A rinite alérgica (RA) é a mais comum doença mediada por IgE, que afeta aproximadamente 500 milhões de pessoas em todo o mundo. A RA é a expressão clínica da ligação entre anticorpos do tipo IgE e antígenos na mucosa nasal resultando em inflamação. Estes anticorpos foram detectados na secreção nasal de pacientes com rinite alérgica. Na abordagem da doença, temos a imunoterapia específica (IT) como único tratamento imunomodulatório antígeno específico. Foi demonstrado que IT gera uma diminuição da resposta tardia ao alérgeno tanto na pele como na mucosa do trato respiratório e esta redução se correlaciona com diminuição no número de células infiltrando os tecidos e na quantidade de mediadores inflamatórios. Objetivo: Determinar a resposta local de IgE específica e IgG4 específica no lavado nasal de pacientes com rinite alérgica antes e após o tratamento com imunoterapia alérgeno específica para Dermatophagoides pteronyssinus por um período de 6 meses; determinar a resposta inflamatória padrão Th1/ Th2/ Th17 e avaliar escore de sintomas e contagem de células no lavado nasal. Método: Selecionamos pacientes sensibilizados ao Dermatophagoides pteronissinus com diagnóstico de rinite alérgica persistente. Realizamos as analises de sintomas nasais através da escala NIS e antes de iniciar o tratamento estes indivíduos realizaram provocação nasal com alérgeno e coleta de lavado nasal. Após 6 meses de tratamento IT e placebo estes pacientes foram reavaliados. Realizamos a analise de Imunoglobulinas (IgE especifica para Der p1 e 2, IgE total, e IgG4 especifica para Der p 1), contagem de células totais, citocinas padrão Th1/Th2 e Th17. Resultados: Analisamos 19 pacientes no grupo imunoterapia e 17 no grupo placebo. A avaliação dos sintomas pela escala NIS após 6 meses de intervenção, demonstrou diferença significativa nos grupos placebo e imunoterapia, em favor da IT. A concentração do extrato utilizado na provocação nasal foi maior no grupo imunoterapia após os 6 meses de tratamento mas sem significância estatística. Quanto a dosagem das imunoglobulinas observamos diminuição da IgE total após a intervenção assim como da contagem de células totais no lavado nasal. A dosagem das citocinas livres no lavado nasal não sofreram alterações significativas. Na provocação nasal observamos aumento de IL-13, IL-10 em ambos os grupos, independente da fase de tratamento. Conclusão: Não observamos nenhuma resposta local de IgE específica e IgG4 específica no lavado nasal de pacientes com rinite alérgica antes e após o tratamento com imunoterapia alérgeno específica para Dermatophagoides pteronyssinus por um período de 6 meses. Houve melhora no escore de sintomas e diminuição da IgE total e da contagem de células no lavado nasal / Allergic rhinitis (AR) is the most common disease mediated by IgE, affecting approximately 500 million people worldwide. The AR is the clinical expression of the link between the IgE-antibodies and antigens in the nasal mucosa resulting in inflammation. Such antibodies were detected in nasal secretions of allergic rhinitis patients. As treatment for this morbidity there is specific immunotherapy (IT) as only immunomodulatory specific antigen approach. It was demonstrated that IT generates a decrease in the late response to the allergen both in the skin and in the mucosa of the respiratory tract and this reduction correlates with the decrease in the number of infiltrating cells and in the amount of inflammatory mediators. Objective: To determine the local response of specific IgE and IgG4 in nasal lavage fluids of patients with allergic rhinitis before and after treatment with specific allergen immunotherapy to house dust mite for a period of 6 months; determine the standard inflammatory response of Th1 / Th2 / Th17 and evaluate symptom score and cell counts in nasal lavage. Method: We selected patients sensitized to Dermatophagoides pteronissinus diagnosed with persistent allergic rhinitis. Nasal symptoms were assessed by Nasal Index Score, and before treatment, allergen nasal challenge and collection of nasal lavage fluid were performed. After 6 months of treatment or placebo, the patients were reevaluated. IgE specific for Der p 1 and 2, total IgE and IgG4 specific for Der p 1, total cell count were determined as well as Th1 / Th2 and Th17 cytokines. Results: We analyzed 19 patients in the immunotherapy group and 17 in the placebo group. The evaluation of symptoms by NIS scale after 6 months of intervention showed significant differences in favor of the immunotherapy group. The concentration of the extract used in the nasal challenge was higher in the immunotherapy group after 6 months of treatment but without statistical significance. The total IgE decreased after the intervention as well as the total cell count in nasal lavage. The dosage of the free cytokines in nasal lavage fluid did not change significantly. In the nasal provocation we observe an increasing in IL-13 and IL-10 in both treatment groups. Conclusion: We observed no local changes in specific IgG4 or specific IgE response in nasal lavage fluid of patients with allergic rhinitis before and after treatment with specific allergen immunotherapy to house dust mite for a period of 6 months. There was an improvement in symptom scores and a decreased of total IgE and cell counts in nasal lavage

Os avanços científicos das últimas décadas permitiram que a compreensão do câncer evoluísse de uma visão simplista, na qual o principal motor seria uma atividade celular hiperploriferativa, para uma visão mais complexa onde o estado fisiológico geral permite a gênese e progressão tumoral. Essa evolução permite o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas e traz novas esperanças para o tratamento de muitos tipos de cânceres ainda extremamente deletérios. Dentro desse novo panorama, terapias que estimulem a imunidade antitumoral têm se mostrado extremamente promissoras. Nesse trabalho, procuramos investigar os efeitos antitumorais desencadeados pela combinação da indução de morte celular e imunoestimulação. Para tanto, visamos à recuperação da via de p53 (pela transferência gênica do próprio p53 ou p19) associada à transferência gênica de IFNbeta. A transferência gênica foi mediada por vetores adenovirais do sorotipo 5. Nossas observações, em um modelo murino de carcinoma pulmonar, permitem concluir que esta linhagem é sensível a morte induzida pela transferência gênica de p19 e não p53. Porém, a transferência gênica intratumoral de IFNbeta se mostrou chave no controle do crescimento do tumor primário. Destacamos, entretanto, que a associação de IFNbeta com p19 produziu efeitos imunoprotetores superiores à transferência de IFNbeta ou p19 sozinhos. Tal efeito parece ser dependente da indução de fatores quimiotáxicos e conseqüente recrutamento de neutrófilos para o sítio tumoral. O efeito da transferência gênica combinada de ambos os genes IFNbeta e p19 se mostrou ainda mais promissor quando associado à cisplatina, induzindo uma notável redução no crescimento tumoral / Scientific advances from the last decades enabled the evolution of our knowledge of cancer from a simplistic vision, in which the main motor was an excessive cell proliferation, to a more complex one, where the general physiologic state enables tumorigenesis and tumor progression. This evolution enabled the development of new therapies and brings new hopes for the treatment of several types of cancers. In this context, therapies that induce an antitumor immunity are very promising. In this work, we are investigating the antitumor effects triggered by the combination of cell death induction and immunostimulation. To this end, we aimed to restore p53 pathway (by p53 or p19 gene transfer) associated with immunostimulation by IFNbeta gene transfer. The gene transfer was mediated by Adenovectors Serotype 5. Our observations in a murine model of lung cancer showed that this cell line is sensitive to cell death induced by p19 gene transfer, but not p53. Nevertheless, intratumoral gene transfer of IFNbeta, was crucial in controlling tumor growth. Moreover, p19 and IFNbeta association induced higher immunoprotecting effects than p19 or IFNbeta alone. This effect seems to be depending on the induction of chemotactic factors, and the recruitment of neutrophils to the tumor site. The effect of combined gene transfer of p19 and IFNbeta was even more promising when associated with Cisplatine, inducing a remarkable reduction in tumor growth

O glioblastoma (GBM) é o tumor cerebral primário mais comum e o mais grave tumor de células da glia. O GBM é um tumor astrocítico de grau IV caracterizado pela proliferação descontrolada, infiltrado difuso, tendência à necrose, angiogênese, resistência a apoptose e grande heterogeneidade genética. Apesar da terapia abranger a remoção cirúrgica máxima, a radioterapia e a quimioterapia, o tumor torna-se resistente à drogas utilizadas no tratamento levando o paciente a recorrência e morte em menos de 15 meses após o diagnóstico. Uma alternativa para o tratamento do GBM é a imunoterapia, a qual é capaz de estimular o sistema imunológico do próprio paciente a gerar uma resposta específica e duradoura que pode proteger contra a recorrência da doença. Uma dessas alternativas envolve o uso de vacinas de DNA codificando antígenos tumorais e proteínas imunomoduladoras capazes de ativar eficientemente linfócitos B e T específicos aos antígenos presentes no tumor. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi construir vacinas de DNA utilizando-se os genes dos antígenos EGFRvIII, cERBB2, MAGE e GLEA de GBM e os genes das proteínas imunomoduladoras hsp65, hsp70, gp96 e gD e avaliar suas respectivas imunogenicidades. Os genes foram avaliados in silico, sintetizados in vitro e utilizados na construção das vacinas de DNA. Ferramentas de biologia molecular e o vetor pVAX foram utilizados para obtenção das vacinas. Elas foram caracterizadas por sequenciamento e western blot e utilizadas na imunização de camundongos C57BL/6. As imunizações foram realizadas com três doses em intervalos de 12 dias combinando um antígeno tumoral e uma proteína imunomoduladora na forma de vacina de DNA. A imunogenicidade foi avaliada 20 dias após a última dose. Os ensaios ex vivo foram realizados com o soro dos animais imunizados para dosagem de anticorpos específicos contra os antígenos tumorais e com as células do baço que foram re-estimuladas com as proteínas EGFRvIII, cERBB2, MAGE e GLEA para identificar a presença de células específicas aos antígenos tumorais. Como resultado, a vacina pVAXgDGLEA foi a única capaz de induzir anticorpos do subtipo IgG2a anti-GLEA. As vacinas pVAXgDGLEA, pVAXgDEGFRvIII e pVAXgDMAGE foram capazes de ativar células específicas aos antígenos que após o re-estímulo responderam rapidamente com produção de IFN-g e IL-10. A proteína imunomoduladora gD foi, portanto, capaz de ajudar na indução de um padrão de resposta Th1, específica aos antígenos de GBM, importante no combate ao tumor e a IL-10 pode favorecer e/ou balancear a resposta no cérebro que deve ser eficaz, mas não exacerbada. / Glioblastoma multiforme (GBM) is the most common form of primary brain cancer and the most severe tumour affecting glia cells. GBM is a grade IV astrocytoma known by uncontrolled proliferation, diffused infiltrate, necrosis tendency, angiogenesis, apoptosis resistance and a wide genetic heterogeneity. The standard of care consists of maximal surgical resection, followed by a combination of radiation and chemotherapy. Despite that, tumour becomes resistant to drugs used to treatment, and the patient experiences recurrence followed by death in less than 15 months after diagnosis. An alternative in GBM treatment could be immunotherapy which aims to stimulate patients immunological system in order to obtain a specific and long-term response that can protect against recurrence. One of these alternatives involves the use of DNA vaccines codifying tumoral antigens and immunomodulatory proteins that can effectively activate tumour antigen specific B and T lymphocytes. In this context, the objective of this work was the construction of DNA vaccines using GBM antigen genes (EGFRvIII, cERBB2, MAGE e GLEA) and immunomodulatory proteins (hsp65, hsp70, gp96 e gD), followed by their immunogenicity evaluation. Genes were evaluated in silico, synthesized in vitro and used in DNA vaccines construction. Molecular biology tools and the pVAX vector were used to obtain the vaccine. They were characterized by sequencing, western blot and were used in the immunization of C57BL/6 mice. Immunizations were performed in 3 doses of a DNA vaccine combining a tumoral antigen and an immunomodulatory protein at each 12 days. Immunogenicity was evaluated 20 days after the last dose. The ex vivo assays were performed with the serum of immunized animals for antibody evaluation and spleen cells were stimulated with EGFRvIII, cERBB2, MAGE e GLEA proteins to assess tumoral antigen specific cells. The pVAXgDGLEA vaccine was the only able to induce IgG2a subtype anti-GLEA antibodies. Vaccines pVAXgDGLEA, pVAXgDEGFRvIII e pVAXgDMAGE were able to activate antigen-specific cells that produced IFN-g e IL-10 quickly after reestimulation. The gD immunomodulatory protein was able to induce a Th1 immune response, specific to GBM antigens, which is important in tumor combat while IL-10 could favor and/or balance the response in brain, which should be effective but not exacerbated.

The failure of the immune system to provide efficient protection against tumour cells has been considered as a major issue in immunology. It is now well established that inadequate function of the host immune system is one of the main mechanisms by which tumours escape from immune control contributing to the limited success of cancer immunotherapy. Several cell populations have been described which display immunosuppressive properties and may impede tumor-specific immunity. Among them, GR1+CD11b+ immature myeloid suppressor cells and CD4+CD25+ regulatory T cells seem to play an important role. These cells accumulate in the spleens of tumour bearing mice and patients with cancer and contribute to immunosuppression by inhibiting the function of CD8+ T cells and/or by promoting tumour angiogenesis.<p><p>The aim of our work was to define the mechanisms by which a single dose of cyclophosphamide (CTX), a chemical agent commonly used in chemotherapy treatment, induces the rejection of established P815 mastocytoma. <p><p>Our data show that CTX treatment leads to the selective loss of GR1medCD11b+ splenic myeloid cell producing TGF-â, a cytokine which is known to suppress antitumoral response. Furthermore, injection of CTX causes a decrease in the number of naturally occurring regulatory T cells (CD4+CD25+Foxp3+) in the spleen and the tumor. Finally, CTX treatment induces the differentiation of GR1highCD11b+ splenic myeloid cells into mature GR1highCD11b+CD11c+ (possibly dendritic cells?) which express high levels of CD11c, MHC class II and CD86 molecules. Of note, these cells are mainly detected in tumour necrosis areas. <p><p>Collectively, these results suggest that CTX prevents suppressive mechanisms and induces a population of CD11c+ myeloid cells which may present tumor antigens and activate T lymphocytes, an hypothesis in line with the requirement for CD4+ cells in CTX-induced long term resistance. <p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L’immunothérapie anticancéreuse est basée sur la capacité du système immunitaire à reconnaître les cellules tumorales comme étrangères et à les éliminer. Les stratégies immunothérapeutiques abordées dans ce travail, incluent l’activation du système immunitaire par l’expression de facteurs immunomodulateurs (l’interleukine-2) via l’utilisation d’un vecteur dérivé du parvovirus MVM, ou par présentation des antigènes tumoraux par la machinerie des cellules dendritiques (DC), via la génération d’hybrides entre DC et cellules tumorales (TC).<p>L’intérêt majeur du parvovirus autonome MVM en tant que vecteur pour la thérapie génique du cancer vient de son expression préférentielle dans les cellules transformées (oncotropisme) et de son aptitude à lyser celles-ci (oncolyse). Les vecteurs générés au laboratoire conservent l’unité de transcription NS et expriment l’IL2 humaine sous contrôle du promoteur P38, à la place des protéines de capside. Malgré les améliorations apportées à la production de vecteurs recombinants, la faible concentration des stocks reste un problème. Il a été montré que, de nombreux virus sont mieux produits en conditions de faible tension en oxygène (hypoxie). Nous avons tenté d’améliorer les titres des vecteurs en les produisant sous faible tension d’oxygène mais sans y parvenir (annexe 1). Dans un modèle in vivo utilisant la lignée de mélanome K-1735 dans des souris immunocompétentes, des cellules tumorales infectées in vitro avant leur implantation en sous-cutané ont montré un effet anti-tumoral du vecteur MVM/IL2 (annexe 2). Afin de mettre en évidence l’apport de l’oncolyse parvovirale dans l’activité anti-tumorale, nous avons mis au point des expériences, dans le même modèle de tumeur, visant à comparer l’efficacité du vecteur MVM/IL2 à celle d’autres vecteurs, Ad/IL2 et Rétrovirus/IL2, ne possédant pas d’activité oncolytique. Dans le but de mettre en évidence une éventuelle réponse immune in vivo, nous avons utilisé le modèle de tumeur TC-1 mais ce modèle s’est montré moins sensible à l’effet du vecteur MVM/IL2 et nous n’avons pas pu démontrer d’activation de cellules cytotoxiques spécifiques de la tumeur.<p>Il a été proposé d’utiliser des hybrides entre DC/TC pour la vaccination anti-tumorale pour optimaliser la présentation des antigènes tumoraux. Une lignée cellulaire exprimant la protéine fusogène du virus de la leucémie du Gibbon (GaLV-FMG, Gibbon ape leukemia virus) a été dérivée de la lignée cellulaire CHO (cellules ovariennes de hamster chinois) au laboratoire. Cette lignée CHO-FMG, utilisée comme partenaire intermédiaire, a permis la fusion entre cellules tumorales et dendritiques (annexe 3). Nous avons montré que l’expression transitoire après infection par un vecteur AAV-FMG ou après transfection transitoire ne génère pas un pourcentage significatif d’hybrides. En effet, le niveau d’expression ainsi que le pourcentage de cellules transduites exprimant FMG s’est révélé trop faible. Ceci a mis en valeur l’efficacité de la lignée stable CHO-FMG comme intermédiaire de la fusion. De plus, nous avons intégré dans la lignée fusogène, le gène de l’interleukine-2, qui devrait permettre d’augmenter l’efficacité de l’induction de la réponse immune. <p>\ / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L’infection par le virus de l’hépatite C (VHC) représente un problème majeur de santé publique du fait de sa prévalence élevée et de la sévérité de ses complications, cirrhose et carcinome hépatocellulaire (CHC). Les objectifs du projet de thèse sont (i) de mettre en place et caractériser des modèles orthotopiques de CHC chez le petit animal (xénogreffe orthotopique de la lignée de CHC humaine Huh-7 exprimant le gène rapporteur de la luciférase chez la souris immunodéficiente) et chez le gros animal (transplantation autologue d’hépatocytes de cochon préalablement transformés ex vivo par transfert par voie lentivirale d’une combinaison de six oncogènes) et (ii) d’apporter la preuve de concept d’une approche innovante d’immunothérapie adoptive allogénique du CHC et de l’infection chronique par le VHC, par administration de lymphocytes génétiquement modifiés (LGM) allogéniques exprimant un gène de toxicité conditionnelle, ou gène suicide. Un tel gène suicide permet le contrôle des LGM, conduisant à leur élimination conditionnelle en cas d’effets secondaires indésirables. Ainsi, nous avons montré que, à dose élevée, ces LGM exercent in vitro une activité cytotoxique vis-à-vis de lignées de CHC humaines et in vivo une activité anti-tumorale vis-à-vis de tumeurs orthotopiques Huh-7. A faible dose, les LGM présentent une activité anti-virale vis-à-vis du VHC sans induire de toxicité. Ces résultats ouvrent la perspective à une approche originale d’immunothérapie du CHC, associée aux traitements actuels et de prévention de la réinfection du greffon hépatique par le VHC lors de la transplantation. / The hepatitis C virus (HCV) infection is a major problem of public health, due to its high prevalence and to the severity of its complications, cirrhosis and hepatocellular carcinoma (HCC). The aims of the thesis project are (i) to set up and characterize orthotopic HCC models in the small animal (orthotopic transplantation in immunodeficient mice of the human HCC cell line Huh-7, expressing the luciferase reporter gene) and in the large animal (autologous transplantation of porcine hepatocytes previously ex vivo-transformed by lentiviral-meidated transfer of a combination of six oncogenes) and (ii) to provide the proof-of-concept of an innovative adoptive allogeneic immunotherapy approach for the treatment of HCC and prevention of liver graft reinfection by HCV, through the administration of allogeneic suicide gene-modified lymphocytes (GML). Such a suicide gene allows for the control of GML, leading to their conditional elimination in case of undesirable side effects. Thus, we have demonstrated that, at high dose, these GML present an in vitro cytotoxic activity toward HCC cell lines and an in vivo antitumoral effect against orthotopic Huh-7 tumors. At low level, the GML have an antiviral activity against HCV, without toxicity against target cells. These results open the perspective for an original approach of immunotherapy for the treatment of HCC in association with current treatments and for the prevention of liver graft reinfection by HCV at time of liver transplantation.

Les infections et l’activation du système immunitaire stimulent l’hématopoïèse. L’activation des récepteurs Toll-like (TLRs) des cellules souches hématopoïétiques, par leur reconnaissance de motifs moléculaires portés par des agents infectieux, en oriente la différenciation vers les voies myéloïdes, renforçant la capacité de notre organisme à lutter contre les infections. Ici, nous avons étudié si les agonistes TLRs peuvent, au contraire, induire au sein de la moelle osseuse l’émergence de progéniteurs hématopoïétiques présentant des propriétés immunorégulatrices. Nous montrons que l’incubation de moelle osseuse de souris en présence de l’agoniste TRL-9, CpG-B, entraîne l’émergence d’une population de progéniteurs au stade pro-B (appelée CpG-proBs). Le transfert adoptif de seulement 60,000 CpG-proBs par receveur, à l’apparition des premiers signes cliniques, confère une protection à long terme dans deux modèles expérimentaux de maladies auto-immunes, le Diabète de Type I (T1D) et l’Encéphalomyélite Auto-immune Expérimentale (EAE). La migration, la différenciation, et les mécanismes cellulaires et moléculaires de cette population protectrice sont décrits et comparés entre ces deux modèles. Dans les deux modèles, les CpG-proBs migrent vers le tissu cible de la réponse auto-immune et se différencient en cellules B matures régulatrices. Dans le T1D, l’interféron-γ (IFN-γ) produit par les cellules T s’avère essentiel pour induire la surexpression de FasL à la surface des CpG-proBs, entraînant l’apoptose des cellules T effectrices. De plus, l’IFN-γ produit par les CpG-proBs réduit la production par les cellules T de l’IL-21, une cytokine pathogène majeure dans le T1D. La descendance des CpG-proBs est composée de précurseurs transitionnels B, de cellules B de la zone marginale et de cellules B folliculaires, exprimant de forts niveaux de FasL et toujours capables d’induire l’apoptose des cellules T, prolongeant ainsi le contrôle des cellules effectrices T auto-immunes in vivo. Dans l’EAE, l’IFNγ est indirectement responsable de la rétention des cellules T, par l’internalisation de CCR7, au sein des ganglions lymphatiques, inhibant ainsi leur migration au système nerveux central (SNC). Dans la moelle épinière, tissu cible de l’EAE, les CpG-proBs se différencient en cellules B220+CD5+CD1dhiCD11b+, secrétant la cytokine anti-inflammatoire IL-10. Enfin, la mobilisation des progéniteurs hématopoïétiques par un cocktail de facteurs hématopoïétiques confère à une sous-population multipotente au stade MPP2 la propriété d’augmenter l’expansion des Foxp3+ Tregs et de prévenir la survenue du diabète de type 1. Nous montrons que les MPP2 mobilisés s’avèrent également capables d’exercer un effet protecteur envers l’EAE. Leur capacité à induire l’expansion de Treg Foxp3+ au sein du SNC et à la périphérie joue un rôle essentiel dans la protection des souris envers l’EAE, puisque la déplétion des Treg abolit la protection déjà établie. Pour conclure, nous avons mis en évidence que diverses stimulations de l’hématopoïèse induisent l’émergence de nouvelles populations de progéniteurs hématopoïétiques qui présentent des propriétés immunorégulatrices et constituent de nouveaux outils de thérapie cellulaire des maladies auto-immunes. / It is well known today that various infectious events or other stimuli of the immune system can trigger hematopoiesis. The hematopoeitic stem and/or progenitor cells express on their cell surface Toll-like receptors which can recognize molecular motifs of infectious agents. The stimulation of TLRs on hematopoietic stem cells favors their differentiation into myeloid lineages, reinforcing the capacity of our body to fight against the pathogens. Herein, we have investigated whether the stimulation of TLRs can induce, instead, the emergence within the bone marrow of selective progenitor cells with immunoregulatory properties. We show that incubation of bone marrow cells with the TLR-9 ligand CpG-B can induce a pro-B cell population (named CpG-proBs) whose adoptive transfer at low numbers of 60,000 cells provided long-lasting protection in two models of autoimmune diseases, Type I Diabetes (TID) and Experimental Autoimmune Encephalomyelitis (EAE) at the onset of clinical signs. The migration, differentiation and molecular mechanism of action of this protective population is described and compared between these two models. In both models, the CpG-proBs migrate to the target tissue of autoimmune responses and differentiate into more mature regulatory B cells. In TID, IFN-γ produced by both T and CpG-proB cells is essential for the upregulation of FasL at the surface of CpG-proBs, inducing the apoptosis of the effector T cells. In addition, IFN-γ reduced the T-cell production of IL-21, a major pathogenic cytokine in TID. The progeny of the adoptively transferred CpG-proBs, including transitional precursors B cells, marginal zone and follicular B cells, display high expression of FasL, promote apoptosis of effector T cells and prolong the control of autoimmune effector T cells in vivo. In EAE, IFN-γ was responsible for the restriction of T cells to the lymph nodes, inhibiting their homing to the CNS. IFN-γ indirectly induced the internalization of CCR7, a receptor required for the migration across the blood-brain barrier. In the spinal cord (target tissue in EAE), CpG-proBs differentiated into B220+CD5+CD1dhiCD11b+ cells secreting the anti-inflammatory cytokine IL-10. Finally, hematopoietic progenitor populations mobilized to the periphery by a cocktail of G-CSF and Flt3l, at the stage of MPP2, have already been shown to protect against TID by expanding the Foxp3+ Tregs. We evaluated them in the EAE model, showing that the ability of these mobilized progenitor cells to trigger the expansion of Foxp3+ Treg within the CNS and the periphery was necessary for providing protection to EAE mice since Treg depletion abrogated the protection once established. In conclusion, we provide evidence for the emergence of new populations of hematopoietic progenitor cells which can display immunoregulatory properties and might be used for cell therapy of autoimmune diseases.

La contribution des DCs dans l’initiation et la perpétuation des maladies auto-immunes est bien établie. Chez la souris Non Obèse Diabétique (NOD), modèle spontané du diabète de type 1 (DT1), plusieurs travaux ont rapportés des anomalies phénotypiques et fonctionnelles des DCs. Les DCs sont parmi les premières cellules qui infiltrent les ilots pancréatiques, produisent des quantités excessives de cytokines pro-inflammatoires et contribuent à l’activation des lymphocytes T auto-réactifs (Teff). Cette capacité accrue des DCs à activer les Teffs est régulée par plusieurs voies de signalisation intracellulaire. STAT5 est parmi les facteurs de transcription critiques dans la régulation des gènes associés au développement, la maturation et les fonctions des DCs. La prédisposition au DT1 chez la NOD est déterminée par plusieurs régions de susceptibilités au diabète (idd1-20). De façon intéressante, le gène Stat5b est localisé dans la région de susceptibilité idd4 chez la souris NOD suggérant son implication dans le développement du diabète. En effet des études récentes ont identifiés un dysfonctionnement dans la voie de signalisation JAK-STAT5 chez les souris NOD, y compris la présence d’une mutation (L327M) au niveau du domaine de liaison à l’ADN de Stat5b qui altère sa liaison à l’ADN. Par ailleurs, les études réalisées dans notre laboratoire ont montré que le conditionnement des DCs au GM-CSF ou à la TSLP, qui activent la voie de signalisation Jak-Stat5, constitue une voie potentielle d’immunothérapie chez la souris NOD. Ces données suggèrent un rôle central de Stat5b dans la régulation des fonctions tolérogènes des cellules du système immunitaire. Nous avons généré un modèle de souris NOD transgéniques (NOD.CD11cStat5b-CA) exprimant de façon constitutive la forme active de STAT5B de la souris C57BL/6 spécifiquement dans les DCs. Nos résultats ont montré que ces souris transgéniques ont développées une protection totale contre le diabète auto-immun. Cette résistance au diabète à long terme est associe à l’acquisition des fonctions tolérogènes par les Stat5b-CA.DCs qui se manifestent par un phénotype mature tolérogène, marquées par une forte expression de molécules immunorégulatrices (PD-L1 et PD-L2) et une grande production de cytokines anti-inflammatoire (TGF-β) et une baisse significative de la production de cytokines pro-inflammatoires (IL-12p70, TNF-α et d’IL-23). Par ailleurs, nous avons mis en évidence le rôle de STAT5B dans la régulation à la hausse d’IRF4 et l’implication du complexe STAT5B/EZH2 dans le contrôle de la régulation à la baisse d’IRF8. En effet, cette régulation différentielle de l’expression des gènes Irf4 et Irf8 est accompagnée du développement d’une sous population CD11c+ CD11b+ DCs. Nos études ont démontré que le potentiel tolérogène des Stat5b-CA.DCs à rétablir et à maintenir la tolérance périphérique du système immunitaire vis-à-vis des auto-antigènes est associe à leur grande capacité d’induire la conversion et l’expansion des Tregs ainsi que la différentiation de deux populations cellulaires régulatrices Th2 et Tc2. Nous avons aussi démontré in vivo qu’une injection intraveineuse unique de Stat5-CA.DCs (spléniques ou générés de la moelle osseuse) ou de Tregs des souris transgéniques NOD.CD11cStat5b-CA a induit une protection totale contre le diabète chez les souris NOD receveuses. Notre étude apporte donc une évidence claire que la correction du défaut de la voie de signalisation Jak-Stat5b au sein des DC chez la souris NOD induit une protection à long terme contre le diabète. Finalement, cette voie de signalisation peut constituer une cible thérapeutique éventuelle non seulement dans le contexte du diabète de type 1 mais également dans d’autres maladies auto-immunes. / The contribution of DCs in the initiation and progression of autoimmune diseases is well established. Several studies have reported that phenotypic and functional abnormalities of DCs, in Non Obese Diabetic (NOD), contribute to spontaneous type 1 diabetes (T1D) development. DCs are among the first cells that infiltrate the pancreatic islets, produce excessive amounts of pro-inflammatory cytokines, and contribute to the activation of T effector cells (Teff). This increased ability of DCs to activate Teff is regulated by several intracellular signaling pathways. STAT5 is among the critical transcription factors in the regulation of genes associated with the development, maturation and functions of DCs. The predisposition to T1D in NOD is determined by several regions of susceptibility to diabetes (idd1-20). Interestingly, the Stat5b gene is located in the idd4 susceptibility region in NOD mice suggesting its involvement in the development of diabetes. Recent studies have identified a dysfunction in the Jak-Stat5 signaling pathway in NOD mice, including the presence of a mutation (L327M) at the DNA-binding domain of Stat5b which alters its binding to DNA. Furthermore, previous studies from our laboratory have shown that the GM-CSF- or TSLP-conditioned DCs, which activate the Jak-Stat5 signaling pathway, is a potential pathway for immunotherapy in NOD mice. These data suggest a central role for Stat5b in the regulation of tolerogenic functions of the immune cells. Here, we generated a transgenic NOD mouse model (NOD.CD11cStat5b-CA) that constitutively express the active form of STAT5B from the C57BL/6 mouse specifically in DCs. Our results showed that these transgenic mice are completely protected against autoimmune diabetes. This long-term diabetes protection is associated with the acquisition of tolerogenic functions by Stat5b-CA.DCs, that exhibit a mature tolerogenic phenotype, overexpression of immunoregulatory molecules (PD-L1 and PD-L2) and produce anti-inflammatory cytokines (TGF-β) and a significantly decrease their production of pro-inflammatory cytokines (IL-12p70, TNF-α and IL-23). Moreover, we have highlighted the role of STAT5B in the upregulation of IRF4 and also the involvement of the STAT5B/ EZH2 complex in downregulation of IRF8. This differential regulation of the Irf4 and Irf8 genes expression is accompanied by promoting the development of CD11c+CD11b+ DC subset. Furthermore, we demonstrated that the tolerogenic Stat5b-CA.DCs were able to restore and maintain peripheral immune tolerance to autoantigens, which is associated with their high ability to induce conversion and expansion Tregs and to promote Th2 and Tc2 immune deviation. We also demonstrated that a single intravenous injection of Stat5-CA.DCs (splenic or bone marrow derived dendritic cells) or Tregs from transgenic mice NOD.CD11cStat5b-CA halted ongoing diabetes in recipient NOD mice. Thus, our study provides clear evidence that the correction of the Jak-Stat5b signaling pathway defect in DC of NOD mice induces long-term protection against diabetes suggesting that signaling pathway can be a potential therapeutic target not only in the context of type 1 diabetes but also in other autoimmune diseases.

L’immunothérapie basée dans l’utilisation des cellules NK pour le traitement de différents types de cancers humains est une stratégie très prometteuse. Les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC) activées permettent de stimuler les cellules NK pour augmenter leurs propriétés anti-tumorales. Les cellules NK activées par les pDC sont capables de développer in vitro et in vivo une forte réponse cytotoxique contre différentes lignées de leucémie lymphoblastiques pre-B. En revanche, les faibles quantités de pDC obtenues à partir du sang périphérique limitent leur l’utilisation en clinique. L’expansion et la différenciation des pDC in vitro à partir des progéniteurs hématopoïétiques CD34, permet d’obtenir des pDC humaines en grande quantité. Récemment il a été démontré que l’utilisation des antagonistes du récepteur de l’aryl hydroxycarbone (AhR) augmente le nombre des pDC générées in vitro. Cependant, la capacité à activer les cellules NK des pDC différenciées in vitro en présence d’antagonistes de l’AhR n’a pas encore été étudiée. Dans cette étude, nous montrons que les pDC obtenues in vitro ont une expression de molécules d’activation et une sécrétion de IFN plus faibles que celles des pDC du sang périphérique, mais que leur capacité à stimuler des cellules NK est similaire. Ces résultats ouvrent donc la voie à l’utilisation des pDC générées in vitro comme agent immuno-therapeutique visant à stimuler les fonctions anti-tumorales des cellules NK. / NK cells immunotherapy is a promising treatment for different human cancers. An effective approach to stimulate NK cells has been the use of activated plasmacytoid dendritic cells (pDC). NK cell activated by pDC develops a strong cytotoxic response against pre-B acute lymphoblastic leukemia (ALL) cell lines in vitro and in vivo. However, the use of pDC in the clinic has limitations because of its low frequency. One suitable strategy is the differentiation of CD34+ progenitors using different cytokines and chemokines. Recently, it has been demonstrated that antagonists of aryl hydroxyl receptor (AhR) increase the number of pDC obtained after culture of CD34+ cells. Nevertheless, the ability of these in vitro differentiated pDC to induce NK cells activation has not been well documented. In this study, it was showed that activated in vitro differentiated pDC present different characteristics than adult pDC, like a lower expression of activation markers and IFNalpha secretion, but their capacity to stimulate NK cells was similar to that observed in adult pDC. In addition, NK cells activated by in vitro differentiated pDC showed a strong cytotoxicity against the pre-B ALL cell line REH suggesting its effectiveness to treat ALL patients.

Les cancers colorectaux et les cancers du sein sont deux des affections malignes les plus fréquentes dans les pays industrialisés. Lorsqu’elles sont diagnostiquées à un stade précoce, ces tumeurs sont traitées efficacement par la chirurgie associée ou non à la radiothérapie. Pour des tumeurs localisées ayant certains facteurs de pronostic péjoratifs, pour les tumeurs localement avancées, ou pour les tumeurs métastasiques, une chimiothérapie est instaurée. Cependant, la chimiothérapie à elle seule ne permet pas de guérir les patients aux stades avancés de ces 2 types de cancers. C’est pourquoi d’autres alternatives comme l’immunothérapie ou des traitement plus ciblés sont en cours d’étude ou viennent récemment d’être validés.Notre travail a porté sur deux modèles d’immunothérapie dans deux formes de cancers . 1/Dans un modèle expérimental chez le rat, un traitement par un analogue de lipide A permet de guérir tous les animaux porteurs de carcinomatose péritonéale macroscopique d’origine colique. 2/ Chez la femme porteuse de carcinome mammaire localement avancé et surexprimant l’oncoprotéine HER2, un traitement préopératoire comportant du trastuzumab permet d’obtenir la disparition complète des tumeurs et des métastases axillaires chez la moitié des patientes. A partir de prélèvements tissulaires issus de ces 2 modèles, nous avons pu montrer que des analyses histologiques et surtout immunohistochimiques pouvaient permettre d’appréhender les mécanismes de régression tumorale.Dans les régressions des carcinomatoses chez le rat, le rôle du monoxyde d’azote, de l’apoptose des cellules tumorales et de l’infiltration des tumeurs par les cellules dendritiques puis des macrophages a été proposé. Dans la régression des tumeurs du sein, le rôle des cellules NK, via un mécanisme d’ADCC a été suggéré. Ces travaux ont permis de montrer que, malgré ses limites, et en particuliers l’impossibilité de démonstration mécanistique, l’immunohistochimie peut permettre de proposer des hypothèses intéressantes, qui doivent être secondairement confirmées par des expérimentations complémentaires. / In the developed countries, colorectal and breast cancers are two of the most common malignancies. When the diagnosis is made at the beginning of the disease, surgery, associated or not with radiotherapy may cure the patients. For tumors that present some pejorative prognostic factors,for locally advanced tumors or for metastasic disease, chemotherapy has to be prescribed. However, in these 2 types of cancer, chemotherapy is not able to cure patients suffering from metastasic stage and alternative treatments as immunotherapy or targeted therapies are studied or are still validated.Our work was based on 2 different models of immunotherapy in 2 types of cancer. In an experimental model of carcinomatoses of colorectal cancer in rats, Lipid A injections are able to cure all the rats, even at a macroscopic stage and in half of the women affected by locally advance HER2-overexpressing breast cancer, trastuzumab based preoperative treatment are able to obtain the total disappearance of the tumor. When we look on tumor samples obtained in these two models, we can show that histology and even more immunohistochemistry are able to propose some mechanisms of regression of the tumors. In the rat model, we can show the role of nitric oxide, apotosis, dendritic cells and macrophages and in the breast cancer regression, we show the role of NK cells and ADCC. Theses works show that immunohistochemistry, even if insufficient, may propose some interesting hypotheses that have to be confirm by other experimentations.