Environ 30% des patients infectés par le virus de l’hépatite C guérissent spontanément. Le but de ce travailétait (i) d’examiner l’évolution des protéines d’enveloppe en cas de guérison spontanée (ii) de comparerl’infectivité des variants présents aux stades précoces (iii) d’explorer la capacité neutralisante des anticorps(Ac) vis-à-vis des variants majoritaires et minoritaires. Nous avons sélectionné 2 patients avec une hépatiteaigue C suivie d’une guérison très rapide. Pour explorer la capacité d’entrée de ces variants et leur aptitude àêtre neutralisés, nous avons produit des pseudo-particules rétrovirales portant les enveloppes de différentsvariants. Pour le 1er patient, une réponse neutralisante autologue était détectable précocement, avec unmaximum entre le 2ème et le 3èmemois suivant la cytolyse. Elle était encore détectable au 30ème mois. Pourle 2ème patient, des Ac vis-à-vis du variant majoritaire étaient détectés dans le sérum prélevé 4 jours après lacytolyse et dans les sérums plus tardifs. Le titre des Ac était maximum au 5ème mois. La réponse neutralisanteest d’apparition précoce et persiste même après l’élimination virale. Ces observations nous questionnent parrapport au rôle éventuel joué par ces Ac dans les cas de recontamination. / Only 30% of Hepatitis C virus infected individuals recover spontaneously. We investigated the mechanismsleading to early HCV clearance. The purpose of this work was: (i) to explore the diversity and the early geneticevolution of the HCV envelope glycoproteins, and the infectivity spectrum of isolated variants and (ii) toanalyze the ability of the autologous neutralizing response to control these variants. We selected two patientswho developed an acute HCV infection. To explore the impact of mutations on infectivity and neutralization,retroviral pseudoparticules were produced with representative E1 and E2 sequences. For the first case, themaximum neutralizing activity was observed in the serum collected between 2 and 3 months post ALT peak,the activity was still detectable after 30 months. For the second case, autologous neutralizing activity wasdetected in every serum collected between 4 days and 13 months after. A gradual increase of neutralizationactivity was observed over time with a maximum 5 to 6 months. We have shown that the neutralizing responsewas detectable at early stages of primoinfection and was sustained beyond the time at which the virus wascleared. These observations raise interesting questions about the role of such antibodies in case of re-exposure.

Le virus de l’hépatite C (VHC) est l’une des causes majeures de cirrhose du foie et de carcinome hépatocellulaire. Au courant de la première partie de ma thèse, nous nous sommes intéressés à caractériser plus en détail le rôle de SR-BI dans l’infection par le VHC. Bien que les mécanismes impliquant SR-BI dans la liaison du virus à l’hépatocyte aient été partiellement caractérisés, le rôle de SR-BI dans les étapes suivant la liaison du VHC reste encore largement méconnu. Afin de mieux caractériser le rôle de l’interaction VHC/SR-BI dans l’infection par le VHC, notre laboratoire à généré une nouvelle classe d’anticorps monoclonaux anti-SR-BI inhibant l’infection virale. Nous avons pu démontrer que SR-BI humain jouait un rôle dans le processus d’entrée du virus à la fois lorsde l’étape de liaison du virus à la cellule hôte mais aussi au cours d’étapes suivant cette liaison. Ainsi il serait intéressant de cibler cette fonction de SR-BI dans le cadre d’une stratégie antivirale pour lutter contre l’infection parle VHC. Dans la seconde partie de ma thèse, nous avions pour but de caractériser les mécanismes moléculaires intervenant dans la réinfection du greffon lors de la transplantation hépatique (TH). Nous avons ainsi identifiés 3 mutations adaptatives dans la glycoprotéine d’enveloppe E2 responsables de l’entrée virale augmentée du variant hautement infectieux. Ces mutations influent sur la dépendance au récepteur CD81 du VHC résultant en une entrée virale accrue. L’identification de ces mécanismes va nous permettre une meilleure compréhension de la pathogénèse de l’infection par le VHC, et est un premier pas pour le développement d’une stratégie préventive antivirale ou vaccinale. / Hepatitis C virus (HCV) is a major cause of liver cirrhosis and hepatocellular carcinoma. In the first part of my PhD, we aimed to further characterize the role of scavenger receptor class B type I (SR-BI) in HCV infection. While the SR-BI determinants involved in HCV binding have been partially characterized, the post-binding function of SR-BI remains remained largely unknown. To further explore the role of HCV-SR-BI interaction during HCV infection, we generated a novel class of anti-SR-BI monoclonal antibodies inhibiting HCV infection. We demonstrated that human SR-BI plays a dual role in the HCV entry process during both binding and post-binding steps. Targeting the post-binding function of SR-BI thus represents an interesting antiviral strategy against HCV infection. In the second part of my PhD, we aimed to characterize the molecular mechanisms underlying HCV re-infection of the graft after liver transplantation (LT). We identified threeadaptive mutations in envelope glycoprotein E2 mediating enhanced entry and evasion of a highly infectious escape variant. These mutations markedly modulated CD81 receptor dependency resulting in enhanced viral entry. The identification of these mechanisms advances our understanding of the pathogenesis of HCV infection and paves the way for the development of novel antiviral strategies and vaccines.

En combinant un nouveau système de culture cellulaire à partir d'hépatocytes différenciés avec du virus de l’hépatite C (VHC) purifié, nous pouvons induire un profil transcriptomique caractéristique des patients à risque élevé de développer un carcinome hépatocellulaire (CHC). En utilisant ce modèle, nous avons découvert le rôle fonctionnel de l'EGFR comme élément moteur de la signature du risque de développement d'un CHC. De plus, nous avons identifié des gènes candidats impliqués dans le développement du CHC. Pour étudier les maladies du foie in vivo, nous avons caractérisé l'expression des protéines phosphatases dans des biopsies hépatiques de patients infectés par le VHC. Nous avons observé une régulation négative de PTPRD, un suppresseur de tumeur, causé par une augmentation de miR-135a-5p qui cible l'ARNm de PTPRD. Par ailleurs, l'analyse in silico montre que l'expression de PTPRD dans le tissu hépatique est corrélée à la survie chez les patients atteints de CHC. / By combining a cell culture system of hepatocyte-like cells with purified hepatitis C virus (HCV), we effectively simulated chronic infection in vitro. We found this infection model induces a transcriptomic profile of chronic HCV patients at high risk of developing hepatocellular carcinoma (HCC). Using this model, we have uncovered the functional role of EGFR as a driver of the HCC risk signature and revealed candidate drivers of the molecular recalibration of hepatocytes leading to liver cancer. In an approach to study liver disease in vivo, we opted to screen for protein phosphatase expression in liver biopsies of chronic HCV patients. We observed a downregulation of PTPRD, a well-known tumor suppressor. We demonstrated that this effect is mediated by an increase in miR-135a-5p which targets PTPRD mRNA. Moreover, in silico analysis shows that PTPRD expression in adjacent liver tissue of HCC patients correlates with survival and reduced tumor recurrence after surgical resection.

L’infection par le virus de l’hépatite C (HCV) est une cause majeure d’hépatite chronique, de cirrhose hépatique et ce carcinome hépatocellulaire dans le monde. La compréhension des relations entre le virus et sa cellule hôte, l’hépatocyte, est indispensable pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques et d’un vaccin préventif. La particularité de ce virus est son lien étroit avec le métabolisme lipidique. Le virus circule dans le sang associé aux lipoprotéines, formant une lipo-viro-particule (LVP) infectieuse. L’apolipoprotéine E (apoE) est une protéine cellulaire faisant intégralement partie de la LVP. Elle joue un rôle majeur dans l’infection et à la production des particules virales. Durant ce travail de thèse, j’ai pu approfondir les connaissances sur le rôle d’apoE dans le cycle viral du HCV sous deux aspects très différents. D’une part, j’ai pu démontré que la forme libre d’apoE, non liée aux lipoprotéines, inhibe la réplication du HCV grâce à la régulation du métabolisme lipidique hépatique, en induisant un efflux de cholestérol ABCG1-dépendant. D’autre part, j’ai participé à une étude démontrant que l’apoE liée à la LVP contribue à l’échappement du virus au système immunitaire, en masquant les épitopes de la protéine virale E2 aux anticorps neutralisants. Ces études ont mis en évidence deux nouveaux rôles d’apoE dans la pathogenèse du HCV. / Hepatitis C virus (HCV) infection is a major cause of chronic hepatitis, liver cirrhosis and hepatocellular carcinoma worldwide. Understanding virus-host interactions in hepatocytes will contribute towards the development of new therapeutic strategies and a protective vaccine. HCV life cycle and the lipid metabolism are inextricably intertwined. A particular feature of this virus is that, in the blood, HCV virions are associated with lipoproteins, forming an infectious lipoviroparticle (LVP). Apolipoprotein E (apoE) is a key component of LVPs that plays an essential role in HCV entry and virions production. My PhD project entailed a more detailed dissection of apoE’s role in the HCV life cycle. I demonstrated that lipid-free apoE inhibits HCV replication by regulating the hepatic lipid metabolism via an ABCG1-dependent cholesterol efflux. Furthermore, I contributed to a study demonstrating that LVP-associated apoE helps the virus escape host immunity by blocking access of neutralizing antibodies to the viral glycoprotein E2. The work presented highlights two new roles of apoE in HCV pathogenesis

Le carcinome hépatocellulaire (CHC) est le plus fréquent des tumeurs primitives du foie. La carcinogenèse hépatique est un processus complexe et multifactoriel qui fait intervenir à la fois des facteurs génétiques de prédisposition (e.g. les SNPs) et environnementaux. Près de 50% des CHC ont pour étiologie une infection par le virus de l'hépatite B (VHB). Au cours de cette infection, de multiples altérations génétiques et virales s'accumulent et favorisent le développement tumoral. Nous avons montré que les CHC liés au VHB présentaient des caractéristiques cliniques et pathologiques différents que ceux d’autres étiologies : 1). Les mutations inactivatrices d’HBx sont sélectionnées dans les tissus tumoraux des CHC liés au VHB, suggérant qu’il existe une pression de sélection spécifique au cours de l’hépatocarcinogenèse. 2). Chez les patients ayant un faible nombre de copies d'ADN VHB par cellule dans le foie non-tumoral, une corrélation avec les facteurs de risque supplémentaires (VHC/OH/NASH) a été identifiée, suggérant un effet coopératif pour la carcinogenèse induite par le VHB. 3). Les mutations TP53 sont associées à un pronostic moins favorable chez les patients ayant un CHC liés au VHB. 4). Les CHC liés au VHB montrent plus fréquemment des phénotypes progéniteurs, avec une surexpression des gènes impliqués dans la régulation du cycle cellulaire et codant pour les protéines onco-fœtales. Quatre SNPs précédemment identifiés par des études pangénomiques (GWAS) asiatiques ont été validés dans la population européenne. Les distributions alléliques semblent varier selon l’étiologie de la pathologie hépatique. Ces résultats soulignent la complexité de la prédisposition génétique au CHC, dont l’étude doit prendre en considération l’origine géographique des patients ainsi que les facteurs de risque associés. / Hepatocellular carcinoma (HCC) is the most common primary liver tumors. Hepatic carcinogenesis is a complex and multifactorial process involving both genetic predisposition (e.g. SNPs) and environmental factors. Nearly 50% of HCC are caused by the hepatitis B virus (HBV) infection worldwide. During HBV infection, multiple genetic and viral alterations accumulate and promote tumor development. By analyzing resected HCC in France, we identified specific molecular features related to HBV infection. First, HBx inactivating mutations are selected in HCC tissues suggesting specific pressure of selection during hepatocarcinogenesis. Second, in patients with a low number of HBV DNA copies per liver cell, we identified additional risk factors like HCV infection, alcohol intake or NASH, suggesting a cooperative effect of these factors with HBV to induce the malignant transformation. Third, TP53 mutations associated with a poor prognostic for HBV infected resected HCC patients. At last, HBV-related tumors demonstrate more frequent progenitor phenotype compared to non-HBV HCC, with an up-regulation of genes that involved in cell cycle regulation and encoded onco-fetal/progenitor proteins. Four SNPs previously identified by genome-wide studies (GWAS) in Asian, have been validated in our European population. Allelic distributions seem to vary according to the etiologies of adjacent liver diseases. These findings underscore the complexity of the genetic predisposition of HCC; further study must consider the geographical origin of patients and associated risk factors.

Le polymorphisme génétique du virus de l’hépatite B (VHB) a déjà été étudié pourtenter de comprendre les facteurs viraux influençant l'évolution de la maladie, mais les étudessont discordantes. Ceci peut être lié au fait que les précédents travaux n’ont été menés quedans des populations avec une faible variété de génotypes et présentant des charges viralesplasmatiques (CVP) élevées.Nous avons donc étudié la variabilité du génome complet du VHB chez 422 individusinfectés chroniquement, naïfs de traitements anti-viraux et dont 38% présentaient une CVPinférieure à 103 UI/mL. L’optimisation de l’amplification par PCR du génome complet duVHB nous a permis de séquencer en technique Sanger plus de 90% du génome pour 320échantillons. Le séquençage direct a mis en évidence des co-infections. Ceci a été confirmé enséquençage clonal par pyroséquençage de 27 échantillons qui a montré des proportions departicules défectives variables mais toujours en co-infections avec des sous-populationssauvages. Le génotypage des séquences obtenues par technique Sanger a montré une grandereprésentativité des génotypes les plus fréquents (A à E) ainsi que 60 potentiels recombinantsinter-génotypiques. Cependant le séquençage clonal par pyroséquençage et clonage vectorielclassique de ces derniers montre la présence de co-infections de plusieurs génotypes ou laprésence de génotypes intermédiaires entre génotypes proches. Ceci est en défaveur derecombinaison par échange de matériel génétique comme ce qui a été suggéré dans lalittérature.Cette étude sera complétée par l’analyse de corrélation entre les polymorphismes et lesmarqueurs de mauvaise évolution de la pathologie. / The genetic polymorphism of hepatitis B virus (HBV) has been investigated tounderstand its impact on disease evolution, with discordant results. This could be due to thenarrow range of genotype and plasmatic viral load in these studies.We analysed complete genome variability of circulating HBV, in 422 chronicallyinfected patients. All were naive of anti-viral treatement and 38% had a plasmatic viral loadbelow 103 UI/mL. After optimisation of full length genome PCR amplification, we obtainedSanger sequences for more than 90% of HBV genome in 320 samples. We detected by directsequencing multiples co-infections that were confirmed by clonal pyrosequencing in 27samples. Defective viruses were always observed in co-infection with wild type virus. Directsequences showed a large representation of the most frequent genotypes (A to E), but also 60potential inter-genotypic recombinants. Clonal pyrosequencing and vectorial sequencingshowed that these potential recombinants were co-infections with different genotypes orintermediate genotypes located between close genotypes. These observations are incontradiction with the hypothesis described in the literature on recombination by geneticmaterial exchange.This study will be completed by a correlation analysis between the polymorphisms andmarkers of bad prognosis during HBV-induced disease.

Le virus de l’hépatite C (VHC) est un virus à ARN simple brin positif (ssARN) qui se replique dans le foie. Deux cents millions de personnes sont infectées par le virus dans le monde et environ 80% d’entre elles progresseront vers un stade chronique de l’infection. Les thérapies anti-virales actuelles comme l’interféron (IFN) ou la ribavirin sont de plus en plus utilisées mais ne sont efficaces que dans la moitié des individus traités et sont souvent accompagnées d’une toxicité ou d’effets secondaires indésirables. Le système immunitaire inné est essentiel au contrôle des infections virales. Les réponses immunitaires innées sont activées suite à la reconnaissance par les Pathogen Recognition Receptors (PRRs), de motifs macromoléculaires dérivés du virus appelés Pathogen-Associated Molecular Patterns (PAMPs). Bien que l'activation du système immunitaire par l'ARN ou les protéines du VHC ait été largement étudiée, très peu de choses sont actuellement connues concernant la détection du virus par le système immunitaire inné. Et même si l’on peut très rapidement déceler des réponses immunes in vivo après infection par le VHC, l’augmentation progressive et continue de la charge virale met en évidence une incapacité du système immunitaire à contrôler l’infection virale. Une meilleure compréhension des mécanismes d’activation du système immunitaire par le VHC semble, par conséquent, essentielle au développement de stratégies antivirales plus efficaces. Dans le présent travail nous montrons, dans un modèle de cellule primaire, que le génome ARN du VHC contient des séquences riches en GU capables de stimuler spécifiquement les récepteurs de type Toll (TLR) 7 et 8. Cette stimulation a pour conséquence la maturation des cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDCs), le production d’interféron de type I (IFN) ainsi que l’induction de chémokines et cytokines inflammatoires par les différentes types de cellules présentatrices d’antigènes (APCs). Les cytokines produites après stimulation de monocytes ou de pDCs par ces séquences ssARN virales, inhibent la production du virus de façon dépendante de l’IFN. En revanche, les cytokines produites après stimulation de cellules dendritiques myéloïdes (mDCs) ou de macrophages par ces mêmes séquences n’ont pas d’effet inhibiteur sur la production virale car les séquences ssARN virales n’induisent pas la production d’IFN par ces cellules. Les cytokines produites après stimulation des TLR 7/8 ont également pour effet de diminuer, de façon indépendante de l’IFN, l’expression du récepteur au VHC (CD81) sur la lignée cellulaire Huh7.5, ce qui pourrait avoir pour conséquence de restreindre l’infection par le VHC. Quoiqu’il en soit, même si les récepteurs au VHC comme le CD81 sont largement exprimés à la surface de différentes sous populations lymphocytaires, les DCs et les monocytes ne répondent pas aux VHC, Nos résultats indiquent que seuls les macrophages sont capables de reconnaître le VHC et de produire des cytokines inflammatoires en réponse à ce dernier. La reconnaissance du VHC par les macrophages est liée à l’expression membranaire de DC-SIGN et l’engagement des TLR 7/8 qui en résulte. Comme d’autres agonistes du TLR 7/8, le VHC stimule la production de cytokines inflammatoires (TNF-α, IL-8, IL-6 et IL-1b) mais n’induit pas la production d’interféron-beta par les macrophages. De manière attendue, la production de cytokines par des macrophages stimulés par les ligands du TLR 7/8 ou les séquences ssARN virales n’inhibent pas la réplication virale. Nos résultats mettent en évidence la capacité des séquences ssARN dérivées du VHC à stimuler les TLR 7/8 dans différentes populations de DC et à initier une réponse immunitaire innée qui aboutit à la suppression de la réplication virale de façon dépendante de l’IFN. Quoiqu’il en soit, le VHC est capable d’échapper à sa reconnaissance par les monocytes et les DCs qui ont le potentiel pour produire de l’IFN et inhiber la réplication virale après engagement des TLR 7/8. Les macrophages possèdent quant à eux la capacité de reconnaître le VHC grâce en partie à l’expression de DC-SIGN à leur surface, mais n’inhibent pas la réplication du virus car ils ne produisent pas d’IFN. L’échappement du VHC aux défenses antivirales pourrait ainsi expliquer l’échec du système immunitaire inné à contrôler l’infection par le VHC. De plus, la production de cytokines inflammatoires observée après stimulation in vitro des macrophages par le VHC suggère leur potentielle contribution dans l’inflammation que l’on retrouve chez les individus infectés par le VHC. / Hepatitis C virus (HCV), a positive single stranded RNA (ssRNA) virus that replicates in the liver, infects 200 million people worldwide, with approximately 80% of infected individuals ultimately suffering from chronic HCV infection. Antiviral therapies, including interferon and ribavirin, have improved considerably in recent years, but are effective in only about one-half of those treated, and are associated with significant side effects and toxicity. Innate immune defenses are essential to control viral infection; the innate response is activated through recognition of viral macromolecular motifs known as pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) that are recognized by a multitude of Pathogen recognition receptors (PRRs). Although immune activation induced by HCV RNA or proteins has been extensively studied, the detection of HCV by the innate immune system remains poorly understood. Despite activation of the immune response early after HCV infection in vivo, the persistent increase inpatient HCV viral load suggests the failure of the immune response to control HCV infection. A better understanding of the mechanisms of immune activation induced by HCV is crucial for development of effective strategies for HCV treatment. Here we demonstrate in primary cell models that the HCV genome contained GU-rich RNA sequences that specifically trigger Toll-like receptors (TLR) 7/8, resulting in maturation of plasmacytoid dendritic cells (pDCs) and production of type I interferon (IFN), induction of inflammatory cytokines and chemokines in different antigen presenting cells (APCs). Cytokines produced by monocytes and pDCs upon stimulation of HCV-derived ssRNA inhibited HCV production in an IFN-dependent manner, whereas cytokines produced by myeloid DCs (mDCs) and macrophages had no inhibitory effect on virus production, due to a defect in IFN induction by HCV ssRNA in these cells. TLR7/8 stimulated cytokines also down-regulated the expression of the HCV receptor CD81 on Huh7.5 in an IFN-independent manner that may restrict HCV infection. However, although HCV receptors like CD81 were widely expressed on different subsets of lymphocytes, DCs and monocytes did not respond to HCV particles, and our data indicates that only macrophages sense HCV and produce inflammatory cytokines. The recognition of HCV by macrophages is related to the expression of DC-SIGN on macrophages, and results in TLR7/8 engagement. Similar to a TLR7/8 agonist, HCV stimulation induces inflammatory cytokine production (TNF-α, IL-8, IL-6 and IL-1b) by macrophages but does not stimulate interferon-beta production in macrophages, Congruously, TLR7/8 and HCV RNA mediated cytokine production in macrophages did not inhibit HCV replication. Our results reveal that HCV RNA has the potential to trigger TLR7/8 in DC populations, and initiate an innate immune response against HCV infection that leads to an IFN-dependent suppression of viral replication. However, HCV is able to escape detection by monocytes and DCs, which produce type I IFN and suppress HCV replication when TLR7/8 is engaged. Macrophages possess the capacity to detect HCV, in part because of surface expression of DC-SIGN. In turn, macrophages produce inflammatory cytokines that nevertheless fail to inhibit HCV replication due to lack of IFN-beta production. Evasion of antiviral defense by HCV may explain the failure of innate immunity in control of HCV infection. Moreover, inflammatory cytokine production by macrophages upon HCV stimulation in vitro suggests that activation of macrophages may contribute to inflammation in HCV infected individuals.

Le virus de l'hépatite C (HCV) infecte environ 180 millions de personnes à travers le monde. De nouveaux antiviraux ont récemment été mis sur le marché mais ils présentent des effets indésirables. La recherche de nouvelles cibles thérapeutiques reste donc d'actualité. Mes principaux travaux ont consisté à développer des approches de biochimie et d'imagerie sur cellules vivantes pour étudier les mécanismes moléculaires d'action des antiviraux silibinine (SbN) et arbidol (ARB) sur HCV. Nous avons montré que SbN et ARB inhibent des vésicules entourées de clathrine et ne sont pas délivrés aux endosomes précoces. SbN et ARB inhibent également l'infection d'autres virus entrant par endocytose clathrine-dépendante, ce qui expliquerait leur activité à large spectre. J'ai également contribué à un projet initié depuis quelques mois au sein de l'équipe. L'hypothèse était qu'un élément présent dans le microenvironnement hépatique (MEH) jouerait un rôle essentiel dans l'infection par HCV. Nous nous sommes intéressés au syndécan-1 (SDC1) car il est fortement exprimé à la surface des hépatocytes. Nos travaux montrent que la déplétion de SDC1 diminue fortement l'infection. SDC1 colocalise à la surface des hépatocytes non infectés avec CD81, un récepteur connu de HCV. Dans les jours suivant l'infection, cette colocalisation est perturbée. Ces données suggèrent que SDC1 serait un co-facteur d'entrée de HCV, agissant en combinaison avec CD81, et que l'infection réorganiserait les molécules du MEH, ce qui pourrait à long terme contribuer à la persistance de l'infection / Hepatitis C virus (HCV) is a global health concern infecting 170 million people worldwide. New antivirals recently received the approval for the treatment against HCV infection but they display many side effects. Research for new therapeutic targets therefore remains an important topic. My main work was to develop approaches in biochemistry and live cell imaging to study the molecular mechanisms of action of antivirals silibinin (SbN) and arbidol (ARB) on HCV infection. We show that SbN and ARB alter clathrin-mediated endocytosis. Viral particles are trapped in clathrin-positive structures and cannot be delivered to the early endosomal compartment, thereby preventing infection. SbN and ARB also prevent cell infection by viruses that enter through clathrin-mediated endocytosis, which could explain their broad spectrum activity. I also contribute to a project initiated for a few months in the lab. We hypothsized that a molecule present in the immediate surrouding of the hepatocyte microenvironment could play a role in HCV infection. We focused on the syndecan-1 (SDC1) because it is essentially anchored on the surface of hepatocytes. We show that SDC1 depletion leads to a drastic decrease of the viral infectivity. SDC1 colocalizes on the unfected hepatocyte surface with the already identified HCV recptor CD81. This colocalization vanished within days in infected cells. These data suggest that SDC1 could act as a cellular co-factor for HCV entry, in combination with CD81; thus infection could reorganized molecules of the hepatocyte microenvironment and contribute to HCV hepatotropism and the peristence of infection

Le virus de l'hépatite C (VHC) établit généralement une infection chronique. Néanmoins, environ 20% des sujets vont résoudre spontanément l’infection. Il existe des preuves solides que les cellules T CD8 sont essentielles au contrôle du VHC. Dans la première partie de ma thèse, nous avons identifié un nouveau marqueur de la dysfonction des lymphocytes T, CD39, comme étant régulé positivement au cours de l'infection chronique par le VHC, le VIH et dans un modèle d’infection chronique par LCMV. Dans une deuxième partie, nous avons utilisé une approche d'analyse intégrative pour étudier la régulation transcriptionnelle des cellules T CD8 au cours de la phase aiguë de l'infection par le VHC. Nous avons identifié des changements précoces dans la régulation transcriptionelle d’importantes fonctions effectrices, de voies métaboliques et du nucléosome par les cellules T CD8 des patients souffrant d'une infection persistante. Certains de ces changements corrèlent avec l’absence des cellules T CD4 spécifiques du VHC et sont associés avec l’âge et le sexe du sujet infecté. Nos résultats suggèrent que la dysfonction des lymphocytes T CD8 au cours de l'infection par le VHC est liée à des événements précoces dans la régulation des gènes, non seulement amplifiés par une inflammation chronique et une absence des cellules T CD4 auxiliaires, mais qui pourraient également être influencés par des facteurs de l’hôte tels que l’âge et le sexe. / Infection with Hepatitis C virus typically establishes chronic infection, but about 20% of subjects clear HCV spontaneously. There is strong evidence that functional CD8 T cells are critical for HCV control. In the first part of my thesis we identified a new marker for exhausted T cells, CD39, that we showed to be upregulated in chronic HCV infection, progressive HIV infection and in chronic infection with LCMV. In the second part we used an integrative analysis approach to study transcriptional regulation of CD8 T cells in the acute phase of HCV infection with different outcomes. We found early transcriptional changes in key immune effector pathways as well as metabolic and nucleosomal processes in CD8 T cells from patients with persistent infection. Some of these changes track with a lack of HCV-specific CD4 T cells exhibit associations with subject age and sex. Our findings suggest that CD8 T cell exhaustion in HCV infection is linked to early gene regulatory events that are not only amplified by chronic inflammation and a lack of CD4 help, but might also be influenced by disease-relevant host factors such as patient age and sex.

Durant la grossesse, le fœtus est séparé de la mère par le placenta qui constitue une barrière protectrice efficace. Cependant, cette barrière n’est pas totalement imperméable et permet de nombreux échanges (nutriments, hormones, déchets, ...) dans des zones bien spécifiques nommées interfaces materno-fœtales. Au niveau de ces zones, les cellules fœtales entrent en contact direct avec le sang et les tissus maternels. Parmi ces interfaces, on trouve notamment la decidua basalis (paroi de l’endomètre gestant) où les villosités choriales du placenta s’ancrent profondément et l’espace intervilleux où les villosités flottantes sont baignées par le sang maternel. L’accès au placenta au niveau de ces interfaces est un processus finement régulé par de nombreux mécanismes. Cependant, certains pathogènes qui infectent la mère peuvent détourner ces mécanismes, franchir la barrière placentaire et se disséminer au fœtus. La famille des pathogènes TORCH (Toxoplasmosis, Others, Rubella, Cytomegalovirus et Herpes) est la plus connue pour induire des infections congénitales. Cependant d’autres virus moins connus ou émergents sont aussi capables d’infecter les interfaces mère-fœtus et de causer des complications graves pouvant être fatales pour la mère et le fœtus. Parmi ces virus, on retrouve notamment le virus de l’Hépatite E (VHE) et le virus Zika (ZIKV). C’est dans ce contexte que s’insèrent mes travaux de thèse qui s’articulent autour de trois axes. Dans la première partie de ma thèse, nous nous sommes intéressés à la pathogenèse du VHE et du ZIKV à l’interface mère-fœtus en identifiant les cibles cellulaires des virus et en caractérisant les conséquences fonctionnelles de l’infection. Dans la seconde partie, nous avons étudié la fonction des cellules Natural Killer déciduales (dNK), qui représentent 30% des cellules de la decidua basalis. Ces cellules dNK ne sont pas cytotoxiques durant une grossesse physiologique mais elles sécrètent de nombreux facteurs solubles essentiels au bon déroulement de la grossesse. Nous avons démontré que les fonctions effectrices des cellules dNK sont directement régulées et dictées par le microenvironnement décidual. De plus, nous avons découvert que les cellules dNK sont capables de détecter et de limiter l’infection des cellules stromales déciduales par le ZIKV. Enfin, dans la dernière partie, nous nous sommes intéressés à la pathogenèse de l’infection par le VHE dans un autre groupe de patients à haut risque de formes graves, les personnes âgées. Nous avons alors mis en évidence que le développement de formes sévères est associé à l’émergence d’une population de lymphocytes T CD8 caractérisée par un fort état d’activation associé à des défauts fonctionnels. En conclusion, mes travaux de thèse ont permis de mieux comprendre la pathogenèse du VHE et du ZIKV durant la grossesse et au-delà. De plus, ils ont participé à prouver l’importance du microenvironnement local dans le contrôle de la plasticité des cellules immunitaires. / During pregnancy, the fetus is isolated from the mother by the placenta, which constitutes an efficient protective barrier. However, this barrier is not completely impermeable and allows various exchanges (nutrients, hormones, wastes …) in specific areas called maternal-fetal interfaces. In these areas, fetal cells are in direct contact with maternal blood and tissues. Among these interfaces, we can distinguish the decidua basalis (gestating endometrium wall) where the placental chorionic villi are deeply anchored, and the intervillous space where the floating villi bathe in the maternal blood. The access to the placenta is a process tightly regulated by different mechanisms. However, some pathogens that infect the mother can subvert these mechanisms, cross the placental barrier, and spread to the fetus. The family of TORCH pathogens (Toxoplasmosis, Others, Rubella, Cytomegalovirus and Herpes) is best known for inducing such congenital infections. Alternatively, other less known or emerging viruses like Hepatitis E virus (HEV) and Zika virus (ZIKV) are also able to infect the maternal-fetal interface and cause severe outcomes that can be lethal for both the mother and the fetus. It’s in this context that fit my thesis work, articulated around three research axes. In the first part of my work, we focused on the pathogenesis of HEV and ZIKV at the maternal-fetal interface by identifying the cellular targets of the viruses and deciphering the functional consequences of their infection. Then, we studied the role of the decidual Natural Killer (dNK) cells, which account for 30% of total cells within the decidua basalis. These dNK cells are devoid of cytotoxic function in healthy conditions but they rather secrete various soluble factors that are essential for the success of pregnancy. In the second part of my work, we demonstrated that the decidual microenvironment dictates and regulates the effector functions of dNK cells. Moreover, we found that dNK cells are able to detect and limit the infection of decidual stromal cells by ZIKV. Finally, in a last part, we investigated the pathogenesis of HEV infection in another group of patients at high risk of developing serious forms, the elderly people. Thus, we highlighted that the development of severe forms is associated with the emergence of a population of CD8 T cells characterized by a high activation status associated with functional defects. In conclusion, my thesis work has shed light on the pathogenesis of HEV and ZIKV during pregnancy and beyond. In addition, they helped to demonstrate the importance of the local microenvironment in controlling the plasticity of immune cells.