Prostatacancer är den vanligaste cancerformen hos män i Sverige, och det är även den cancerform som flest män dör utav. Detta till trots så är mekanismerna bakom canceretiologin till stor del okända. Uppskattningsvis 20% av alla canceruppkomster i människor tros vara länkade till infektioner från patogener och de inflammationer som de orsakar. Tidigare studier har visat indikationer på att kronisk inflammation av prostatan kan hjälpa tumörer att undvika immunförsvaret. Bakterien Cutibacterium acnes förekommer i stor utsträckning i prostatavävnad hos patienter som lider av prostatacancer vilket kan peka på en länk mellan mikroorganismen och cancerformen. Tumörassocierade makrofager kan producera immunhämmande proteiner, däribland liganden PD-L1, ett protein som kan hjälpa tumörcellerna att undgå immunförsvaret. Studien ämnade därför att undersöka huruvida makrofager som infekterats med typ I eller typ II C. acnes producerar en högre mängd av PD-L1 än obehandlade makrofager och i detta syfte utfördes ett ELISA-test som bestämde koncentrationen av PD-L1 i odlingsmediumet. Genom en statistisk analys konstaterades att makrofager som infekterats med bakterien ökade produktionen av PD-L1 jämfört med obehandlade makrofager. Resultatet av studien visar indikationer på att C. acnes kan spela en roll i spridningen av tumörceller i kroppen, dock krävs vidare studier för att bekräfta hypotesen. / Prostate cancer is the most common form of cancer among men in Sweden, and the form of cancer that most men die from. In spite of this, the mechanisms behind the etiology of the cancer are largely unknown. Approximately 20% of all cancer etiologies are believed to be linked to infection by pathogens, and the inflammatory response they cause within the body. Earlier studies have shown indications that chronic inflammation of the prostate might create conditions that are favourable for the tumour cells. The bacterium Cutibacterium acnes is prevalent in prostate tissue from patients suffering from prostate cancer, which might indicate a link between the microorganism and this form of cancer. Tumour associated macrophages produce immunosuppressive proteins, such as the ligand PD-L1, a protein that might provide immunoevasive qualities for the tumour cells. The aim of the study was to examine whether macrophages that have been infected with either type I or type II C. acnes would produce a greater amount of PD-L1 than untreated macrophages. For this purpose, an ELISA test was performed to determine the concentrations of PD-L1 in the culture media. I found that macrophages that had been infected with the bacterium produced greater amounts of PD-L1 than untreated macrophages. The result of this study shows some indication that C. acnes could play a role in the proliferation of tumour cells and thus the spread of cancer through immunosuppresive mechanisms, although further studies are needed to confirm this hypothesis.

La survie des patients atteints de cancer et traités avec des thérapies conventionnelles reste faible dans plusieurs types de tumeurs. Récemment, une nouvelle approche immunothérapeutique a été développée pour cibler le système immunitaire au lieu de la tumeur elle-même, afin de restaurer la fonctionnalité des cellules immunitaires et la destruction des cellules cancéreuses. L’immunothérapie ciblant le récepteur inhibiteur PD-1 occupe une place privilégiée dans les thérapies anticancéreuses en raison de sa haute spécificité et de sa faible toxicité par rapport aux thérapies conventionnelles. Cependant, le taux de réponse reste faible avec seulement 20 à 25% de patients répondant à une immunothérapie anti-PD-1. Il est donc important de comprendre les mécanismes associés à la résistance à ces thérapies et d’identifier des biomarqueurs prédictifs de réponse. L'expression du ligand de PD-1, PD-L1, sur les cellules tumorales, la charge mutationnelle tumorale et l'infiltration tumorale par les lymphocytes ont déjà été décrits, mais de nouveaux biomarqueurs sont nécessaires pour mieux déterminer la sous-population de patients susceptible de bénéficier de ces traitements. Au cours de ce travail, nous avons établi une cohorte de 118 patients atteints d'un cancer du poumon non à petites cellules (CBNPC) traités avec une immunothérapie anti-PD-1/PD-L1, et nous avons étudié l'expression de plusieurs biomarqueurs potentiels, en particulier les cellules T mémoires résidentes dans le tissu (TRM) CD8+CD103+. Ces cellules constituent un candidat potentiel car elles représentent une population privilégiée de lymphocytes T CD8 grâce à l’expression de PD-1 et une forte capacité cytotoxique vis-à-vis des cellules tumorales autologues suite à la neutralisation de l’interaction de PD-1 avec PD-L1. Nous montrons qu’une forte infiltration de tumeurs de CBNPC avec des cellules TRM corrèle à une survie sans progression plus élevée (PFS) et une réponse plus efficace à anti-PD-1 que les tumeurs avec une faible infiltration par des TRM. De plus, les tumeurs qui expriment fortement ICAM-1, un ligand de l’intégrine LFA-1 exprimée sur les lymphocytes T CD8, sont hautement infiltrées par des TRM. Par ailleurs, il est bien connu que le signal TGF-β est crucial pour l’induction de CD103 et la formation de TRM CD8+CD103+. Je me suis donc intéressée à l'activation du TGF-β par les intégrines αV exprimée par les cellules tumorales humaines et murines. À l'aide des modèles in vitro et in vivo, nous montrons que les cellules tumorales exprimant les intégrines αV activent le TGF-β et induisent l'expression de CD103 à la fois par les cellules T CD8+ provenant de cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) et de lymphocytes infiltrant la tumeur (TIL). L’expression plus faible de CD103 par les TIL CD8+ de souris greffées avec des tumeurs déficientes pour l’expression d'αV n'a pas d'effet sur le contrôle de la croissance tumorale. De manière intéressante, nous montrons dans des modèles de tumeurs déficientes pour l’expression d’αV, que le traitement avec des anticorps anti-PD-1 bloquants corrèle avec un meilleur contrôle de la croissance tumorale et une meilleure réponse à l'immunothérapie anti-PD-1 qui sont associés à une infiltration plus forte de TIL et un état d'activation plus élevé des TIL CD8+ exerçant une activité cytotoxique spécifique. De plus, une expression élevée de l'intégrine αV dans les tumeurs corrèle avec une réponse plus faible des patients atteints de CBNPC à une immunothérapie anti-PD-1/PD-L1. Ces données montrent comment trois marqueurs distincts, cellules TRM, ICAM-1 et les intégrines αV, régulent le microenvironnement tumoral et l’immunité T CD8 avec des implications potentielles pour potentialiser les réponses aux immunothérapies. / The survival of cancer patients treated with conventional therapies remains low in multiple cancers. Recently, a new immunotherapeutic approach has been developed to target the immune system instead of the tumor itself, in order to restore immune cell functions in cancer destruction. Immunotherapy targeting the T cell inhibitory receptor PD-1 occupies a privileged place in cancer therapy thanks to its high specificity and low toxicity compared to chemotherapies. However, the response rate remains low with only 20-25% of patients responding to anti-PD-1 immunotherapy. An important issue is therefore to understand the mechanisms associated with resistance to these therapies and to identify the predictive biomarkers of response. The expression of the PD-1 ligand, PD-L1, on tumor cells, tumor mutational burden (TMB) and tumor infiltration by lymphocytes have been described to predict the response to immune checkpoint blockade (ICB). However, new biomarkers are needed to better determine patient subpopulation which could benefit from this treatment. To address this question, we established a cohort of 118 non-small cell lung cancer (NSCLC) patients treated with anti-PD-1/PD-L1 immunotherapy and studied the expression of several potential biomarkers. Tissue-resident memory T (TRM) cells are a potential candidate because they represent a distinct population of CD8+ T cells highly expressing integrin αEβ7 (CD103) and PD-1; and showing strong cytotoxic capacity towards autologous tumor cells upon neutralisation of PD-1/PD-L1 interaction. Results from the present study show that high infiltration of TRM cells in NSCLC tumors correlates with higher progression-free survival (PFS) and a better response to anti-PD-1/PD-L1 immunotherapy. Moreover, tumors with high expression levels of ICAM-1, the ligand of integrin LFA-1 expressed on T cells, show higher TRM infiltration. TGF-β is a cytokine directly involved in CD103 induction on activated tumor-specific T cells. Therefore, I also investigated the role of αV integrins in activating TGF-β and thereby in controlling TRM differentiation and anti-tumor T cell immunity. Using human and mouse models, we show that tumor cells expressing αV integrins activate TGF-β, which can in turn induce expression of CD103 on CD8+ T cells in vitro on peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) and in vivo on tumor infiltrating lymphocytes (TIL). However, lower CD103 expression on CD8+ TIL and thus CD103+ TRM cell formation in C57BL/6 mice engrafted with αV-lacking cancer cells had no effect on tumor growth control. Remarkably, αV-deficient tumors responded more effectively to anti-PD-1 immunotherapy than αV-efficient tumors and this response correlates with higher tumor infiltration by activated CD8+ T cells and stronger cytotoxic activity toward autologous cancer cells. Moreover, high expression of αV integrins in NSCLC tumors correlates with worse response to anti-PD-1/PD-L1 immunotherapy. These data show how three distinct markers, TRM cells, ICAM-1, and αV integrins regulate the tumor microenvironment and CD8+ T cell immunity, with potential implications in improving response to ICB immunotherapies.

Les antibiotiques (ATB) inhibent l'efficacité anti-tumorale du blocage de PD1, mais les mécanismes sous-jacents à leurs effets immunosuppresseurs demeurent inconnus. Nous montrons ici que les ATB favorisent l'accumulation des cellules T FoxP3+ et RORct+ a4b7hi dans les ganglions lymphatiques et les lésions tumorales. Les ATB induisent la perte de l'adressine MadCAM-1 iléale provoquant la recirculation des lymphocytes T régulateurs et TH17 α4β7hi de l’iléon vers le microenvironnement tumoral (TME). Cette migration a été visualisée grâce à 2 méthodes, la première consiste en l’ injection directe de carboxyfluoresceine succinimidyl ester (CFSE) dans les ganglions lymphatiques mésentériques des souris porteuses de tumeurs, l’autre utilise des souris transgéniques Kaede contenant une protéine flurorescente photoconvertible. Les hétérodimères d'adressine MAdCAM-1 et d'intégrine α4β7 sont indispensables pour l'efficacité anti-tumorale et dans l'immuno-surveillance induite par les anticorps anti-PD1. L’utilisation de modèles knock-out de MadCAM-1 ou d’ anticorps bloquant son ligand α4β7, compromettent l’efficacité anticancéreuse du blocage du PD1 ceci en mobilisant les cellules entérotropes α4β7hi Treg et TH17 vers le TME et inversement, en réduisant le retour du Treg du TME vers l'intestin. L’inhibition de la voie MadCAM-1 au niveau iléal réduit simultanément les lymphocytes CCR5+ effecteurs et mémoires dans le tissu tumoral. Ces résultats démontrent l’existence d’un lien mécanistique entre la dysbiose intestinale et l'efficacité du traitement anti- tumoral, l’importance de l'axe intestin-tumeur dans l’ immunosurveillance du cancer et ouvre des perspectives d’application clinique pour cibler la voie MAdCAM-1 α4β7+ . / Antibiotics (ATB) inhibit the anticancer efficacy of PD1 blockade but the mechanisms underlying their immunosuppressive effects remains unknown. Here we show that ATB promote the accumulation of enterotropic, ileum egressing FoxP3+ and RORct+ α4β7 hi T cells into tumor draining lymph nodes and tumor lesions. ATB induce the loss of ileal MadCAM-1 adressin provoking the recirculation of α4β7 hi ileal Treg and TH17 cells to the tumor microenvironment (TME), as visualized using direct injection of carboxyfluorescein succinimidyl ester in mesenteric lymph nodes of tumor bearers as well as Kaede transgenic mice harboring a photoconvertible flurorescent protein. MAdCAM-1 addressin and α4β7 integrin heterodimers are indispensable for the anticancer efficacy and the immuno-surveillanc elicited by anti-PD1 antibodies. Gene defects in MadCAM-1 as well as antibodies blocking its ligand α4β7, severely compromise the anticancer effects of PD1 blockade by mobilizing enterotropic α4β7hi Treg and TH17 cells towards the TME and conversely reducing Treg homing from the TME to the gut, concomitantly reducing CCR5+ effector memory tumor infiltrating lymphocytes. These findings demonstrate a mechanistic link between gut dysbiosis and tumor treatment efficacy and unveil the potential clinical relevance of the MAdCAM-1 α4β7+ and the gut-tumor axis in cancer immunosurveillance.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第21303号 / 医博第4392号 / 新制||医||1030(附属図書館) / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 小川 誠司, 教授 生田 宏一, 教授 濵﨑 洋子 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

京都大学 / 新制・論文博士 / 博士(医学) / 乙第13557号 / 論医博第2286号 / 新制||医||1067(附属図書館) / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 生田 宏一, 教授 伊藤 能永, 教授 森信 暁雄 / 学位規則第4条第2項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

Der Programmed Death-Ligand 1 (PD-L1) wird von verschiedenen Tumorentitäten überexprimiert und hemmt durch die Bindung an das auf T-Zellen vorkommende Programmed Cell Death Protein (PD-1) die Immunantwort. Immuncheckpoint-Inhibitoren sind in der Lage, diese Blockade aufzubrechen und die Immunantwort zu reaktivieren. Auf eine solche Monotherapie sprechen aber nur etwa 30 % der Patienten an, sodass klinischer Bedarf an nichtinvasiven, bildgebenden Diagnosemethoden besteht. Eine Möglichkeit stellen Radioliganden für die nichtinvasive Bildgebung mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET) oder Einzelphotonen-Emissionscomputertomographie (SPECT) dar, welche einen Therapieerfolg prognostizieren könnten. Die vorliegende Dissertationsschrift beschäftigt sich mit der Entwicklung und Synthese einer neuen Klasse von PD-L1-adressierenden Radioliganden sowie deren biologischer Evaluierung in Zellen (in vitro) und in Kleintieren (in vivo). Nach der Identifikation von drei hochaffinen PD-L1-Inhibitoren in der Patentliteratur, wurden zunächst diese als Referenzverbindungen in einer neuen, konvergenten Synthesestrategie dargestellt. Diese ermöglichte nicht nur eine höhere Gesamtausbeute der Substanzen, sondern erlaubte auch dank des modularen Aufbaus den einfachen Zugang zu einer großen Substanzbibliothek an PD-L1-Radioliganden. Mithilfe einer Kokristallstruktur aus PD-L1 und einem Inhibitor wurden Modifikationen des Inhibitors für eine Transformation in einen Radioliganden geplant. Zur Erhöhung der Hydrophilie der Substanzen wurden löslichkeitsvermittelnde Gruppen (Sulfon-/Phosphonsäuren) in dem Molekülteil eingeführt, welcher in der „Solvent-Exposed-Region“ des Proteins lokalisiert ist. Funktionalisierung des Bindungsmotivs mit einem Alkin erlaubte die Einführung eines Linker-Chelator-Konstruktes mittels kupferkatalysierter Azid-Alkin-Cycloaddition (CuAAC) zur Komplexierung des Radiometalls. In der ersten Generation an PD-L1-Radioliganden wurden zwei Bindungsmotive und drei verschiedenen Linker erprobt, sodass nach Konjugation mit dem DOTA-Chelator sechs PD-L1-Radioliganden zur Verfügung standen. Nach erfolgreicher Radiomarkierung mit 64Cu, 68Ga und 177Lu erfolgten mit den 64Cu-markierten Radioliganden Bindungsaffinitätsbestimmungen in einem Sättigungsbindungsassay (Zugabe von 2,5 % BSA im Medium) an transduzierten PC3 PD-L1-Zellen. Dabei erwies sich [64Cu]Cu-62 mit Dimethylbiphenyl als Bindungsmotiv und Piperazinpropyl als Linker mit einem KD-Wert von 60 nM als der vielversprechendste Radiotracer, sodass dieses Bindungsmotiv als Grundlage für die folgenden Radioliganden dienen sollte. Nach bestätigter In-vitro-Stabilität der Radioliganden in verschiedenen Medien (PBS, Humanserum, gegenüber Lebermikrosomen), wurden für alle sechs Verbindungen aus der ersten Generation µPET-Aufnahmen in tumortragenden Mäusen durchgeführt. Die Aufnahmen zeigten eine geringe Akkumulation im PD-L1-positiven Tumor, eine hepatobiliäre Ausscheidung trotz niedriger log D7,4-Werten von –2,73 bis –3,50 und für kleine Moleküle ungewöhnlich lange Zirkulationszeiten. Diese konnten mit Gelelektrophorese und Größenausschlusschromatographie auf eine ausgeprägte Albuminbindung der Radioliganden zurückgeführt werden. In Echtzeit-Radioliganden-Bindungsversuchen mittels LigandTracer® konnten für die meisten Radioliganden einstellige, nanomolare KD-Werte erzielt werden. In Abwesenheit von Albumin zeigen diese Bindungsaffinitäten mit hoher Wahrscheinlichkeit die reine Bindung an PD-L1. Um die Tumoraufnahme zu erhöhen, wurden für die PD-L1-Radioliganden der zweiten Generation die funktionelle Gruppe am Pyridinring und das Halogen am zentralen Aromaten ausgetauscht. Trotz höherer KD-Werte in Sättigungsbindungsversuchen zeigten die µPET-Aufnahmen eine erhöhte Tumoraufnahme für das Brom- ([64Cu]Cu-115) und Iodderivat ([64Cu]Cu-116), vermutlich aufgrund höherer Bmax-Werte. Um eine Transchelatierung zu vermeiden, wurde für die PD-L1-Radioliganden der dritten Generation DOTA gegen NODA-GA als Chelator ausgetauscht. Außerdem wurde auf eine Verbesserung des pharmakokinetischen Profils abgezielt: Mittels Einführung von weiteren Sulfonsäuren und deren partiellen Austausch durch Phosphonsäuren sollte zum einen die Albuminbindung verringert und zum anderen die renale Ausscheidung begünstigt werden. Die sechs Radioliganden mit bis zu vier Sulfon-/Phosphonsäuren zeigten, abhängig von der Art und Anzahl der löslichkeitsvermittelnden Gruppe, stark unterschiedliche pharmakokinetische Profile. Dabei überzeugte der Radioligand [64Cu]Cu-148 mit einem KD-Wert von 94 nM im Sättigungsbindungsversuch und einem log D7,4-Wert von –3,80 insbesondere in der µPET-Bildgebung: Größtenteils renale Ausscheidung, moderate Tumoraufnahme (SUVmax = 3,5) und ausgeprägtes Signal-zu-Hintergrund-Verhältnis zum PD-L1-negativen Tumor. Die vierte Generation sollte das wünschenswerte pharmakokinetische Profil des Radioliganden [64Cu]Cu-148 mit den höheren Bmax-Werten der Radioliganden der zweiten Generation kombinieren. Die µPET-Aufnahmen zeigten für alle vier synthetisierten Radioliganden sehr geringe Tumoraufnahmen, dafür ein unerwartetes pharmakokinetisches Profil mit hoher Leberaufnahme – trotz niedriger log D7,4-Werte – und eine Akkumulation in Knochen/Knochenmark und Gelenken. Es wird vermutet, dass es trotz des räumlichen Abstandes der beiden Phosphonsäuren zu einer Ca2+-vermittelten Knochenanreicherung und/oder einer Bindung an anderen biologischen Strukturen wie Makrophagen kommt. Dank des modularen Aufbaus und der Einführung einer Alkin-Funktionalität wird über 18F-prosthetische Gruppen ein einfacher Zugang zu 18F-Radioliganden mittels CuAACReaktionen eröffnet, für welche bereits 19F-Referenzverbindungen und Markierungsvorläufer synthetisiert wurden. Nach weiteren Optimierungen des pharmakokinetischen Profils und damit kürzeren Zirkulationszeiten soll dies zukünftig den Zugang zu vielversprechenden 18F-Radiotracern ohne Chelator-Linker-Einheit ermöglichen.

This thesis describes a new technique for the preparation of ultrathin Pd based membranes supported on a hollow-fiber α-alumina substrate for H₂ separation. The effectiveness of the membranes is demonstrated in the ethanol steam reforming (EtOH SR) reaction in a membrane reactor (MR) for H₂ production. The membrane preparation technique uses an electric-field to uniformly deposit Pd nanoparticle seeds on a substrate followed by deposition of Pd or Pd-Cu layers on the activated surface by electroless plating (ELP). The well distributed Pd nanoparticles allow for enhanced bonding between the selective layer and the substrate and the formation of gas tight and thermally stable Pd or Pd-Cu layers as thin as 1 µm, which is a record in the field. The best Pd membrane showed H₂ permeance as high as 5.0 × 10⁶ mol m²s⁻¹Pa⁻¹ and stable H²/N₂ selectivity of 9000 - 7000 at 733 K for 5 days. The Pd-Cu alloy membrane showed H₂ permeance of 2.5 × 10⁶ mol m⁻²s⁻¹Pa⁻¹ and H₂/N₂ selectivity of 970 at the same conditions. The reaction studies were carried out with a Co-Na/ZnO catalyst both in a packed bed reactor (PBR) and in a MR equipped with the Pd or Pd-Cu membrane to evaluate the benefits of employing membranes. For all studies, ethanol conversion and hydrogen product yields were significantly higher in the MRs compared to the PBR. Average ethanol conversion enhancement and hydrogen molar flow enhancement were measured to be 12 % and 11 % in the Pd MR and 22 % and 19 % in the Pd-Cu MR, respectively. These enhancements of the conversion and product yield can be attributed to the shift in reaction equilibria by continuous hydrogen removal by the Pd based membranes. The comparative low enhancement in the Pd MR was found to be the result of significant contamination of Pd layer by CO or carbon compounds deposition during the reaction. A one-dimensional modeling of the MR and the PBR was conducted using identical conditions and their performances were compared with the values obtained from the experimental study. The model was developed using a simplified power law and the predicted values matched experimental data with only minor deviations indicating that the model was capturing the essential physicochemical behavior of the system. Enhancements of ethanol conversion and hydrogen yield were observed to increase with rise in space velocity (SV), which could be explained by the increase in H₂ flux through the membranes with SV in the MRs. / Ph. D.

Cette thèse est consacrée à l'étude des structures atomiques des phases icosaédriques de type F et leurs dislocations.<br /><br />Dans cette étude nous avons d'abord construit une structure générique permettant de traiter dans un seul schéma les phases icosaédriques de type F connues. Afin de valider ce modèle nous avons synthétisé quelques compositions suggérées par ce dernier. Ces synthèses ont permis entre autres de découvrir deux nouvelles phases quasipériodiques à la stoechiométrie Al66,08Cu21,35Mn8,29Fe4,28 , l'une icosaédrique (métastable) de type F et l'autre décagonale (stable). Elles ont montré, à une composition au-delà de celles déjà étudiées dans le système (Al,Pd,Fe), l'existence d'une phase F-IQC.<br /><br /> Globalement, ces résultats expérimentaux d'études de nouvelles phases icosaédriques ont permis de montrer la fiabilité du modèle : sur les trois essais de nouvelles compositions, deux ont montré l'existence de phases icosaédriques de type F et la troisième a mis en évidence une phase décagonale en relation d'épitaxie canonique avec la phase icosaédrique brut métastable (axe 10 confondu avec un axe 5).<br /><br />Possédant un modèle fiable nous avons donc pu y introduire des dislocations. Nous avons ainsi précisé la géométrie des dislocations à l'échelle atomique, hors de la zone de cœur, dans les phases F-IQC. Dans cette structure nous avons aussi identifié les mouvements des phasons et tenté d'apporter des éléments de réponse aux mouvements de ces dislocations.

Les travaux de recherche présentés ici avaient pour objectif principal la synthèse de copolymères statistiques à base d’éthylène et d’acide acrylique (AA). Pour cela, la déprotection des groupements esters d’un copolymère statistique précurseur, le poly(éthylène-co-(tert-butyl)acrylate), a été effectuée par hydrolyse à l’aide d’iodure de triméthylsilyle. La synthèse de ce précurseur est réalisée par polymérisation catalytique en présence d’un système à base de Palladium (Pd). Le deuxième objectif a été d’étudier et de caractériser des polymères synthétisés à l’état solide et en suspension colloïdale. Plusieurs copolymères précurseurs comprenant différents pourcentages molaires en tert-butyl acrylate (4 à 12% molaires) ont été synthétisés avec succès, puis déprotégés par hydrolyse pour obtenir des poly(éthylène-coacide acrylique) (pE-co-AA) avec différentes compositions. Seuls les copolymères comprenant 10% molaire ou plus de AA sont solubles dans le Tétrahydrofurane (THF) et uniquement dans ce solvant. De telles solutions peuvent être dialysées dans l’eau, ce qui conduit à un échange lent entre cette dernière et le THF, et l’autoassemblage du copolymère dans l’eau peut ensuite être étudié. C’est ainsi qu’ont pu être observées des nanoparticules stables dans le temps dont le comportement est sensible au pH et à la température. Les polymères synthétisés ont été caractérisés par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) ainsi que par spectroscopie Infra-Rouge (IR), avant et après déprotection. Les pourcentages molaires d’AA ont été déterminés par combinaison des résultats de RMN et ii de titrages conductimètriques. A l’état solide, les échantillons ont été analysés par Calorimétrie différentielle à balayage (DSC) et par Diffraction des rayons X. Les solutions colloïdales des polymères pE-co-AA ont été caractérisées par Diffusion dynamique de la lumière et par la DSC-haute sensibilité. De la microscopie électronique à transmission (TEM) a permis de visualiser la forme et la taille des nanoparticules. / The first objective of this research is to synthesize random linear copolymers of ethylene and acrylic acid (AA). The synthesis relies on the deprotection of the functional groups in the copolymer’s precursor, which is represented by poly(ethylene-co-tertbutyl acrylate). The synthesis of the precursor was realized by the catalytic approach, where Pd-based catalytic systems are frequently utilized nowadays. The deprotection was carried out by hydrolysis of the ester functionality using trimethylsilyl iodide agent. The second objective is to investigate and characterize the synthesized polymers in the bulk and in colloidal solution. A set of different precursor polymers with various degrees of molar incorporation of tertbutyl acrylate (from 4 to 12 mol %) was successfully synthesized and deprotected. The resulting poly(ethylene-co-acrylic acid) copolymers were found to be soluble in tetrahydrofuran THF, when the molar incorporation of AA reaches the value of 12 and more. This aspect gave the possibility to study the self-assembly of this copolymer in aqueous medium by slow THF to water exchange (dialysis). It was found that the copolymers self-assemble into nano-sized structures and these nanoparticles remain stable in colloidal solution for extended periods of time. Moreover, it was shown that the nanoparticles formed by the discussed copolymer possess thermo- and pH-responsive behaviour. The polymers synthesized were characterized by nuclear magnetic resonance (NMR) and infrared spectroscopies (IR) before and after deprotection. The bulk samples were analyzed by conventional differential scanning calorimetry and by X-ray diffraction iv technique. The molar percentages of AA were determined using a combination of NMR and conductimetric titration. Colloidal solutions of pE-co-AA copolymers were analyzed by dynamic light scattering and high-sensitivity differential scanning calorimetry techniques. The nanoparticles formed were visualized and characterized by transmission electron microscopy.

Les lymphocytes T cytotoxiques (CTLs) présents au niveau des tumeurs reconnaissent des antigènes présentés par les cellules cancéreuses, mais ne parviennent pas à induire le rejet de ces tumeurs chez les patients cancéreux. Cette observation a amené les immunologistes à étudier les différents mécanismes d'immunosuppression induits par les tumeurs qui permettent aux cellules cancéreuses d'échapper à la reconnaissance et à la destruction immunitaires. L'un des mécanismes contribuant à la résistance des tumeurs aux réponses immunitaires est le recrutement de lymphocytes T CD4+ régulateurs (Tregs). Les Tregs s'accumulent au niveau des sites tumoraux et jouent un rôle important dans la suppression des réponses immunitaires dirigées contre les cellules tumorales. Dans ce travail de thèse, nous rapportons que des épitopes tumoraux dérivés des protéines NY-ESO-1 et TRAG-3 stimulent à la fois des lymphocytes T CD4+ auxiliaires (Th) et des Tregs chez des patients porteurs de mélanome. Grâce à une analyse clonotypique, nous démontrons que, contrairement aux cellules CD4+ Th, les TCR des Tregs dirigés contre NY-ESO-1 et TRAG-3 sont retrouvés à la fois dans le répertoire des Tregs naturels (CD4+CD25high) et dans celui des cellules T CD4+ classiques/Th (CD4+CD25-), au niveau des PBMCs des patients. Cette observation suggère que le recrutement des Tregs spécifiques d'antigènes tumoraux se fait en partie par la conversion des cellules T CD4+ classiques suite à leur stimulation chronique par des antigènes de tumeurs. / Cytotoxic T lymphocytes (CTLs) present in tumors recognize tumor antigens presented by cancer cells but fail to induce tumor rejection in patients. This observation has led immunologists to study the different mechanisms of tumor-induced immunosuppression that allow cancer cells to escape from recognition and destruction by the immune system. One of the mechanisms contributing to tumor resistance to immune responses is the recruitment of CD4+ regulatory T cells (Tregs). Tregs accumulate at tumor sites and play an important role in suppressing immune responses against tumor cells. In this thesis, we report that tumor epitopes derived from the proteins NY-ESO-1 and TRAG-3 stimulate both CD4+ T helper cells (Th) and Tregs in patients with metastatic melanoma. Through clonotypic analysis, we show that, within PBMCs of melanoma patients, tumor antigen-specific Tregs, but not Th cells, share a common TCR usage with naturally-occuring Tregs (CD4+CD25high) and Th cells (CD4+CD25-), suggesting that their recruitment occurs through the peripheral conversion of CD4+CD25- T cells upon chronic antigen exposure. The second part of this thesis consists of the study of inhibitory receptors expressed by CTLs directed against tumor antigens which, upon engagement by their ligands presented on the surface of tumor cells, activate negative regulatory pathways. Here, we report that tumor-induced CTLs directed against a peptide derived from NY-ESO-1 in melanoma patients upregulate the expression of the inhibitory receptors PD-1, Tim-3 and BTLA. Additionaly, the co-expression of PD-1 with Tim-3 and/or BTLA defines populations of dysfunctional tumor antigen-specific CTLs.