L'immunothérapie allergénique (ITA) est la seule thérapie capable d'agir sur l'étiologie des allergies. La compréhension des mécanismes d'action de ce traitement et la mise en évidence de biomarqueurs d'efficacité favoriserait l'optimisation de l'ITA. A l'aide des tétramères de classe II, nous avons suivi les lymphocytes T CD4 périphériques spécifiques d'allergènes, acteurs centraux de la réaction allergique, dans des conditions normales, pathologiques ou en cours d'ITA, afin d'établir un lien entre ces trois situations physiologiques. Nous avons mis en évidence des différences entre les réponses lymphocytaires T CD4 spécifiques d'allergènes saisonniers et perannuels, chez les individus sains et allergiques. Puis, lors de 2 études cliniques d'ITA sublinguale, l'une menée chez des adultes allergiques aux pollens de graminées traités pendant 4 mois et l'autre menée chez des enfants allergiques aux acariens traités pendant 1, nous avons respectivement observé une diminution des lymphocytes Th2A et une augmentation de la production d'IFN- γ liées au traitement. Toutefois, ces variations ne corrèlent pas avec l'efficacité clinique de l'ITA observée dans ces deux études. Les limites d'utilisation des tétramères de classe II nous ont amené à rechercher si l'expression de marqueurs d'activation membranaires pouvait remplacer un marquage " tétramère ". Alors qu'une corrélation insuffisante a été observée entre le marquage " tétramère " et l'expression des marqueurs d'activation testés, nous avons mis en évidence 3 populations cellulaires aux propriétés fonctionnelles diverses, soulignant l'hétérogénéité des réponses lymphocytaires spécifiques d'allergènes. De plus, la découverte des lymphocytes Th2A pourrait être une approche prometteuse pour le suivi des réponses lymphocytaires T CD4 spécifiques d'allergènes lors d'ITA à plus long terme.

Malgré le statut immunologique particulier du système nerveux central (SNC), l'immunothérapie active représente une approche intéressante dans le traitement des tumeurs cérébrales. Loin d'être immunologiquement muet, le SNC possède même son propre réseau de cellules immunocompétentes spécialisées : les cellules microgliales. D'origine myeloïdes, elles sont capables de jouer le rôle de cellules présentatrices d'antigènes (CPA) après activation et sont idéalement situées pour induire une réponse immunitaire cytotoxique anti-tumorale efficace La manipulation de la microglie pour augmenter les réponses immunes représentent donc une approche thérapeutique particulièrement attractive dans le traitement de ces cancers. Afin de mieux caractériser les cellules microgliales, nous avons développé un modèle de souris rendues aplasique par irradiation, au sein duquel seule la microglie peut jouer le rôle de CPA. Ainsi, nous avons pu observé que dans des conditions adéquates (CpG-ODN, GM-CSF, sCD40L) les cellules microgliales sont douées in vivo d'une activité de présentation antigénique croisée et que celle-ci conduit à l'activation des LT CD8+ spécifique. En parallèle, nous avons évalué un protocole d'immunothérapie active dans un modèle préclinique de tumeur cérébrale basé sur l'implantation stéréotaxique de cellules E.G7-OVA. Ce protocole se base sur l'injection de CpG-ODN, une molécule d'origine microbienne permettant d'activer les cellules du système immunitaire et plus précisément les CPA infiltrant les tumeurs, et sur l'élimination temporaire des lymphocytes T régulateurs, des cellules qui assimilent les antigènes tumoraux à des peptides du soi et conduisent à l'anergie du système immunitaire. Les résultats obtenus montrent que ce traitement induit le rejet de la tumeur pour l'ensemble des souris et que ce rejet est dépendant de la présence des cellules NK (" natural killer ").

Les cellules Natural Killer (NK) sont des lymphocytes cytotoxiques innés qui jouent un rôle important dans le contrôle immunitaire de la formation de cellules tumorales et de l'infection virale. Chez les personnes en bonne santé, les cellules NK représentent des populations hétérogènes définies par différents marqueurs phénotypiques et exécutant des fonctions spécifiques. Les cellules NK provenant de patients présentant des tumeurs malignes néoplasiques et une infection virale sont cependant typiquement distinctes des personnes en bonne santé par l'apparition de sous-ensembles de cellules NK, qui sont différenciées par leur profil d'isoformes CD45. CD45 est une tyrosine phosphatase leucocytaire commune abondamment exprimée sur toutes les cellules immunitaires hématopoïétiques nucléées. Un variant d'épissage alternatif a entraîné la génération de l'isoforme CD45RA longue et de l'isoforme courte CD45RO, qui s'expriment différemment sur les cellules T naïves et effectrices / mémoires. L'expression des isoformes CD45 sur les cellules NK est largement inconnue. Nous avons précédemment montré que l'expression différentielle des isoformes CD45RA et CD45RO a identifié des sous-ensembles de cellules NK spécifiques dans les maladies hématologiques. Une question reste floue: comment ces cellules CD45RARO + NK changent-elles lorsque leurs cellules cibles disparaissent? Nous avons utilisé des cellules NK de patients traités avec Lenalidomide et l'anticorps anti-CD20 Obinutuzumab pour étudier cela et montré une réduction des cellules CD45RARO / CD45RO + NK après la clairance des cellules tumorales (Chater 4). Nous avons observé la même chose chez les patients atteints de LMA après une chimiothérapie. Dans ce cas, le sous-ensemble de cellules CD45RARO + NK est fortement corrélé avec la trogocytose du marqueur monocyte / macrophage CD14 (Chapitre 5). L'immunophénotypage de cellules NK provenant de patients infectés par le VIH a révélé la présence de cellules CD45RAdim et CD45RO + avec une expression réduite de CD16 et une diminution de la modulation NKG2D totale. En résumé, les cellules NK des cancers hématologiques et l'infection par le VIH présentaient des caractéristiques dysfonctionnelles et l'analyse du profil isoforme CD45 dans ces conditions pathologiques dévoile ces caractéristiques.Enfin, afin de retrouver la réponse immunitaire anti-tumorale chez les patients cancéreux, nous présentons une méthode efficace pour l'expansion in vitro de cellules NK hautement activées à partir du sang du cordon ombilical (UCB). Ces cellules NK prouvent une cytotoxicité cellulaire dépendante des anticorps (ADCC) importante lorsqu'elles sont utilisées en combinaison avec des anticorps monoclonaux approuvés sur le plan clinique ciblant divers antigènes tumoraux. Ceci ouvre leur utilisation dans les immunothérapies à base de cellules NK allogéniques. / Natural Killer (NK) cells are innate cytotoxic lymphocytes that play an important role in immune control of tumor cell formation and virus infection. In healthy people, NK cell represents heterogeneous populations defined by different phenotypical markers and performing specific functions. NK cells from patients with neoplastic malignancies and viral infection are however typically distinctive from healthy people by the appearance of NK cell subsets, which are differentiated by their CD45 isoform profile. CD45 is a common-leukocyte tyrosine phosphatase abundantly expressed on all nucleated hematopoietic immune cells. Alternative splicing variant resulted in generation of the long-isoform CD45RA and the short-isoform CD45RO, which express differently on naïve and effector/memory T cells. Expression of CD45 isoforms on NK cells is largely unknown. We have previously shown that differential expression of CD45RA and CD45RO isoforms identified specific NK cell subsets in hematological diseases. One question remained unclear: how do these CD45RARO+ NK cell changes when their target cells disappeared? We used NK cells from patients treated with Lenalidomide and the anti-CD20 antibody Obinutuzumab to investigate this and showed a reduction in CD45RARO/CD45RO+ NK cells upon clearance of tumor cells (Chater 4). We observed the same in AML patients after chemotherapy. In this case the CD45RARO+ NK cell subset strongly correlates with trogocytosis of the monocyte/macrophage marker CD14 (Chapter 5). Immunophenotyping of NK cells from HIV-infected patients revealed the presence of CD45RAdim and CD45RO+ cells with reduced CD16 expression and total NKG2D down-modulation. In summary, NK cell from hematological cancers and HIV infection displayed dysfunctional hallmarks and analyzing CD45 isoform profile in these pathological conditions unveils these hallmarks.Finally, in order to regain the anti-tumor immune response in cancer patients, we present an efficient method for expansion of highly activated NK cells from umbilical cord blood (UCB) in vitro. These NK cells prove substantial antibody-dependent cell cytotoxicity (ADCC) when used in combination with clinical-approved monoclonal antibodies targeting various tumor antigens. This paves their use in allogeneic NK cell-based immunotherapies.

Le virus de l’hépatite C (VHC) est une des causes majeures de carcinome hépatocellulaire (CHC), dont les traitements ont une efficacité modéré. La transplantation hépatique (TH) est l’option thérapeutique de choix mais est limitée, chez les patients chroniquement infectés par le VHC, par une réinfection systématique du greffon. Nous proposons d’utiliser des lymphocytes génétiquement modifiés (LGM) issus de donneurs sains qui ont fait leurs preuves pour le traitement d’hémopathies malignes et qui,exprimant un gène suicide, peuvent être éliminés en cas d’effets secondaires. Nous montrons maintenant que ces LGM présentent d’une part une activité anti-tumorale vis-à-vis du CHC, et d’autre part un effet anti-viral envers le VHC. L’objectif est la création d’une banque de LGM allogéniques prêts-à-l’emploi, avec des avantages en termes de coût, de logistique et de disponibilité immédiate par rapport aux approches classiques d’immunothérapies, autologues pour la plupart. Parallèlement, nous avons étudié in vivo l’effet anti-viral d’un anticorps monoclonal anti-claudin-1 dirigé contre un co-récepteur duVHC et inhibant l’entrée du VHC dans les hépatocytes humains. Grâce à un modèle d’infection par VHC de souris présentant un foie chimérique humanisé, nous montrons que cet anticorps permet de prévenir efficacement l’infection par le VHC. Nos résultats apportent les preuves de concept de l’utilisation de deux produits, anticorps anti-claudin-1 et LGM, pour la prévention de la réinfection du greffon hépatique par le VHC, les LGM pouvant également être envisagés en association avec les thérapies actuelles du CHC. / The hepatitis C virus (HCV) is a major cause of hepatocellular carcinoma (HCC),whose treatments are of limited efficacy. The liver transplantation (LT) is the optimal therapy but is limited by a very rapid and universal HCV reinfection of the liver graft. We propose to use healthy donor-derived suicide gene modified lymphocytes (GML), known to be efficient for the treatment of hematological malignancies and that can be eliminated in case of adverse events. We show now that GML have a strong anti-tumoral activity against HCC and an anti-viral effect on HCV. Our objective is to create a bank of ready for-use allogeneic GML which could have numerous advantages in terms of costs,logistics and immediate availability, as compared with autologous immunotherapies. In parallel, we have studied the in vivo anti-viral effect of a monoclonal antibody (mAb) directed against an HCV coreceptor, claudin-1, inhibiting HCV entry in human hepatocytes. Using a human liver-chimeric mouse model of HCV infection, we show that this mAb can efficiently prevent HCV infection in vivo. Our results provide the proofs of concept that these two products, anti-claudin-1 mAb and GML, could be used for the prevention of liver graft HCV reinfection, while GML could further be used for the treatment of HCC, in combination with current HCC therapies

Le transfert adoptif de cellules T exprimant un récepteur chimérique reconnaissant un antigène (CAR), est un traitement qui génère des réponses impressionnantes dans les cancers hématologiques mais est beaucoup moins efficace pour le traitement de tumeurs solides. Les tumeurs solides modulent leur microenvironnement induisant des formes multiples d’immunosuppression qui inhibent l’efficacité des fonctions effectrices des cellules T ayant infiltrées la tumeur. Au cours de ma thèse, j’ai évalué le potentiel de deux stratégies pour améliorer les réponses anti-tumorales des cellules T CAR. La première se focalise sur l’étude du rôle potentiel des cellules immunes non T, exprimant un CAR sur la stimulation des fonctions et de la persistance de cellules T CAR+ dans le microenvironnement tumoral. Afin d’étudier la fonction des cellules CAR non T, nous avons généré un modèle de souris transgénique (vav-CAR) dans lequel les cellules immunes expriment un CAR reconnaissant l’antigène tumoral Her2 (ErbB2). Comme attendu, les cellules T CAR+ possèdent des fonctions anti-tumorales, mais nous avons aussi mis en évidence que les macrophages et les cellules NK exprimant le CAR montraient une réponse cytokinique, cytotoxique et phagocytiques spécifiques de l’antigène. De plus, en utilisant le modèle vav-CAR, nous avons démontré le potentiel des cellules immunes CAR+ dans le rejet des tumeurs et cela indépendamment des cellules T CD8+. Les cellules T CD4+ sont essentielles puisque leur élimination réduit considérablement les réponses anti-tumorales dans notre modèle vav-CAR. Il a été démontré que certaines sous-populations de cellules T auxiliaires participent aux réponses anti-tumorales avec les cellules Th1 et Th17 démontrant une efficacité plus robuste que les autres sous-populations. Notre deuxième stratégie s’est focalisée sur l’étude de l’impact du métabolisme au cours de la polarisation des cellules T CD4+ et plus particulièrement lors de la différenciation des cellules T CAR+ en cellules Th1. En effet, l’activation et différenciation des cellules T sont fortement associées à une augmentation des besoins métaboliques. Dans le microenvironnement tumoral, en raison de la forte demande en ressources de la tumeur, la déprivation en nutriments ainsi générée peut limiter l’accès aux nutriments d’autres types cellulaires et ainsi altérer le devenir et les fonctions des cellules immunes greffés infiltrant la tumeur. En conséquence, modifier les cellules immunes CAR+ afin qu’elles puissent résister à la compétition métabolique du microenvironnement tumoral pourrait leur permettre de conserver leurs fonctions effectrices. En étudiant l’impact de la déprivation en nutriments sur la différenciation des cellules T, nous avons trouvé que des concentrations limitantes en glutamine, l’acide aminé le plus abondant du plasma, inhibaient le potentiel des cellules T à se différencier vers la voie Th1 associée à la production d’IFNγ. Au contraire, cette condition favorisait la conversion de cellules T CD4 naïves en cellules régulatrices Foxp3+ ayant des fonctions suppressives (Tregs). De plus, nous avons montré que la présence d’un seul métabolite dérivé de la glutamine, l’α-ketoglutarate (αKG), suffisait à augmenter les fonctions effectrices anti-tumorales de plusieurs sous-types de cellules T auxiliaires CAR+, augmentant la production d’IFNγ et diminuant l’expression de FOXP3. Ainsi, durant ma thèse, j’ai développé un modèle murin vav-CAR, générant un outil permettant d’étudier et manipuler les fonctions de multiples populations de cellules immunitaires exprimant un CAR. Ce modèle permettra de promouvoir l’utilisation de cellules immunes optimisées exprimant un CAR dans le cadre d’immunothérapies dirigées contre des tumeurs solides. De plus, en utilisant ce modèle, nous avons identifié un métabolite de la glutamine, qui orchestre les réponses immunitaires au moyen d’une reprogrammation métabolique des cellules T CD4. / The adoptive transfer of T cells expressing a chimeric antigen receptor (CAR) as a treatment for cancer has achieved impressive responses in haematological malignancies, but has been less successful in the treatment of solid tumors. The tumor microenvironment of solid tumors presents multiple forms of immunosuppression, inhibiting the efficient effector function of infiltrating anti-tumor T cells. During my PhD, we assessed the potential of two strategies to enhance the anti-tumor function of CAR T cells. The first focuses on the potential of other CAR-expressing immune subsets to stimulate CAR T cell function and persistence in the tumor microenvironment. To elucidate the function of CAR-expressing non-T lymphocytes, we generated a transgenic mouse model (vav-CAR) in which immune cells express a CAR against the Her2 (ErbB2) tumor antigen. As expected, CAR T cells harboured anti-tumor function but we also found that CAR-modified macrophages and natural killer cells (NKs) exhibited significant antigen specific cytokine secretion, cytotoxicity and phagocytosis. Moreover, using the vav-CAR model, we demonstrated the potential of CAR immune cells to mediate tumor rejection independently of CD8+ T cells. CD4+ T cells were critical for this response as their deletion severely abrogated the anti-tumor responses in our vav-CAR model. Distinct T helper subsets have been shown to participate to anti-tumor responses, with Th1 and Th17 cells demonstrating a more robust efficacy as compared to other T helper subsets. Our second strategy was focused on the impact of metabolism in the polarisation of CD4+ T cells, in particular the differentiation of CAR T cells to Th1 lineage. T cell activation and polarisation is highly associated with increased metabolic needs. Given that nutrient deprivation in the tumor microenvironment, due to a high demand of the tumor for resources, can limit the nutrients available for other cell types, the fate and function of adoptively transferred immune cells may be altered upon entering the tumor. Therefore, modifying CAR immune cells to resist metabolic suppression in the tumor microenvironment may help retain their effector functions. Upon assessing the effects of nutrient deprivation on T cell differentiation, we found that limiting concentrations of glutamine, the most abundant amino acid in the plasma, inhibited the potential of T cells to undergo Th1 differentiation with associated IFNγ secretion. Rather, this condition resulted in the conversion of naïve CD4+ T cells into suppressive Foxp3+ regulatory T cells (Tregs). Furthermore, we determined that a single glutamine-derived metabolite, α-ketoglutarate (αKG), enhanced the anti-tumor effector functions of multiple CAR T helper subsets, increasing the production of IFNγ and reducing FOXP3 expression.Thus, during my PhD, I generated a vav-CAR model, providing a platform in which the function of multiple CAR-bearing immune subsets can be studied and manipulated. This model will promote the utilisation of optimized CAR-bearing immune cells in adoptive immunotherapy for solid tumors. Furthermore, using the CAR model, we have identified a glutamine metabolite that orchestrates immune responses through the metabolic reprogramming of CD4 T cells.

Le cancer colorectal est un problème de santé publique majeur pour lequel la recherche de nouveaux traitements est indispensable. Notre équipe a démontré l’efficacité d’une immunothérapie par un lipide A dans un modèle de cancer du colon chez le rat. Lorsque les rats sont porteurs de petites carcinomatoses, le lipide A induit la guérison de 95% des rats. L’étude des mécanismes d’action de cette immunothérapie nous a permis de montrer que l’effet antitumoral du lipide A est dépendante de la cytotoxicité induite par le granzyme B produit par les neutrophiles intratumoraux. En effet, nous avons montré que, dans le microenvironnement tumoral, les neutrophiles produisent du granzyme B et présentent un phénotype de type N2 protumorigène. Lorsque les rats sont traités par lipide A, il y a modification du phénotype des neutrophiles en type N1 antitumoral et libération du granzyme B qui induit l’apoptose des cellules tumorales. Lorsque les rats développent des tumeurs beaucoup plus volumineuses, l’efficacité du lipide A est diminuée et seul 40% des animaux sont guéris. L’injection préalable d’oxaliplatine permet alors de maintenir l’efficacité de l’immunothérapie par le lipide A. Nous avons montré que l’oxaliplatine induit la sénescence des cellules tumorales, générant ainsi un microenvironnement propice au recrutement au sein des tumeurs des neutrophiles, lesquels sont activables par l’immunothérapie subséquente. L’association de l’induction de la sénescence et de l’activation des cellules immunitaires par immunothérapie est une approche efficace et originale sur laquelle les recherches doivent se poursuivre. / Colorectal cancer is a major public health concern in France. Resistance to standard chemotherapy requires development of novel therapeutic approaches. In the past decades, our team showed the immunotherapeutic properties of lipid A in a model of colon cancer in rats. 95% of rats bearing small carcinomas were cured following treatment by lipid A. The study of mechanisms underlying this immunotherapy allowed us to show that the antitumor effect of lipid A was dependent on cytotoxicity induced by granzyme B produced by intratumoral neutrophils. Indeed, we have shown that, in the tumor microenvironment, neutrophils produced granzyme B and had a pro-tumorigenic N2 phenotype. When rats were treated with lipid A, neutrophils shifted to an antitumor N1 phenotype and released granzyme B, thus inducing apoptosis of tumor cells. In rats bearing advanced carcinoma, the effectiveness of lipid A was reduced and only 40% of animals were cured. An injection of oxaliplatin prior to lipid A treatment allowed sustaining the effectiveness of lipid A immunotherapy. In the present study, we showed that oxaliplatin injection induced tumor cell senescence. The microenvironment produced by senescent cells enabled then the recruitment of neutrophils within tumors, subsequently activated by lipid immunotherapy.Combining the induction of tumor cells senescence and activation of immune cells by an immunotherapeutic agent constitute an original and interesting therapeutic approach, but still studies must be carrying out to better understand underlying mechanisms.

Protéolyse du facteur von Willebrand et cardiopathies à forces de cisaillement élevées: nouvelles approches diagnostiques et thérapeutiques Dans la première partie de ce travail, nous mettons en évidence l’intérêt d’une immunothérapie spécifique à base d’anticorps monoclonal pour la prévention de la dégradation du facteur von Willebrand (VWF) sous assistance circulatoire mécanique à flux continu. Via un anticorps monoclonal murin ciblant le domaine D4 du VWF et inhibant partiellement l’interaction VWF-ADAMTS13, une inhibition partielle de la dégradation du VWF est observée sur sang total dans un modèle ex-vivo d’assistance circulatoire mécanique.Dans la seconde partie, nous avons étudié l’influence de soudaines variations de l’intensité des forces de cisaillement sur la multimérisation du VWF dans 3 modèles in-vivo: un modèle lapin de sténose de l’aorte ascendante, à l’initiation d’une assistance ventriculaire gauche par une pompe à flux continu chez des patients en insuffisance cardiaque terminale et lors d’un remplacement valvulaire aortique par voie percutané chez des patients avec un rétrécissement aortique sévère. Les variations observées du profil multimérique sont très dynamiques survenant quelques minutes après les modifications des conditions de flux. Notre étude met ainsi en évidence une nouvelle application potentielle du VWF comme biomarqueur d’anomalies de flux dans les cardiopathies à forces de cisaillement élevées. Un monitoring en temps réel du VWF pourrait notamment avoir un intérêt en cardiologie interventionnelle pour les techniques percutanées utilisées pour le traitement du rétrécissement aortique.La dernière partie de ce travail porte sur le développement d’un test ELISA pour le diagnostic des formes acquises ou constitutionnelles de maladie de Willebrand secondaire à une protéolyse excessive du VWF par l’ADAMTS13. Ce test pourrait constituer une alternative intéressante aux actuelles méthodes électrophorétiques pour le diagnostic et la prise en charge de ces pathologies hémorragiques. / In the first part of the thesis, we describe a novel approach based on antibody-based therapy to prevent the acquired von Willebrand factor (VWF) degradation observed in continuous-flow mechanical circulatory assist device therapy. Via a murine monoclonal antibody directed against VWF D4 domain and thus interfering with VWF-ADAMTS13 binding, a partial inhibition of VWF degradation is observed in whole blood using an ex vivo circulatory assist device model. In the second part of the thesis, we investigated the relationship between acute changes in shear stress and variations in VWF multimeric profile in three distincts models in vivo: in a rabbit aortic banding model, in end-stage heart failure patients at initiation of continuous-flow ventricular assist device therapy and in severe aortic stenosis patients undergoing percutaneous aortic valve procedures. Variations in VWF multimeric profile in those settings are highly dynamic occuring within minutes after changes in shear stress status. Our study highlights that VWF could be used as a biomarker of blood flow in high shear cardiovascular disorders. A bedside VWF-monitoring could be of clinical interest in interventional cardiology for percutaneous aortic valve procedures used in severe aortic stenosis.The last part of the thesis focused on the development of an ELISA-based diagnosis of constitutive or acquired VWF disorders associated with an increased ADAMTS13-mediated VWF proteolysis. Such assay might represent an attractive alternative to electrophoresis-based assays in the diagnosis and management of such bleeding disorders.

La MA est caractérisée par une altération progressive des fonctions cognitives, et définie par les "dégénérescences neurofibrillaires", les "plaques séniles" et une neuroinflammation impliquant les cellules microgliales. L’immunothérapie constitue une approche thérapeutique prometteuse dans la MA. Un premier essai clinique de vaccination anti-Aβ a été arrêté après la survenue de 6% de cas de méningoencéphalites imputés à l’activation de réponses T anti-Aβ pro-inflammatoires. Cependant, des études récentes suggèrent un effet bénéfique de certaines populations de cellules T CD4+ anti-Aβ. L'ensemble de ces données suggère des rôles complexes de différentes réponses lymphocytaires T au cours de la MA, et soulignent la nécessité de mieux comprendre leur implication dans la maladie et les mécanismes de leur régulation. L’objectif de ce travail a été d’étudier l’impact des Tregs sur la progression de la maladie dans un modèle murin APPPS1. Les résultats montrent que la déplétion transitoire des Tregs accélère l’apparition des troubles cognitifs, sans altérer la pathologie amyloïde. Ces observations sont corrélées avec une réduction du recrutement des cellules microgliales autour des plaques Aβ et une altération du profil d’expression, dans le cerveau des souris, de certains gènes impliqués dans la maladie. A l’inverse, l’amplification sélective des réponses Tregs entraine une augmentation du recrutement des cellules microgliales autour des plaques et une amélioration des fonctions cognitives. L’ensemble de ces résultats suggère un rôle bénéfique des Tregs au cours de la maladie d’Alzheimer et encourage le développement d’approches d’immunothérapie basées sur leur modulation. / Alzheimer’s Disease (AD) is a neurodegenerative disorder characterized by progressive loss of memory and cognitive functions. Accumulation of Aβ peptide is considered the initiating cause of pathogenic lesions, and immunotherapy strategies targeting Aβ represent promising therapeutic approaches. Vaccination against Aβ provided encouraging results in experimental mouse models and, to a lesser extent, in a subsequent clinical trial (AN1792). Although the AN1792 trial had to be interrupted due to meningoencephalitis attributed to pro-inflammatory T cell responses in 6% of the patients, preclinical murine models did not show evidence of T cell-related side effects. In addition, several reports suggest that Aβ-specific CD4+ T cells may be implicated in the natural course of AD and could have a strong therapeutic potential as well, pointing out the need for better understanding the role and regulation of T cell responses to Aβ. We previously showed that regulatory T cells (Tregs) control Aβ-specific CD4+ T cell responses in physiological and pathological settings upon vaccination. The aim of this work was to analyze the impact of Tregs on the natural course of the disease progression in a mouse model of AD. Early transient depletion of Tregs accelerated the onset of cognitive deficits in APPPS1 mice. This result was correlated with less recruitment of microglia towards amyloid deposits and altered disease-related gene expression profile. Conversely, Tregs selectively amplifying resulted in higher numbers of plaque-associated microglia and improved cognitive functions in APPPS1 mice. These data suggest a beneficial role of Tregs in the pathophysiology of AD by modulating microglial response. Our study highlithts the therapeutic potential of Treg-based immunotherapies in AD.

Le cancer du sein représente un problème de santé publique. Les efforts déployés pour définir de nouvelles stratégies thérapeutiques ont mis en lumière les mécanismes développés par la tumeur pour inhiber l'instauration d'une réponse immune adaptative efficace. La tumeur favorise la mise en place d'une immunosubversion, caractériisée par la fort infiltration d'une sous-population de lymphocytes T CD4 régulateurs (Treg). Les Treg jouent un rôle central dans les mécanismes de contrôle de réactions pro-inflammatoires et protègent contre le développement de pathologies auto-immunes. Nous avons observé que le Treg sont recrutés spécéfiquement dans l'environnement tumoral via l'axe de chimiotactisme CCR4/CCL22 suite à la détetion des cellules transformées par les NK et les macrophages. D'autre part, plusieurs publications récentes démontrent un rôle des cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC) dans l'indcution de Treg chez l'homme et la souris. Nos observations montrent que des facteurs solubles sécrétés dans l'environnement tumoral inhibent la fonction clef des pDC, ce qui favorise fortement leur capacité à induire l'expansion de Treg et de T CD4 prodcuteur d'IL-10. Ces cellules T immunosuppressives expriment fortement le récepteur de co-simulation ICOS, prolifèrent in situ, exercent un important pouvoir supresseur sur les autres popuylations T et leur présence est associées à un impact péjoratif sur la survie des patientes. Par l'utilisation de l'Ac bloquant anti-COS 314.8 nous avons démontré le rôle essentiel d'ICOS dans la prolifération des Treg et l'induction de T CD4 sécréteurs d'IL-10 par les pDC dasn les tumeurs, offrant la perspective d'une nouvelle immunothérapie visant à éradqiuer les Treg intra-tumoraux. / Tumor immunosbversion favors disease progression and is mediated by increased IL-10 secretion, reduced type-I IFN production and regulatory T cell (Treg) accumulation among CD4+ T cell in breast tumor. We showed that the presence of high number of both Treg and/or plasmacytoid DC (pDC) a subpopulation of antigen presenting celles correlates with poor prognosis in breast carcinoma. We previoously demonstrated that CCR4+ Treg are recruited from the periphery trough CCL22 production by breast tumor cells. Tumor-asssociated Treg (Ta-Treg) are highly activated (GITRhighHDLA-DRhighCD39high), show a selective expression of high levels of ICOS and proliferate in situ (Ki-67+). Tumor associated (Ta-) pDC express a partially activated phenotype but their type-1 interferon (IFN) production is strongly impaired in human tumors. pDc secretion of type-I IFN is linked to their capacity to induce anti-viral and anti-tumor immunity in mice models. We shown that 1) Ta-Treg and Ta-pDC colocalize in breast tumor section and 2) TapDC favor Ta-Treg proliferation and IL-10 secretion by CD4+ T cells in absence of type-I IFN. Ogf importance, targeting ICOS with a neutralizing antibody suppresses Ta-Treg proliferation as well as IL-10 secretion inpDC/CD4+ T cell co-culture, demonstrationg a riole of ICOS-ICOS-L interaction in Ta-Treg proliferation mediated by Ta-pDC. At the end, we report that high ICOS expression in breast tumor sections is associated with reduced patient's overall and disease free survival. Altogether these observations suggest that ICOS in breat cancer may represent a therapeutic target to restore anti-tumor immunity

L’immunothérapie en agissant au niveau de la tumeur primitive et en empêchant le développement des métastases constitue une des stratégies du traitement des patients atteints de cancer. Afin d’améliorer l’efficacité de celle-ci, il est nécessaire de comprendre comment est induit la mort des cellules tumorales. Dans le laboratoire, il a été observé la guérison de rats BDIX porteurs de tumeurs PROb par un triacyl lipide A. Il a été montré que cet effet impliquait le système immunitaire en mettant en jeu des interactions avec les TLR présents sur de nombreuses cellules tumorales et de l’immunité innée comme les neutrophiles.Dans ce travail, nous avons étudié l’implication éventuelle des neutrophiles dans l’activité anti tumorale du triacyl lipide A chez l’homme.Dans une étude de phase 1 chez des patients porteurs de tumeurs solides réfractaires, nous avons montré que le triacyl lipide A était bien toléré et qu’il induisait la sécrétion de cytokines impliquées dans la réponse immunitaire et notamment dans le recrutement des neutrophiles. Nous avons ensuite, dans un second temps démontré l’implication éventuelle des neutrophiles dans cette réponse immunitaire en vérifiant leur présence dans des tumeurs coliques humaines et en analysant leur proximité avec les cellules tumorales, ces deux facteurs déterminant leur cytotoxicité vis-à-vis des cellules tumorales. Nous avons ensuite fait une analyse comparative par rapport au tissu sain pour rechercher si ces neutrophiles étaient activés et comparer l’expression de chimio attractants. / Immunotherapy acting at the primary tumor site and preventing the development of metastases is one of the strategies for treatment of patients with cancer. To improve the efficiency of the latter, it is necessary to understand how it induces tumor cell death. In the laboratory, it was observed the cure of PROb tumors in rats BDIX by the triacyl lipid A. It has been shown that this effect involved the immune system involving interactions with TLRs present in many tumor cells and innate immunity cells such as neutrophils.In this work, we investigated the possible involvement of neutrophils in the antitumor activity of triacyl lipid A in humans.In a Phase 1 study in patients with refractory solid tumors, we showed that the triacyl lipid A was well tolerated and induced the secretion of cytokines involved in the immune response, particularly in the recruitment of neutrophils. Then, in a second part, we demonstrated the prospective involvement of neutrophils in the immune response by checking their presence in human colon cancers and analyzing their proximity to tumor cells, these two factors determining their cytotoxicity to cells tumor. Then we made a comparative analysis with healthy tissue to research whether these neutrophils were activated and compare the expression of chemo attractors.