published_or_final_version / Paediatrics and Adolescent Medicine / Doctoral / Doctor of Philosophy

Thesis (Ph. D.)--University of Adelaide, Dept. of Animal Physiology, 1978. / "February 1977." Includes bibliographical references (leaves [105]-[120]).

Thesis (Ph. D.)--Virginia Commonwealth University, 2006. / Prepared for: Dept. of Pharmacology and Toxicology. Bibliography: leaves 185 - 197.

Many cancers, including lymphoma, are associated with increased numbers of T cells with suppressive properties, and it has been suggested that immune subversion is important in cancer pathogenesis. The ability of lymphoma cells to induce conventional CD25- T cells to adopt a regulatory phenotype was evaluated, with the aim of elucidating the factors and pathways governing this process and determining the clinical relevance. Regulatory T cell phenotype in both peripheral blood and nodal material from patients with lymphoma and healthy controls was also assessed. Preferential representation of Tregs in nodal tissue was noted with higher percentages seen than in peripheral blood. Contrary to previous studies, minimal evidence to suggest that lymphoma induces a regulatory phenotype from CD4+CD25- T cells was found. Furthermore, nodal Tregs displayed high expression of Helios and FOXP3, indicating a thymically-derived rather than induced origin. PD-1 expressing T cells were present in greater numbers in PBMCs from patients compared with healthy controls, suggesting an alternative reason for the immunosuppression that may be exhibited in these patients. These data support recruitment and amplification as the mechanism for the high proportion of Tregs seen in lymphoma. Hodgkin lymphoma is typified by a prominent reactive infiltrate and is the archetype of immune subversion in lymphoma. Inherited predisposition is demonstrated through familial and twin studies. Susceptibility loci have been identified in a number of genes that affect immune response, with the strongest association seen with the HLA region. 5 individuals with classical Hodgkin lymphoma from a family originating in North East Scotland were evaluated by linkage analysis and exome sequencing. Novel, shared variants predicted to disrupt protein function were identified in 2 genes on chromosome 3. Proximity to a previously described gene in familial Hodgkin lymphoma implicates this region as an important susceptibility locus.

L'immunosuppression est fréquente chez les cancéreux et serait possiblement reliée à la dénutrition. Nous avons investigué s'il existait des relations entre la quantification des sous-populations leucocytaires du sang périphérique T11+ (T-matures), T4+ (T-inducteurs), T8+ (T-suppres- seurs), B1+ (lymphocytes B) et Mo2+ (monocytes), la réponse à la PHA et la dénutrition chez 16 cancéreux porteurs d'une néoplasie digestive. Nous avons trouvé des altérations significatives en nombre absolu/ml pour les cellules T11 + , T4+, B1+ et Mo2+ qui étaient plus importantes chez les cancéreux dénutris que chez les non-dénutris. La réponse à la PHA (SI) était aussi diminuée significativement chez les dénutris. L'analyse par régression linéaire des pourcentages des sous-populations avec SI a montré que seulement les cellules T4+ offraient une corrélation avec SI. Les résultats de cette étude suggèrent que le nombre absolu/ml des cellules T4+ est un indicateur sensible de la dénutrition chez les patients porteurs d'une néoplasie digestive. / Montréal Trigonix inc. 2018

Tumors induce immune dysfunction through the production of soluble factors that subvert macrophage (Mf) function to favor tumor growth. Previous studies suggested that tumor-induced immune cell dysfunction may be reversible through regimens that disrupt tumor cell suppressor mechanisms and concurrently promote tumoricidal activities. Because the antineoplastic agent paclitaxel (TAXOL) activates Mf function, we studied mechanisms of paclitaxel-mediated cytotoxic and immunostimulatory responses by tumor-induced Mfs. Although tumor-derived factors, including interleukin-10 and transforming growth factor-b1, modulate Mf response to activation signals, paclitaxel partly reverses tumor-induced Mf-mediated suppression of T-cell reactivity through enhanced production of the immunostimulatory cytokine interleukin-12 (IL-12). Concurrently, paclitaxel induces Mf cytotoxic and proinflammatory molecule production, including tumor necrosis factor-a and interleukin-1b. In contrast to its apparent immunotherapeutic effect on Mf populations, paclitaxel's cytostatic mechanisms suppress lymphocyte proliferation and function. We showed that IL-12 can reverse paclitaxel-mediated suppression of T-cell responses in vitro, establishing the foundation for a novel antitumor therapy using paclitaxel in combination with IL-12. We show that the administration of paclitaxel as a chemotherapeutic agent, followed by IL-12 as an immunotherapeutic agent to alleviate paclitaxel-mediated immunosuppression, prolongs survival, reduces tumor progression, and activates immune effector populations in a murine tumor model. These results are the first experimental evidence to suggest that paclitaxel and IL-12 are an effective antitumor modality. Collectively, these studies show that paclitaxel induces multiple antitumor mechanisms that can be enhanced with proper ancillary administration of immunotherapeutic cytokines. / Ph. D.

La transfusion de sang d'un individu à un autre peut s'avérer vitale dans plus d'une situation. Cette pratique est particulièrement fréquente chez les patients urémiques soumis à la dialyse. Toutefois, les conséquences des transfusions sanguines par rapport à l'augmentation des chances de survie d'une greffe de rein, demeurent encore un phénomène étrange. L'objet de cette thèse est d'étudier le mode d'action de ce nouveau moyen d'améliorer la survie de la greffe rénale. Dans un premier temps, nous avons montré que cet effet bénéfique des transfusions sanguines dans le devenir de la greffe rénale pouvait être observable suite à un petit nombre de transfusions (< 5), minimisant ainsi le risque de présensibilisation contre les antigènes sanguins résultant en une formation d'anticorps qualifiés de néfastes pour le greffon. Toutefois, la présence d'autres types d'anticorps (anti-B IgM), semble potentialiser l'effet bénéfique des transfusions. En se basant sur ces premières observations, l'administration délibérée et à intervalles réguliers d'un petit nombre (1-5) de transfusions sanguines à des patients nous a permis de mettre en évidence chez ceux-ci, certaines altérations de la réponse immune. Ces altérations sont particulièrement évidentes au niveau de la réponse cellulaire et se caractérisent par l'apparition d'une activité suppressive. La présence de cette immunosuppression induite par les transfusions se révèle l'élément majeur pouvant expliquer la prolongation de la survie des greffes. Nous avons étudié les mécanismes immunologiques par lesquels cette immunosuppression peut engendrer cet effet bénéfique, ce qui nous a permis de mettre en évidence des phénomènes jamais rapportés jusqu'à maintenant. En effet, cette capacité immunosuppressive semble être reliée au pouvoir régulateur de certaines cellules (monocytes/macrophages) généralement impliquées dans les processus d'initiation de la réponse immune de type cellulaire et humoral. Cette régulation serait médiée par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs produits de sécrétion de ces cellules sensibles à l'indométhacine, et qui peuvent être forts importants dans la régulation de la réponse immune. Les résultats décrits dans cette thèse nous permettent de conclure que le recours aux transfusions sanguines dans la préparation des patients en vue d'une transplantation rénale est vraiment une approche indispensable si nous voulons optimiser les chances de réussite des greffes de rein. Cette méthode peut être qualifiée d'immunosuppressive et s'avère peu risquée pour le patient en autant que les effets sur la réponse immune sont évalués et suivis par des méthodes appropriées. / Montréal Trigonix inc. 2018

Contexte. Les traitements immunosuppresseurs actuels sont associés à un risque considérablement accru d'infection grave et de cancer. Un outil identifiant les patients surimmunosupprimés (SI) pourrait changer de façon significative le suivi clinique et réduire les comorbidités liées à l’immunosuppression. Méthodes. Dans cette étude observationnelle prospective, plus de 300 collections de cellules mononucléées du sang périphérique (PBMCs) ont été prélevées longitudinalement au cours des 2 premières années post-transplantation chez 50 greffés rénaux. Les patients ont été classés comme SI ou contrôles. 2 patients ont été exclus à cause d’une perte de greffe, d’un risque biologique et 7 autres dus à un problème de congélation des cellules en début d’étude. Les PBMC ont été incubées pendant une nuit (non stimulées, stimulées au LPS ou des peptides de l'EBV). La réponse monocytaires a été examinée par cytométrie en flux. Résultats. Les patients ont été répartis au hasard dans une cohorte d’entrainement (n=12) et une cohorte de validation (n=29). Dans la cohorte d’entrainement, nous avons exploré l'expression de surface et de la production intracellulaire de cytokines pro-inflammatoires dans les sous-populations monocytaires. Dans les cultures stimulées par les peptides de l’EBV, les monocytes de patients SI ont présenté une réponse TNFa dans la sous-population CD14+CD16+ (pro-inflammatoire) inférieure aux patients contrôles. Un seuil de 73% des monocytes CD14+CD16+ positifs au TNFa+ a été déterminé par courbe ROC. Une règle de classification a été définie: tout patient avec 2 points consécutifs sous le seuil du %TNFa pour les monocytes CD14+CD16+ a été classé SI. Dans la cohorte d’entrainement, cette règle a donné une sensibilité=83%, spécificité=83%, VPP=83% et VPN=83%. Dans la cohorte de validation, les valeurs ont été sensibilité=90%, spécificité=63%, VPP=56% et VPN=92%. Conclusion. Cette étude démontre que la mesure de la réponse des monocytes après stimulation in vitro des PBMCs peut informer sur l'état de surimmunosuppression. / Background. The current immunosuppressive regimens are associated with a substantially increased risk of serious infection and cancer. A tool that identifies over-immunosuppressed (OIS) patients could significantly change clinical management and reduce comorbidities related to the immunosuppression. Methods. In this prospective, observational study, over 300 peripheral blood mononuclear cells (PBMC) samples were collected longitudinally during the first 2 years post-transplant in 50 kidney recipients. Patients were classified as OIS [opportunistic infection (n=16), BK viremia or nephropathy (n=12), CMV viremia (n=1), ≥3 recurrent bacterial infection (n=2), cancer (n=1)] or controls (n=25). 2 patients were excluded because of graft loss, biohazard issue or 7 because of technical issue with the cells frozen in the first months of the protocol. Whole PBMCs were incubated overnight (unstimulated, LPS-stimulated and EBV peptides-stimulated) and the monocyte response was examined by flow cytometry. Results. Patients were randomly distributed in a training (n=12; 6 OIS and 6 controls by design) and a validation cohort (n=29; 10 OIS and 19 controls). In the training cohort, we explored the surface expression of intracellular production of pro-inflammatory cytokines in monocyte subsets. In the EBV peptides-stimulated cultures, monocytes from OIS patients had a lower TNFα response in the CD14+CD16+ (pro-inflammatory) subset. Cut-off of 73% CD14+CD16+ monocytes positives for TNFα was determined by ROC curve. A classification rule was defined: any subject with 2 consecutive samples under the %TNFα+ cutoff for CD14+CD16+ monocytes was considered OIS. In the training cohort, this rule yielded the following: sensitivity=83%, specificity=83%, positive predictive value=83% and a negative predictive value=83%. In the validation cohort, values were: sensitivity=90%, specificity=63%, positive predictive value=56% and negative predictive value=92%. Conclusion. This proof-of-concept study demonstrates that measuring monocyte response when whole PBMCs are stimulated in vitro can inform on the OIS status.

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published_or_final_version / Obstetrics and Gynaecology / Doctoral / Doctor of Philosophy