Les cellules dendritiques (DC), principales cellules présentatrices d’antigène, jouent un rôle crucial dans la régulation de la réponse immunitaire. Leur état d’activation et de maturation conditionne notamment la réponse immunitaire anti-tumorale. Ainsi à un stade immature, les DC sont incapables d’activer la réponse immunitaire. Notre équipe a montré qu’en plus d’être inefficaces, les DC intra-tumorales acquièrent des propriétés immunosuppressives et inhibent l’activation lymphocytaire. A l’inverse, activées et matures, les DC peuvent être utilisées en immunothérapie des cancers. Notre équipe a montré que les DC peuvent dans certaines conditions devenir tumoricides et que ces DC tumoricides combinent une activité cytotoxique contre les cellules tumorales et la capacité d’activation des lymphocytes T spécifiques de la tumeur. Avant d’utiliser ces DC tumoricides en phase clinique, nous avons voulu étudier les interactions de ces cellules avec des cellules immunosuppressives générées par les tumeurs, les lymphocytes T régulateurs (Treg). Notre étude montre que les DC cytotoxiques (KDC), générées à partir du sang de patients atteints de tumeurs, sont capables d’inhiber la génération des lymphocytes T régulateurs, impliqués dans l’immunosuppression induite par les tumeurs. Elles sont également à l’origine de la polarisation des lymphocytes T naïfs en des lymphocytes T helper 1, principaux acteurs de la réponse immunitaire anti-tumorale. Sans parvenir à identifier les molécules impliquées, nous avons établi que l’inhibition de la génération des Treg par les KDC n’implique ni l’IL-6, ni le NO, mais est partiellement dépendante d’un contact cellulaire. La rate joue un rôle central dans les mécanismes de tolérance immunitaire, lors des cancers, mais également lors des maladies auto-immunes (MAI). Une meilleure compréhension de la réponse immunitaire au cours de ces 2 types de pathologies au niveau d’un organe lymphoïde majeur tel que la rate est indispensable pour adapter au mieux les thérapeutiques. Cependant, il n’existe que très peu d’études portant sur les DC spléniques humaines. Nos travaux sur les DC au sein de rates provenant de patients atteints de divers cancers et MAI mettent en évidence une répartition des sous populations de DC qui diffère selon les pathologies. Bien que limité par le nombre d’échantillons humains, nous avons également déterminé le profil d’activation de ces sous populations de DC après stimulation par différents TLR. Etant donné le rôle clé des DC dans l’initiation de la réponse immunitaire spécifique, ces nouvelles connaissances pourraient permettre de cibler certains sous-types de DC afin de les activer ou de les inhiber lors de ces différentes pathologies. Ces observations offrent d’importantes perspectives pour la future utilisation des DC dans les stratégies d'immunothérapie. / Known for years as professional antigen presenting cells (APC), dendritic cells (DC) play a crucial role in immune response regulation. Their state of activation and maturation conditions the antitumor immune response. Thus, at an immature stage, the DC are unable to activate the immune response. Our team demonstrated that besides being ineffective, intra-tumoral DC acquire immunosuppressive properties and inhibit T cell activation. Conversely, activated and mature DC can be used in cancer immunotherapy. Previous reports from our research team deciphered that under certain conditions DC can become tumoricidal. These DC combine a cytotoxic activity against tumor cells and the capacity to activate tumor specific T cells. Prior launching the possibility of the application of such cytotoxic DC (referred as KDC for Killer DC) in clinic, we explored the interactions of these cells with regulatory T cells (Treg), -major immunosuppressive cells promoted by tumor microenvironment. Our study revealed that KDC, generated from the blood of cancer patients, can inhibit Treg generation and deviate naive T cell polarization into T helper 1 cells, key players in the anti-tumor immune response. We have further established that the inhibition of Treg generation by the KDC requires cell to cell contact, though implies neither IL-6 nor NO, but the mechanism still to be deciphered. Spleen, a major lymphoid organ, drives foremost mechanisms in immune tolerance during cancer and autoimmune diseases (AID). A better understanding of the immune response specifications during these 2 types of diseases in the spleen is therefore essential goal for therapeutic developments. Nevertheless, there is negligible volume of studies on human splenic immune cells, in particular DC. Our research on splenic DC, derived from patients with various cancers and AID, display distinct DC subset distribution respective to the disease. Although limited by the availability of human splenic samples, we also determined the activation profile of DC subsets after stimulation by different TLR ligands. Given the key role of DC in initiating specific immune response, this novel findings could be implemented to target certain DC subset activation or inhibition in these pathologies. These investigations provide important knowledge for more refine exploitation of DC in immunotherapeutic strategies as treatment tools or as targets.

Le Virus Humain Herpès 8 (HHV-8) est un Herpèsvirus lymphotrope proche du virus d’Epstein Barr (EBV). Au cours de la lymphoprolifération B qu’est la Maladie de Castleman Multicentrique (MCM) HHV-8 est spécifiquement associé à une profifération de plasmablastes monotypiques IgM/. Ces cellules expriment des facteurs de transcription qui suggèrent que ces cellules sont au stade plasmablastique ou pré-plasmocytaire de la différenciation B.Les cellules invariantes Natural Killer (iNKT) sont des cellules innées qui jouent un rôle dans l’immunité antivirale, en particulier dans le contrôle des Herpèsvirus. Une diminution de ces cellules est associée à l’infection VIH ou l’âge, deux situations associées aux pathologies tumorales associées à HHV-8. Dans la première partie du travail nous avons analysés les iNKT chez des patients MCM et montrés des anomalies de fréquence et de prolifération de ces cellules. Les anomalies des cellules sont associées à des anomalies de répartition des sous populations B mémoires dans le sang circulants et la rate de ces patients. Des expériences de co-cultures montrent que les cellules iNKT pourraient être nécessaires au maintien de ces populations BDans la seconde partie de ce travail, nous avons démontré que la MCM HHV-8 est associée pendant les poussées de a maladie à une circulation dans le sang périphérique de cellules présentant les caractéristiques typiques des plasmablastes décrits jusqu’à présent uniquement dans les tissus lymphoïdes. Nous avons ensuite analysé le profil d’expression génique des cellules B infectées par HHV-8 par rapport à celui de sous populations B normales. Nos résultats montrent clairement que les cellules infectées par HHV-8 présentent un profil d’expression génique très différent de celui des sous populations B normales. Leur profil est par ailleurs caractéristique de plasmablastes. De plus, ces cellules sont en prolifération, modulent négativement l’expression de beaucoup de gènes associés à l’immunité et l’adhésion cellulaire. Enfin, nous confirmons que les cellules B infectées par HHV-8 de la MCM sont bien polyclonales même dans le sang circulant et sans mutations somatiques.Au total, ces résultats nous permettent de proposer un modèle de la physiopathologie de la MCM associée à l’infection HHV-8. / Human Herpesvirus-8 is a B-lymphotropic \γ-herpesvirus closely related to the Epstein-Barr virus (EBV). He is specifically associated with monotypic (IgM/λ) plasmablasts in Multicentric Castleman disease (HHV-8 MCD), which is a B lymphoproliferative disorder. These cells express transcription factors suggesting they are at the plasmablast or pre-pasma cell stage of differentiation. Invariant natural killer T (iNKT) cells are innate-like T cells that play a role in antiviral immunity, specifically in controlling viral replication in EBV-infected B cells. Decline of iNKT cells is associated with age or HIV infection, both situations associated with HHV-8-related diseases. We demonstrated that iNKT cell abnormalities are associated with HHV-8 MCD. These iNKT cell alterations were found to be associated with an imbalance in the frequency of circulating and splenic B cell subsets, and results of Coculturing experiments indicate that iNKT cells may be required for maintaining this cell population. In the second part of our work thesis, we demonstrate that HHV-8 MCD is associated with a unique population of circulating plasmablasts detected during the flare of the disease, with the typical phenotype of the MCD HHV-8-infected plasmablasts in MCD lesions. Then, we used gene expression profile analysis (about 48 000 genes) to further define the phenotype of this MCD HHV-8-infected cells and to investigate the lymphoma relationship to normal B cell subpopulations. The results showed that MCD HHV-8-infected cells displayed a common gene expression profile that is clearly distinct from all the normal B cell subpopulations. The gene expression profile of MCD HHV-8-infected cells was defined as plasmablastic. Moreover, the transcriptomic pattern of MCD HHV-8-infected cells demonstrates that these cells are proliferating and escaping the immune system. Finally, we determined the clonality and the cellular origin of the monotypic circulating plasmablasts by studying the rearranged immunoglobulin heavy genes in LANA+ HHV-8-infected B cells from patients with HHV-8 MCD. Our results show that these cells are polyclonal without somatic mutation. Altogether our results allowed us to elaborate a model of MCD physiopathology.

Introduction : Le glioblastome (GBM) est la tumeur cérébrale primitive la plus fréquente et la plus grave de l'adulte. Des études épidémiologiques ont mis en évidence que les antécédents d'allergie sont un facteur protecteur, soulignant le possible impact de l'immunité sur le GBM. Plusieurs études transcriptomiques ont également mis en évidence des signatures immunes plus ou moins associées à la survie. Matériel et méthodes : Pour clarifier ce lien et déterminer quels gènes immuns étaient les plus impliqués dans le GBM, nous avons étudié l'expression de 791 gènes immuns dans des échantillons de GBM et de cerveaux normaux. Les interactions entre les gènes immuns ont été étudiées par une analyse de co-expression. Nous avons ensuite recherché une association entre les gènes immuns et la survie selon 3 méthodes statistiques, avant d'établir un modèle de risque mathématique validé sur plusieurs jeux de données. Enfin, nous avons étudié les cellules immunes infiltrantes sur des échantillons de gliomes dont 73 GBM par cytométrie de flux. Résultats : Un profil d'expression génique différent significativement entre le cerveau normal et le GBM a été établi de manière robuste, mais pas au sein des GBM. L'analyse de co-expression a mis en évidence 6 modules dont 5 sont enrichis en gènes ayant un lien avec la survie. Cent huit gènes immuns ont une association significative avec la survie et un prédicteur de risque à 6 gènes immuns a permis de distinguer deux groupes de patients en fonction de leur survie, y compris chez les patients dont la tumeur a un promoteur MGMT méthylé et dans le sous-groupe de GBM proneuraux. Enfin, nous avons mis en évidence, dans tous les échantillons de GBM analysés, une infiltration leucocytaire par des cellules macrophagiques/microgliales et parfois par des cellules lymphocytaires ou granulocytaires. L'infiltration de lymphocytes uniquement est associée significativement avec la survie dans notre cohorte. Conclusion : Des gènes, impliqués dans diverses fonctions immunes, sont différentiellement exprimés entre le cerveau normal et le GBM et au sein des GBM. Un prédicteur à 6 gènes robuste a été établi, il sépare les patients en 2 groupes bas et haut risque y compris ceux ayant un bon pronostic. Nous avons enfin mis en évidence dans une série de GBM une infiltration de cellules immunes, dont une infiltration lymphocytaire associée positivement à la survie.

Teblad innehåller en mängd substanser som på olika sätt kan påverka biologiska processer i människan. I föreliggande arbete har en sammanställning gjorts utifrån vetenskapliga artiklar över teets antagna effekter på människans immunsystem .Främst har den mest studerade komponenten i te, epigallocatechin gallate, EGCG, undersökts. De variabler som studerats i immunförsvaret är neutrofiler, tumörnekrosfaktor-α, interferon-γ, interleukin-1β, interleukin-2, interleukin-5, interleukin-6, interleukin-8, interleukin-10 ,interleukin-12, interleukin-13, eikosanoidmetabolismen, lymfocyter, makrofager, dendritiskaceller och T-cellsdifferentiering. Sammafattningsvis föreföll te hämma följande: Neutrofilaktiviteten, TNF-α-bildningen, IFN-γ-aktiviteten, stimuli-inducerad IL-β-bildning, IL-8-aktivering och IL-10-bildning. EGCG visades öka dendritiska cellers apoptos och ändra dedenderitiska cellernas morfologi och minska deras förmüga att stimulera T-cellproliferationen. EGCG-behandling av celler ledde till ökad makrofagaktivitet, ökad produktion av T-regceller kontra andra T-cellslinjer. Tebehandling ökade bildningen av IL-12 ochIL-13. EGCGs effekt på IL-6 var tvetydig; enligt en del artiklar påverkade EGCG ej IL-6, medan det enligt andra artiklar antingen ökade eller minskade IL-6-bildningen. Trots att resultaten ej var entydiga kunde slutsatsen att EGCG (och därmed te) utövade immunsupprimerande effekt dras men att det sannolikt krävs betydligt högre koncentrationer än de som är fysiologiskt uppnåbara (1 μM i plasma och 3 mM i tarmen) genom reguljärt tedrickande för att få en avgörande effekt på människans immunsystem. EGCGs hämmnade effekt på immunsystemet kan dock vara av intresse i högre – farmakologiska – koncentrationer genom att EGCG skulle kunna nyttjas som komplement eller alternativ till för närvarande nyttjade immunförtryckande läkemedel som ciklosporin och glukokortikoider.

La Dégénérescence Maculaire Liée à l'Age (DMLA) constitue dans les pays industrialisés la 1ère cause de cécité chez les personnes de plus de 50 ans, et représente un enjeu majeur de santé publique d'autant plus important que le vieillissement de la population ne fait que s'accroître. La forme atrophique de cette maladie, pour laquelle il n'existe actuellement aucun traitement, est notamment caractérisée par une inflammation sous-rétinienne associée une dégénérescence des photorécepteurs, et conduit à une perte progressive de la vision centrale pouvant aller jusqu'à la cécité. Nos résultats montrent qu'au stade précoce de la maladie (MLA) on peut déjà observer de nombreux phagocytes mononucléaires (PM) dans l'espace sous-rétinien, en contact avec les drusen. Ces PM expriment de l'apolipoprotéine E (APOE), protéine impliquée dans l'homéostasie lipidique et la régulation de réponses inflammatoires, qui est retrouvée dans les drusen des patients atteints de DMLA, et dont le variant génétique APOε2 est associé à un risque élevé de développer une DMLA. Grâce à l'utilisation de souris Cx3cr1GFP/GFP déficientes en CX3CR1, un récepteur de chimiokine, et de souris humanisées APOε2, les travaux présentés ici démontrent que l'APOE exerce un rôle pro-inflammatoire conduisant de manière dose-dépendante à une altération du privilège immun sous-rétinien. Cet environnement immunosuppresseur est dépendant du FasL exprimé par l'épithélium pigmentaire rétinien (EPR), et empêche en condition physiologique la présence de cellules inflammatoires dans la rétine externe. Nos résultats montrent que l’APOE stimule de manière autocrine la sécrétion d’IL-6 par les PM, possiblement par un mécanisme impliquant une activation des Toll-like receptors (TLR) et de leur corécepteur CD36. Nous montrons que l’IL-6 inhibe l’expression de FasL sur l’EPR et altère sa capacité de clairance sous-rétinienne, ce qui facilite la survie des PM infiltrants au contact des photorécepteurs. La persistance de cette inflammation pathologique dans la rétine externe conduit au cours du vieillissement à une dégénérescence des photorécepteurs, phénomène qui peut est inhibé chez des souris déficientes en APOE. Ensemble, ces résultats permettent d’apporter une explication inédite au risque élevé de développer une DMLA pour les porteurs de l’allèle APOε2, et pourrait ouvrir la voie vers de nouvelles perspectives thérapeutiques. / Age-related Macular Degeneration (AMD) is the first cause of blindness in people over 50 year old in industrialized countries, and represents a major public health concern as the population of elderly is more and more increasing. The atrophic form of the disease, for which there is currently no treatment available, is characterized by subretinal inflammation associated with photoreceptor degeneration and leads to a progressive loss of central vision that can lead to blindness. Our results show many mononuclear phagocytes (MP) are already present at the early stage of the disease (MLA), in the subretinal space and in apposition with drusen. These PM express apolipoprotein E (APOE), a protein involved in lipid homeostasis and the regulation of inflammatory responses, which is found in drusen in patients with AMD, and whose genetic APOε2 variant is associated with a high risk of developing AMD. Using Cx3cr1GFP/GFP mice (deficient in CX3CR1, a chemokine receptor) and humanized APOε2 mice, the work presented herein demonstrates that APOE exerts a pro-inflammatory role leading to a dose-dependent alteration of the subretinal immune privilege. This immunosuppressive environment is dependent upon FasL expression by the retinal pigment epithelium (RPE), and prevents in physiological condition the presence of inflammatory cells in the outer retina. Our results show that APOE stimulates in an autocrine fashion the secretion of IL -6 by PM, possibly through a mechanism involving activation of Toll- like receptors (TLR) and their coreceptor CD36. We show that IL-6 inhibits the expression of FasL on the RPE and impairs its subretinal clearance capacity, which facilitates the survival of infiltrating PM in contact with photoreceptors. The persistence of a pathological inflammation in the outer retina leads to age-dependent photoreceptor degeneration, which can be inhibited in APOE-deficient mice. Taken together, these results provide novel rationale for the higher risk of developing AMD for APOε2allele carriers, and could allow the emergence of new therapeutic perspectives.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

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Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Le principal cancer hématologique est le lymphome B non-hodgkinien (LNH) dont la forme la plus courante est le lymphome B diffus à grande cellule (DLBCL). La présence d'un infiltrat lymphocytaire T dans le micro-environnement d'un LNH-B nodal a été clairement associée à un bon pronostic vital des patients. Le LNH-B peut se développer dans divers tissus dont certains organes immunologiquement privilégiés, comme les yeux et le cerveau, où les réponses immunitaires sont inhibées ou retardées. Mon projet de thèse a consisté à étudier les interactions tumeur-micro-environnement immunitaire dans des sites de privilège immunitaire. Nous avons comparé les infiltrats immunitaires de lymphomes B murins à grandes cellules intra-splénique, intra-cérébral et intra-oculaire par cytométrie en flux. Les lymphocytes T (LT), majoritairement CD4+, infiltrent les lymphomes B quelles que soient leurs localisations. Les Th17, une sous-population lymphocytaire CD4+ produisant de l'IL-17, sont présents dans les 3 sites tumoraux et nous avons démontré leur rôle anti-tumoral dans le lymphome intra-oculaire. Cependant, nous avons mis en évidence l'impact suppresseur des Treg sur les LT effecteurs dans les organes immunologiquement privilégiés uniquement, par stimulation ex vivo des LT et déplétion in vivo des Treg. Lorsque cette inhibition est levée, la progression tumorale est ralentie et d'autres sous-populations T CD4+ sont favorisées en fonction de la localisation de la tumeur : les Th2 dans l'œil et les Th17 dans le cerveau. L'ensemble de ces données montre l'importance des LT effecteurs dans le contrôle du développement du lymphome B à grandes cellules y compris dans les sites immunologiquement privilégiés. Une piste importante à explorer serait de stimuler les LT effecteurs en tenant compte de la localisation pour améliorer le traitement des DLBCL.

La maladie de Chagas, due au protozoaire Trypanosoma cruzi, est un important problème de santé publique en Amérique latine. Le parasite peut se transmettre à l’homme via un vecteur de la famille des triatomes, par transfusion sanguine ou transplantation d’organe et congénitalement de la mère à son fœtus. Le Laboratoire de Parasitologie s’est particulièrement intéressé à la maladie de Chagas congénitale. Dans le cadre de cette thématique, le Laboratoire a montré que les nouveau-nés congénitalement infectés par T. cruzi développent une forte réponse lymphocytaire T CD8+ spécifique semblable à celle des adultes, accompagnée d’une production d’interféron-gamma (IFN-g), et ce en dépit de l’immaturité bien connue du système immun néonatal. En effet, le système immun néonatal est naturellement orienté vers le développement de réponses immunes Th2 tandis que la réponse Th1 est inhibée. De multiples mécanismes sont à l’origine de cette déviation en début de vie. Certaines déficiences au niveau des cellules du système immun inné y contribuent, dont la difficulté des cellules dendritiques (DCs) à produire de l’IL-12, cytokine clé dans l’induction d’une réponse Th1. Les multiples déficiences du système immun en début de vie rendent les nouveau-nés et jeunes enfants particulièrement sensibles aux pathogènes et limitent l’efficacité des vaccins administrés en début de vie. <p>Afin de mieux connaître les mécanismes par lesquels T. cruzi induit cette forte réponse immune de type 1 chez les nouveau-nés, nous nous sommes intéressés à l’activation de la réponse immune innée par le parasite. De nombreuses cellules peuvent être impliquées dans la mise en place d’une réponse de type 1, dont les cellules dendritiques (DCs), les monocytes et les cellules NK. Le Laboratoire de Parasitologie a montré que T. cruzi activait in vitro les DCs néonatales, les rendant capables d’induire une réponse lymphocytaire T plus orientée vers la production d’IFN-g. D’autres données obtenues chez les nouveau-nés congénitalement infectés par T. cruzi suggèrent que les cellules NK ont été activées in utero quand le parasite a été transmis par la mère infectée. Nous nous sommes ici intéressés à la capacité des cellules NK néonatales à produire rapidement de l’IFN-g en réponse à T. cruzi. Une telle production précoce est en effet un élément contribuant à orienter une réponse immune de type 1.<p>Nous avons effectué des co-cultures de cellules mononucléaires de sang de cordon de nouveau-nés sains (CBMC) ou de sang périphérique adulte (PBMC) avec des trypomastigotes vivants de T. cruzi. Nos résultats montrent qu’en présence d’IL-15, T. cruzi induit une forte production d’IFN-g par les CBMC. Cette réponse est précoce et est accompagnée d’une production de TNF-a mais pas d’IL-10. Les cellules NK CD56brightCD16-/low et CD56dimCD16- sont les meilleures productrices d’IFN-g dans les deux groupes d’âges. La réponse des cellules NK néonatales est substantielle mais reste légèrement inférieure à celle des cellules adultes. Nous avons par ailleurs observé un déficit de production précoce d’IFN-g par les cellules T CD3+CD56+ (NK-like) et CD3+CD56- (« classiques ») néonatales par rapport aux cellules adultes. <p>La réponse IFN-g par les cellules NK est proportionnelle aux concentrations de parasites et d’IL-15 et accompagnée d’une activation phénotypique des cellules NK. Il est bien connu que des cellules accessoires telles que les cellules dendritiques et les monocytes contribuent généralement à activer indirectement les cellules NK. Des expériences de déplétion cellulaire indiquent que la production d’IFN-g par les cellules NK néonatales sensibilisées par l’IL-15 fait intervenir les monocytes mais pas les DCs myéloïdes, et qu’un contact avec les monocytes est nécessaire. De plus, elle requiert un contact du parasite vivant avec les CBMC et implique l’engagement des TLR2 et TLR4, ainsi qu’une production endogène d’IL-12. <p>Enfin, nous avons observé que les monocytes, et non les DCs myéloïdes, sont la source précoce de l’IL-12p70. Les parasites sont capables d’induire la synthèse de cette cytokine importante pour l’initiation d’une réponse de type 1 en l’absence de cytokines additionnelles, aussi bien dans les monocytes néonataux qu’adultes. La synthèse d’IL-12 par les monocytes s’accompagne d’une augmentation de l’expression de molécules co-activatrices CD40, CD80 et CD83 à leur surface. Ces dernières pourraient dès lors jouer un rôle supplémentaire dans l’activation indirecte des cellules NK néonatales par le parasite.<p>Cet ensemble de résultats montre que T. cruzi active les cellules néonatales du système immunitaire et plus particulièrement la production d’IL-12 par les monocytes et d’IFN-g par les cellules NK. Cette voie d’activation monocytes – IL-12 – cellules NK – IFN-g pourrait contribuer à la levée de l’immaturité du système immun des nouveau-nés congénitalement infectés décrite plus haut. Ces observations ont d’importantes implications pour la compréhension des mécanismes de protection en début de vie et pourraient aboutir à la mise au point d’un nouvel adjuvant vaccinal permettant de réduire la polarisation Th2 physiologique des nouveau-nés. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished