Le syndrome de Sjögren primitif (SSp) est une maladie auto-immune (MAI) systémique ayant des caractéristiques communes avec le lupus érythémateux. Ces caractéristiques incluent des mécanismes physiopathologiques et des facteurs de predispositions génétiques. Notre équipe et d’autres groupes ont pu mettre en evidence une signature interféron (IFN) dans les glandes salivaires et les PBMCs de patients ayant un SSp. Cette découverte a permis de mettre en évidence de nouvelles voies à explorer dans la pathogénie du SLE et SSp en permettant la focalisation des recherches sur le rôle de l’immunité innée et de la voie IFN.Nous avons confirmé le rôle de 2 gènes importants dans le SSp, impliqués dans les voies des IFN. Le premier est IRF5 sur la voie IFN de type I et STAT4 sur la voie IFN de type II. Nous avons pu mettre en évidence une fonctionnalité de l’allèle à risque d’IRF5 (Polymorphisme Indel situé dans le promoteur). Concernant STAT4, son expression n’était pas altérée par le SNP associé à la maladie. Toutefois, l’ARNm de STAT4 était corrélé à l’expression des gènes IFN de type I. Les dérégulations épigénétique pourraient jouer un rôle important dans la pathogénie de nombreuses MAI, en particulier la méthylation de l’ADN qui est hautement liée à l’extinction de l’expression des gènes. Nous avons étudié la méthylation du promoteur d’IRF5 et nous n’avons pas trouvé de régulation de ce promoteur par le méthylation. Une analyse de la méthylation avec une approche globale du méthylome est en cours dans notre équipe et permettra d’identifier de gènes cibles d’une dérégulation épigénétique pouvant être impliqués dans les MAI.Nous avons essayé de comprendre la relation entre STAT4 et gènes IFN de type I. Ainsi, nous rapportons que l’IL-12 induit spécifiquement l’IFN de type I par intéraction entre deux partenaires cellulaires, les lymphocytes T CD4+ et les cellules dendritiques plasmacytoïdes. Ces résultats pourraient expliquer l’implication des polymorphismes de STAT4 dans les MAI dépendantes de l’IFN de type I. Ces résultats suggèrent également que les MAI dépendantes des IFN de type I et II ne s’opposent pas. Elles seraient seulement le Yin et le Yang d’un facteur d’activation commun, STAT4, capable d’induire les IFNs de type I et II. / Primary Sjögren’s syndrome (pSS) is a systemic autoimmune disease (AID) that presents similar characteristics to systemic lupus erythematosus. These characteristics include pathophysiology and genetic factors. Our team and other groups have highlighted an interferon (IFN) signature in salivary glands and PBMCs from patients with Sjögren syndrome. This signature demonstrates new pathways in pSS and lupus, focusing research on innate immunity and in the IFN pathway.We have confirmed the implication of 2 genes in the pSS, and these genes are involved in the IFN pathway. The first gene is IRF5 which is in the type I IFN pathway and the second is STAT4 which is in the type II IFN pathway. We have shown a functional consequence of IRF5 at-risk allele. Regarding STAT4, the associated SNP did not altered STAT4 mRNA expression but was highly correlated with type I IFN genes expression.The epigenetic deregulation could play a triggering role in autoimmune diseases, particularly through DNA methylation which is highly implicated in the suppression of gene expression. We studied the methylation of IRF5 promoter and found no methylation. Our team is currently undertaking a global approach with methylome analysis. This methylome study will assess specific gene methylation patterns and will allow a better understanding of the role of these genes in autoimmune diseases.We further demonstrated that IL-12 specifically induces a type I IFN signature through a CD4+ T cells and pDCs crosstalk. These results could explain the implication of STAT4 polymorphism not only in type II IFN-dependent AIDs but also in type I IFN-dependent AIDs. Our data confirm that type I IFN- and type II IFN-mediated AIDs do not have to be opposed. They are only the yin and the yang of a common STAT4 activation which may induce secretion of both cytokines.

Chez la souris, les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC) et natural killer (NK) contribuent à la résistance contre les infections systémiques par les virus herpétiques tels que le cytomégalovirus murin (MCMV). Les pDC représentent la source majeure d’interférons de type I (IFN-I) lors d’une infection par le MCMV. Cette réponse est dépendante de MyD88 et des récepteurs de type Toll 7 et 9. D’autre part, les cellules NK, qui expriment le récepteur d’activation Ly49H, peuvent détecter et lyser les cellules infectées par le MCMV. La perte de l’une de ces réponses augmente la sensibilité à l’infection. Cependant, la façon dont ces réponses antivirales interagissent est mal connue. Chez l’homme, bien que les réponses dépendantes des IFN-I soient essentielles, MyD88 semble superflu pour l’immunité antivirale. Cependant, les mécanismes susceptibles de compenser l’absence de MyD88 chez l’homme sont inconnus. Il a été supposé que les souris déficientes pour MyD88 ne parvenaient pas à monter de réponse protectrice dépendante des IFN-I lors d’infections par le MCMV. Afin d’évaluer cela, nous avons comparé la résistance de souris déficientes pour MyD88, les récepteurs aux IFN-I (IFNAR) et/ou Ly49H lors de cette infection. La déplétion sélective des pDC ou l’absence de MyD88 diminue drastiquement la production d’IFN-I, mais n’empêche pas l’établissement d’une forte réponse aux IFN-I dans la rate. De plus, l’absence de MyD88, mais pas celle d’IFNAR, peut être compensée par l’activité antivirale des cellules NK dépendant de Ly49H. Par conséquent, chez la souris, MyD88 est redondant pour l’établissement d’une réponse splénique aux IFN-I lors d’une infection systémique par le MCMV. / In mice, plasmacytoid dendritic cells (pDC) and natural killer (NK) cells both contribute to resistance to systemic infections with herpes viruses including mouse Cytomegalovirus (MCMV). pDCs are the major source of type I IFN (IFN-I) during MCMV infection. This response requires pDC-intrinsic MyD88-dependent signaling by Toll-Like Receptors 7 and 9. Provided that they express appropriate recognition receptors such as Ly49H, NK cells can directly sense and kill MCMV-infected cells. The loss of any one of these responses has been reported to increase susceptibility to infection. However, the relative importance of these antiviral immune responses and how they are related remain unclear. In humans, while IFN-I responses are essential, MyD88 appears to be dispensable for antiviral immunity. However, the mechanisms that could compensate MyD88 deficiency in humans have not been elucidated. Moreover, it has been assumed, but not proven, that MyD88-deficient mice fail to mount protective IFN-I responses to systemic herpes virus infections. To address these issues, we compared resistance to MCMV infection between mouse strains deficient for MyD88, the IFN-I receptor (IFNAR) and/or Ly49H. We show that selective depletion of pDC or genetic deficiencies for MyD88 drastically decreased production of IFN-I, but not the protective antiviral responses mediated by these cytokines. Moreover, MyD88, but not IFNAR, deficiency could be compensated by Ly49H mediated antiviral NK cell responses. Thus, contrary to the current dogma, but consistent with the situation in humans, we conclude that, in mice, MyD88 is redundant for splenic IFN-I responses against a systemic herpes virus infection.

Le virus Lassa (LASV) induit une fièvre hémorragique chez l’homme et est responsable de 3 000 à 5 000 décès par an. Aucun vaccin ou traitement efficace contre LASV n’est disponible, et les mécanismes de pathogenèse de la fièvre de Lassa sont encore mal compris. Des études chez l’homme et le primate suggèrent que la réponse interféron de type I (IFN-I) et de la réponse T sont critiques pour la survie de l’hôte. Nous nous sommes intéressés à la réponse des cellules dendritiques (DC) à LASV, car elles peuvent à la fois produire des IFN-I et induire la réponse T. Nous avons étudié les DC plasmacytoïdes (pDC), spécialisées dans la réponse IFN-I, et les DC myéloïdes (mDC), présentatrices d’antigènes. Nous avons montré que les pDC et les mDC ne sont pas productivement infectées par MOPV et LASV. Les pDC produisent des quantités importantes d’IFN-I en réponse à MOPV, mais pas à LASV. Les mDC sont activées et produisent des IFN-I en réponse à MOPV mais aussi à LASV. Cependant, seules les mDC infectées par MOPV sont capables d’activer des lymphocytes T. De plus, la présence de lymphocytes T inhibe complètement l’activation des mDC infectées par LASV. Ces différences entre les mDC infectées par MOPV et LASV dépendent de la nucléoprotéine de LASV, qui est connue pour ses propriétés immunosuppressives, mais aussi de la glycoprotéine. En résumé, nous avons obtenu des différences de réponse à l’infection par MOPV ou LASV chez les pDC et les mDC. Ces cellules pourraient avoir un rôle essentiel in vivo dans la réponse globale à LASV, et donc dans l’issue de la fièvre de Lassa / Lassa virus (LASV) is responsible for a viral haemorrhagic fever in humans and the death of 3,000 to 5,000 people every year. There is currently no vaccine or treatmentavailable against LASV, and its pathogenesis is not completely understood yet. According to studies on humans and primates, type I interferon (IFN-I) and T cell responses appear to be critical for the host. We studied the response of dendritic cells (DC) to LASV, as DC are involved in both IFN-I production and T cell activation. We compared the response of primary human DC to LASV and Mopeia virus (MOPV), which is similar to LASV, but non-pathogenic.We focused on plasmacytoid DC (pDC), specialized in IFN-I production, and myeloid DC (mDC), specialized in antigen presentation. We showed that neither pDC nor mDC were productively infected by LASV and MOPV. pDC infected with MOPV produced large amounts of IFN-I, whereas pDC infected with LASV did not. mDC produced substantial amounts of IFN-I in response to both LASV and MOPV. However, only MOPV-infected mDC were able to activate T cells. More surprisingly, coculture with T cells completely inhibited the activation of LASV-infected mDC. These differences between LASV- and MOPV-infected mDC were mostly due to LASV nucleoprotein, which has major immunosuppressive properties, but the glycoprotein was also involved. Overall, these results showed differences in pDC and mDC response to MOPV and LASV. Therefore, both pDC and mDC may be important for the global response to LASV in vivo, and play a role in the outcome of Lassa fever

Les cytokines jouent un rôle fondamental dans la régulation des processus biologiques via la cascade de signalisation JAK-STAT. Les « Suppressors of Cytokine Signalling » (SOCS), protéines intracellulaires, inhibent la voie JAK-STAT. Plusieurs études supportent leur implication dans des maladies immunitaires, mais peu d’informations sont disponibles sur leur expression par les lymphocytes T humains. Nous postulons que les cytokines Interféron-β(IFN-β) et Interleukine-27 (IL-27), dotées d’un potentiel immuno-régulateur, ont des rôles bénéfiques via l’induction des SOCS. L’impact de l’IFN-β et l’IL-27 sur l’expression des SOCS-1 et SOCS-3 par des cellules T CD8 et CD4 humaines a été étudié en utilisant des cellules sanguines de donneurs sains. L’expression de ces régulateurs a été évaluée aux niveaux de l’ARNm par qRT-PCR et protéique par immunocytochimie. Les SOCS-1 et SOCS-3 ont été rapidement induits en ARNm dans les deux types cellulaires en réponse à l’IFN-β ou l’IL-27 et une augmentation de l’expression a été confirmée au niveau protéique. Afin de mimer les thérapies à base d’IFN-β, les cellules T ont été exposées chroniquement à l’IFN-β. Après chaque ajout de cytokine les cellules T ont augmenté l’expression du SOCS-1, sans moduler le SOCS-3. L’IL-27 a induit les SOCS-1 et SOCS-3 préférentiellement dans les cellules T CD8 ; ceci corrèle avec des résultats du laboratoire démontrant une plus petite expression des récepteurs à l’IL-27 par les lymphocytes T CD4 que les CD8. Notre projet a permis d’élucider l’expression des SOCS dans deux populations de cellules T et de clarifier les mécanismes d’actions de l’IFN-β et l’IL-27. / Cytokines regulate fundamental biological processes via the JAK-STAT signaling pathway. Suppressors of Cytokine Signaling proteins (SOCS), intracellular proteins, inhibit the JAK-STAT pathway. Emerging evidence supports the involvement of SOCS in diseases of the immune system but no data is available regarding their expression in human T cells. We postulate that the cytokines Interferon-β (IFN-β) and Interleukin-27 (IL-27), both potential immuno-regulators, have beneficial roles through the induction of SOCS proteins. The impact of IFN-β and IL-27 on the SOCS-1 and SOCS-3 expression by human CD4 and CD8 T cells was assessed using peripheral blood mononuclear cells from healthy donors. We evaluated the expression of SOCS-1 and SOCS-3 at the mRNA level by qRTPCR and at the protein level by immunocytochemistry. A rapid increase of SOCS-1 and SOCS-3 mRNA levels was observed upon cytokine addition, and such upregulation was confirmed at the protein level. To mimic patients under IFN-β treatment, both T cell subsets were chronically exposed to IFN-β. We observed an increase of SOCS-1 after each stimulation but not for SOCS-3. IL-27 stimulation increased SOCS-1 and SOCS-3 mRNA levels in CD8 T cells but only slightly in CD4 T cells; these observations correlate with previous observations in our laboratory showing less IL-27 receptors on CD4 T cells than CD8 counterparts. Our project determined the distinct expression of SOCS proteins in different human T cells subsets. This study could highlight the mechanism of action of cytokines such as IFN-β and IL-27.

Afin de se répliquer et de se propager efficacement, les virus ont développé de multiples stratégies leur permettant d’échapper au système de défense innée : le système IFN de type I. Ce travail de thèse a alors consisté à étudier les interactions entre protéines virales et protéines de ce système de défense afin de mieux comprendre les mécanismes de subversion virale et d’identifier d’éventuelles cibles cellulaires thérapeutiques. La reconstruction d’un réseau d’interactions entre ces protéines nous a permis d’identifier des stratégies différentielles de subversion pour 4 familles virales et de montrer un ciblage massif et significatif des protéines du système IFN de type I par les virus. Les protéines en interaction directe avec ces protéines sont également fortement touchées par les virus et sont de potentiels modulateurs du système IFN de type I. Parmi ces modulateurs, le processus biologique sur-représenté est le transport nucléocytoplasmique et la protéine KPNA1 impliquée dans ce processus a retenu notre attention. L’étude fonctionnelle de l’interaction entre la protéine KPNA1 et la protéine NS3 du VHC a montré que la protéine NS3 associée à son cofacteur NS4A inhibe partiellement la réponse IFN de type I en empêchant l’import nucléaire de STAT1. Ce phénotype pourrait résulter de la dégradation de KPNA1 par NS3/4A. Par ailleurs, l’identification de nouveaux inter-acteurs de la protéine NS1 du virus influenza par criblage double-hybride levure a révélé la protéine induite par les IFN de type I, ADAR1, comme partenaire de la protéine NS1 de multiples souches virales et nous avons montré qu'ADAR1 est un facteur pro-viral dont la fonction editing est activée par NS1 / To replicate and propagate efficiently, viruses have developed multiple strategies allowing them to escape the innatedefense system: the type I IFN system, This work of thesis then consisted in studying the interactions between viralproteins and proteins of this defence system in order to understand better the mechanisms of viral subversion andidentifY possible therapeutic cellular tatgets. The reconstruction of a network of interacting proteins involved in the typeI IFN system allowed us to identifY differentiai subversion strategies for 4 viral families and to show a massive andsignificant targeting of proteins of the type I IFN system by viruses. Proteins directly interacting with the type Iinterferon system network are also strongly targeted by viruses and are potential modulators of the type I IFN system.Among these modulators, the most tatgeted function conesponds to the transport of NLS-bearing substrates to thenucleus and the KPNAI protein involved in this process held our attention. The functional study of the interactionbetween KPNA1 and NS3 protein of the HCV showed that NS3 protein associated with its cofactor NS4A inhibitsprutially the type I IFN response by preventing the nuclear translocation of ST A Tl. This phenotype could result fromthe degradation of KPNAI by NS3/4A. Besides, the identification of new cellular prutners ofNS 1 prote in of influenzavirus by yeast two-hybrid screens revealed ADARI, an interferon-stimulated prote in, as partner of NS 1 of ali testedvirus strains and we showed that ADARI is an essential host factor for viral replication and its editing function isactivated by NS 1 protein

Les virus influenza aviaires faiblement pathogènes (IAFP) ciblent principalement les épithéliums des voies respiratoires et intestinales chez les poulets (Gallus gallus) infectés. Cependant, les virus influenza aviaires hautement pathogènes (IAHP) mènent à une maladie systémique fatale avec une localisation particulière aux endothéliums. L’objectif de cette thèse a été d’explorer les relations entre la réplication des virus influenza aviaires (IA) et la réponse antivirale de l’hôte dans deux modèles cellulaires originaux obtenus chez le poulet : des cellules épithéliales pulmonaires (CLEC213) et des cellules endothéliales d’aortes (chAEC). Les résultats clés sont les suivants : (i) la réplication productive des virus IA dans les chAEC dépend du clivage de l’hémagglutinine et de l’échappement viral à la réponse immunitaire innée ; (ii) les CLEC213 sont très permissives aux virus IA et présentent une faible réponse antivirale médiée par la signalisation TLR3 et MDA5 ; (iii) les fonctions régulatrices de SOCS1 et SOCS3, sur le signal des interférons et des cytokines, sont conservées chez le poulet. Nous proposons que certains virus IA peuvent exploiter les fonctions pro-virales de SOCS1 et SOCS3 à leur avantage de manière spécifique au type cellulaire. / Low pathogenic avian influenza (LPAI) viruses essentially target the epithelia of the respiratory and intestinal tract in the infected chicken host (Gallus gallus). However, highly pathogenic avian influenza (HPAI) viruses induce a peracute fatal systemic disease and exhibit a striking endothelial cell tropism. The objective of the present thesis was to explore the interdependencies of AI virus replication and the antiviral host response in two novel avian cell culture models: chicken lung epithelial cells (CLEC213) and chicken aortic endothelial cells (chAEC). The salient findings from this study are that (i) productive AI virus replication in chAEC is dependent on hemagglutinin cleavability and appears to be related to innate immune escape; (ii) CLEC213 are highly permissive to AI virus infection, due to a cell type-specific diminished TLR3- and/or MDA5-mediated antiviral signaling response; (iii) the interferon and cytokine regulatory functions of SOCS1 and SOCS3 are conserved in the chicken. Based on our data, we propose a model that predicts that certain AI viruses may exploit the proviral functions of SOCS1 and SOCS3 in a cell type-specific manner.

Les Cellules Dendritiques sont un groupe hétérogène de cellules présentatrices d’antigènes, importantes pour le contrôle des réponses innées et adaptatives. Les Cellules Dendritiques Plasmacytoïdes (pCD) en représentent une population unique, aux caractéristiques phénotypiques et fonctionnelles particulières, notamment par leur capacité à produire de grande quantité d’Interféron de type I (IFN). Cette signature IFN marque la physiopathologie du Lupus Erythémateux Systémique (LES), maladie auto-immune systémique. Les mécanismes à l’origine de cette production excessive d’IFN par les pCD restent incomplètement élucidés. Nous montrons, dans notre étude, chez l’homme comme dans un modèle murin que les plaquettes, activées dans le LES, participent à la production d’IFN via le CD40L. Cette production en excès d’IFN, a pour conséquence une maturation et activation d’autres Cellules Dendritiques (CD) entrainant l’activation inappropriée des lymphocytes T. Chez le sujet sain, cette activation inappropriée du système immunitaire adaptatif doit être strictement contrôlée afin d’assurer l’homéostasie du système immunitaire. Il a été montré précédemment que de nombreux lymphocytes aux caractéristiques phénotypiques de type mémoire-effecteur (TEM) peuplent les tissus périphériques, notamment le tissu cutané. Ces TEM sont capables de s’activer et proliférer localement en réponse à un stimulus. Les Cellules de Langerhans (LC) sont des cellules dendritiques résidant au niveau cutané dans l’épiderme. Leur fonction est à ce jour l’objet d’une controverse entre une fonction immuno-stimulante (modèle humain) et une fonction immuno-régulatrice (modèle murin). Nous démontrons dans cette étude que les LC, à l’état basal, chez l’homme, induisent la prolifération de Lymphocytes T régulateurs (Treg) au niveau cutané, capables de bloquer la stimulation inappropriée des TEM cutanés. Cependant en présence d’un stimulus infectieux, les LC induisent préférentiellement la prolifération des TEM en limitant celle des Treg. Les LC semblent être à la fois immuno-régulatrices ou stimulantes en fonction du contexte biologique auquel elles sont confrontées. / Dendritic Cell (DC) are a heterogeneous group of antigen-presenting leukocytes that are important in activation of both the innate and adaptative arms of the immune system. Plasmacytoid Dendritic Cells (pDC) represent a unique population, characterized by their ability to produce large amounts of type I Interferon (IFN). This « IFN signature » is a prominent feature of Systemic Lupus disease (SLE). Mechanisms leading to the excessive production of type I IFN remain largely unknown. Here, in our present study, we demonstrate that platelets are activated in SLE patients by circulating immune complexes and represent a major reservoir of CD40L. Activated platelets potentiate the production of type I IFN by pCD through a CD40L/CD40 interaction. Excessive production of type I IFN by pCD leads to DC activation and maturation and inappropriate activation of auto-reactive T cells.Under steady state condition, inappropriate activation of the immune system must be tightly controlled. It has been previously shown that normal adult human skin contains a large number of resident T cells (TRM) expressing the phenotype of Effector Memory T cells (TEM). These TEMTRM are specific for antigens previously encountered through skin and can be activated and proliferate under specific stimulation. Langerhans Cells (LC) are a group of skin resident DC living in epidermis. There is currently substantial controversy regarding the physiologic role of LC with regard to immunoregulation versus immunostimulation. Here we show that under steady state condition, LC induce the proliferation of a small subset of TRM. These proliferating TRM express the phenotype of TREG and are functional. However this stimulation of TREG could be reversed in the presence of foreign antigen in a dose-dependant fashion, as the addition of a pathogen to LC and TRM led to diminished TREG proliferation and increased TEM proliferation. These findings establish a novel immunological role for LC in human skin, allowing for the constitutive maintenance of tolerance, while also permitting the stimulation of resident immune memory in response to infectious challenge

Le but de ce travail a été d’étudier l’implication de la réponse immunitaire innée au cours du lupus érythémateux systémique (LES) et de la polyarthrite rhumatoïde (PR). Dans le LES humain, nous montrons que les plaquettes sont activées par les complexes immuns circulants (CICs) et que le CD154 dérivé des plaquettes activées participe avec les CICs à la sécrétion aberrante par les cellules dendritiques d’interféron alpha, cytokine fondamentale dans la physiopathologie du LES. Dans deux modèles murins nous démontrons qu’inhiber l’activation plaquettaire améliore significativement les paramètres lupiques et la survie suggérant que l’activation plaquettaire pourrait constituer une nouvelle cible thérapeutique. Les cytokines inflammatoires tiennent un rôle central dans la physiopathologie de la PR mais les déterminants de leur production restent mal connus. Des polymorphismes du facteur de transcription interferon regulatory factor 5 (IRF5) sont associés au risque de développer une PR. Dans un modèle murin, nous montrons que l’inactivation du gène codant pour IRF5 améliore la maladie. IRF5 étant impliqué dans la signalisation des TLRs, nous mettons alors en évidence in vivo que l’inactivation des voies de signalisation des Toll-like récepteurs (TLRs) TLR3 et TLR7, récepteurs pour les ARN, améliore la maladie. Nous démontrons in vitro un effet synergique dépendant d’IRF5 de ces TLRs pour la production de cytokines inflammatoires. Enfin les souris invalidées pour la signalisation combinée des TLR3 et TLR7 sont spectaculairement épargnées par la maladie suggérant ainsi un rôle clé pour les ligands ARN endogènes dans la pathogénie de la PR. Ces données démontrent l’importance des mécanismes immunitaires innés dans la physiopathologie des maladies auto-immunes systémiques, apportant ainsi de nouvelles voies de recherche thérapeutiques. / The aim of the present sudy was to investigate the involvement of the innate immune system in the pathogenesis of systemic lupus erythematosus (SLE) and rheumatoid arthritis (RA), two models of systemic autoimmune diseases. We show that in SLE patients, platelets are activated by circulating immune complexes. Activated platelet derived CD154 enhances interferon alpha production by immune complex-stimulated dendritic cells in a CD154/CD40 dependent manner. In lupus prone mice, we show that targeting platelet activation improves all measures of disease and overall survival suggesting that this process may provide a new therapeutic target. Proinflammatory cytokines play a central role in the pathogenesis of RA. Gain-of-function polymorphisms in the transcription factor interferon regulatory factor 5 (IRF5) are associated with an increased of developping RA. We now show that IRF5 deficiency substantially reduces disease in a mouse model of RA. As IRF5 participates in TLR signaling, we evaluated TLR requirements in this model and found a significant réduction in disease severity in mice deficient in signaling through the RNA-sensing TLR3 and TLR7. In vitro studies show that TLR3 and TLR7 synergize for proinflammatory cytokine production and that this synergy is markedly diminished in the absence of IRF5. Notably, mice with combined deficiency of TLR3 and TLR7 signaling developed minimal disease indicating an important role for endogenous RNA ligands in disease pathogenesis. Our results bring new elements in the comprehension of the role of innate immunity in the pathogenesis of systemic autoimmune diseases and provide new therapeutic targets.

Après 30 années de recherche, de nombreux obstacles s'opposent encore à la conception d'un vaccin contre le SIDA. En effet, il n'existe pas de consensus sur les corrélats immunitaires de protection qu'il devra induire ni sur les mécanismes à l'origine de la progression vers le SIDA chez les individus infectés. Dans un premier temps, nous avons cherché à concevoir un virus hybride structuralement semblable au VIH-1 et capable de se répliquer exclusivement dans le cytoplasme des cellules infectées. Dans cet objectif, nous avons développé des nouveaux vecteurs bi et tri-cistroniques dérivés du poliovirus et contenant les séquences des gènes gag et/ou env du VIH-1. Nous avons montré que ces réplicons permettaient l'expression des protéines structurales du VIH-1 sous leur forme mature. Dans un second temps, nous avons mis en évidence une corrélation indiquant que, plus la composition nucléotidique (% A/T/G/C) d'un lentivirus diverge de celle de son hôte, plus la probabilité qu'il soit pathogène est élevée. Nous avons montré que l'optimisation artificielle de la composition nucléotidique de séquences d'ARN lentivirales diminuait leur capacité d'induction d'interféron (IFN-I) après transfection. Nous avons ensuite synthétisé un virus de l'immunodéficience simienne (VIS) dont la séquence a été artificiellement optimisée à la composition nucléotidique moyenne du macaque. Ce virus présente une capacité d'induction d'IFN-I in vitro réduite par rapport au VIS sauvage. Ces données indiquent pour la première fois un lien entre la composition nucléotidique du génome des lentivirus et la progression vers le SIDA. Elles suggèrent de nouvelles stratégies vaccinales d'atténuation du VIH-1. / After over thirty years of AIDS epidemic, we still need to identify immunological correlates of protection against AIDS and we do not properly understand how HIV causes AIDS in infected individuals. In order to reproduce the protective capacity of live attenuated viruses, we first aimed at generating a hybrid virus structurally similar to HIV-1 and able to replicate exclusively in the cytoplasm of infected cells. We developed new polioviral pluricistronic vectors that contain HIV-1 packaging sequences, gag gene and/or env gene. We then showed that the use of these replicons was compatible with the production of processed and mature HIV structural proteins. Secondly, we investigated the consequences of the lentivirus nucleotide composition (% A/T/G/C) bias on their pathogenicity. We found a correlation, indicating that AIDS results from infection by primate lentiviruses having the most divergent nucleotide composition compared to their hosts, whereas less divergent lentiviruses cause non-pathogenic infections. A strong type I interferon (IFN-I) response during the chronic phase of infection is a typical feature of lentiviral pathogenic infection. We showed that nucleotide optimization of lentiviral RNA sequences dramatically reduce their in vitro capacity to induce IFN-I. We synthesized a simian immunodeficiency virus (SIV), whose genome sequence was artificially optimized to the macaque average nucleotide composition. This virus showed a reduced capacity to stimulate IFN-I in vitro than wt SIV. These data indicate for the first time a link between the nucleotide composition of lentiviruses and their pathogenicity. They suggest new vaccine attenuation strategies against AIDS.

Contexte : La sclérose en plaques (SP) est une maladie chronique pouvant engendrer de nombreuses conséquences sur la qualité de vie des patients. Objectifs : L’objectif général de cette thèse est la modélisation des aspects temporels de la SP et de son traitement. Les objectifs spécifiques découlant de cette thèse sont : 1) Estimer l’effet à long terme des médicaments immunomodulateurs sur la progression et l’activité de la SP;  2) Décrire, au niveau populationnel, l’évolution de l’utilisation des soins associés à la SP et estimer l’effet de l’âge au diagnostic sur l’utilisation des soins associés à la SP ;  3) Évaluer la capacité de la méthode de trajectoire basée sur les groupes à détecter le nombre de trajectoires, la forme des trajectoires et le nombre de sujets dans chaque classe de trajectoire; 4) Proposer une nouvelle méthode pour visualiser les trajectoires longitudinales de dose et appliquer cette méthode pour un immunomodulateur utilisé dans le traitement de la SP. Méthodes : Les analyses pour les objectifs 1 et 4 ont été effectuées à partir des données de patients ayant eu un diagnostic de SP et traités à la clinique de SP du Centre hospitalier de l’Université de Montréal (CHUM). L’étude a été constituée à partir des informations colligées lors du suivi clinique des patients entre septembre 1977 et décembre 2016. Les caractéristiques socio-démographiques, l’histoire reproductive chez les femmes, la progression de la maladie, les comorbidités et médicaments ont été colligés à chaque visite médicale. Pour l’objectif 2, la cohorte de naissance québécoise sur l’immunité et la santé a été utilisée. Les individus faisant partie de cette cohorte sont nés entre 1970 et 1974 et le suivi a été réalisé jusqu’en 2014 en utilisant les bases de données médico-administratives et démographiques. Les informations sociodémographiques et celles concernant l’utilisation des services de santé pour la SP ont été obtenues pour chaque individu. Pour l’objectif 3, les données ont été générées en utilisant des scénarios basés sur la littérature. Les analyses effectuées incluent l’utilisation des modèles structurels marginaux (objectif 1), des modèles additifs généralisés (objectif 2) et des méthodes de trajectoires basées sur les groupes (objectifs 3 et 4). Résultats : Les résultats ont montré que l’utilisation de l’interféron bêta et de l’acétate de glatiramère est associée à une diminution du taux de progression d’incapacités et des poussées. Nous avons également constaté certaines différences au niveau des taux de visites chez un neurologue et chez un omnipraticien entre les personnes diagnostiquées avec la SP avant l’âge de 29 ans et celles diagnostiquées plus tard. De plus, nous avons montré l’importance d’utiliser plusieurs critères statistiques afin d’évaluer l’adéquation des groupes de trajectoires. Conclusions : L’utilisation de plusieurs variables représentant les issues dans les deux premiers objectifs nous a permis d’avoir une vue globale du traitement, des soins et de la progression de la SP. Cette thèse fait également des recommandations pour une bonne utilisation des méthodes de trajectoires et propose une alternative graphique pour visualiser les trajectoires de dose de médicaments. / Background: Multiple sclerosis (MS) is a chronic disease that can impact on the quality of life of patients in multiple ways. Objectives: The main goal of this thesis is the modelling of the temporal aspects of MS and its treatment. The specific goals of the thesis are: 1) To estimate the long-term effect of immunomodulatory drugs on the progression and the disease activity of MS; 2) To describe, at the population level, the evolution of health services related to MS and to estimate the effect of age at diagnosis on the use of health services for MS; 3) To assess the propensity of group-based trajectory modelling to detect the number of trajectories, the shape of trajectories and the number of subjects in each group of trajectories; 4) To propose a new graphical representation to visualize longitudinal patterns of medication dose and apply it to an immunomodulator used for treating MS patients. Methods: The analysis of objectives 1 and 4 were carried out using data from patients with a diagnosis of MS treated at the Montreal MS clinic, CHUM. The study was based on information collected during the clinical follow-up of patients between September 1975 and December 2016. The socio-demographic characteristics, reproductive history in women, disease progression, comorbidities and medications were collected at each medical visit. For objective 2, the Québec Birth Cohort on Immunity and Health was used. The individuals in this cohort were born between 1970 and 1974 and follow-up was carried out until 2014 using administrative health and demographic databases. Socio-demographic variables and information regarding the use of health services for MS were obtained for everyone. For objective 3, data were generated based on scenario from the literature. The analyses carried out include the use of marginal structural models (objective 1), generalized additive models (objective 2) and group-based trajectory methods (objectives 3 and 4). Results: The results showed that the use of interferon-beta and glatiramer acetate is associated with a decrease in the rate of progression of disability and relapses. We also found some differences in neurologist and general practitioner visit rates between people diagnosed with MS before age 29 and those diagnosed later. In addition, we have shown the importance of using several statistical criteria in order to assess the adequacy of groups of trajectories. Conclusions: The use of several variables for the outcomes in the first two objectives gave us a holistic view of the treatment, care and progression of MS. This thesis also makes recommendations for the good use of the trajectory modelling and proposes a graphic alternative to visualize patterns of medication dose.