rechute après allogreffe, spécifiquement après greffe haploidentique. <p>En conclusion, la transplantation haploidentique est actuellement un outil précieux pour de nombreux patients. Les résultats sont au minimum similaires à ceux qui sont obtenus par les greffes non-familiales HLA identiques lorsqu’elles sont pratiquées dans les mêmes groupes de patients. L’immunomodulation spécifique après greffe peut affecter des événements comme la réaction du greffon contre l’hôte et la réaction du greffon contre la leucémie, mais en pratique clinique nous en sommes encore au niveau de la manipulation aspécifique. Nous espérons que les travaux précliniques actuels vont nous permettre d’appliquer des stratégies spécifiques et d’obtenir une manipulation immune anti-leucémique qui aura une influence favorable significative sur le devenir des patients. / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le but de notre étude visait à déterminer si les matrices ECM (extracellular matrix) préparés à partir d'un modèle vertébré (Axolotl) capables de régénérer ses tissus suite à une blessure sont plus efficaces pour stimuler les réponses régénératives chez les animaux non régénérant (par exemple les mammifères). Nous avons testé la capacité de matrice ECM axolotl à améliorer la guérison des plaies cutanées dans des souris et nous les avons comparés à une matrice disponible commercialement (échafaudage Symbios PerioDerm) pour leur efficacité à favoriser la guérison des plaies. Des lésions d'excision ont été créées sur le dos de souris et les animaux ont été regroupés dans différents groupes; a-) ECM de peau axolotl décellularisée (groupe Axolotl), b-) matrice de derme acellulaire Symbios Perioderm (groupe PerioDerm), c-) grillage en titane (groupe témoin); respectivement. Les tissus des plaies ont été récoltés à des moments précis : 7 jours et 30 jours après la blessure pour évaluer la guérison des plaies. La guérison des blessures ayant reçu les différentes matrices a été comparées entre elles en utilisant le test de transillumination et des analyses histologiques. Les résultats indiquent que la ECM de peau d’axolotl décellularisée est bien tolérée par les souris, car aucun rejet n'a été observé. Le groupe qui a reçu l'ECM de la peau axolotl décellularisé a démontré une réépithélialisation, une densité cellulaire, une teneur en collagène (avec une organisation similaire à un tissu intact) et une vascularisation (angiogenèse) élevées par rapport aux groupes PerioDerm et témoins. La présence de follicules pileux était également observé dans le groupe axolotl (qui n'est pas présent dans PerioDerm et groupes de contrôle). Sur la base de nos résultats, l'hypothèse de base semble être correcte en ce qu'une matrice ECM provenant d'un régénérateur puissant semble favoriser la guérison plus efficacement chez les animaux normalement non régénérants. Cependant, des recherches supplémentaires devront être menées pour confirmer ces résultats. / The aim of our study sought to determine whether ECM scaffolds prepared from a vertebrate model (Axolotl) capable of regenerating tissues following injury are more effective at stimulating regenerative responses in non-regenerating animals (e.g., mammals). We tested the ability of axolotl decellularized ECM scaffolds to improve skin wound healing in mammalian models and compare the axolotl skin ECM scaffold to a commercially available one (Symbios PerioDerm scaffold) for efficiency in promoting wound healing. Excisional lesions were created on the back of mice, and animals in different groups were treated by; a-) decellularized axolotl skin ECM (Axolotl group), b-) Symbios Perioderm acellular dermis scaffold (PerioDerm group), d-) Titanized mesh only (Control group); respectively. Wound tissues were harvested at time points: 7- and 30-days post-wounding to assess the scaffolds impact on wound healing. Wound healing was compared between the Axolotl, PerioDerm and Control groups using transillumination test and histological analyses, Results indicate that the decellularized axolotl skin ECM is well tolerated by mammalian models, as no immune rejection was observed. The axolotl group that received the decellularized Axolotl Skin ECM demonstrated high reepithelialization, cellular density, collagen content (in a porous pattern similar to intact skin), vascularization (angiogenesis) compared to PerioDerm and control groups. The presence of hair follicles was also observed in the axolotl group (which is not present in PerioDerm and control groups). Based on our results, the basic hypothesis appears to be correct in that an ECM scaffold from a strong regenerator seems to promote healing more efficiently in non-regenerating animals. However, further research should be conducted to confirm these findings.

De nos jours, la greffe de cellules souches hématopoïétiques (GCSH) de type allogénique est le traitement standard pour de nombreuses hémopathies malignes, et ce, en dépit des taux élevés de complications liées à la transplantation, telles que les infections, les rechutes et la maladie du greffon contre l’hôte (GVH), associées à cette procédure. Depuis les deux dernières décennies, plusieurs stratégies visant à contrôler la maladie du GVH ont émergé et incluent la déplétion partielle et la manipulation ex vivo des cellules T du greffon. En revanche, ces stratégies peuvent entrainer de sévères déficits immunitaires post-greffe. En comparaison avec les autres sources de cellules souches, une faible incidence de la maladie du GVH et de rechute est observée chez les patients recevant une greffe de sang de cordon ombilical (SC). En contrepartie, ce type de greffe engendre des retards dans la restauration immunitaire, rendant ainsi les patients plus susceptibles aux agents pathogènes. À l’inverse, une augmentation plus importante de la production de cellules T naïves, d’émigrants thymiques récents et de l’abondance des clonotypes des cellules T fut détectée chez les patients ayant reçu une GCSH dérivée du sang d’un seul cordon traité avec UM171, une molécule utilisée pour l'amplification ex vivo des CSHs dérivés de SC, relativement aux patients ayant reçu une GCSH standard. Dans ce mémoire, nous essaierons de comprendre le mécanisme moléculaire sous-jacent à la restauration immunitaire chez les patients transplantés avec un greffon de SC traité avec UM171, nous tenterons de déceler des progéniteurs lymphoïdes au sein des cellules de SC traitées avec UM171 et nous essaierons d’identifier un marqueur de surface qui pourrait être utilisé pour enrichir les progéniteurs lymphoïdes. Nos résultats démontrent la présence de deux "clusters" lymphoïdes, PCL et LMPP, qui expriment potentiellement CD10, et sont plus nombreux dans les échantillons de SC CD34+ traités avec UM171 comparativement aux contrôles. En utilisant les marqueurs de surface CD10 et CD45RA, nous avons pu identifier deux populations CD34+ (CD10medCD45RAmed/lo et CD10hiCD45RAhi) qui sont multipliées dans les cultures traitées avec UM171 relativement aux contrôles. En outre, nous démontrons également que seules les cellules CD45RA- peuvent générer les deux populations CD10+ in vitro, ce qui suggère que les cellules CD10medCD45RAmed/lo définissent une population plus primitive que les cellules CD10hiCD45RAhi. De surcroit, nous proposons que la population CD10medCD45RAmed/lo pourrait contenir des LMPPs qui se différencieront en PCLs inclus dans la population CD10hiCD45RAhi. D'un point de vue fonctionnel, nous observons un développement et une maturation des lymphocytes T nettement plus rapide pour la population CD10+CD34+ relativement à la population CD34+ totale à 3 et 6 semaines, ce qui suggère que CD10 pourrait être utilisé comme marqueur de progéniteurs lymphoïdes. Par ailleurs, nous détectons également un pourcentage plus élevé de cellules ayant un phénotype ILC dans la population CD10+CD34+ comparativement à la population CD34+ totale, ce qui suggère que la population CD10+CD34+ peut potentiellement contenir des progéniteurs lymphoïdes capables de produire différents types de cellules immunitaires. D’autre part, la population CD45RA+ produit plus rapidement des lymphocytes T contrairement à la population CD45RA-. En conséquence, nous proposons que la population CD45RA- contient des cellules primitives (ex. CSH) qui à leur tour génèrent des progéniteurs multipotents contenus dans la population CD10+CD34+ (ex. LMPP) et qui éventuellement produiront des progéniteurs à potentiel plus restreint inclus dans la population CD45RA+ (ex. CLP). En somme, ce mémoire identifie pour la première fois une population CD10+CD34+ présente dans le greffon traité avec UM171 avec un potentiel T et produisant potentiellement des ILCs. L’un des problèmes majeurs liés à la GCSH dérivée du SC est une restauration immunitaire retardée; par conséquent, optimiser l’infusion de cellules CD34- en augmentant le nombre de progéniteurs lymphoïdes pourrait considérablement aider à stimuler la restauration immunitaire chez les patients recevant une GCSH dérivée de SC. / Currently, allogeneic hematopoietic stem cell transplantation is a standard treatment for many hematological malignancies, although high rates of transplant-related complications such as infections, relapse, and GVHD has constrained the implementation of HSCT. Strategies have emerged to manage GVHD and include partial T-cell depletion and ex vivo manipulation of donor T cells, albeit they have adverse effects on post-transplantation immune recovery and can cause profound immunodeficiency. In comparison to other stem cell sources, a lower incidence of chronic GVHD and relapse is reported in patient receiving cord blood (CB) transplant, although they also display an enhanced susceptibility to pathogens caused by an ineffective T-cell reconstitution. In contrast, we reported a greater increase in naïve T cells production, recent thymic emigrants and T cell clonotype from 3 months to 6 and 12 months in patient transplanted with a single CB graft expanded with UM171, a small molecule used for the ex vivo expansion of CB HSCs, as compared to counterpart patients receiving unmanipulated CB graft. In this master research, we aimed to understand the molecular mechanism underlying T-cell reconstitution in patients transplanted with UM171- expanded CB graft. We tried to identify lymphoid progenitors within the highly heterogeneous CD34+ CB cells treated with UM171 using Cite-Seq, find a surface marker that can be used to enrich for early lymphoid progenitors using flow cytometry, and assess their lineage potential using artificial thymic organoids. Our results highlight the presence of two lymphoid clusters, CLP and LMPP, expressing CD10. The LMPP cluster is about 6 fold expanded in UM171-treated cells as compared to uncultured and DMSO-treated cells. Using the marker CD10 and CD45RA we identify two CD34+ populations (CD10medCD45RAmed/lo and CD10hiCD45RAhi) that are significantly expanded in CD34+ CB cells cultured in the presence of UM171 in contrast to uncultured CD34+ CB cells and DMSO-supplemented cultures. Furthermore, we demonstrate that only the CD45RA-negative cells can give rise to both CD10-positive subsets in vitro, suggesting that CD10medCD45RAmed/lo cells define a subset with a more primitive phenotype than CD10hiCD45RAhi. We propose that the CD10medCD45RAmed/lo subset could contain LMPPs that will commit to CLPs contained within the CD10hiCD45RAhi subset. Functionally, we compared T-cell development and maturation of the CD10+CD34+ subset (including CD10medCD45RAmed/lo and CD10hiCD45RAhi) to the CD45RA+CD34+, CD45RA-CD34+ and total CD34+ subsets and denote a faster T cell development and maturation at 3 and 6 weeks within the CD10-positive subset in contrast to the total CD34+ subset, suggesting that CD10 can be used as a marker of lymphoid precursors in UM171 cultures. We also observe a higher percentage of ILC-like cells within the CD10-positive subset as compared to total CD34+ cells suggesting that the CD10- positive subset potentially contains lymphoid precursors with multilineage capacity. Faster T cell development is observed for the CD45RA+ subset whereas CD45RA- cells display the slowest T cell development, hence we propose that the CD45RA- subset contains primitive cells (e.g. HSC) that segregate into lineage-biased multipotent progenitors enriched in the CD10-positive subset (e.g. LMPP) that will give rise to lineage-restricted precursors that are CD45RA+ (e.g. CLP). In sum, our findings represent the first identification of a CD10-positive population within the UM171- expanded graft that has T potential and could potentially produce ILCs. Delayed immune reconstitution is a major obstacle impeding the implementation of CB HSCT; therefore optimizing infusion of CD3+ donor cells by enriching for lymphoid precursors could help boost T-cell reconstitution following allogeneic HSCT.