In einer prospektiven Studie wurden bei 28 kritisch kranken Patienten einer interdisziplinären Intensivstation die Plasmaspiegel von TNF[alpha], sCD14, Interleukin-6 (IL-6), sICAM-1 und sE-Selektin gemessen. Ziel der Studie war es, die genannten Parameter in ihrer Wertigkeit als Frühparameter der Sepsis zu untersuchen. Die Plasmaspiegel der Parameter TNF[alpha], IL-6, sCD14, sICAM-1 und sE-Selektin wurden mittels ELISA-Testkits bestimmt. Insgesamt wurde in einem Zeitraum von 11 Beobachtungstagen täglich 10 ml Blut entnommen, zentrifugiert und bis zur Verarbeitung tiefgefroren. Gruppe 1:Patienten mit einer mikrobiellen Infektion, die im Beobachtungszeitraum keine Sepsis entwickelten. Alle Patienten dieser Gruppe überlebten,Gruppe 2:Patienten mit einer mikrobiellen Infektion, die im Beobachtungszeitraum eine Sepsis mit Organdysfunktion entwickelt haben und überlebten, / In a prospective study, we determined the plasma levels of TNF[alpha], sCD14, Interleukin-6 (IL 6), sICAM-1 and sE-Selectin of 28 critically ill patients on our interdisciplinary intensive care unit. The aim of our study was to find out if these parameters are valuable for the early diagnosis of septicaemia. Plasma levels of TNF[alpha], IL-6, sCD14, sICAM-1 and sE-Selectin were measured with ELISA-test-kits. In a period of 11 days, we took 10 ml of blood daily which was refrigerated until examination. GROUP 1:patients with bacterial infections who did not develop septicaemia. All of these patients survived.GROUP 2:patients with bacterial infections who presented with symptoms of disturbed organic function within the examination period and survived.GROUP 3: patients with bacterial infections who developped symptoms of severe septicaemia and died because of multiple organic failure. Results: In patients with septicaemia, TNF[alpha]-levels were significantly higher than in patients without septicaemia. TNF[alpha]-levels can not be used as prognostic parameters in septicaemia because of the short half-life-time.sCD14-levels were significantly higher in patients with septicaemia in the first two days of observation. sCD14-levels can not be used as a prognostic criteria in septicaemia.In patients with septicaemia, we found significant higher Interleucin-6-levels compareed to patients without septicaemia. IL6 prooved to be a good marker for septicaemia. In combination with plasma levels of Se_Selectin, it is criteria for severity of the septicaemia and propable outcome of patients.Pathologically high plasma levels of sICAM-1 were measured in patients with septicaemia. S-ICAM-1 is an early indicator for activation of withe blood cells and danger of septicaemia. The exact blood level of s-ICAM-1 did not correlate with the outcome of patients.sE-Selectin-levels were significantly higher in patients with septicaemia than in patients without septicaemia. The persistence of high sE-Selectin levels indicates possible septicaemia early and is correlated with the outcome of patients.

Rôle de l’IL-6 dans la régulation des réponses Th2:<p>Les réponses de type Th2 sont indispensables à l’élimination des parasites extracellulaires tels que les helminthes. Cependant, une réponse Th2 non contrôlée et dirigée contre des antigènes inoffensifs présents dans notre environnement entraine une réponse allergique délétère pour l’organisme. L’initiation d’une réponse Th2 doit donc être un processus hautement contrôlé. Or les signaux émis par les cellules dendritiques afin d’initier une telle réponse n’ont pas encore tous été identifiés à ce jour. <p>L’IL-6 est une cytokine pouvant être sécrétée par de nombreux types cellulaires et dont le rôle dans la régulation des réponses Th2 semble dépendre du moment où elle est sécrétée. L’objectif de ce travail est donc d’étudier spécifiquement le rôle de l’IL-6 produit par les cellules dendritiques (DC) dans l’initiation des réponses Th2 in vivo. <p>Au cours de ce travail, nous avons montré que les DC dérivées à partir de la moelle (BMDC) de souris IL-6-/- induisent une réponse Th2 exacerbée, et ce par un mécanisme nécessitant la présence des cellules iNKT. Nos résultats suggèrent en outre que c’est l’IL-6 produite par la BMDC au moment où elle active le lymphocyte T qui inhibe la réponse Th2, par un mécanisme dépendant du contact entre ces cellules. Enfin, nous avons montré que les DC spléniques IL-6-/- n’induisent pas de réponse Th2 in vivo. L’ensemble de ces résultats suggère que les mécanismes d’initiation et de contrôle de la réponse Th2 sont multiples et dépendent du type de DC initiant la réponse ainsi que des cellules de l’immunité innée présentes dans l’environnement du lymphocyte T au moment de son activation.<p>Rôle de l’AMPK dans la régulation des réponses immunes:<p>L’activation d’un lymphocyte T induit sa prolifération et sa différenciation en lymphocyte T effecteur. L’ensemble de ces processus est coûteux énergétiquement. De plus, le lymphocyte T circulant dans l’organisme afin d’y exercer ses fonctions effectrices est confronté à des environnements au sein desquels les apports énergétiques peuvent varier.<p>L’ « AMP-activated Protein Kinase » (AMPK) est une protéine kinase dont le rôle est de maintenir l’homéostasie énergétique de la cellule lorsque celle-ci subit un stress métabolique. Or la stimulation d’un lymphocyte via son TCR induit l’activation de l’AMPK. Nous avons donc voulu étudier le rôle de cette enzyme dans la régulation des réponses immunes. Dans ce but, nous avons analysé le système immunitaire des souris AMPKα1-/-. En effet, cette sous-unité est la seule sous-unité catalytique de l’enzyme exprimée par les lymphocytes.<p>Nous avons observé que les lymphocytes AMPKα1-/- sont plus sensibles à un stress métabolique in vitro. Ces cellules restent néanmoins capables de répondre à une stimulation antigénique in vitro et in vivo. Les souris AMPKα1-/- développent en outre des réponses humorales, des réponses cytotoxiques et une réaction d’hypersensibilité retardée normale en réponse à l’injection d’antigènes. Ces résultats suggèrent que l’AMPK ne joue pas de rôle dans l’activation des lymphocytes T, du moins dans les modèles étudiés au cours de ce travail. Cependant, nous avons observé une diminution importante du nombre de cellules iNKT présentes dans le foie de ces souris, suggérant un rôle de l’AMPK dans l’homéostasie de ces cellules.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

The metabolic state of an immune cell directly influences its ability to function and differentiate, ultimately affecting immunity, inflammation and tolerance. Different immune cell subsets have differing metabolic requirements. Macrophages, as the frontline, tissue-resident cells of the innate immune system, undergo profound metabolic reprogramming in response to environmental stimuli. To date, there has been little consideration how macrophage metabolism might be affected by humoral immunity. IgG antibodies are the soluble effector molecules of the adaptive humoral immune system. Fcγ receptors (FcγRs) mediate the cellular functions of IgG antibodies and are expressed on most immune cells including macrophages. FcγR cross-linking induced by IgG immune complexes (ICs) is important for defence against some infections but can also play a pathogenic role in autoimmunity. Here, I studied the metabolic reprogramming induced in macrophages by IgG IC ligation of FcγRs. I first investigated how FcγRs cross-linking might impact glucose metabolism. We show that macrophages undergo a switch to glycolysis in response to IgG IC stimulation. FcγR-associated glycolysis was dependent on the mammalian target of rapamycin (mTOR) and hypoxia-inducible factor (HIF)1α. Moreover, this glycolytic switch was required to generate a number of pro-inflammatory mediators and cytokines. Inhibition of glycolysis, or genetic depletion of HIF1α in macrophages resulted in the attenuation of IL1β and other inflammatory mediators produced in response to IgG IC in vitro. To determine the relevance of these observations to responses to IgG IC in vivo and, in particular, to IC-associated tissue inflammation in autoimmune diseases such as system lupus erythematosus (SLE), I developed three models to interrogate tissue macrophages. Following administration of IC to peritoneal macrophages, I observed IL1β-associated neutrophil recruitment that was abrogated by inhibiting glycolysis, or in the presence of HIF-1a deficiency. Similarly, following administration of intravenous IC, or nephrotoxic serum, kidney macrophage activation was abrogated by glycolysis inhibition or by myeloid HIF-1a deficiency. Together my data reveal the cellular molecular mechanisms required for FcγR-mediated metabolic reprogramming in macrophages and define a novel therapeutic strategy in autoantibody-induced inflammation. In the final part of the thesis I identified additional metabolic pathways that were altered by FcγR ligation, including cholesterol biosynthesis and fatty acid biosynthesis. This has important implications for protective immune responses and autoimmune susceptibility, since a number of intermediates in these pathways can directly regulate and contribute to immune responses. In summary, I have demonstrated the metabolic alterations triggered by FcγR ligation, reveal the cellular molecular mechanisms required for FcγR-mediated cellular respiration reprogramming in macrophages and define a potential therapeutic target in autoimmunity.

Le CTLA4 permet de maintenir la tolérance du soi et prévient le développement d’auto-immunités. Contenu au sein de vésicules intra-cytoplasmiques des lymphocytes T au repos, le CTLA4 est exprimé à la membrane plasmique suite à l’activation du TCR, on le qualifie de rétrocontrôle inhibiteur du système immunitaire (ICB). L’anticorps bloquant le CTLA4, l’ipilimumab induit un contrôle immunitaire à long terme chez une fraction de patients atteints de mélanomes métastatiques. Deux études cliniques de phase III ont conduit à son autorisation de mise sur le marché dans le traitement du mélanome métastatique par la FDA et l’EMA en 2011. Cependant le blocage du CTLA4 est souvent associé au développement d’effets indésirables liés à l’immunité, irAEs, majoritairement au niveau de la peau et de l’intestin, deux sites colonisés par la flore microbienne. Afin de continuer le développement des ICB et des combinaisons de traitements, de nombreux efforts visent à découpler l’efficacité anti-tumorale de la toxicité associée à l’anti-CTLA4. Bien que la stimulation du système immunitaire soit responsable des effets thérapeutiques de l’anti-CTLA4, aucun biomarqueur immunologique d’efficacité n’a été décrit. Dans notre première étude nous avons étudié le mécanisme d’action de l’anti-CTLA4 et nous avons décrit un rôle de l’IL-2 et de ses récepteurs dans l’activité anti-tumorale de l’anticorps. Nous avons également décrit la fraction soluble du récepteur à l’IL-2, le sCD25 comme un biomarqueur potentiel de résistance au traitement. Une concentration élevée de sCD25 dans le sérum des patients atteints de mélanome prédit la résistance à l’ipilimumab. Dans notre second projet, nous avons révélé le rôle du microbiote intestinale et particulièrement de bactéries Gram négatives, des Bacteroides, dans l’efficacité anti-tumorale de l’anti-CTLA4. L’absence d’efficacité du blocage du CTLA4 chez les animaux dépourvus de flore intestinale peut être rétablie par l’administration de Bacteroides fragilis, ou bien de DC, ou encore de lymphocytes T spécifiques de B. fragilis, sans déclencher de colites. Ces travaux suggèrent de nouvelles stratégies thérapeutiques pour espérer améliorer la balance bénéfice / toxicité / coût de l’ipilimumab. / CTLA4, cytotoxic T lymphocyte antigen-4, which is present in the intracytoplasmic vesicles of resting T cells, is upregulated at the surface of activated T cells where it maintains self-tolerance and prevents autoimmunity. The CTLA4-blocking antibody, ipilimumab, induces immune-mediated long term control of metastatic melanoma in a fraction of patients, leading to its approval by the US Food and Drug Administration (FDA) and the European Medical Agency (EMA) in 2011 for the treatment of advanced metastatic melanoma. However, blockade of CTLA4 by ipilimumab often results in immune-related adverse events (irAEs) at sites that are exposed to commensal flora, namely the gut and the skin. Uncoupling efficacy from toxicity is a challenge for the development of immune checkpoint blockers and therapeutic combinations. Although ipilimumab undoubtedly exerts its therapeutic effects via immunostimulation, relevant immune biomarkers that predict treatment efficiency remain elusive. Firstly, we unravel a role for IL-2 and IL-2 receptors in the anticancer activity of CTLA-4 blockade. Importantly, our study provides an immunologically relevant biomarker, elevated serum sCD25, which predicts resistance to CTLA-4 blockade in patients with melanoma. Secondly, we show that the antitumor effects of CTLA4 blockade depend upon intestinal Gram-negative bacteria, mostly Bacteroides species. These bacteria accumulate at the bottom of the intestinal crypts and elicit an IL-12-dependent Th1 immune response specific for distinct Bacteroides species, both in tumor bearing mice and in cancer patients. CTLA4 blockade lost its anticancer efficacy in antibiotic-treated or germ-free mice. This defect could be overcome by oral administration of Bacteroides fragilis (Bf), immunization with Bf polysaccharides, or adoptive transfer of Bf-specific T cells, all of which in the absence of colitis. Our study unravels the key role of Bacteroides in the immunostimulatory effects of CTLA4 blockade, suggesting novel strategies for safely broadening its clinical use

Les douleurs neuropathiques sont associées dans la moelle épinière à des altérations neuronales et gliales. Ces cellules libèrent des médiateurs inflammatoires comme l'interleukine-6, jouant un rôle pro-nociceptif et qui active principalement la voie JAK/STAT3. Dans ce contexte, nous avons étudié l'implication éventuelle de la voie dans ce type de douleurs. Dans différent modèles de lésions de nerf périphérique chez le rat, la voie JAK/STAT3 spinale est activée de façon précoce et prolongée, surtout dans la microglie. L'inhibition de cette voie par un agent pharmacologique a démontré son implication dans la genèse de l'hypersensibilité douloureuse. Pour inhiber plus spécifiquement la voie JAK/STAT3, nous avons injecté dans la corne dorsale de la moelle épinière un vecteur lentiviral à fort tropisme glial (LV-SOCS3). L'injection préventive de ce vecteur chez des rats neuropathiques diminue l'expression d'IL-6, ATF3 et MCP-1 et réduit fortement l'hypersensibilité mécanique.

Favorisant plusieurs altérations physiologiques et autres conditions telle l'instabilité génomique, l'inflammation chronique joue un rôle central de l'initiation jusqu'au développement du cancer. Cette condition requiert la contribution de plusieurs types cellulaires et de médiateurs inflammatoires telle que la protéine transductrice du signal et activatrice de la transcription 3 (STAT3). Cette dernière est un médiateur majeur dans l'induction et le maintien d'un microenvironnement tumoral inflammatoire. En effet, la phosphorylation de STAT3 est essentielle à la régulation et à la transcription de plusieurs facteurs de croissance et cytokines incluant la cyclooxygénase-2 (COX)-2 et l'interleukine-6 (IL6), mais par son rôle de transducteur, elle répond aussi à plusieurs stimuli tant endogènes qu'environnementaux. Une des voies les plus importantes à cet effet est celle de JAK/STAT3. Une boucle rétroactive d'activation de STAT3 alimente d'ailleurs les processus impliqués dans le développement tumoral comme la prolifération, l'anti-apoptose, l'angiogenèse et la métastase. Les objectifs de notre étude sont, dans un premier temps, d'évaluer les effets de 5 polyphénols connus pour leur propriété anti-angiogénique; la lutéoline (Lut), l'apigénine (Api), l'épigallocatéchine gallate (EGCG), la delphinidine (Dp) et l'acide éllagique (EA), sur différentes étapes de l'angiogenèse déclenchée par l'IL-6 et d'en déterminer le mécanisme d'action au niveau moléculaire. Dans un deuxième temps, nous avons évalué chez les cellules souches mésenchymateuses (MSC) ayant un phénotype pro-inflammatoire induit par la concanavaline A (ConA), l'implication de la métalloprotéinase membranaire matricielle de type-1 (MT1-MMP) dans l'activation de STAT3 et l'expression de COX-2. Les résultats ont montré principalement que la Lut et l'Api inhibent très significativement la prolifération, la migration et la tubulogenèse des cellules endothéliales (EC) induite par l'IL-6 via la voie JAK/STAT3. En deuxième lieu, chez les MSC, la MT1-MMP semble être un contributeur important dans le phénotype pro-inflammatoire et implique également la voie JAK/STAT3. De façon inattendue l'inactivation de STAT3 potentialise l'expression de COX-2. Étant donné que les MSC sont recrutées aux sites inflammatoires de plusieurs cancers, ces résultats confirment l'importance de la MT1-MMP dans la régulation de la signalisation intracellulaire pro-inflammatoire des MSC. L'action double de STAT3 régulé par la MT1-MMP, montre son rôle majeur comme contributeur dans l'équilibre de l'expression de COX-2. Ce mécanisme permettrait ainsi aux MSC de s'adapter au microenvironnement inflammatoire pro-tumoral. Connaissant la diversité des polyphénols d'origine alimentaire et leur potentiel anti-inflammatoire, anti-angiogénique et anticancéreux on a aussi montré dans le cadre de cette étude que le potentiel de l'activité anti -inflammatoire de la Lut et d'Api permet, en partie d'expliquer leur activité anti-angiogénique et anti-cancer. Ainsi, ces flavones pourraient non seulement servir de base de recherche d'agents thérapeutiques anti-angiogéniques minimisant la résistance aux agents chimiothérapeutiques, mais aussi mettre en lumière le rôle majeur de l'alimentation dans la prévention du cancer. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : STAT3, MT1-MMP, angiogenèse, inflammation, IL6, COX-2

L’approche Module X a été créée dans le but de concevoir de petits peptides modulateurs ayant des propriétés allostériques. Module X reproduit de petites parties des portions extracellulaires flexibles des récepteurs. Ces petits peptides vont interagir en s’interposant entre deux sous unités ou entre deux régions de la même sous-unité qui interagissent par des liens hydrogènes, des ponts salins ou des liens disulfure. Ces régions sont spécialement choisies à l’extérieur du domaine de liaison du ligand orthostérique et sont situées dans les régions inter domaines, la portion juxta membranaire ou dans les boucles. Étant donné que les boucles sont exposées durant les changements de conformation, une séquence peptidique reproduisant certaines régions de ces boucles pourrait s’insérer à un endroit approprié dans la structure où se lier à son partenaire de signalisation dans le complexe protéique, ce qui aurait comme effet de déplacer l’équilibre de l’ensemble vers un état particulier et modulerait ainsi la signalisation. De cette façon, certaines voies de signalisation pourraient être partiellement inhibées tandis que d’autres voies ne seraient pas touchées puisque le ligand orthostérique pourrait toujours se lier au récepteur. Dans une première étude, nous avons conçu des peptides inhibiteurs du récepteur de l’interleukine 1 (IL-1R/IL-1RAcP) plus précisément en reproduisant des régions flexibles de la protéine accessoire, sous-unité signalisatrice du récepteur. IL-1 est un médiateur majeur de l’inflammation, mais le seul antagoniste disponible est l’analogue naturel de IL-1, IL-1Ra qui compétitionne avec IL-1 pour le site de liaison sur le récepteur. Nous avons conçu plusieurs peptides à partir des boucles de la protéine accessoire. Un de ces peptides, rytvela (101.10) a démontré des propriétés de non-compétitivité et de sélectivité fonctionnelle caractéristiques des modulateurs allostériques. 101.10 bloque la prolifération des thymocytes et la synthèse de PGE2 avec un IC50 de 1 nM mais une efficacité de 100 % et 45 % respectivement et ne déplace pas IL-1 radioactif dans des essais de radioliaisons. De plus, 101.10 n’a qu’un effet minime sur l’affinité de IL-1 pour son récepteur. 101.10 démontre, de plus, une activité inhibitrice in vivo dans des modèles d’inflammation de l’intestin chez le rat (efficacité supérieure aux corticostéroïdes et à IL-1Ra) et de dermatite chez la souris de même que dans un modèle d’hyperthermie induite par IL-1. La deuxième étude démontre que Module X peut être utilisé pour concevoir des inhibiteurs pour une autre grande famille de récepteurs : les récepteurs couplés aux protéines G. La vasopressine joue un rôle important dans l’équilibre hydro-osmotique et un moindre rôle dans la vasomotricité. Six peptides ont été conçus à partir de régions juxta membranaires du récepteur de la vasopressine V2R. Le peptide le plus actif, VRQ397 (IC50 = 0,69 nM dans un modèle de vasorelaxation du crémastère), a démontré de la sélectivité fonctionnelle en inhibant la synthèse de prostacycline mais sans inhiber l’activation de la protéine Gs et la génération d’ AMP cyclique. Le peptide VRQ397 ne pouvait déplacer le ligand naturel AVP marqué radioactivement; de même VRQ397 radioactif ne se liait que sur V2R et non pas sur d’autres récepteurs de la même famille tel que V1R (récepteur de la vasopressine de type I). Ces études décrivent la caractérisation de petits peptides modulateurs de la signalisation de IL-1R et V2R et présentant des propriétés de modulateurs allostériques. / The Module X approach was conceived to generate small allosteric peptides that do not (by definition) compete with the natural ligand to inhibit or modulate signalling. Orthosteric inhibition blocks the entire signalling pathways while allosteric modulators will bind to another site on the target and show functional selectivity. By reproducing parts of the flexible regions (loops) of two receptors, the IL-1 and vasopressin receptors, we generated small peptides that showed allosteric properties. To prove our concept we started with a pro-inflammatory target: IL-1 receptor. Interleukin (IL)-1 is a major pro-inflammatory cytokine which interacts with the IL-1 receptor I (IL-1RI) complex, composed of IL-1RI and IL-1R accessory protein (IL-1RacP) subunits. Presently, there are no small antagonists of the IL-1RI complex. Given this void, we derived 15 peptides from loops of IL-1RacP, which are putative interactive sites with the IL-1RI subunit. Here we substantiate the merits of one of these peptides, rytvela (we termed, 101.10), as an inhibitor of IL-1R and describe its properties consistent with those of an allosteric negative modulator. 101.10 (IC50  1 nM) blocked human thymocyte proliferation in vitro, and demonstrated robust in vivo effects in models of hyperthermia and inflammatory bowel disease as well as topically in contact dermatitis, superior to corticosteroids and IL-1ra; 101.10 did not bind to IL-1RI deficient cells and was ineffective in vivo in IL-1RI knockout mice. Importantly, characterization of 101.10, revealed non-competitive antagonist actions and functional selectivity by blocking certain IL-1R pathways while not affecting others. The second study involved a representative of the biggest family of membrane proteins: G-protein coupled receptors. Vasopressin type 2 receptor (V2R) exhibits mostly important properties for hydro-osmotic equilibrium and to a lesser extent on vasomotricity. Drugs currently acting on this receptor are analogs of the natural neuropeptide, vasopressin (AVP), and hence are competitive ligands. Six peptides reproducing juxtamembranous regions of V2R were designed and screened; the most effective peptide, CRAVKY (labelled VRQ397), was characterized. VRQ397 was potent (IC50 = 0.69 ± 0.25 nM) and fully effective in inhibiting V2R-dependent physiological function (specifically DDAVP-induced cremasteric vasorelaxation; this physiological functional assay was utilized to avoid overlooking interference of specific signaling events). Dose-response profile revealed non-competitive property of VRQ397; correspondingly, VRQ397 bound specifically to V2R-expressing cells, could not displace its natural ligand, AVP, but modulated AVP binding kinetics (dissociation rate). VRQ397 exhibited pharmacological permissiveness on V2R-induced signals as it inhibited DDAVP-induced PGI2 generation, but not that of cAMP or recruitment of — arrestin2. Consistent with in vitro and ex vivo effects as a V2R antagonist, VRQ397 displayed anticipated in vivo aquaretic efficacy. Findings describe the discovery of potent and specific small (peptide) antagonists of IL-1RI and V2R with properties in line with an allosteric negative modulator.

L'interleukine-4, cytokine clef du système immunitaire, est l'une des composantesprincipales de la réponse humorale. Un variant d'épissage de l'IL-4 humaine, nommé IL-4δ2est caractérisé par une délétion de l'exon 2. L'expression d'isoformes de cytokines peut êtrespécifique d'un tissu, d'un stimulus ou d'un état pathologique. Un intérêt particulier leur estaccordé car leur présence ou leur niveau d'expression peut en faire des biomarqueurspotentiels de certains stades pathologiques. Ainsi, ce projet a été consacré à l'étude del'expression et de la fonctionnalité de l'IL-4δ2 dans le but de mieux caractériser son rôle ausein de la réponse immunitaire.Une étude cinétique des niveaux d'expression de l'interleukine-4 et de son variant,réalisée chez des donneurs sains, montre une expression de ces deux variants dépendante dudonneur. L'étude a été poursuivie pour déterminer le type cellulaire capable de produire l'IL-4δ2. Ainsi, l'IL-4δ2 ne semble pas être exprimée par les cellules CD4+ et CD8+ à l'inversedes granulocytes.La fonction agoniste ou antagoniste à l'IL-4, de l'isoforme δ2, sujette à controverse, ajustifié une exploration de sa fonctionnalité. Nous avons ainsi évalué la capacité de l'IL-4δ2 àactiver les voies de signalisation de l'IL-4. Une absence d'activation de mécanismescellulaires similaires à l'IL-4 nous suggère un potentiel rôle inhibiteur de ce variant.Au cours du travail sur l'IL-4δ2, un nouveau variant d'épissage de l'IL-4 a étédécouvert chez l'homme. Par épissage alternatif, un nouvel exon est retenu dans l'ARNm dece variant. L'étude de celui-ci nous a permis de proposer, pour cet ARNm, une dégradationpar le mécanisme de Nonsens-Mediated Decay (NMD). Cette découverte apporte un niveausupplémentaire dans la compréhension du système de régulation de l'IL-4.Ce sujet d'étude apporte de nouveaux éléments quant à l'expression et la fonction del'IL-4δ2. De plus, l'identification d'un nouveau variant d'épissage enrichit la connaissancesur la régulation de l'expression du gène de l'Il4. D'une façon générale, la prise en comptedes variants d'épissage des cytokines devrait permettre de mieux caractériser la réponseimmunitaire, essentielle dans un contexte de vaccinologie.

Mon projet de thèse a consisté en l'identification et la caractérisation moléculaire et immunologique de patients présentant une susceptibilité accrue aux infections fongiques par Candida sp. dans le syndrome Mendélien de candidose cutanéo-muqueuse chronique (CCMC).La CCMC est caractérisée par des infections persistantes ou récurrentes de la peau, des ongles et des muqueuses par les champignons Candida, principalement C. albicans. Elle est fréquemment associée à d'autres infections opportunistes dans certaines immunodéficiences primaires ou acquises, ou bien elle peut être associée à un tableau auto-immun. La CCMC peut finalement être isolée (CCMCi) sans autre tableau clinique sévère: la plupart des cas rapportés sont sporadiques, mais il existe également des cas familiaux avec une hérédité mendélienne autosomique principalement dominante (AD) ou plus rarement récessive (AR).Basés sur les données de la littérature, qui démontrent un rôle majeur de l'immunité dépendante des IL-17s dans la résistance aux infections mucocutanées vis-à-vis de C. albicans et nos résultats récents, qui démontrent un défaut de cette immunité dans certaines immunodéficiences primaires associées à une CCMC [les syndromes AD-HIES et AR APS-1, ainsi que chez les patients déficients en CARD9, nous avons émis l'hypothèse que parmi les patients atteints de CCMCi, certains pourraient présenter un défaut génétique affectant spécifiquement l'immunité IL-17-dépendante. Au début de ma thèse, j'ai participé à l'identification des deux premières étiologies génétiques de la CCMCi : le défaut autosomique récessif (AR) complet en IL-17RA et autosomique dominant (AD) en IL-17F. Plus récemment, j'ai identifié la troisième et la plus fréquente étiologie génétique de la CCMC par l'identification de mutations gain de fonction dans le gène STAT1 suite à une approche explorant l'ensemble du génome (séquençage de l'ensemble des exons). Ces mutations engendrent une " hyper-réponse " aux interférons de type I et II et à l'IL-27 qui inhibent la différentiation des lymphocytes T sécréteurs d'IL-17, impliqués dans l'immunité mucocutanée vis-à-vis de C. albicans chez l'homme.En conclusion, nous avons identifié, en 2011, des trois premières étiologies génétiques de la CCMCi, avec les défauts AR en IL-17RA, AD en IL-17F et des mutations gain-de-fonction de STAT1, toutes associées à un défaut de l'immunité dépendante de l'IL-17. Des mutations gain-de-fonction de STAT1 représentent à ce jour la cause génétique la plus fréquente de la CCMCi avec au total 94 patients rapportés dans la littérature depuis 2011. Nous avons ainsi démontré que la CCMCi est une immunodéficience primaire, associée à un défaut de l'immunité réalisée par les IL-17s. Ces travaux ont des implications majeures dans le domaine immunologique avec la description et la caractérisation des mécanismes biologiques impliqués dans l'immunité protectrice spécifique de C. albicans et une meilleure compréhension des mécanismes physiopathologiques associés à une susceptibilité accrue aux infections fongiques, dans des conditions naturelles d'infection ; et dans le domaine médical, avec la possibilité de diagnostics moléculaires, un conseil génétique en cas de diagnostic positif, une meilleure prise en charge des patients.

La voie de signalisation impliquant l’interleukine (IL)-22 a un rôle majeur dans le maintien des fonctions de barrière des surfaces exposées du corps humain. Elle est indispensable pour la promotion de l'immunité antimicrobienne épithéliale, de l'inflammation et de la réparation tissulaire. Des situations pathologiques impliquant une altération de cette voie de signalisation ont déjà été décrites, mais rarement au niveau pulmonaire. Ce travail étudie cette voie de signalisation dans trois pathologies respiratoires. Lors de la broncho-pneumopathie chronique obstructive, un excès de sécrétion de protéases à sérine secondaire au recrutement de neutrophiles est responsable d’une protéolyse du récepteur à l’IL-22. Cette protéolyse inhibe les mécanismes de défense épithéliale dépendante de l’IL-22. Lors d’infection pulmonaire à P. aeruginosa, un facteur de virulence sécrété par cette bactérie dégrade l’IL-22 et inhibe la sécrétion épithéliale de peptides antimicrobiens. Enfin, une surexpression du récepteur à l’IL-22 a été observée dans le cancer du poumon non à petites cellules. Cette surexpression est associée à une surmortalité. / The (interleukin) IL-22/IL-22 receptor (R) pathway is critical in the maintenance of barrier function at exposed surface of the body. This pathway is also essential to promote innate mucosal immunity, inflammation and tissue homeostasis. Dysregulation of IL-22/IL-22R pathway has been described in human diseases, but has been barely studied in respiratory pathologies. This work reveals three lung diseases with altered IL-22/IL-22R pathway. During chronic obstructive pulmonary disease, the proteolytic action of neutrophil-derived enzymes cleave the IL-22R and inhibit IL-22-mediated epithelial cell response. Next, we demonstrated that P. aeruginosa used its own proteolytic system to escape from host defenses through the proteolysis of IL-22 leading to negative regulation of antimicrobial peptides. Finally, we observed that higher IL-22R expression is correlated with squamous cell lung carcinoma and is associated with increase mortality.