Le cytomégalovirus (CMV) est l’agent responsable de l’infection opportuniste la plus fréquemment rencontrée en transplantation d’organe. Chez les receveurs séronégatifs qui reçoivent un rein provenant d’un donneur séropositif, 50 % de ces patients peuvent développer une virémie, et 30 % une maladie. A court terme, malgré les traitements anti-viraux, elle est responsable d’une morbidité non négligeable. A long terme, le CMV est associé à une augmentation de la fréquence des sténoses artérielles, plus d’infections associées, plus de rejet aigu, plus de lésions de fibrose interstitielle et d’atrophie tubulaire, une moins bonne survie des greffons et des patients. La cohabitation et la coévolution du CMV avec l’homme depuis des milliers d’années ont aboutie à un état d’équilibre entre le virus et son hôte. Le virus s’est profondément adapté à son hôte afin d’échapper à la réponse immune. En réponse à cela, la réponse immunitaire anti-CMV occupe une part unique et majeure au sein de la réponse immune de l’hôte. Les lymphocytes T CD8+ spécifiques du CMV représentent par exemple 10.2% des lymphocytes T CD8+ mémoires. Avec l’âge, ils s’accumulent et peuvent représenter jusqu’à 30% du pool total de lymphocyte T CD8+. Le système immunitaire sous la contrainte du virus s’est donc refaçonné de façon à garder le contrôle du virus. Depuis 1999, un nouvel acteur de cette réponse immunitaire a été identifié : les lymphocytes T gamma delta Vdelta2-negative. Ces cellules sont impliquées habituellement dans la lutte contre les différents stress d’origine microbien et non microbien (tumeur). Elles interviennent plutôt localement (dans les épithéliums) par différents mécanismes et sont désormais considérées comme des effecteurs intermédiaires entre l’immunité innée et l’immunité adaptative. Leur expansion dans le sang est associée à la guérison de la maladie et à la résolution de l’infection à CMV. Elles ont par ailleurs in vitro une réactivité croisée contre des cellules infectées par le CMV et des cellules tumorales. Les lymphocytes T gamma delta Vdelta2-negative sont donc une représentation supplémentaire de l’énorme impact du CMV sur le système immunitaire de l’hôte. Dans ce travail, nous avons pu étendre et approfondir leur rôle en transplantation d’organe. Nous avons tout d’abord décrit que les lymphocytes T gamma delta Vdelta2-negative avaient un phénotype et une cinétique d’expansion exactement superposable aux lymphocytes T CD8+ spécifiques du CMV in vivo. Nous avons ensuite observé que l’expansion des lymphocytes T gamma delta Vdelta2-negative induits pas l’infection à CMV s’associait à une survenue moindre de cancer à long terme chez les patients transplantés rénaux. Nous avons pu montrer que leur activation était sous la dépendance d’une interaction entre leur TCR et un ligand. Enfin, une autre voie d’activation dépendante du CD16, faisant intervenir les complexes immuns CMV-IgG anti-CMV a aussi été identifiée. Nos travaux depuis 10 ans ont donc démontré que les lymphocytes T gamma delta Vdelta2-negative occupaient une place majeure dans la réponse immune anti-CMV au même titre que les lymphocytes T CD8+. L’intégration de ces cellules à l’immunologie anti-CMV devrait permettre de mieux comprendre certains effets indirects induits par le virus, et pourrait être utile dans le suivi de la réponse immune anti-CMV en transplantation d’organe. L’identification de leur ligand pourrait permettre enfin de tester assez rapidement de nouveaux protocoles d’immunothérapie anti-virale ou anti-tumorale. / Cytomegalovirus (CMV) infection is the most frequent opportunistic infection encountered in solid-organ transplantation. Fifty percent of seronegative kidney transplant recipients (KTR) who receive a kidney from a seropositive donor may develop a CMV infection which causes a disease in 30% of cases. In the long term, CMV is associated with an increased incidence of arterial stenosis, more opportunistic infections, more acute rejection episodes, more interstitial fibrosis and tubular atrophy, and a poorer graft and patient survivals. For thousands years, the co-evolution between the CMV and the immune system allowed to a state of equilibrium between the virus and the host. The virus has deeply adapted to its host in order to escape the immune response. In response, the anti-CMV immune reaction takes up an important and unique place. For example, the CMV-specific CD8+ T cells represent an average 10.2% of the memory CD8+ T cell compartment in CMV-seropositive healthy individuals. With age, these cells accumulate and can represent around 30% of CD8+ T lymphocytes. Therefore under the long-lasting pressure of the virus, the immune system has redesigned in order to keep the control of the virus. Since 1999, a new actor was identified within the immune system: the Vdelta2-negative gamma delta T cells. These cells are involved against various microbial and non microbial stresses. They act locally in epithelia by different mechanisms and are now considered as intermediate effectors between innate and adaptive immunity. In vivo in KTR, their blood expansion is associated with the resolution of CMV infection. In vitro, they share a cross-reactivity against CMV-infected cells and tumor cells. Therefore, the Vdelta2-negative gamma delta T cells are new representatives of the huge impact of CMV on the host immune system. In this work, we were able to extend and get further insight into their role in organ transplantation. In vivo, we first described that Vdelta2-negative gamma delta T cells displayed a phenotype and an expansion kinetic similar to that of CMV-specific CD8+ T cells. Next, we observed that the CMV-induced Vdelta2-negative gamma delta T cells expansion was associated with a lower occurrence of cancer in long-term KTR. In vitro, experiments of transfer of gamma delta TCR allowed us to show that their activation against tumor ligands was TCR-dependent and that different tumor ligands could be recognized by each Vdelta2-negative gamma delta TCR studied. In addition, we observed that the recognition of CMV-infected cells was not only TCR-dependent, but under the dependence of a multi molecular complex involving co stimulatory signals. Finally, we also identified a new CD16-dependent pathway of activation in gamma-delta T cells, involving IgG-opsonised CMV. In summary, Vdelta2-negative gamma delta T cells take up a major place within the anti-CMV immune response in addition to CD8+ T lymphocytes. The integration of these cells to the anti-CMV immunology should provide a better understanding of some indirect effects of the virus and could be useful to monitor the immune response against CMV in solid-organ transplant recipients. Moreover, identification of their ligands could provide interesting tools for new protocols of anti-CMV and anti-tumor immunotherapy.

Bien que le Tacrolimus soit un immunosuppresseur largement prescrit en transplantation rénale, ses effets néphrotoxiques limitent son utilisation. En effet, le Tacrolimus contribue au développement de lésions de fibrose interstitielle rénale et d’atrophie tubulaire à plus ou moins brève échéance. Parmi les mécanismes qui interviennent dans le processus de fibrogenèse, la transition épithélio-mésenchymateuse (TEM) a été évoquée. Dans ce processus, une cellule épithéliale polarisée perd l’expression de certains de ses marqueurs épithéliaux (E-cadhérine, cytokératine, β-caténine membranaire...) au profit d’un phénotype mésenchymateux (expression de marqueurs mésenchymateux tels que vimentine ou translocation nucléaire de la β-caténine, sécrétion de composants de la matrice extracellulaire). Ainsi, afin d’identifier des déterminants moléculaires de la néphrotoxicité induite par le Tacrolimus et d’évaluer la contribution du processus de TEM, plusieurs approches in vitro et in vivo ont été combinées.Tout d’abord, un modèle de culture primaire de cellules tubulaires proximales rénales (CTP), cibles privilégiées des xénobiotiques au niveau rénal a été développé à partir de pièces opératoires. Ce modèle a été caractérisé : analyse de la stabilité sur 5 passages, de l’expression de marqueurs épithéliaux proximaux et mésenchymateux, et de la résistance trans-épithéliale... De plus, la comparaison de la capacité métabolique des échantillons de tissu rénal sain à différents modèles cellulaires (HEK293, HK-2, CTP) nous a permis de montrer que les CTP est le modèle le plus pertinent. De plus, l’exposition de cellules rénales au Tacrolimus induit une modification du phénotype des cellules.De plus, le développement d’un modèle murin de néphrotoxicité induite par le Tacrolimus a été réalisé (exposition durant 28 jours à une dose de 1 mg/kg/j de Tacrolimus par implantation sous-cutanée de pompes Alzet® ou par injection intra-péritonéale). Les données histologiques et d’expression génique montrent que les reins de souris traitées par Tacrolimus présentent des zones localisées d’expression des marqueurs mésenchymateux (vimentine) et de fibrose (collagène, α-SMA, miR-21). Par ailleurs, la variabilité interindividuelle des effets néphrotoxiques du Tacrolimus étant potentiellement associée à la présence de polymorphismes génétiques (SNP), les ADN de patients transplantés rénaux et de leur greffon ont été génotypés pour des SNP (i) affectant les CYP3A5 et ABCB1, intervenant dans la prise en charge du Tacrolimus, (ii) affectant la cavéoline-1, impliquée dans le processus de fibrose. Nos résultats montrent que deux SNP affectant le donneur (CYP3A5 6986A>G et ABCB1 3435C>T) sont significativement associés à une plus faible expression des marqueurs de TEM (expression de novo de la vimentine et translocation nucléaire de la β-caténine) et à un nombre moins important de lésions de fibrose rénale sur les biopsies de greffons à 3 mois post-greffe. Enfin, les patients porteurs d’un greffon de génotype CAV1 rs4730751AA ont une perte de fonction rénale plus rapide. Ces patients semblent développer plus fréquemment des lésions de fibrose. Dans le cadre de la transplantation rénale, ces résultats suggèrent que certains SNP du donneur influencent la néphrotoxicité du Tacrolimus et que son métabolisme in situ est un élément clé dans la compréhension de la fibrogenèse du greffon.Au total, les résultats obtenus nous ont permis d’identifier des facteurs individuels de vulnérabilité à la toxicité du Tacrolimus. De telles données, utilisées comme outil prédictif d’une néphrotoxicité plus ou moins importante, aideraient à un meilleur choix de traitement immunosuppresseur. A terme, sur le plan médico-économique, notre étude pourrait permettre d’améliorer la prise en charge de la néphrotoxicité des immunosuppresseurs, et ainsi réduire les coûts de traitement liés aux pertes de greffons induites par la toxicité du Tacrolimus. / Although widely prescribed in kidney transplantation, Tacrolimus use is limited by its nephrotoxic effects. Indeed, Tacrolimus contributes to the development of renal interstitial fibrosis lesions and tubular atrophy with a large variability between patients. Among the mechanisms involved in fibrogenesis, the epithelial-mesenchymal transition (EMT) has been proposed. EMT is a dynamic process by which a polarized epithelial cell loses its epithelial markers (E-cadherin, cytokeratin, membrane β-catenin...) and acquires a mesenchymal phenotype (de novo expression of vimentin or nuclear translocation of β-catenin, secretion of extracellular matrix components). Thus, to identify molecular determinants of Tacrolimus-induced nephrotoxicity and to evaluate the contribution of EMT, several in vitro and in vivo approaches were combined.First, a model of primary culture of renal proximal tubular cells (PT cells), the main target of xenobiotics in kidney, has been developed and characterized: phenotypic stability, functional properties, expression of proximal and mesenchymal markers and transepithelial resistance. In addition, the comparison of the metabolic capacity of the healthy renal tissue samples to different cell models (HEK293, HK-2 CTP) has revealed that PT cells is the most appropriate model. Furthermore, renal cells exposure to Tacrolimus induced a modification of the cell phenotype.Moreover, the development of a murine model of Tacrolimus-induced nephrotoxicity has been performed (28 days-exposure at 1 mg/kg/day by subcutaneous implantation of Alzet® pumps or by intra-peritoneal injection). Histological and gene expression data indicated that kidney of Tacrolimus-treated mice exhibited localized expression of mesenchymal markers (vimentin) and fibrosis areas (collagen, α-SMA, miR-21).Furthermore, as the interindividual variability of Tacrolimus nephrotoxic effects is potentially associated with genetic polymorphisms (SNPs), renal transplant recipients and their corresponding graft were genotyped for (i) CYP3A5 and ABCB1 SNPs, involved in Tacrolimus cellular processing, (ii) caveolin-1 SNP, involved in fibrosis. Our results showed that two SNPs affecting the donor (CYP3A5 6986A> G and ABCB1 3435C> T) were significantly associated with a lower expression of EMT markers (vimentine de novo expression and nuclear translocation of β-catenin) together with less fibrosis lesions evaluated on renal graft biopsies performed at 3 months post-transplant. Finally, patients with a CAV1 rs4730751AA graft displayed a more severe renal function decrease. These patients also developed more frequently fibrotic lesions. In the context of renal transplantation, these results suggest that some donor SNPs modulate Tacrolimus-induced nephrotoxicity and that its in situ metabolism is a key element in the graft fibrogenesis understanding.Overall, these data allowed us to identify some molecular determinants of Tacrolimus-induced nephrotoxicity. Early identification of patients at high risk of Tacrolimus renal toxicity represents one of the most important and future challenges in kidney transplantation to tailor treatment before the development of irreversible lesions. Although preliminary, our data suggest that the genetic make-up of donors as well as the early detection of nephrotoxicity markers such as mesenchymal markers, may improve to the medical management of renal transplant patients.

Contexte : L'histologie rénale est une pierre angulaire de la prise en charge néphrologique mais plusieurs facteurs en limitent les capacités nécessitant le développement de nouvelles techniques. La spectroscopie vibrationnelle (SV), Raman (SR) et infrarouge (FTIR), apporte des informations moléculaires et structurelles de manière reproductible sans préparation préalable des échantillons tissulaires la rendant apte à lever ces limitations. Objectif : L'objectif de ce travail est de démontrer l'intérêt de la SV et son potentiel à apporter des informations à partir des biopsies rénales, actuellement indisponibles via les techniques habituelles. Design : Nous avons recherché dans le rein : 1) Des molécules exogènes : Hydroxyethyl amidon (HEA) 2) Des molécules endogènes : les produits de glycation avancée (AGEs) 3) La quantification de structures pathologiques: fibrose et inflammation. Résultats : 1) L'HEA a été détectée par SR dans des biopsies rénales de patients exposés à cette molécule exogène affirmant son accumulation rénale. La quantification de l'HEA par SR sur des biopsies de greffons rénaux a permis d'associer son accumulation à une bonne qualité du greffon estimée par un score de risque du donneur (KDRI) et la fonction rénale à 3 mois de la greffe. 2) 4 AGEs ont été cartographiés et quantifiés dans des glomérules diabétiques et normaux par SR. Ils étaient augmentés dans les glomérules diabétiques vs normaux. Une faible proportion des AGEs a été retrouvée colocalisée au collagène dans les glomérules diabétiques et non dans les glomérules normaux. 3) La fibrose interstitielle et l'inflammation ont été automatiquement quantifiée par FTIR sur 166 biopsies de greffons rénaux de manière reproductible et robuste. La pertinence clinique de cette technique a été prouvée par une bonne corrélation avec la fonction rénale. Conclusion : La SV possède un fort potentiel en néphrologie avec de multiples applications en recherche comme en pratique clinique. / Background: Renal biopsy is a main feature of diagnosis and prognosis in nephrology but it still have some limitation which need further techniques to be more reliable. Vibrational spectroscopy (VS) including Raman spectroscopy (RS) and Fourier-transformed infrared spectroscopy (FTIR) bring out some molecular and structural data from tissue analysis. Objective: We aimed to prove VS is able to provide histologic data actually unattainable by classical techniques. Design: We searched in renal biopsies: 1) Exogenous molecules: Hydroxyethyl starch (HES) 2) Endogenous molecules: Advanced glycation end-product (AGEs) 3) Reproducible quantification of interstitial fibrosis and inflammation in renal grafts. Results: 1) We reported an accumulation of HES by RS in renal biopsies from patients exposed to this molecule. Moreover, accumulation of HES in renal graft biopsies exposed to HES was dependent on good quality of graft defined by kidney donor risk index and renal function at 3 months. 2) 4 AGEs were mapped and quantified by RS in diabetic and normal glomeruli. Levels of each AGE were higher diabetic glomeruli vs controls. In diabetic glomeruli, some AGEs were collocated with collagen that was not found in normal glomeruli. 3) Interstitial fibrosis (IF) and inflammation were quantified in 166 renal graft biopsies by an automated FTIR technique. We assessed the robustness of this technique for discrimination of fibrosis and inflammation. We proved the clinical relevance of this technique by showing a good correlation of IF with renal graft function. Conclusion: Vibrational spectroscopy is a promising technique for nephrology both in basic research and in clinical practice.

Le virus de l‘hépatite E (VHE) est endémique mondialement. Dans les pays en voie de développement, le VHE est une cause majeure d'hépatite aiguë et l'hépatite E est une maladie du péril fécal, transmise par la consommation d'eau contaminée. Le taux de mortalité de l'hépatite E aiguë en situation d'épidémie est estimé entre 0,2 et 4%. Dans les pays développés, l'hépatite E d'origine autochtone a émergé au début du XXIème siècle et un réservoir porcin à l'origine de transmissions zoonotiques du VHE a été établi. En 2008, pour la première fois, des formes chroniques de l'hépatite E ont été décrites révélant que le VHE était également une cause d'hépatite chronique et de cirrhose. Ces nouvelles formes d'hépatite E ont été rapportées chez des patients immunodéprimés pour transplantation d'organes solides, par le virus de l'immunodéficience humaine ou par des hémopathies malignes ou les traitements de ces hémopathies. Les travaux de cette Thèse ont eu pour objectifs de décrire les aspects cliniques puis épidémiologiques de l'hépatite E, d'étudier certains aspects immunologiques de l'hôte et certains aspects virologiques des VHE dans le but de comprendre les mécanismes conduisant au développement d'une hépatite E chronique dans la population des patients transplantés d'un rein suivis au CHU de Marseille. Nous avons décrit dans une étude rétrospective les caractéristiques et l'histoire naturelle de 16 infections autochtones diagnostiquées devant une hépatite inexpliquée. Nous avons décrit une évolution majoritairement chronique de l'hépatite E et son potentiel cirrhogène. / Hepatitis E virus (HEV) is endemic worldwide. In developing countries, HEV is a major cause of acute hepatitis and hepatitis E is a disease transmitted by the faecal-oral route through contaminated water. The estimated mortality rate of acute hepatitis E in the setting of outbreaks ranges from 0.2 to 4%. In developed countries, hepatitis E of autochthonous origin emerged at the beginning of twenty-first century and a porcine reservoir for HEV has been established that is a source for zoonotic transmission. In 2008, for the first time, chronic forms of hepatitis E have been reported showing that HEV was also a cause of chronic hepatitis and cirrhosis. These new forms of hepatitis E have been reported in immunocompromised patients due to solid organ transplantation, infection by human immunodeficiency virus, hematological malignancies or treatment of these malignancies. The objectives of this Thesis have been to describe the clinical and epidemiological features of hepatitis E, to examine some immunological aspects of the host and some virological aspects of HEV in order to understand the mechanisms leading to the development of chronic hepatitis E in the population of kidney transplant recipients followed at the University Hospital of Marseille. In a retrospective study, we described the characteristics and natural history of 16 HEV infections diagnosed in patients presenting with unexplained hepatitis. We described that hepatitis E progressed the most frequently towards chronicity and possibly towards liver cirrhosis. We showed that after dose reduction of immunosuppressants, more than half of the chronic infections resolved.

Le rejet d’allogreffe représente un obstacle majeur en transplantation rénale humaine. Le lymphocyte B (LB) joue un rôle lors de cette réaction contre le greffon, mal défini à ce jour. Notre objectif a été de caractériser et identifier son implication dans le rejet humoral chronique (cABMR) et le rejet cellulaire aigu (ACR). Dans une première partie, la caractérisation phénotypique des LB par cytométrie en flux chez ces patients a mis en évidence d’importantes différences dans la distribution des sous-populations de LB uniquement chez les patients cABMR. Chez les patients ACR, dont la distribution des LB n’est pas altérée, l’analyse de coupes de biopsies rénales a permis de mettre en évidence un infiltrat cellulaire constitué de lymphocytes B et T. Dans une seconde partie, l’activité fonctionnelle et régulatrice des LB issus de patients cABMR et ACR a été évaluée à l’aide d’un modèle in vitro de coculture entre des LB et des LT. Cette étude a révélé que les LB, issus des patients cABMR uniquement, sont dépourvus d’activités régulatrices sur la fonction des LT autologues. Cette étude a aussi mis en exergue que les LB des patients cABMR présentaient une déficience dans la sécrétion de molécules immunosuppressives telles que le TGFβ et l’indoleamine 2,3-dioxygénase (IDO). Ce défaut conduit à une incapacité à générer des lymphocytes T régulateurs. Finalement, notre étude a clairement démontré le rôle du LB dans les mécanismes physiopathologiques conduisant au rejet. Ces travaux ont donc permis de générer d’éventuelles perspectives pour définir de nouvelles stratégies thérapeutiques dans la lutte contre le rejet d’allogreffe. / Allograft rejection is one of the main obstacles in human kidney transplantation. The role of B lymphocytes in the response against the allograft is poorly understood. Our aim is to identify and clarify its involvement in chronical humoral and cellular rejection. First of all, we identify profound changes in the distribution of B lymphocytes in cABMR patients which was not the case for ACR patients. In those last ones, we were able to detect on kidney biopsies an important cellular infiltrate composed with B and T cells. In the second part of this work, the functional and regulatory functions of B cells from both groups of patients were analyzed by using an in vitro coculture model between B and T cells. It appeared that B lymphocytes isolated from cABMR patients were unable to inhibit autologous T cell activity. This study showed those cells failed to produce immunosuppressive molecules as TGFβ and indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) leading to a default in the generation of regulatory T cells. To conclude, this study clearly showed the roles of B cells in physiopathological mechanisms of allograft rejection and helped to define new therapeutical strategies to prevent or reduce its consequences for the patients.

Les anticorps sont les molécules effectrices de l'immunité adaptatrice humorale. Ils se lient spécifiquement et neutralisent une large panoplie d'antigènes. Au-delà de leurs fonctions classiques, les anticorps possèdent les propriétés moins explorées que sont l'activité catalytique, qui permet aux anticorps de se comporter comme des enzymes, et la polyréactivité, qui représente la capacité d'une molécule d'anticorps à se lier à plusieurs antigènes structurellement différents. Les anticorps catalytiques sont retrouvés dans plusieurs pathologies chez l'homme, telle que l'hémophilie acquise, une maladie caractérisée par la survenue d'autoanticorps anti-facteur VIII. Dans ce travail, nous décrivons des IgG hydrolysant et activant le facteur IX de la coagulation chez les patients avec hémophilie acquise. Par ailleurs, nous avons effectué une étude longitudinale de deux ans des IgG catalytiques chez les patients subissant une transplantation rénale. Les anticorps polyréactifs représentent une proportion importante du répertoire des immunoglobulines circulantes. De plus, les sites inflammatoires sont abondants en molécules, telles que l'hème libre, capables de rendre polyréactives certaines IgG monoréactives. Nous avons étudié l'influence de la nature des régions constantes de la chaîne lourde des anticorps sur leur susceptibilité à devenir polyréactifs. Ce travail apporte un nouvel éclairage sur l'importance physiopathologique des anticorps catalytiques et polyréactifs.

La ciclosporine est un traitement immunosuppresseur très utilisé : elle inhibe l'activation des lymphocytes T via la calcineurine. Sa néphrotoxicité limite son utilisation : la ciclosporine induit une augmentation de la vasoconstriction ainsi qu'une augmentation de la réponse des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV) aux agents vasoactifs. Le récepteur minéralocorticoïde (RM), au-delà de ses effets sur la réabsorption sodée, agit sur le tonus vasculaire en modulant la réponse des cellules (endothéliales et musculaires lisses) vasculaires aux agents vasoactifs. Notre hypothèse était que le RM pouvait participer à l'action vasoconstrictrice de la ciclosporine ; son inactivation pourrait limiter la néphrotoxicité de la ciclosporine. Deux modèles de souris ont été invalidés génétiquement pour le RM : dans les cellules endothéliales et les CMLV (KO-RM CMLV). Seules les souris KO-RM CMLV étaient protégées contre la néphrotoxicité de la ciclosporine. Ces effets impliquent une action sur le tonus vasculaire rénal. L'antagonisme pharmacologique du RM (par le canrénoate) administré per os confère la même protection. En revanche, la néphrotoxicité induite par le tacrolimus (une autre anticalcineurine) n'est pas prévenue par l'antagonisme du RM. Utiliser un antagoniste sélectif du RM (l'éplérénone) pourrait prévenir la néphrotoxicité de la ciclosporine. Nous avons prouvé sa bonne tolérance en association à la ciclosporine chez les patients transplantés et insuffisants rénaux chroniques. Une kaliémie supérieure à 4,35mmol/L à l'initiation indique un sur-risque de développer une hyperkaliémie. L'efficacité reste à démontrer au cours d'un essai prospectif et randomisé. / Cyclosporine A (cyclo) is a widely used drug in kidney transplantation: its anticalcineurin actioninhibits T lymphocytes activation and prevents allograft rejection. Despite a huge benefit on graftsurvival, cyclo exerts a side effect that limits its use: nephrotoxicity. Vasculotoxicity appears to becentral: cyclo enhances renal vasoconstriction by altering vasoactive factors and vascular smoothmuscle cells (VSMC) response to vasoactive factors. Beyond its effects on sodium reabsorption,Mineralocorticoid Receptor (MR) acts on vascular tone by modulating both endothelial and VSMCresponses to vasoactive factors. Our working hypothesis was that MR could participate to cycloinducedvasoconstriction and that MR inactivating (pharmacologically or genetically) could alleviatecyclo-induced nephrotoxicity. Two genetically MR-knock out (MR-KO) were generated: inendothelial or VSMC. Only VSMC MR-KO mice were protected from cyclo-induced nephrotoxicity.We also show that such an effect was mediated by vascular tone modulation. This prevention was alsoconferred by the systemic pharmacological antagonism of MR (by canrenoate) in mice but not duringnephrotoxicity induced by tacrolimus (another anticalcineurine drug used in kidney transplantation).Then, we proposed to use MR pharmacological antagonism in humans (by eplerenone) during kidneytransplantation. We first had to prove its safety in such a population. Among 31 cyclo-treated patients,only 9 developed hyperkalemia (>5mmol/L) and none presented serious side effect. We propose akalemia higher than 4.35mmol/L at baseline to be the marker of a higher risk of developinghyperkalemia under treatment. The efficiency of eplerenone to prevent/alleviate cyclo-inducednephrotoxicity during kidney transplantation should be tested during a randomized controlled trial.

Le polyomavirus BK est un virus très prévalent qui demeure normalement en phase de latence dans l’uroépithélium sans entrainer de complications. Chez les greffés rénaux, il peut cependant se réactiver et mener à une néphropathie pouvant nuire à la survie du greffon. L’immunité du receveur est la pierre angulaire de la prévention et du traitement de cette néphropathie, puisque le seul traitement démontré efficace est une diminution de l’immunosuppression. Cependant, une augmentation non spécifique de l’immunité augmente également le risque de rejet. Notre objectif était donc d’adapter et de valider un protocole transférable en clinique d’immunothérapie adoptive antivirale nous permettant de produire des lignées de lymphocytes T BKvirus spécifiques à partir du sang de patients greffés virémiques, afin de prévenir et traiter ces néphropathies. Nous avons tout d’abord comparé les lignées cellulaires produites à partir de donneurs sains à celles de patients immunosupprimés soumis à une immunosuppression chronique. Par la suite, nous avons adapté le protocole en ajoutant une stimulation à l’aide de cellules dendritiques afin de maximiser l’expansion cellulaire, le statut de différentiation et la spécificité. Bien que les lignées étaient polyclonales, elles n’ont pas démontré de potentiel alloréactif in vivo et in vitro, et ce, malgré une persistance et une prolifération in vivo. Nous avons donc élaboré un protocole qui est prêt à être transféré en étude clinique de phase I/II et qui pourrait nous permettre de prévenir et traiter la néphropathie associée au polyomavirus BK, sans augmenter le risque de rejet. / More than 75% of the population has been exposed to BK polyomavirus and carries latent virus in the uroepithelium without any complications. However, it can reactivates in kidney transplant recipients (KTR) and lead to a nephropathy affecting graft survival. Recipient anti-viral immunity is the cornerstone of BK-virus associated nephropathy prevention and treatment and thus, reduction of immunosuppression is the only well-accepted treatment. Adoptive immunotherapy is a promising solution to this problem, allowing a specific T cell mediated response against this virus without the alloreactive risk. It was demonstrated efficacious for other viral infections in immunocompromised hosts but it has not been used in this specific context. Our objective was to adapt and validate a clinical-compliant protocol to obtain BK-specific T cell lines from viremic KTR and to compare their expansion, differentiation and specificity to ones obtained from healthy donors. Although comparable specificity and differentiation status, cell expansions form KTR were not systematically sufficient for a therapeutic dose. The addition of a stimulation with dendritic cells improved cell expansion in addition to favors a central memory phenotype and refined BKspecificity. Despite polyclonality, T cell lines didn’t demonstrated alloreactivity in a chromium release assay and in vivo. Furthermore, T cell lines could persist and proliferates in vivo. This protocol is ready for a phase I/II clinical trial. This opens the possibility to solve the current conundrum and treat PVAN without increasing rejection risk.

La transplantation d'organes est souvent la meilleure approche thérapeutique pour l'insuffisance organique au stade terminal. Le rejet de greffe est le principal obstacle pour une transplantation réussie, car cette dernière est le plus fréquemment réalisée entre individus génétiquement distincts. Les tissus ou organes transplantés sont généralement reconnus par le système immunitaire comme corps étrangers et sont rapidement détruits. Une série d'approches a été réalisée en clinique pour augmenter l'acceptation de la transplantation d’organes. Les immunosuppresseurs ont un rôle clé dans le combat contre le rejet de greffe. Actuellement, les résultats à court terme de la transplantation d'organes ont été considérablement améliorés avec l'émergence des inhibiteurs de la calcineurine (ICN), mais les résultats à long terme sont encore insatisfaisants. L'une des principales raisons est que les médicaments immunosuppresseurs actuels manquent de spécificité. Ces agents, en particulier ICN, sont considérés comme les facteurs de risque pour la perte tardive du greffon et les décès avec un greffon fonctionnel en raison de la toxicité des médicaments, de la sur-immunosuppression et d'autres effets secondaires. Ainsi, il y a un besoin urgent de rechercher de nouvelles thérapies idéales. Les lymphocytes T jouent un rôle central dans l'initiation du rejet des allogreffes. La pleine activation des cellules T nécessite au moins deux signaux combinés, mais distincts. En plus du signal généré par l'interaction entre le récepteur des cellules T (TCR) et les complexes CMH-peptides, le second signal, appelé signal de costimulation qui est délivré par l'engagement du récepteur de costimulation avec son ligand, est essentiel. L'engagement du TCR en l'absence de signaux de costimulation peut donner lieu à l'anergie des cellules T, un état d'absence de réponse immunitaire. Les molécules costimulatrices acquièrent ainsi l'attention en tant que cibles thérapeutiques potentielles. Du fait que ces molécules soient largement limitées à des cellules T et/ou des cellules présentatrices d'antigène, cibler la voie de signalisation de costimulation offre la possibilité de moduler le système immunitaire d'une manière plus sélective par rapport à des agents immunosuppresseurs conventionnels. À ce jour, de nombreuses molécules costimulatrices ont été identifiées et certaines ont été testées en tant que cibles thérapeutiques dans des modèles de transplantation d'organes. Les axes CD28–CD80/86 et CD40–CD40L sont importants et les deux voies de signalisation de costimulation les mieux connues. Bélatacept est un variant de l'antigène 4 des lymphocytes T cytotoxiques-immunoglobuline G (CTLA4-Ig) qui bloque la voie de signalisation CD28–CD80/86. C'est le seul bloqueur de la costimulation à être approuvé pour utilisation clinique en transplantation d'organes. Par rapport à la thérapie basée sur les ICN pour les receveurs de transplantation rénale, les thérapies à base de bélatacept montrent un taux similaire de survie, une fonction supérieure du greffon et l'amélioration du profil de risque cardiovasculaire. Cependant, bélatacept est également associée à des taux plus élevés de rejet aigu et de syndrome lymphoprolifératif post-greffe (SLPG). Dans notre étude, l'efficacité d'ASKP1240, un nouvel AcM anti-CD40 complètement humain qui bloque la voie de costimulation CD40–CD40L, a été évaluée sur la prévention du rejet d'allogreffe avec le modèle de transplantation rénale chez le singe cynomolgus. Quand ASKP1240 a été administré seul, il a réduit l'incidence du rejet aigu et a prolongé la survie de l'allogreffe rénale dépendamment de la dose administrée. L'acceptation de l'allogreffe rénale a été encore améliorée chez des singes qui ont reçus des traitements d'ASKP1240 combiné avec le tacrolimus (dose sub-thérapeutique) ou le mycophénolate mofétil (MMF). Le rejet aigu d'allogreffe a été totalement éliminé chez ces animaux et la médiane de survie du greffon rénal de ces groupes était significativement plus longue que ceux des groupes avec un traitement monothérapie. ASKP1240 a été bien toléré pour un traitement allant jusqu'à 180 jours. Il n'y avait pas d'effets secondaires évidents, y compris les complications thromboémboliques liées au médicament. L'administration d'ASKP1240 n'a pas induite de libération de cytokines. Ensuite, nous avons étudié les effets d'ASP2409 sur le rejet de l'allogreffe rénale et la survie chez des singes cynomolgus. ASP2409 est une nouvelle CD86-sélective variante de CTLA4-Ig, qui possède une affinité de liaison au CD86 14 fois plus élevée que le bélatacept in vitro et une amélioration de la puissance immunosuppressive. Une haute dose d'ASP2409 en monothérapie a montré des résultats supérieurs dans la réduction de rejet aigu et la prolongation de la survie de l'allogreffe rénale en comparaison avec une faible dose d'ASP2409 en monothérapie. Une faible dose d'ASP2409 en combinaison avec tacrolimus (dose sub-thérapeutique) inhibe complètement le rejet aigu d'allogreffe et prolonge significativement la survie de l'allogreffe rénale par rapport à une monothérapie avec une faible dose d'ASP2409 ou une dose sub-thérapeutique de tacrolimus. La médiane de survie de l'allogreffe des animaux recevant un traitement à base d'une dose élevée d'ASP2409, bélatacept, ou une dose thérapeutique de tacrolimus étaient identiques (> 91 jours). Les traitements à base d'une dose élevée d'ASP2409 présentaient de meilleurs résultats histopathologiques que le traitement à base de bélatacept. En outre, la fréquence des cellules FoxP3+ dans les allogreffes rénales a été observée plus haute dans les traitements à base d'ASP2409 et de bélatacept comparés aux traitements à base de tacrolimus. L'étude a également montré que ASP2409 est sans danger pour les animaux pour les doses qui ont été testées. Nous n'avons pas trouvé de graves effets secondaires liés à ASP2409 au cours des 91 jours d'étude. Collectivement, ces résultats suggèrent que la modulation sélective de la costimulation des cellules T avec des bloqueurs de la costimulation est une stratégie réalisable pour la prévention et le traitement du rejet d'allogreffe. ASKP1240 et ASP2409 sont tous deux des agents immunosuppresseurs prometteurs pour les régimes d'évitement ou de réduction des inhibiteurs de la calcineurine. / Organ transplantation is often the best therapeutic approach for end-stage organ failure. Graft rejection is the major obstacle to successful transplantation because transplantation is most frequently carried out between genetically distinct individuals. Transplanted tissues or organs are usually recognized by the immune system as foreign and are rapidly destructed without immune interventions. A series of approaches have thus been applied in clinic to inhibit the allogenic immune responses and in turn increase organ transplant acceptance. Immunosuppressive drugs are the key players in the "war" against immune cell-mediated rejection of allogenic transplants. Currently, the use of calcineurin inhibitors (CNIs) has dramatically decreased the risk of acute transplant rejection and improved the short-term outcomes of organ transplantation, but the long-term outcomes are still unsatisfied. One of the main reasons causing unsatisfied long-term outcomes is that current immunosuppressive drugs do not specifically target immune cells that cause transplant rejection. These immunosuppressive agents, especially CNIs, are the risk factors for late graft loss and death with functioning graft (DWFG) due to drug toxicity, over-immunosuppression, and other side-effects. Thus there is an urgent need for seeking novel therapies that can selectively eliminate the alloreactive immune responses while preserving the integrity of the remainder of the host immune system. It has been known that T cells play a central role in initiating allograft rejection. Full activation of T cells requires at least two collaborative but distinct signals. The first signal is generated by the interaction between T cell receptor (TCR) and MHC-peptide complex. The second signal, termed costimulatory signal, is delivered through the engagement of costimulatory receptors by their ligands. Importantly, TCR engagement in the absence of costimulatory signals can result in T cell anergy, a state of T cell unresponsiveness. Costimulatory molecules thus gain attention as potential therapeutic targets. Because these molecules are primary expressed on T cells and/or antigen-presenting cells, targeting costimulatory signaling pathway offers the oppertumities to modulate immune system in a more selective way relative to conventional immunosuppressive agents. To date, numerous costimulatory molecules have been identified and some have been tested as therapeutic targets in organ transplant models. CD28–CD80/86 and CD40–CD40L axis are two important and the most well known costimulatory signaling pathways. Belatacept, a variant of cytotoxic T lymphocyte antigen 4-immunoglobulin G (CTLA4-Ig) that blocks CD28–CD80/86 signaling pathway, is the only costimulation blocker to be approved for clinical use in organ transplantation. Compared to CNI-based regimen for kidney transplant recipients, belatacept-based regimens show similar patient and graft survival rate, superior graft function, and improved cardiovascular risk profile. However, belatacept is also associated with higher rates of acute rejection and posttransplant lymphoproliferative disorder (PTLD). Disruption of CD40–CD40L interaction with anti-CD40L mAbs has also been demonstrated to be a reliable approach for preventing acute rejection and for prolonging allograft survival. Unfortunately, unexpected thromboembolic complications in preclinical studies and clinical trials discontinued the development of anti-CD40L mAbs. The main objective of this thesis is to identify the optimal T cell costimulation blockers that can show improved safety and non-inferior efficacy in promoting allograft acceptance relative to current costimulatory blocking agents. Anti-CD40 mAbs are an alternative approach to block CD40–CD40L costimulatory pathway. CD40 is not involved in the stability of platelet thrombi and anti-CD40 mAbs are expected to not cause thromboembolic events. ASKP1240 is a novel fully human anti-CD40 mAb. In this study, the efficacy of ASKP1240 in the prevention of renal allograft rejection was evaluated in cynomolgus monkey kidney transplantation model. When ASKP1240 was administered alone, it dose-dependently reduced the incidence of acute rejection and prolonged renal allograft survival. Renal allograft acceptance was further improved in the monkey which received regiments using ASKP1240 combined with conventional immunosuppressive drugs tacrolimus (sub-therapeutic dose) or mycophenolate mofetil (MMF). Acute allograft rejection was totally eliminated in these animals and the kidney allograft median survival times (MST) of these groups were significantly longer than those of monotherapy groups. ASKP1240 administration did not induce cytokine release. This agent was well tolerated in monkey kidney transplant recipients during the 180-day treatment period. There were no obvious side effects including drug-related thromboembolic complications. Next, we tested the hypothesis that a CD86-selective variant of CTLA4-Ig might show non-inferior efficacy on the prevention of allograft rejection and prolongation of graft survival in comparison with belatacept. CD86 is the dominating ligand between the two natural ligands for CD28 in alloimmune response. Improvements in CD86 binding affinity of CTLA4-Igs confer increased immunosuppressive potency. A CD86-selective CTLA4-Ig variant may reach therapeutic levels of CD86 occupancy while occupies substantially less CD80 ligand than non-CD86-selective CTLA4-Igs. Preservation of CD80 signaling may be favoring to retain protective immunity and to improve safety of CTLA4-Ig therapy. This thesis investigated the effects of a novel CD86-selective CTLA4-Ig variant, ASP2409, on renal allograft rejection and survival in cynomolgus monkeys. ASP2409 possesses 14-fold higher in vitro CD86 binding affinity than belatacept and improved immunosuppressive potency. Compared to no-treatment control, low-dose (0.3 mg/kg) ASP2409 monotherapy significantly prolonged renal allograft survival (MST = 5 and 26 days, respectively) but did not decrease the incidence of acute rejection (8/8). The rate of acute renal allograft rejection was reduced in the group of high-dose ASP2409 monotherapy (2/7) and, correspondingly, a much longer MST (>91 days) was shown in this group. Combination therapy of low-dose ASP2409 and tacrolimus (sub-therapeutic dose) completely eliminated acute allograft rejection and notably prolonged renal allograft survival (MST >91 days). The MSTs of renal allografts in the animals receiving high-dose ASP2409-, belatacept-, and therapeutic dose tacrolimus-based immunosuppressive regimens were same (>91 days). High-dose ASP2409-based regimens exhibited better histopathological results than belatacept-based regimen. Furthermore, higher frequencies of FoxP3+ Tregs in renal allografts were observed in ASP2409- and belatacept-based regimens compared to tacrolimus-based regimen. ASP2409 was also demonstrated to be safe for animals with the doses to be tested. There were no serious side effects related to ASP2409 to be found in term of 91-day study. This study demonstrates that ASKP1240 is as effective as anti-CD40L mAbs on inhibition of acute rejection and prolongation of renal allograft survival, and do not cause thromboembolic complications. Previous studies indicated that CNIs could diminish the effects of anti-CD40L mAbs. In our study, ASKP1240 in combination with tacrolimus or MMF shows improved efficiency. Furthermore, the effects of ASP2409 on promoting renal allograft acceptance are not inferior to belatacept. These results collectively suggest that ASKP1240 and ASP2409 both are the promising immunosuppressive agents for solid organ transplantation.

Les anticorps sont les molécules effectrices de l’immunité adaptatrice humorale. Ils se lient spécifiquement et neutralisent une large panoplie d’antigènes. Au-delà de leurs fonctions classiques, les anticorps possèdent les propriétés moins explorées que sont l’activité catalytique, qui permet aux anticorps de se comporter comme des enzymes, et la polyréactivité, qui représente la capacité d’une molécule d’anticorps à se lier à plusieurs antigènes structurellement différents. Les anticorps catalytiques sont retrouvés dans plusieurs pathologies chez l’homme, telle que l’hémophilie acquise, une maladie caractérisée par la survenue d’autoanticorps anti-facteur VIII. Dans ce travail, nous décrivons des IgG hydrolysant et activant le facteur IX de la coagulation chez les patients avec hémophilie acquise. Par ailleurs, nous avons effectué une étude longitudinale de deux ans des IgG catalytiques chez les patients subissant une transplantation rénale. Les anticorps polyréactifs représentent une proportion importante du répertoire des immunoglobulines circulantes. De plus, les sites inflammatoires sont abondants en molécules, telles que l’hème libre, capables de rendre polyréactives certaines IgG monoréactives. Nous avons étudié l’influence de la nature des régions constantes de la chaîne lourde des anticorps sur leur susceptibilité à devenir polyréactifs. Ce travail apporte un nouvel éclairage sur l’importance physiopathologique des anticorps catalytiques et polyréactifs. / Antibodies are effector molecules of the humoral arm of the adaptive immune system that bind specifically and neutralize diverse array of antigens. Beyond the classical function of antibodies exist the relatively less explored properties, of “catalytic activity” that enable antibodies to act as enzymes and “polyreactivity” that confers the ability to bind to several structurally unrelated antigens. Catalytic antibodies have been associated with several autoimmune, inflammatory and infectious diseases. Acquired hemophilia is an autoimmune disease, reported with the presence of catalytic antibodies against coagulation factor FVIII. In the present work, we have investigated the presence of factor IX (FIX) hydrolyzing IgG in patients with acquired hemophilia. We investigated the molecular mechanism and the physiological relevance of FIX activation upon hydrolysis by patients’ IgG. In addition, a longitudinal follow-up for 2 years was done in patients undergone renal transplant to investigate the evolution of catalytic antibodies in the course of disease. Polyreactive antibodies constitute a major portion of the natural antibody repertoire. Additionally, sites of inflammation are abundant in protein destabilizing agents like free heme that can induce polyreactivity in monoreactive antibodies. We have investigated the effect of the antibody constant domain on heme-induced polyreactivity. The present work has allowed us a better understanding of the physiopathological relevance of catalytic and polyreactive antibodies.