Le polymorphisme et le polygénisme des complexes majeurs d’histocompatibilité (CMH) limitent les succès de la transplantation. En effet, les disparités, tant d’antigènes mineurs que majeurs, exposent le patient transplanté au risque de rejet et imposent l’administration d’un traitement immunosuppresseur. Ce dernier affecte de façon non spécifique l’ensemble des réponses immunitaires et augmente le risque d’infections mortelles et de cancers. En outre, ce traitement ne semble pas prévenir le rejet chronique. Des découvertes récentes ont confirmé l’existence de lymphocytes appelés régulateurs (Tregs) dont le rôle est de garantir l’homéostasie des réponses immunes afin qu’elles ne deviennent incontrôlées et pathologiques. Les Tregs classiquement décrits expriment de manière constitutive l’antigène CD4+, la chaîne alpha du récepteur de l’interleukine (IL)-2 (CD25) et le facteur de transcription Foxp3. Ils représentent 5 à 10% des lymphocytes CD4+ totaux. Les Tregs sont capables de réguler des lymphocytes alloréactifs et ont été décrits comme responsables du maintien de la tolérance d’allogreffe chez la souris. Mais jusqu'alors, les modèles employés pour démontrer l'importance des Tregs en transplantation utilisaient soit un traitement immunosuppresseur transitoire, soit des transferts de cellules T dans des souris lymphopéniques. Toutefois, ces derniers ne permettent pas de distinguer l'effet des Tregs sur la prolifération homéostatique des lymphocytes effecteurs de leur effet sur la réponse allogénique. Dans notre travail, nous montrons que les Tregs jouent un rôle prépondérant dans l’acceptation spontanée d’allogreffes en l’absence d’immunosuppresseur et en dehors d’un contexte lymphopénique chez la souris. En effet, la déplétion des Tregs du receveur par l’administration d’anticorps anti CD25 amplifie les réponses allogéniques de type Th1 et Th2 et, par conséquent, déclenche le rejet d’allogreffe. Les propriétés régulatrices des Tregs ne sont cependant pas illimitées. En effet, dans un second travail, nous décrivons, d’une part, leur incapacité à contrôler la production d’IL-17 par des lymphocytes CD4+CD25pos mémoires et, d’autre, part leur implication directe dans la différenciation de cellules Th17 au départ de lymphocytes CD4+CD25neg alloréactifs. Nous concluons donc que si les Tregs naturellement présents chez le receveur jouent un rôle primordial dans la protection du greffon contre des réponses de type Th1 ou Th2, ils pourraient néanmoins favoriser une voie alterne du rejet d’allogreffe dépendante de l’IL 17. / Major histocompatibility complex (MHC) polymorphism is a major hindrance to transplantation success. Both minor and major antigen disparities between donor and recipient increase the risk of transplant rejection. This is thwarted by the administration of an immunosuppressive therapy that unspecifically affects all immune responses therefore increasing the risk of infections and cancers. Besides, this treatment does not seem to prevent chronic rejection. Recent studies have confirmed the existence of lymphocytes called regulatory T cells (Tregs), whose role is to maintain the general immune homeostasis and to protect the individual from autoimmune diseases. The classically described Tregs express constitutively the CD4 antigen, the alpha chain of the interleukin (IL)-2 receptor (CD25) and the transcription factor Foxp3. They represent 5 to 10% of total CD4+ T cells. Tregs are able to control alloreactive responses and were described to be responsible for the maintenance of allograft tolerance in mice. So far, the tolerogenic capacities of Tregs have been demonstrated either in mice treated with immunomodulatory antibodies (induced Tregs) or by adoptive co-transfer of Tregs and effector cells into lymphopenic mice. However, the latter has the disadvantage of not being able to distinguish the effect of Treg on lymphopenia-induced homeostatic proliferation from their effect on alloreactive responses. Herein, we show that Tregs play a crucial role in spontaneously accepted allografts in the absence of immunosuppressive therapy and in non-lymphopenic condition. Indeed, the depletion of the recipient’s Tregs through the administration of an anti-CD25 antibody enhances type Th1 and type-Th2 allogeneic responses, consequently triggering allograft rejection. However, the regulatory properties of Tregs are not unlimited. Indeed, we found that Tregs are unable to control allogeneic IL-17 production by memory CD4+ T cells and are even necessary for de novo Th17 differentiation. We conclude, therefore, that Tregs naturally present in the recipient play a critical role in protecting the allograft. Nevertheless, despite this context of regulation, IL-17-producing alloreactive T cells, beyond the control of Tregs, could mediate an alternative pathway of allograft rejection.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La synapse immunologique est une structure qui se forme à l’interface entre un lymphocyte T et une cellule présentatrice d’antigène lors de la reconnaissant d’un antigène étranger spécifique. Cette plate‑forme est actuellement considérée comme le lieu d’où est déclenchée la cascade de signalisation moléculaire conduisant à l’activation lymphocytaire. Les travaux présentés dans ce manuscrit décrivent un autre pôle de signalisation localisé sur le lymphocyte T, à l’opposé de la zone de contact. Ce pôle a été nommé antisynapse. On peut détecter cette structure dans la première minute avant le contact, avant l’apparition de la synapse immunologique. Elle contient les composants classiquement décrit à la synapse immunologique. Sa formation est indépendante de la reconnaissance d’antigène et déclenchée par l’adhésion entre les cellules. Plusieurs fonctions potentielles sont étudiés, l’antisynapse agit notamment comme un réservoir de molécules qui sont transférées à la synapse immune de manière dépendante des microtubules. L’antisynapse peut également être considérée comment une pre-synapse déclenchée avant la reconnaissance d’antigène. / The immunological synapse forms at the interface between a T cell and an antigen-presenting cell after foreign antigen recognition. The immunological synapse is considered to be the site where the signaling cascade leading to T lymphocyte activation is triggered. In this manuscript, we show that another signaling region can be detected before formation of the synapse at the opposite pole of the T cell. This pole has been named antisynapse. This structure appears during the first minute after the contact forms, is transient and contains all the classic components that have been previously described at the immunological synapse. Its formation is independent of antigen recognition but is driven by adhesion itself. Some potentials functions à discussed here, it constitutes a reservoir of signaling molecules that are potentially ready to be sent to the immunological synapse through a microtubule-dependent pathway. The antisynapse can thus be considered as a pre-synapse that is triggered independently of antigen recognition.

Lors d’une réponse immune, les lymphocytes T et les cellules présentatrices d’antigènes (CPA) interagissent entre elles. La synapse immunologique (SI), interface de contact entre les deux cellules, est le site où une cascade de signalisation se met en place. Les lymphocytes T subissent alors un profond réarrangement au niveau de la membrane plasmique et du cytoplasme : les protéines impliquées dans cette signalisation sont alors recrutées à la synapse immunologique. Nous nous intéressons à une nouvelle structure appelée “l’antisynapse” qui se localise au pôle opposé à celui de la synapse immunologique. L’objectif de notre étude est de déterminer la composition de cette nouvelle structure et sa cinétique d’apparition et de disparition. Afin d’étudier cette structure, nous faisons des conjugués in vitro entre des CPA et des lymphocytes T et nous observons la formation de ces contacts sur cellules vivantes ou cellules fixés. L’antisynapse est composée de molécules de signalisations que l’on retrouve classiquement à la synapse immunologique, tels que LAT, CD3, lck ou la PI3K. Grâce à la sonde fluorescente ROZA récemment développée au laboratoire1, nous avons montré que la kinase ZAP-70 est activée à l’antisynapse. Ces observations sont cohérentes avec le fait que nous avons déjà observé la présence de protéines avec des tyrosines phosphorylées à ce pôle. Cette structure précoce et transitoire s’observe fréquemment et apparaît très souvent avant que la synapse ne puisse être détectée. Son apparition est indépendante de la signalisation en aval du TCR et peut être déclenchée par un signal d’adhésion. D’autre part, le cytosquelette de microtubules semble jouer un rôle majeur dans sa disparition. Le rôle de l’antisynapse est toujours en cours d’étude mais nous avons déjà pu montrer qu’elle constituait un point de stockage pour les protéines destinées à former la synapse immunologique au moment de sa formation. Grâce à cette structure nous essayons de mieux comprendre comment le signalosome s’assemble dans la cellule T. Nous voulons également comprendre comment une telle structure peut apparaître aussi rapidement et quelles sont les voies de signalisation mises en jeu dans sa formation. / During the immune response, T lymphocytes and antigen presenting cells (APC) are known to develop strong interactions. The immunological synapse (IS), structure established at the interface between the two cells, is the site where a cascade of signaling events is initiated and may lead to a physiological response. T lymphocyte undergoes a profound rearrangement in the plasma membrane and in the cytoplasm: proteins which are involved in the signaling are recruited to the immunological synapse. We have recently described a new structure that we have called antisynapse (ASI), located at the cell pole opposite to the synapse1. The purpose of this work is to characterize the components of this new structure and their kinetic of appearance and disappearance. To study this structure, we made in vitro contact between APC and T lymphocytes and we observed these conjugates either in live or fixed conditions. Surprisingly, the antisynapse contains most of the signaling molecules classically reported as components of the immunological synapse such as LAT, CD3, Lck or PI3K. By using the fluorescent probe ROZA that we recently developed1, we have shown that ZAP-70 is activated at the antisynapse. This observation is consistent with the fact that we have also observed the presence of tyrosine-phosphorylated proteins at the ASI. Interestingly, we have observed that LFA-1, a protein involved in the adherence, is also found at the ASI. Our results indicate that this transient structure develops frequently and appears rapidly after the contact between the T cell (around one minute) and the APC. Surprisingly, antisynapse formation is independent on TCR signaling but is triggered by adhesion. Furthermore, it disappears using the microtubule network. The role of the antisynapse is currently under investigation but we have shown that it constitutes a stock of proteins ready to go to the forming immune synapse. We currently try to take advantage of this structure to better understand how the T cell signalosome may assemble and to find out if, functionally, the T cell takes advantage of this structure. We also try to understand how this paradoxical structure can appear so rapidly and what are the signaling pathways involved in its establishment.

Modulation de la réponse lymphocytaire T par IL4I1 - RESUME : L’enzyme Interleukin-four Induced Gene 1 (IL4I1), qui dégrade la phénylalanine, est exprimée par des cellules présentatrices d’antigène (CPA) en réponse à des stimuli pro-inflammatoires. Elle affecte la prolifération et les fonctions lymphocytaires T et pourrait donc participer au rétrocontrôle des réponses immunitaires. Cependant, les mécanismes d’action d’IL4I1 restent encore mal connus. Mon projet de thèse a comporté deux axes. Dans un premier axe, j’ai participé à la caractérisation du rôle d’IL4I1 dans la différenciation des lymphocytes T CD4+ naïfs en lymphocytes T régulateurs et T auxiliaires effecteurs. Dans mon deuxième axe, qui représente la majeure partie de mon travail, j’ai analysé l’action d’IL4I1 sur les évènements précoces de l’activation T. J’ai observé qu’IL4I1 inhibe la phosphorylation de ZAP70 dès les premières minutes d’activation. Ce défaut se propage aux trois voies de signalisation principales : la voie calcique, la voie des MAP kinases et la voie NFκB. Elle retentit secondairement sur la capacité à former des synapses avec les CPA, ainsi que sur l’expression de différents marqueurs membranaires d’activation. L’activité enzymatique d'IL4I1 n’est pas responsable du défaut d’activation observé. L’étude des synapses CPA-T a montré une polarisation des vésicules de sécrétion contenant IL4I1 en direction de la cellule T ainsi qu’occasionnellement leur présence au contact du lymphocyte T. Des expériences complémentaires confirment la fixation d’IL4I1 sur les lymphocytes T. Ces données suggèrent un nouveau mécanisme d’action d’IL4I1 dépendant de sa liaison à un récepteur membranaire de la cellule T. - Mots clefs : Interleukin-4 induced gene 1 (IL4I1), enzyme immunosuppressive, signalisation du lymphocyte T / Modulation of the T cell response by IL4I1 - SUMMARY: The enzyme Interleukin-four Induced Gene 1 (IL41I), which degrades phenylalanine, is expressed by antigen presenting cells (APC) in response to pro-inflammatory stimuli. IL4I1 modifies the proliferation and function of T lymphocytes, and may participate in the negative feedback of the immune response. Its mechanism of action remains poorly understood.My thesis project included two tasks. In the first task, I participated in the characterisation of the role of IL4I1 in naive CD4+ T cell differentiation into regulatory and helper T lymphocytes. In the second task, and the main part of my thesis, I have studied the effect of IL4I1 on early T cell activation. I observed that ZAP70 phosphorylation was rapidly decreased after TCR stimulation. This alteration was transmitted to the three main downstream signalling pathways: calcium fluxes, the MAP kinase pathway, and the NFκB pathway. The enzymatic activity of IL4I1 was not responsible for the observed decreased activation. Analysis of the APC-T cell synapse showed the polarised secretion of IL4I1 toward the T cell. Labelling of IL4I1 was sometimes detected directly on T lymphocytes. Complementary experiments indicate that IL4I1 binds to T lymphocytes. These data suggest a new mechanism of action of IL4I1 dependent on its ability to bind a membrane receptor on T lymphocytes. - Key-words: Interleukin-4 induced gene 1 (IL4I1), Immunosuppressive Enzyme, T lymphocyte signalling.

Le cancer colorectal est une affection multifactorielle qui conjugue des anomalies épigénétiques et des altérations moléculaires à une déstabilisation du génome. En dehors de deux processus bien établis, l’instabilité des microsatellites et l’instabilité des chromosomes, la déstabilisation du génome peut être consécutive à la réexpression d’éléments génétiques mobiles, HERV et LINEs-­‐1. Les HERVs ont un potentiel de modulation de l’immunité qui pourrait contrôler les réactions de l’hôte dans le processus de la carcinogenèse. Compte tenu du rôle que pourrait jouer les HERV, nous avons voulu déterminer la relation entre l’infiltrat lymphocytaire intratumoral et les différentes caractéristiques moléculaires des tumeurs. L’infiltrat lymphocytaire intratumoral a été évalué pour trois marqueurs (CD3, CD8 et CD45RO). Les marqueurs moléculaires analysés ont été : les mutations des gènes B-­‐raf, k-­‐ras et Pi3K, le statut des microsatellites, la méthylation de MLH1 et des LINEs-­‐1, un polymorphisme de C-­‐met et de HLA-­‐G. Ces marqueurs ont été comparés à la prévalence de la délétion du locus Apobec 3 pour une cohorte de 135 patients porteurs de cancer colorectal. / Colorectal cancer is a multifactorial disease associated to epigenetic abnormalities and molecular alterations inducing a destabilization of the cellular genome. Besides two well-­established processes, microsatellite instability and chromosome instability, the destabilization of the genome may follow mobilisation of endongenised mobile genetic elements, such as HERV or LINEs-­‐1. HERV have a potential to modulate immune response, which suggests that they could contribute to the process of carcinogenesis. We thus wanted to determine the relationship between intratumoral lymphocytic infiltration and the different molecular characteristics of tumours, taking into account factors that could influence the expression of HERV, such as the frequently observed deletion of a locus on 22q13 containing the Apobec 3 gene family. The intratumoral lymphocytic infiltration was assessed for three markers (CD3, CD8 and CD45RO). The molecular markers analysed were: the mutations of B-­‐raf, K-­‐ras and Pi3K genes, the instability status of microsatellites, the methylation of MLH1 and LINEs-­‐1, a polymorphism in C-­‐met and in HLA-­‐G. These markers were linked to the deletion of the locus containing Apobec 3 genes, in a cohort of 135 colorectal cancer patients.

Une réponse immunitaire efficace contre un large spectre de pathogènes ou contre des cellules tumorales nécessite l’activation des lymphocytes T CD4+. L’engagement du récepteur T par un peptide antigénique apprêté sur les produits de classe-II du complexe majeur d’histocompatibilité (peptide-CMH, pCMH) portés par une cellules présentatrices d’antigène (CPAg), conduit à de nombreux remaniements du lymphocyte T. Il s’établit notamment à l’interface entre le lymphocyte T et la CPAg, une structure spécialisée qui est la synapse immunologique (ou synapse immune). La synapse est le siège d’événements de signalisation intenses où diverses molécules de signalisation nécessaires l’amplification et la diversification du signal provenant du TCR sont recrutées. Ces évènements de signalisation sont régulés par l’adaptateur transmembranaire LAT (« Linker for Activation of T cells ») qui est présent à la membrane plasmique ainsi que dans des compartiments intracellulaires. La fraction intracellulaire de LAT est recrutée à la synapse immune et il est proposé que ces compartiments vésiculaires participent à la signalisation lymphocytaire T. L’objectif de ce travail de thèse a été de déterminer les voies de trafic intracellulaire nécessaires au recrutement de la fraction intracellulaire de LAT à la synapse immunologique et de comprendre le rôle de ce transport dans l’activation et la réponse lymphocytaire T. Par des approches d’extinction de l’expression de différentes molécules de transport intracellulaires dans les cellules T Jurkat ou des lymphocytes T CD4+ primaires humains ou par l’utilisation de souris Knock-Out (KO), nous avons mis en évidence plusieurs voies de transport impliquées dans le transport de LAT. Nous avons ainsi mis en évidence que le recrutement de LAT à la synapse immunologique nécessite une voie de sécrétion dépendante de la protéine SNARE vésiculaire VAMP7. L’analyse plus avant du transport de LAT a par ailleurs permis de montrer que LAT est présente dans des compartiments de recyclage alors que VAMP7 est principalement localisée dans l’appareil de Golgi. L’étude de la petite GTPase Rab6 et de la protéine t-SNARE syntaxine-16 qui sont impliquées dans des voies de transport rétrograde entre les endosomes de recyclage et l’appareil de Golgi, a permis de dévoiler que cette voie de transport est requise dans le recrutement de LAT à la synapse immunologique, ainsi qu’à la réponse lymphocytaire T in vitro, ex vivo et in vivo. Enfin, le rôle de la protéine de transport intraflagellaire IFT20, qui a déjà été mis en cause dans le transport du TCR, a été analysé chez la souris et a également montré des défauts de recrutement de LAT à la synapse et dans l’activation lymphocytaire T ex vivo et in vivo. Nos résultats mettent ainsi en évidence que la régulation du transport intracellulaire dans les lymphocytes T joue un rôle crucial dans l’activation lymphocytaire T. Nous proposons ainsi un modèle dans lequel LAT est constitutivement internalisé depuis la membrane plasmique et poursuit une voie de recyclage dépendante de l’appareil de Golgi qui contient la machinerie de sécrétion associé à VAMP7. Cette voie de transport intracellulaire, conditionnerait la resécrétion polarisée de LAT à la synapse immunologique dans les conditions d’activation et une réponse lymphocytaire T robuste. / The immune response against a broad spectrum of pathogens or against tumor cells requires the CD4 + T lymphocytes activation. The triggering of T Cell Receptor (TCR) by peptide-MHC through antigen-presenting cells (APC) leads to numerous T-cell remodeling and the establishment of a specialized structure at the interface between the T lymphocyte and the APC: the immunological synapse. The synapse is the site of intense signaling events where various signaling molecules are recruited in order to amplify and diversify the signal initiated by the TCR. These signaling events are regulated by the transmembrane adapter LAT ("Linker for activation of T cells") which is present at the plasma membrane as well as in intracellular compartments. The intracellular fraction of LAT is recruited at the immune synapse and it is proposed that these vesicular compartments participate in T lymphocyte signaling. The objective of this thesis work was to determine the intracellular trafficking pathways required for the recruitment of the intracellular pool of LAT to the immunological synapse and understand the role of this transport in T cell activation and response. By silencing the expression of different intracellular transport molecules in Jurkat T cells or primary human CD4 + T lymphocytes, or by using Knock-Out (KO) mice, we have highlighted several trafficking pathways involved in the transport of LAT to the immune synapse. We have demonstrated that the recruitment of LAT to TCR activation sites requires a secretion pathway dependent on the vesicular SNARE protein VAMP7. Further analysis of the transport of LAT showed that LAT is present in recycling compartments whereas VAMP7 is mainly located in the Golgi apparatus. The study of the small GTPase Rab6 and the t-SNARE syntaxin-16 protein that are involved in the retrograde transport pathways between the recycling endosomes and the Golgi apparatus, demonstrated that this route of transport is required for the recruitment of LAT to the immunological synapse and for T lymphocyte response in vitro, ex vivo and in vivo as well. Finally, the role of intraflagellar transport protein IFT20, which has already been implicated in the transport of TCR, was analyzed in mice and also showed defects in LAT recruitment to synapse and T lymphocyte activation ex vivo and in vivo. Our results thus show that the regulation of intracellular transport plays a crucial role in T lymphocyte activation. We thus propose a model in which LAT is constitutively internalized from the plasma membrane and pursues a Golgi-dependent recycling pathway that contains the secretion machinery associated with VAMP7. This intracellular transport pathway would thus allow the polarized LAT re-secretion to the immunological synapse under activation conditions and a robust T lymphocyte response.

Véritable immunothérapie adoptive, l’allogreffe de Cellules Souches Hématopoïétiques (CSH) est destinée à prévenir la rechute d’une hémopathie maligne grâce au combat immunologique du greffon contre la maladie (effet GVL, Graft Versus Leukemia), dans lequel les lymphocytes T apportés par le greffon sont déterminants. Ils peuvent aussi compromettre le résultat escompté, en induisant une réaction du greffon contre l'hôte (GVH, Graft Versus Host) qui reste une complication redoutée de l’allogreffe. Dans une précédente étude prospective portant sur 62 couples donneur/receveur nous avons pu étudier l'impact de la composition du greffon en cellules T de phénotypes naïfs et mémoires sur le devenir des receveurs d’allogreffes à partir d'un donneur HLA-identique apparenté ou non; et nous avons pu démontrer qu’une proportion élevée de lymphocytes T CD4+CCR7+ dans le greffon était un facteur de risque de la survenue, la précocité et la sévérité de la GVH aiguë, sans influence sur la GVH chronique ou la rechute. Dans le but de séparer l’effet GVL de la GVH, nous avons voulu à travers des travaux de cette thèse, étudier le concept d’une T déplétion partielle et sélective du greffon en lymphocytes T CD4+CCR7+. Nous travaux se sont scindés en trois parties :1) Au plan clinique, nous avons pu confirmer nos précédents résultats sur une cohorte additionnelle de 137 patients. Non seulement, nous avons confirmé qu’une proportion élevée de lymphocytes T CD4+CCR7+ dans le greffon était un facteur de risque de la survenue, de la GVH aiguë, mais également, nous avons observé un effet préférentielle de la sous-population naïve des lymphocytes T CD4+ sur l’incidence de la GVH aiguë. Bien entendu, aucun impact sur l’incidence de la rechute post-allogreffe n’a été enregistré.2) Dans un modèle expérimental utilisant des cultures lymphocytaires en présence des cellules dendritiques provenant des six couples (frère/sœur) HLA-identiques, nous avons pu démontrer que les lymphocytes T CD4+ naïfs déclenchaient la réponse allogénique la plus importante et avec un degré moindre les cellules mémoires centrales par rapport aux effecteurs mémoires T CD4+. Ces résultats non seulement, valident in vitro les constatations cliniques mais aussi mettent l’accent sur le rôle prépondérant des lymphocytes T naïfs dans l’alloréactivité, notamment en situation de compatibilité HLA.3) Nous avons dans la troisième partie pu démontrer qu’une déplétion partielle sélective des greffons en lymphocytes T CD4+CCR7+ n’altère pas la réponse immunologique secondaires vis-à-vis des virus.La suite de nos travaux se focalise sur l’effet de la déplétion partielle sélective des greffons en lymphocytes T CD4+CCR7+ sur la réaction anti-tumorale du greffon dans la situation HLA compatibilité chez l’homme.Nos résultats constituent une pierre angulaire dans le concept de déplétion partielle sélective des greffons en lymphocytes T CD4+CCR7+, ex vivo chez l’homme, en vue de réduire l’incidence de la GVHD sans altérer la réponse anti-infectieuse ou tumorale du greffon notamment chez les donneurs présentant un taux élevé de lymphocytes T CD4+ naïfs et/ou mémoire centrale . / A genuine adoptive immunotherapy, Haematopoietic Stem Cell (HSC) allotransplantation aims to prevent the recurrence of a malignant blood disease via an immunological action of the graft against disease (GVL or Graft Versus Leukaemia effect), in which the T lymphocytes supplied by the transplant play a key role. They may also compromise the targeted result, by triggering a GVH (Graft Versus Host) reaction, which remains a serious complication of allotransplantation. In a previous prospective study conducted in 62 donor/recipient pairings, we examined the impact of the transplant\\\'s naive and memory phenotype T cell composition on the fate of recipients of allotransplants from an HLA-identical donor, related to the recipient or otherwise. We demonstrated that a high proportion of CD4+CCR7+ T lymphocytes in the transplant was a risk factor for the development, early onset and severity of acute GVHD, with no influence on chronic GVHD or recurrence. With the objective of separating the GVL effect from the GVH effect, we wanted to investigate the concept of partial and selective CD4+CCR7+ T cell depletion of the graft in the studies conducted as part of this research. Our studies were split into three parts:1) Clinically, we confirmed our previous results in an additional cohort of 137 patients. In addition to confirming that a high proportion of CD4+CCR7+ T lymphocytes in the transplant was a risk factor for the development of acute GVH, we also observed a preferential effect of the naive CD4+T lymphocyte sub-population on the incidence of acute GVHD. Obviously, no impact on the incidence of post-allotransplantation recurrence was recorded.2) In an experimental model using lymphocyte cultures in the presence of dendritic cells taken from six HLA-identical pairings (brother/sister), we demonstrated that naive CD4+ T lymphocytes triggered the greatest allogenic response and, to a lesser degree, central memory cells compared to effector memory CD4+ T cells. Not only do these results validate the clinical observations made in vitro, they also highlight the dominant role of naive T lymphocytes in alloreactivity, particularly in situations of HLA incompatibility.3) In the third part, we demonstrated that selective partial CD4+CCR7+ T cell depletion of the transplants does not impair the secondary immunological response to viruses.The next phase of our research focuses on the effect of selective partial CD4+CCR7+ T cell depletion of grafts on the transplant's anti-tumoural reaction in situations of HLA compatibility in humans.Our results represent a cornerstone in the concept of partial selective T CD4+CCR7+ T cell depletion of transplants, ex vivo in humans, with a view to reducing the incidence of GVHD, without impairing the anti-infectious or anti-tumoural response of the graft, particularly in donors with high levels of naive and/or central memory CD4+ T lymphocytes.

La régulation transcriptionelle fine assurée par les Eléments Cis Régulateurs (ECR, eg. promoteurs et «enhancers») et les facteurs protéiques associés, est à la base de la mise en place et le maintien de l'identité tissulaire. Les modifications de la chromatine corrèlent avec l’activité d’ECRs et constituent l’épigénome de la cellule. Au cours de ma thèse, je me suis intéressée aux transitions des modifications des histones (H3K4me1/me2/me3, H3K36me3, H3K27me3 and H3K9me2) accompagnant le développement précoce de la cellule T. Pour cela, j’ai utilisé un modèle murin reproduisant une étape cruciale de la thymopoïèse - la sélection β - et la technique d’Immunoprecipitation de la chromatine couplée à des puces à ADN (ChIP-chip). Au sein des enhancer connus, nos analyses ont mis en évidence une nouvelle signature épigénétique liée à leur activité. De plus, nous montrons que l'étendue d'enrichissement d’H3K4me2 au sein des régions géniques des gènes exprimés, constitue une signature épigénétique des gènes tissus spécifiques. Tout ceci a permis de mieux comprendre le rôle de l’épigénétique dans l'établissement et le maintien de l'identité cellulaire.Le traitement anti-cancer moderne est basé sur les analyses de différents marqueurs d'agressivité (MA) et par la suite, de l’établissement de la thérapie personnalisée. Durant la dernière partie de ma thèse, j’ai participé à un projet collaboratif avec le laboratoire de Thérapie Cellulaire de l’Institut Paoli Calmettes à Marseille, qui visait l’isolation des MA des Leucémies Aiguës Myéloïdes à caryotype normal (LMAcn) grâce aux études de profilage épigénétique (H3K27me3) des blastes des patients atteints de LMAcn. / Precise transcriptional regulation underlies the establishment and maintenance of cell type specific identity and is governed by dedicated DNA sequences (i.e., cis regulatory elements (CREs): eg.: promoters, enhancers) and transcription factors. Chromatin modifications (eg.: histone modifications, DNA methylation) impinge on CREs activity and constitute the epigenome of the cell.During my PhD, I was interested in the transitions of a set of histone modifications (H3K4me1/me2/me3, H3K36me3, H3K27me3 and H3K9me2), during one of the major checkpoints of thymopoiesis - the β-selection. I used a dedicated mouse model and Chromatin Immunoprecipitation coupled with microarrays (ChIP-chip) technique. Our data evidenced a previously unappreciated epigenetic signature linked to enhancer activity. In parallel, computational analyses of the patterns of gene body enrichment of H3K4me2 highlighted an epigenetic signature linked to the regulation of the tissue specific gene expression. Altogether, this enabled to deepen the relationship between chromatin states and regulation of cell type specific identity.Modern anticancer treatment is based on the analyses of a number of cancer aggressiveness markers (CAM) and results in a highly personalized therapy. Epigenetic profiling can constitute a powerful tool for CAM’s isolation. In the second part of the presented work, I participate in a collaborative project (with Cellular Therapy Centre at the Paoli Calmettes Institut, Marseille) aiming to isolate new CAM for Acute Myeloid Leukemia with normal karyotype (AMLnc) patients. For this purpose I performed epigenetic (H3K27me3) profiling of blasts of AMLnc.

Une cellule reçoit en permanence des signaux de son environnement. Cette stimulation induit une cascade de signalisation activant un programme génique et protéomique dynamique aboutissant à une réponse cellulaire adaptée. Dans la leucémie lymphoïde chronique (LLC), la stimulation du récepteur à l’antigène induit un programme et une réponse anormale à l’origine de la prolifération leucémique. Notre objectif est de caractériser ce programme cellulaire pathologique. Pour cela, nous avons mis en place un modèle de stimulation afin de reproduire ex vivo cette stimulation du récepteur à l’antigène de cellules primaires issues de patients porteurs de LLC et d’activer ce programme cellulaire. Nous avons alors analysé la dynamique transcriptionnelle et protéomique activée dans ces cellules afin de caractériser les anomalies de ce programme. Cette étude nous a permis de mettre en évidence la spécificité de ce programme prolifératif et de caractériser les gènes clés de ce programme tumoral. Ces gènes constituent de potentielles cibles thérapeutiques innovantes. / A cell constantly receives signals from its environment. This stimulation induces a signalling cascade activating a dynamic genic and proteomic program, leading to an adapted cellular response. In chronic lymphocytic leukemia (CLL), an antigen receptor stimulation induces a program and an abnormal response behind leukemic proliferation. Our aim was to characterize the pathological cell program. To achieve this, we have implemented a stimulation model to reproduce ex vivo antigen receptor stimulation of primary cells from CLL patients and activate this cellular program. We then analyzed the transcriptional and proteomic dynamics activated in these cells in order to characterize the abnormalities of this program. This study allows us to highlight the specificity of this proliferative program and to identify key genes of tumor program. These genes constitute potential new therapeutic targets.