84 resultados para Lymphocyte T CD8
em Université de Montréal, Canada
Resumo:
Thse numrise par la Direction des bibliothques de l'Universit de Montral.
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Le contrle immunitaire des infections virales est effectu, en grande partie, par les lymphocytes T CD8+ cytotoxiques. Pour y parvenir, les lymphocytes T CD8+ doivent tre en mesure de reconnatre les cellules infectes et de les liminer. Cette reconnaissance des cellules infectes seffectue par linteraction du rcepteur T (TCR) des lymphocytes T CD8+ et des peptides viraux associs au complexe majeur dhistocompatibilit (CMH) de classe I la surface des cellules htes. Cette interaction constitue llment dclencheur permettant llimination de la cellule infecte. On comprend donc toute limportance des mcanismes cellulaires menant la gnration des peptides antigniques partir des protines virales produites au cours dune infection. La vision traditionnelle de cet apprtement protique menant la prsentation dantignes par les molcules du CMH propose deux voies cataboliques distinctes. En effet, il est largement admis que les antignes endognes sont apprts par la voie dite classique de prsentation antignique par les CMH de classe I. Cette voie implique la dgradation des antignes intracellulaires par le protasome dans le cytoplasme, le transport des peptides rsultant de cette dgradation lintrieur du rticulum endoplasmique, leur chargement sur les molcules du CMH de classe I et finalement le transport des complexes peptide-CMH la surface de la cellule o ils pourront activer les lymphocytes T CD8+. Dans la seconde voie impliquant des antignes exognes, le dogme veut que ceux-ci soient apprts par les protases du compartiment endovacuolaire. Les peptides ainsi gnrs sont directement chargs sur les molcules de CMH de classe II lintrieur de ce compartiment. Par la suite, des mcanismes de recyclage vsiculaire assurent le transport des complexes peptide-CMH de classe II la surface de la cellule afin de stimuler les lymphocytes T CD4+. Cependant, cette stricte sgrgation des voies dapprtement antignique a t durement prouve par la capacit des cellules prsentatrices dantignes effectuer lapprtement dantignes exognes et permettre leur prsentation sur des molcules de CMH de classe I. De plus, lidentification rcente de peptides dorigine intracellulaire associs des molcules de CMH de classe II a clairement indiqu la prsence dinteractions entre les deux voies dapprtement antignique permettant de transgresser le dogme pralablement tabli. Lobjectif du travail prsent ici tait de caractriser les voies dapprtement antignique menant la prsentation dantignes viraux par les molcules du CMH de classe I lors dune infection par le virus de lHerps simplex de type I (HSV-1). Dans les rsultats rapports ici, nous dcrivons une nouvelle voie dapprtement antignique rsultant de la formation dautophagosomes dans les cellules infectes. Cette nouvelle voie permet le transfert dantignes viraux vers un compartiment vacuolaire dgradatif dans la phase tardive de linfection par le virus HSV-1. Cette mise en branle dune seconde voie dapprtement antignique permet daugmenter le niveau de prsentation de la glycoprotine B (gB) virale utilise comme modle dans cette tude. De plus, nos rsultats dcrivent la formation dune nouvelle forme dautophagosomes drivs de lenveloppe nuclaire en rponse linfection par le virus HSV-1. Ces nouveaux autophagosomes permettent le transfert dantignes viraux vers un compartiment vacuolaire lytique, action galement assure par les autophagosomes dits classiques. Dans la deuxime partie du travail prsent ici, nous utilisons linfection par le virus HSV-1 et la production de la gB qui en rsulte pour tudier le trafic membranaire permettant le transfert de la gB vers un compartiment vacuolaire dgradatif. Nos rsultats mettent en valeur limportance du rticulum endoplasmique, et des compartiments autophagiques qui en drivent, dans ces mcanismes de transfert antignique permettant damplifier la prsentation antignique de la protine virale gB sur des CMH de classe I via une voie vacuolaire. Lensemble de nos rsultats dmontrent galement une troite collaboration entre la voie classique de prsentation antignique par les CMH de classe I et la voie vacuolaire soulignant, encore une fois, la prsence dinteraction entre les deux voies.
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Les maladies autoimmunes sont des affections chroniques, le plus souvent invalidantes, qui touchent plus de 5% de la population dans les pays dvelopps. Lautoimmunit rsulte de la rupture des mcanismes de tolrance du systme immunitaire vis--vis des autoantignes exprims par les tissus de lorganisme, entranant la destruction dun ou de plusieurs organes-cibles par les lymphocytes T et/ou B. Lhpatite autoimmune et le diabte autoimmun se caractrisent par la destruction slective des hpatocytes et des cellules beta pancratiques, respectivement. De plus en plus darguments suggrent une implication des lymphocytes T CD8+ dans le dclenchement, la progression et la rgulation des rponses associes plusieurs maladies autoimmunes. Dans ce projet, nous avons suivi lvolution de clones de lymphocytes T CD8+ spcifiques un antigne particulier dont le site dexpression diffrait. Pour ce faire, nous avons dvelopp deux nouveaux modles murins double transgniques par croisement entre une ligne de souris exprimant un TCR transgnique spcifique la nucloprotine (NP) du virus de la choriomningite lymphocytaire (LCMV), et une souris exprimant cette NP-LCMV : 1) uniquement dans les hpatocytes (modle dhpatite autoimmune), ou 2) simultanment dans le thymus et le pancras (modle de diabte autoimmun). Lavidit fonctionnelle des lymphocytes T CD8+ spcifiques la NP chez les souris TCR transgniques tait inversement proportionnelle au niveau dexpression du TCR. Le rpertoire lymphocytaire dans le thymus, la rate, les ganglions et le sang priphrique a t caractris pour chacune des lignes de souris double transgniques, de mme que la capacit fonctionnelle et le phnotype (marqueurs dactivation/mmoire) des lymphocytes T CD8+ autoractifs. Chacun des deux nouveaux modles prsents dans cette tude ont montr que les lymphocytes T CD8+ spcifiques la NP sont aptes briser la tolrance centrale et priphrique et provoquer une raction dautoimmunit spontane. Dans le modle dhpatite autoimmune, o lexpression de lautoantigne tait restreinte au foie, la surexpression du TCR transgnique a entran une dltion thymique quasi-totale des lymphocytes T CD8+ spcifiques la NP prvenant le dveloppement dune hpatite spontane. alors quun niveau de TCR comparable celui dune souris de type sauvage a permis une slection positive des lymphocytes autoractifs qui se sont accumuls dans le foie o ils se sont activs pour provoquer une hpatite autoimmune spontane. Dans le modle de diabte autoimmun, o lautoantigne tait exprim dans le pancras et le thymus, les souris des deux lignes double transgniques ont montr une dltion thymique partielle, peu importe le niveau dexpression du TCR. Seuls les mles adultes dveloppaient un diabte spontan et une partie de leurs lymphocytes T CD8+ exprimaient une combinaison particulire de marqueurs dactivation/mmoire (CD44, CD122, PD-1). Cette population lymphocytaire tait absente chez les souris femelles et les mles sains. Ltude de la tolrance des lymphocytes T CD8+ autoractifs dans nos deux nouveaux modles murins double transgniques a permis didentifier des mcanismes alternatifs possiblement impliqus dans la tolrance et lactivation, et de mieux comprendre le rle des lymphocytes T CD8+ autoractifs dans le processus autoimmun menant lhpatite autoimmune et au diabte autoimmun. Ces dcouvertes seront utiles pour dvelopper de nouvelles approches thrapeutiques ciblant les lymphocytes T CD8+ autoractifs.
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La transplantation allognique de cellules souches hmatopotiques (ASCT) est couramment utilise pour traiter diffrents cancers hmatologiques. Malheureusement, leffet bnfique de cette technique est limit par la raction du greffon contre lhte (GVHD) qui demeure la cause principale de mortalit post-greffe. La GVHD endommage diffrents organes et retarde la reconstitution immunitaire des lymphocytes T (LT) ce qui augmente les risques dinfection et de rechute. Le dveloppement de nouveaux traitements permettant dacclrer la reconstitution immunitaire augmenterait donc les chances de survie des patients greffs. Il existe deux faons de rgnrer des LT: via la thymopose qui consiste produire de nouveaux LT, ou par la prolifration homostatique (PH) qui implique lexpansion rapide des LT matures retrouvs dans le greffon. La PH requiert deux signaux essentiels: linterleukine-7 (IL-7) et la prsentation dantignes du soi par les cellules dendritiques (DC) via le complexe majeur dhistocompatibilit (CMH) I pour les LT CD8+ et le CMH II pour les LT CD4+. Dans un contexte dASCT, la chimiothrapie et la GVHD endommagent le thymus rendant la thymopose inefficace. Par consquent, la reconstitution immunitaire repose presque entirement sur la PH des LT. Lobjectif de cette thse tait de comprendre comment la GVHD affecte la reconstitution des LT. Grce un modle murin, nous avons dmontr que la PH des LT CD4+ est absente durant la GVHD et ce, d de faibles niveaux dIL-7 et une diminution du nombre de DC. La perte des DC est en grande partie cause par des niveaux rduits de stromal derived factor-1 (SDF-1) et par labsence de progniteurs de DC dans la moelle osseuse des souris en GVHD. Le traitement des souris en GVHD avec du SDF-1 permet daugmenter le nombre de DC, et lorsquadministr avec lIL-7, amliore significativement la PH des LT CD4+. Contrairement aux LT CD4+, ladministration dIL-7 seule est suffisante pour restaurer la PH des LT CD8+ durant la GVHD et ce, mme en absence des DC. Ces diffrences sexpliquent pour deux raisons : 1) lexpression du CMH I, contrairement au CMH II, nest pas limite aux DC mais est galement exprime par les cellules stromales du receveur ce qui est suffisant pour induire la PH des LT CD8+ et 2) les LT CD8+ rpondent des concentrations plus faibles dIL-7 systmique comparativement aux LT CD4+. En conclusion, lensemble de ces rsultats permettra de mettre en place des tudes translationnelles sur le potentiel thrapeutique du SDF-1 et de lIL-7 dans la reconstitution immunitaire des patients greffs.
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Limmunothrapie tumorale mdiation cellulaire est un traitement qui utilise le systme immunitaire des patients afin dinduire une rponse des lymphocytes T CD8+ (T CD8+) contre la tumeur. Cette rponse est produite suite la reconnaissance des antignes par les T CD8+. Ces cibles sont appeles antignes tumoraux (TAA) et dfinies comme des protines exprimes par les cellules cancreuses mais absentes des tissus normaux. Par une approche bio-informatique, notre laboratoire a identifi Dickkopf-1 (DKK1), une protine inhibitrice de la voie de Wnt, comme un TAA potentiel. Une immunothrapie mdiation cellulaire efficace requiert lidentification de TAA candidats pertinents. Le traitement de patients par immunothrapie pourrait galement tre amliores par laugmentation de la puissance daction anti-tumorale ainsi que la persistante des T CD8+ spcifiques aux TAA. Ce projet de doctorat se divise en deux parties : 1- La caractrisation de lexpression de DKK1 dans les cancers communs et la dtermination de son immunognicit afin de valider sa candidature comme TAA. 2- La reprogrammation des T CD8+, de patients atteints dun cancer commun, vers un phnotype moins diffrenti afin daugmenter leur potentiel anti-tumoral et leur persistance. Dans le premier objectif, nous avons caractris lexpression de DKK1 dans le cancer du sein et dans dautres cancers communs. Le profil dexpression de DKK1 a t tudi par RT-PCR et par ELISA dans plusieurs lignes cellulaires de cancer et dans les tissus normaux. Lexpression de DKK1 a aussi t tudie dans des chantillons cliniques provenant de cancers du sein, du poumon et du rein. Trente pourcents (30%) des tumeurs provenant dun cancer du sein exprimaient DKK1. La moiti des tumeurs DKK1(+) tait triple ngative, donc pas de rcepteurs dstrogne et de progestrone et tait Her-2/neu(-) (ces patientes ont des possibilits de traitements trs restreintes). De plus, 50% des chantillons cliniques de tumeurs du poumon et 30% des tumeurs de rein exprimaient DKK1. Les observations effectues dans le cancer du poumon ont t, par la suite, corrobores par d'autres groupes qui ont montr une corrlation entre l'expression de DKK1 et un mauvais pronostic. Aprs avoir confirme lexpression de DKK1 dans les cancers communs, justifiant ainsi sa candidature comme TAA, nous avons valu limmunognicit de DKK1. Pour ce faire, nous avons effectu des stimulations in vitro de cellules mononucles du sang priphrique (PBMC) de patient(e)s atteint(e)s dun cancer du sein ou du poumon avec des peptides drivs de DKK1 pouvant tre prsents par les complexes majeurs dhistocompatibilit (CMH) HLA-A*0201. Des clones de T CD8+ reconnaissant un peptide de DKK1 ont t identifis et isols. Par essai multiplex et cytomtrie de flux intracellulaire, la polyfonctionnalit dun ces clones T CD8+ spcifiques DKK1 a t tudie et a rvle un profil effecteur, renforant ainsi la candidature de DKK1 comme TAA. Dans lensemble, les rsultats obtenus dans cette premire partie de thse suggrent une possible utilisation de DKK1 en immunothrapie contre les cancers communs, attribuable son expression dans ces cancers et la possibilit de faire prolifrer des T CD8+ effecteurs spcifiques DKK1 partir de sang de patients. Dans la seconde partie de cette thse, je dcrirai la manipulation in vitro des T CD8+ de patients atteints dun cancer commun, afin daugmenter la force et la dure de leurs fonctions anti-tumorales. Il a t dmontr que des lymphocytes moins diffrentis sont capables dune rponse immunologique plus efficace et durable. Nous avons bas ce projet sur lutilisation dun inhibiteur pharmacologique de la GSK-3, pour activer de la voie de Wnt chez les T CD8+ et ainsi leur confrer un phnotype moins diffrenti, partageant des caractristiques de la cellule nave et de la cellule mmoire. Des cultures de T CD8+, spcifiques des antignes viraux, en prsence de linhibiteur ont permis daugmenter la scrtion dinterfron (IFN)- et leur activit cytotoxique. Ces rsultats indiquent un effet de lactivation de la voie de Wnt sur la fonction des T CD8+. Ces observations sont rapportes pour la premire fois chez les T CD8+ humains et suggrent une nouvelle stratgie, applicables limmunothrapie du cancer, afin de prolonger la persistance des cellules ainsi que leur activit anti-tumorale. En conclusion, ces travaux de recherche ont men la ralisation dune tape trs importante dans la validation de la candidature de DKK1 comme TAA pour les cancers communs, soit la dmonstration de son expression dans ces cancers et son absence dans les tissus normaux drivs dorganes importants. Ces travaux ont galement men la dmonstration de limmunognicit de DKK1, par lidentification dun peptide de DKK1 reconnu par les T CD8+. De plus, ltude de la polyfonctionnalit des T CD8+ spcifiques DKK1 a rvle un profil effecteur favorable pour lobtention dune rponse anti-tumorale efficace. Ces dcouvertes pourraient servir llaboration dune stratgie dimmunothrapie mdiation cellulaire pour les cancers communs. Pour sa part, ltude phnotypique et fonctionnelle de la modulation de la voie de Wnt dans les T CD8+ a donn lieu lobservation dun phnotype encore jamais rapport chez lhumain, confrant aux T CD8+ un aspect moins diffrenti avec des caractristiques propre un phnotype mmoire. Ces rsultats sont pertinents dans lamlioration de limmunothrapie du cancer, passant par laugmentation de la persistance des lymphocytes. En rsum, les rsultats prsents dans cette thse de doctorat fournissent des vidences indniables quant la validation de DKK1 comme TAA pour une immunothrapie mdiation cellulaire des cancers communs. Ces rsultats fournissent galement des preuves quant la pertinence de la reprogrammation des T CD8+ par lactivation de la voie de la voie de Wnt, afin de gnrer des lymphocytes mdiateurs plus efficaces pour ce type de thrapie.
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Le diabte auto-immun rsulte de la destruction des cellules bta pancratiques scrtrices dinsuline par les lymphocytes T du systme immunitaire. Il sensuit une dficience hormonale qui peut tre comble par des injections quotidiennes dinsuline dorigine exogne, toutefois il demeure ce jour impossible de gurir les patients atteints de la maladie. De faon gnrale, un systme immunitaire sain reconnat une multitude dantignes diffrents et assure ainsi notre dfense lgard de diffrents pathognes ou encore de cellules tumorales. Il arrive cependant que, pour des raisons gntiques et/ou environnementales, les lymphocytes T puissent sactiver de faon aberrante suite la reconnaissance dantignes provenant du soi. Cest ce bris de tolrance qui mne au dveloppement de pathologies auto-immunes telles que le diabte auto-immun. Afin de limiter lauto-immunit, des mcanismes de slection stricts permettent dliminer la majorit des lymphocytes T prsentant une forte affinit envers des antignes du soi lors de leur dveloppement dans le thymus. Certains de ces lymphocytes russissent toutefois chapper lapoptose et migrent en priphrie afin dy circuler en qute dun antigne spcifiquement reconnu. Il est alors primordial que des mcanismes priphriques assurent le maintien de la tolrance immunitaire en faisant obstacle lactivation et la prolifration des lymphocytes T auto-ractifs. Lune des avenues afin dinhiber le dveloppement de rponses immunitaires aberrantes est la gnration de lymphocytes T rgulateurs. Ces cellules, dorigine thymique ou priphrique, peuvent arborer diffrents phnotypes et agissent via de multiples mcanismes afin dinactiver et/ou liminer les cellules impliques dans lapparition de pathologies auto-immunes. Lutilisation de modles murins transgniques a permis la mise en vidence dune population peu caractrise de lymphocytes T au potentiel rgulateur. En effet, la proportion de ces cellules T nexprimant pas les corcepteurs CD4 et CD8 (double ngatives, DN) a t inversement corrle la prdisposition lauto-immunit chez ces ii souris. Lobjectif principal de cette thse est de dmontrer la fonction immuno-rgulatrice des lymphocytes T DN, tout en investiguant les facteurs gntiques responsables du maintien de cette population cellulaire. Nous avons observ que les lymphocytes T DN exercent une activit cytotoxique lgard des lymphocytes B de faon spcifique lantigne, via la libration de granules cytolytiques contenant du granzyme B et de la perforine. Par ailleurs, nous avons tabli quun unique transfert adoptif de ces cellules est suffisant afin dinhiber le dveloppement du diabte auto-immun chez des htes transgniques prdisposs la maladie. Le recours des souris dficientes pour lexpression du gne CD47 a permis de constater que la voie de signalisation CD47-Sirp est essentielle dans le maintien de la proportion des lymphocytes T DN. De plus, le locus murin de prdisposition au diabte auto-immun Idd13, qui contient le gne Sirp, a t identifi pour son rle dans la rgulation de la proportion de ces cellules. Finalement, une analyse gntique a rvl que dautres intervalles gntiques sont impliqus dans le contrle de la population des lymphocytes T DN. Parmi ceux-ci, un locus situ en rgion proximale du chromosome 12 a t valid grce la cration de souris congniques. Grce aux rsultats prsents dans cette thse, notre comprhension de la biologie ainsi que de la rgulation des lymphocytes T DN est approfondie. Ces connaissances constituent un pas important vers la cration de thrapies cellulaires novatrices permettant de prvenir et de gurir diverses pathologies auto-immunes.
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Lors dune infection par un pathogne, des lymphocytes T CD8+ nafs (LTn) spcifiques de lantigne sont activs, prolifrent et se diffrencient en LT effecteurs (LTe). Les LTe produisent diffrentes cytokines et acquirent une activit cytotoxique menant llimination du pathogne. Seulement 5 10 % des LTe survivront et se diffrencieront en LT mmoires (LTm), qui sont capables de rpondre plus rapidement lors dune seconde infection par le mme pathogne, contribuant au succs de la vaccination. Toutefois, la comprhension de lensemble des mcanismes rgulant le dveloppement des LTe et des LTm demeure incomplte. Afin de mieux comprendre les signaux requis pour la diffrenciation des LT CD8+ lors de la rponse immune, nous avons pos deux hypothses. Nous avons dabord propos que diffrentes cellules prsentatrices dantigne (CPA) fournissent diffrents signaux au moment de la reconnaissance antignique influenant ainsi le devenir des LT CD8+. Vu leur potentiel dutilisation en immunothrapie, nous avons compar la capacit dactivation des LT CD8+ par les lymphocytes B activs via le CD40 (CD40-B) et les cellules dendritiques (CD). Nous avons montr que limmunisation avec des CD40-B induit une rponse effectrice mais, contrairement limmunisation avec des CD, pratiquement aucun LTm nest gnr. Les LTe gnrs sont fonctionnels puisquils scrtent des cytokines, ont une activit cytotoxique et contrlent une infection avec Listeria monocytogenes (Lm). Nous proposons quune scrtion plus faible de cytokines par les CD40 B ainsi quune interaction plus courte et moins intime avec les LT CD8+ comparativement aux CD contribuent au dfaut de diffrenciation des LTm observ lors de la vaccination avec les CD40-B. Ensuite, nous pos lhypothse que, parmi les signaux fournis par les CPA au moment de la reconnaissance antignique, la voie de signalisation Notch influence le dveloppement des LTe, mais aussi des LTm CD8+ en instaurant un programme gntique particulier. Dabord, grce un systme in vitro, le rle de la signalisation Notch dans les moments prcoces suivant lactivation du LT CD8+ a t tudi. Ce systme nous a permis de dmontrer que la voie de signalisation Notch rgule directement lexpression de la molcule PD-1. Ensuite, grce des souris o il y a dltion des rcepteurs Notch1 et Notch2 seulement chez les LT CD8+ matures, un rle de la voie de signalisation Notch dans la rponse immune des LT CD8+ a t dmontr. Nos rsultats dmontrent que suite une infection avec Lm ou une immunisation avec des CD, la signalisation Notch favorise le dveloppement de LTe, exprimant fortement KLRG1 et faiblement CD127, destins mourir par apoptose. Toutefois, la signalisation Notch na pas influenc la gnration de LTm. De faon trs intressante, lexpression des rcepteurs Notch influence la production dIFN- en fonction du contexte dactivation. En effet, suite une infection avec Lm, labsence des rcepteurs Notch naffecte pas la production dIFN- par les LTe, alors quelle est diminue suite une immunisation avec des CD suggrant un rle dpendant du contexte pour la voie de signalisation Notch. Nos rsultats permettent une meilleure comprhension des signaux fournis par les diffrentes CPA et de la voie de signalisation Notch, donc des mcanismes molculaires rgulant la diffrenciation des LT CD8+ lors de la rponse immunitaire, ce qui pourrait ultimement permettre damliorer les stratgies de vaccination.
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Une petite population de lymphocytes T exprimant les deux corcepteurs CD4 et CD8 et appele double positive (DP), a t dtecte dans le sang priphrique de donneurs sains et de patients atteints de diverses pathologies dont la sclrose en plaques (SEP). Nous avons mis lhypothse quil sagissait de lymphocytes T hautement activs pouvant contribuer linflammation chronique prsente dans la SEP. Nous avons compar les cellules T DP obtenues du sang de donneurs sains et de patients atteints de la SEP et non traits. La frquence des cellules DP tait similaire chez les patients et les donneurs sains. La proportion de lymphocytes T DP qui exprimaient les chaines du rcepteur de linterleukine-15 (IL-15) tait plus leve que pour les autres populations lymphocytaires. Des mesures dinduction de la phosphorylation du STAT5 (signal transducer and activator of transcription) ont dmontr que les cellules DP ont rpondu des doses plus faibles et pour de plus longues priodes lIL-15 comparativement aux autres lymphocytes T. Le pourcentage de lymphocytes T DP ayant la capacit de produire linterfron-gamma et des enzymes lytiques tait lev chez les tmoins sains mais ces niveaux taient significativement rduits chez les patients atteints de la SEP. La caractrisation phnotypique de cellules DP a suggr que ces cellules ont des proprits similaires aux lymphocytes T activs. Bien quil ne sagisse que dune caractrisation partielle, il semble que les lymphocytes T DP perdent une partie de leurs proprits chez les patients atteints de la SEP.
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CD73 est un ecto-enzyme qui a t associ la suppression de l'immunit anti-tumorale. Ses valeurs pronostiques et thrapeutiques ont t mises de l'avant dans plusieurs types de cancer. La premire hypothse du projet est que l'expression de CD73 dans la tumeur prdit le pronostic des patients atteints du cancer de la prostate. L'expression de CD73 a t tudie par immunofluorescence dans des chantillons de tumeur. Puis, des analyses univaries et multivaries ont t conduites pour dterminer si l'expression de CD73 permet de prdire la rcidive biochimique des patients. Nous avons dtermin que CD73 prdit indpendamment le pronostic des patients atteints du cancer de la prostate. De plus, nous avons dtermin que son expression dans le tissu normal adjacent ou dans la tumeur prdit diffremment la survenue de la rcidive biochimique. La deuxime hypothse est que l'inhibition de CD73 permet d'amliorer l'efficacit d'un vaccin thrapeutique contre le cancer de la prostate. L'effet d'un vaccin de type GVAX a t tudi dans des souris CD73KO ou en combinaison avec un anticorps ciblant CD73. Nous avons observ que l'efficacit du vaccin tait augmente dans les souris o CD73 tait absent. Cependant, la combinaison avec l'anti-CD73 n'a pas permis d'amliorer l'efficacit.
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Mmoire numris par la Direction des bibliothques de l'Universit de Montral.
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Limportance respective des lymphocytes T rgulateurs naturels gnrs dans le thymus ou induits en priphrie dans la rgulation immunitaire et la rsolution de linflammation est dsormais bien tablie. Nous avons contribu mettre en vidence une nouvelle voie dinduction de lymphocytes T rgulateurs priphriques partir de cellules T humaines CD4+CD25- naves et mmoires. Nous avons montr que lengagement de la molcule ubiquitaire transmembranaire CD47 sur la cellule T par un anticorps monoclonal ou par le peptide 4N1K (peptide driv du domaine carboxy-terminal de la thrombospondine-1 et spcifique du site de liaison CD47) induisait des lymphocytes T CD4+ rgulateurs exerant une fonction suppressive sur les lymphocytes T effecteurs. Les proprits suppressives induites par la thrombospondine-1 confortent les fonctions anti-inflammatoires de cette protine de la matrice extracellulaire. Linhibition exerce par les lymphocytes T rgulateurs induits dpend du contact intercellulaire entre les cellules T rgulatrices et leurs cibles, et est indpendante du TGF-. Nos rsultats dmontrent galement le rle de CD47 sur le lymphocyte T CD4+ dans la rponse immunitaire spcifique de lantigne in vivo. En effet, les souris BALB/c dficientes pour CD47 prsentent un biais de la scrtion danticorps et de cytokines de type Th1, alors que les souris BALB/c sont dcrites comme exprimant un profil de production de cytokines de type Th2. Nos travaux mettent en vidence le rle de CD47 dans linhibition du dveloppement dune rponse cellulaire et humorale de type Th1 in vivo, confirmant de prcdentes tudes in vitro ralises avec des cellules T CD4+ humaines. Nous prsentons galement le rle inhibiteur de lengagement de CD28 in vitro sur la diffrenciation en cellules Th17 des lymphocytes T CD4+ nafs isols de souris BALB/c. Le mcanisme propos est dpendant de la production de lIL-2 et de lIFN- et indpendant de la prsence de lymphocytes T rgulateurs. Notre tude du rle de deux molcules transmembranaires CD47 et CD28 exprimes sur la cellule T CD4+, contribue une meilleure connaissance des mcanismes impliqus dans la tolrance immunologique, la rsolution de linflammation et la diffrenciation des cellules T "helper" CD4+.
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Le cancer de la prostate est le cancer le plus frquemment diagnostiqu chez les hommes canadiens et la troisime cause de dcs reli au cancer. Lorsque diagnostiqu un stade prcoce de la maladie, le cancer de la prostate est trait de manire curative par chirurgie et radiothrapie. Par contre, les thrapies actuelles ne peuvent radiquer la maladie lorsquelle progresse des stades avancs. Ces thrapies, comme la chimiothrapie et lhormonothrapie, demeurent donc palliatives. Il est primordial doptimiser de nouvelles thrapies visant llimination des cellules cancreuses chez les patients atteints des stades avancs de la maladie. Une de ces nouvelles options thrapeutiques est limmunothrapie. Limmunothrapie du cancer a fait des progrs considrables durant les dernires annes. Cependant, les avancements encourageants obtenus lors dessais prcliniques ne se sont pas encore traduits en des rsultats cliniques significatifs. En ce qui concerne le cancer de la prostate, les rsultats ngligeables suivants des interventions immunothrapeutiques peuvent tre causs par le fait que la plupart des tudes sur le microenvironnement immunologique furent effectues chez des modles animaux. De plus la majorit des tudes sur limmunologie tumorale humaine furent effectues chez des patients atteints dautres cancers, tels que le mlanome, et non chez les patients atteints du cancer de la prostate. Donc, le but central de cette thse de doctorat est dtudier le microenvironnement immunologique chez les patients atteints du cancer de la prostate afin de mieux dfinir les impacts de la tumeur sur le dveloppement de la rponse immunitaire antitumorale. Pour raliser ce projet, nous avons tabli deux principaux objectifs de travail : (i) la caractrisation prcise des populations des cellules immunitaires infiltrant la tumeur primaire et les ganglions mtastatiques chez les patients atteints du cancer de la prostate; (ii) lidentification et ltude des mcanismes immunosuppressifs exprims par les cellules cancreuses de la prostate. Les rsultats prsents dans cette thse dmontrent que la progression du cancer de la prostate est associe au dveloppement dun microenvironnement immunosuppressif qui, en partie, est rgul par la prsence des andrognes. Ltude initiale avait comme but la caractrisation du microenvironnement immunologique des ganglions drainant la tumeur chez des patients du cancer de la prostate. Les rsultats prsents dans le chapitre III nous a permis de dmontrer que les ganglions mtastatiques comportent des signes cellulaires et histopathologiques associs une faible ractivit immunologique. Cette immunosuppression ganglionnaire semble dpendre de la prsence des cellules mtastatiques puisque des diffrences immunologiques notables existent entre les ganglions non-mtastatiques et mtastatiques chez un mme patient. La progression du cancer de la prostate semble donc associe au dveloppement dune immunosuppression affectant les ganglions drainant la tumeur primaire. Par la suite, nous nous sommes intresss limpact de la thrapie par dpltion des andrognes (TDA) sur le microenvironnement immunologique de la tumeur primaire. La TDA est associe une augmentation marque de linflammation prostatique. De plus, les protocoles dimmunothrapies pour le cancer de la prostate actuellement valus en phase clinique sont dirigs aux patients hormonorfractaires ayant subi et chou la thrapie. Cependant, peu dinformation existe sur la nature de linfiltrat de cellules immunes chez les patients castrs. Il est donc essentiel de connatre la nature de cet infiltrat afin de savoir si celui-ci peut rpondre de manire favorable une intervention immunothrapeutique. Dans le chapitre IV, je prsente les rsultats sur labondance des cellules immunes infiltrant la tumeur primaire suivant la TDA. Chez les patients castrs, les densits de lymphocytes T CD3+ et CD8+ ainsi que des macrophages CD68+ sont plus importantes que chez les patients contrles. Nous avons galement observ une corrlation entre la densit de cellules NK et une diminution du risque de progression de la maladie (rechute biochimique). Inversement, une forte infiltration de macrophages est associe un plus haut risque de progression. Conjointement, durant cette tude, nous avons dvelopp une nouvelle approche informatise permettant la standardisation de la quantification de linfiltrat de cellules immunes dans les chantillons pathologiques. Cette approche facilitera la comparaison dtudes indpendantes sur la densit de linfiltrat immun. Ces rsultats nous ont donc permis de confirmer que les effets pro-inflammatoires de la TDA chez les patients du cancer de la prostate ciblaient spcifiquement les lymphocytes T et les macrophages. Lhypothse intressante dcoulant de cette tude est que les andrognes pourraient rguler lexpression de mcanismes immunosuppressifs dans la tumeur primaire. Dans le chapitre V, nous avons donc tudi lexpression de mcanismes immunosuppressifs par les cellules cancreuses du cancer de la prostate ainsi que leur rgulation par les andrognes. Notre analyse dmontre que les andrognes augmentent lexpression de molcules proprits immunosuppressives telles que larginase I et larginase II. Cette surexpression dpend de lactivit du rcepteur aux andrognes. Chez les patients castrs, lexpression de larginase II tait diminue suggrant une rgulation andrognique in vivo. Nous avons observ que larginase I et larginase II participent la prolifration des cellules du cancer de la prostate ainsi qu leur potentiel immunosuppressif. Finalement, nous avons dcouvert que lexpression de linterleukin-8 tait aussi rgule par les andrognes. De plus, linterleukin-8, indpendamment des andrognes, augmente lexpression de larginase II. Ces rsultats confirment que les andrognes participent au dveloppement dune microenvironnement immunosuppressif dans le cancer de la prostate en rgulant lexpression de larginase I, larginase II et linterleukin-8. En conclusion, les rsultats prsents dans cette thse tmoignent du caractre unique du microenvironnement immunologique chez les patients atteints du cancer de la prostate. Nos travaux ont galement permis dtablir de nouvelles techniques bases sur des logiciels danalyse dimage afin de mieux comprendre le dialogue entre la tumeur et le systme immunitaire chez les patients. Approfondir les connaissances sur les mcanismes de rgulation du microenvironnement immunologique chez les patients atteint du cancer de la prostate permettra doptimiser des immunothrapies mieux adaptes radiquer cette maladie.
Resumo:
Suite la rencontre dun antigne (Ag) prsent la surface des cellules prsentatrice de lAg (CPA), les lymphocytes T nafs, ayant un rcepteur des cellules T (RCT) spcifique de lAg, vont prolifrer et se diffrencier en LT effecteurs (1). Suite llimination de lAg la majorit des LTe vont mourir par apoptose alors que les restants vont se diffrencier en LT mmoire (LTm) protgeant lorganisme long terme. Les mcanismes qui permettent la diffrenciation des LTe en LTm sont encore inconnus. Pour comprendre comment les LTm CD8+ sont gnrs partir des LTe, nous avons mis lhypothse que la densit de lAg prsent par les CPA peut avoir un impact sur la slection des LT CD8+ rpondant lAg se diffrencier en LTm. De manire intressante, nos rsultats montrent quune immunisation avec des cellules dendritiques (DCs) exprimant un haut niveau de complexe CMH/peptide sa surface permet le dveloppement de LTm. linverse, le dveloppement des LTm est fortement rduit (10-20X) lorsque les souris sont immunises avec des DCs exprimant un niveau faible de complexes CMH/peptide leur surface. De plus, la quantit dAg na aucune influence ni sur lexpansion des LT CD8+ ni sur lacquisition de leurs fonctions effectrices, mais affecte de manire critique la gnration des LTm. Nos rsultats suggrent que le nombre de RCT engag lors de la reconnaissance de lAg est important pour la formation des LTm. Pour cela nous avons observ par vido-microscopie le temps dinteraction entre des LTn et des DCs. Nos rsultats montrent que le temps et la qualit de linteraction sont dpendants de la densit dAg prsent par les DCs. Effectivement, nous observons une diminution dans le pourcentage de LT faisant une interaction prolonge avec les DCs quand le niveau dAg est faible. De plus, nous observons des variations de lexpression des facteurs de transcription clefs impliqus dans la diffrenciation des LTm tels quEomes, Bcl-6 et Blimp-1. Par ailleurs, la densit dAg fait varier lexpression du Neuron-derived orphan nuclear receptor 1 (Nor-1). Nor-1 est impliqu dans la conversion de Bcl-2 en molcule pro-apoptotique et contribue la mort par apoptose des LTe pendant la phase de contraction. Notre modle propose que la densit de lpitope contrle la gnration des CD8+ LTm. Une meilleure comprhension des mcanismes impliqus dans la gnration des LTm permettra le dveloppement de meilleures stratgies pour la gnration de vaccin. Dans un second temps, nous avons valu le rle du signal RCT dans lhomostasie des LTm. Pour ce faire, nous avons utilis un modle de souris transgnique pour le RCT dont son expression peut tre module par un traitement la ttracycline. Ce systme nous a permis dabolir lexpression du RCT la surface des LTm. De manire intressante, en absence de RCT exprim, les LTm CD8+ peuvent survivre long terme dans lorganisme et rester fonctionnels. De plus, une sous population des LTm CD4+ a la capacit de survivre sans RCT exprim dans un hte lymphopnique alors que lautre sous population ncessite lexpression du RCT.
Resumo:
Linfection par le VIH-1 est caractrise par une dpltion progressive des cellules T CD4+ ainsi que par un dysfonctionnement des cellules T qui, en labsence de traitements anti-rtroviraux, conduit inluctablement la progression de la maladie vers le stade SIDA. Certains des mcanismes impliqus dans ce dysfonctionnement de la rponse cellulaire T ont t lucids et ont rvl un rle important de la molcule PD-1 dans lexhaustion des cellules T en phase chronique de linfection. En effet, des niveaux levs de PD-1 ont t associs une charge virale leve ainsi qu une diminution de la production de cytokines et de la capacit de prolifrer des cellules T spcifiques du virus. De plus, bloquer in vitro linteraction de PD-1 avec son ligand PD-L1 en utilisant un anticorps bloquant rtabli la fonction de ces cellules. De faon intressante, notre groupe ainsi que dautres quipes, ont montr que lexpression de PD-1 tait non seulement augmente sur les cellules spcifiques de lantigne mais aussi sur les cellules T totales. Cependant, peu de choses sont connues quant limpact de lexpression de PD-1 sur le renouvellement et la diffrenciation des cellules T qui expriment PD-1, et ce au cours de linfection. Lexpression de PD-1 na notamment pas t tudie en phase aigue de linfection. Nous montrons clairement que, aussi bien chez les individus en phase aigue quen phase chronique de linfection, lexpression de PD-1 est augmente sur toutes les sous-populations T, y compris les cellules naves. Nous avons galement mis en relief une distribution anormale des sous-populations T, ces cellules ayant un phnotype plus diffrenci, et ce tous les stades de la maladie. Dans cette thse, nous discutons le rle possible de PD-1 dans lhomostasie des cellules T chez les individus infects par le VIH-1. En tudiant la transition de la phase aigue la phase chronique de linfection, nous avons trouv que les sous-populations T CD8+ des individus rcemment infects exprimaient moins de PD-1 que celles des individus un stade plus avanc de la maladie. Ces niveaux plus levs de PD-1 sur les cellules T CD8+ en phase chronique sont associs des niveaux rduits de prolifration in vivo comme mesur par lexpression de Ki67 suggrant que lexpression de PD-1 est partiellement implique dans cette perte de fonction des cellules T CD8+. De plus, les cellules naves saccumulent en frquence lors de la transition de la phase aigue la phase chronique de linfection. Considrant que les cellules naves expriment dj des hauts niveaux de PD-1, nous avons mis lhypothse que lactivation initiale des cellules T chez les individus chroniquement infects est affecte. En rsum, nous proposons un modle o des hauts niveaux dexpression de PD-1 sont associs (1) un dysfonctionnement de la rponse cellulaire T CD8+ et (2) un dfaut dactivation des cellules naves ce qui contribue non seulement la progression de la maladie mais aussi ce qui va limiter lefficacit de potentiels vaccins dans linfection par le VIH-1 en empchant toute nouvelle rponse dtre initie. Afin de mieux dissquer la rponse immunitaire mise en place lors dune infection comme celle du VIH-1, nous avons dvelopp un outil qui permet de dtecter les cellules T CD4+ i.e. des ttramres de CMH de classe II. Ces ractifs ont pour but daugmenter lavidit du CMH de classe II pour son ligand et donc de dtecter des TCR de faible affinit. Dans cette thse, nous dcrivons une mthode originale et efficace pour produire diverses molcules de HLA-DR liant de faon covalente le peptide antignique. Mieux dterminer les mcanismes responsables de lexhaustion des cellules T dans linfection par le VIH-1 et de la progression de la maladie, ainsi que dvelopper des outils de pointe pour suivre ces rponses T, est central une meilleure comprhension de linteraction entre le virus et le systme immunitaire de lhte, et permettra ainsi le dveloppement de stratgies pertinentes pour lutter contre linfection par le VIH-1.
Resumo:
Les mthodes de vaccination actuelles contre linfluenza, axes sur la rponse anticorps dirige contre des antignes hautement variables, ncessitent la production dun vaccin pour chaque nouvelle souche. Le dfi est maintenant de stimuler simultanment une rponse cellulaire pan-spcifique ciblant des antignes conservs du virus, tel que la protine de la matrice (M1) ou la nucloprotine (NP). Or, la prsentation antignique de ces protines est peu dfinie chez lhumain. Nous avons analys la prsentation endogne par les complexes majeurs dhistocompatibilit de classes (CMH)-I et -II de M1 et de NP. Ainsi, les protines M1 et NP ont t exprimes dans des cellules prsentatrices dantignes (CPAs). Notamment, des pitopes de M1 et de NP endognes peuvent tre prsentes par CMH-I et -II, ce qui rsulte en une activation respectivement de lymphocytes T CD8+ et CD4+ prcdemment isols. tant donn limportance des lymphocytes T CD4+ dans la rponse cellulaire, nous avons clon M1 ou NP en fusion avec des squences de la protine gp100 permettant la mobilisation vers les compartiments du CMH-II sans affecter la prsentation par CMH-I. Des CPAs exprimant de faon endogne ces constructions modifies ou sauvages ont ensuite t utilises pour stimuler in vitro des lymphocytes T humains dont la qualit a t value selon la production de cytokines et la prsence de molcules de surface (ELISA ou marquage de cytokines intracellulaire). Nous avons observ une expansion de lymphocytes T CD8+ et CD4+ effecteurs spcifiques scrtant diverses cytokines pro-inflammatoires (IFN-, TNF, MIP-1) dans des proportions comparables avec une prsentation par CMH-II basale ou amliore. Cette qualit indpendante du niveau de prsentation endogne par CMH-II de M1 et de NP des lymphocytes T CD4+ et CD8+ suggre que cette prsentation est suffisante court terme. En outre, la prsentation endogne de M1 et NP a permis de stimuler des lymphocytes T spcifiques des pitopes conservs du virus, tel quidentifi laide une mthode didentification originale base sur des segments dARNm, mRNA PCR-based epitope chase (mPEC) . Ensemble, ces nouvelles connaissances sur la prsentation antignique de M1 et de NP pourraient servir tablir de nouvelles stratgies vaccinales pan-spcifiques contre linfluenza.
