Identification of Mycobacterium bovis antigens by analysis of bovine T-cell responses after infection with a virulent strain

Purification and characterization of individual antigenic proteins are essential for the understanding of the pathogenic mechanisms of mycobacteria and the immune response against them. In the present study, we used anion-exchange chromatography to fractionate cell extracts and culture supernatant proteins from Mycobacterium bovis to identify T-cell-stimulating antigens. These fractions were incubated with peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from M. bovis-infected cattle in lymphoproliferation assays. This procedure does not denature proteins and permits the testing of mixtures of potential antigens that could be later identified. We characterized protein fractions with high stimulation indices from both culture supernatants and cell extracts. Proteins were identified by two-dimensional gel electrophoresis followed by N-terminal sequencing or MALDI-TOF. Culture supernatant fractions containing low molecular weight proteins such as ESAT6 and CFP10 and other proteins (85B, MPB70), and the novel antigens TPX and TRB-B were associated with a high stimulation index. These results reinforce the concept that some low molecular weight proteins such as ESAT6 and CFP10 play an important role in immune responses. Also, Rv3747 and L7/L12 were identified in high stimulation index cell extract fractions. These data show that protein fractions with high lymphoproliferative activity for bovine PBMC can be characterized and antigens which have been already described and new protein antigens can also be identified in these fractions.

Human T-cell lymphotropic virus type I (HTLV-I) proviral DNA viral load among asymptomatic patients and patients with HTLV-I-associated myelopathy/tropical spastic paraparesis

To evaluate the human T-cell lymphotropic virus type I (HTLV-I) proviral DNA load among asymptomatic HTLV-I-infected carriers and patients with HTLV-I-associated myelopathy/tropical spastic paraparesis (HAM/TSP), real time PCR using TaqMan probes for the pol gene was performed in two million peripheral blood mononuclear cells (PBMC). The albumin gene was the internal genomic control and MT2 cells were used as positive control. The results are reported as copies/10,000 PBMC, and the detection limit was 10 copies. A total of 89 subjects (44 HAM/TSP and 45 healthy HTLV-I-infected carriers) followed up at the Institute of Infectious Diseases "Emilio Ribas" and in the Neurology Division of Hospital of Clínicas were studied. The asymptomatic HTLV-I-infected carriers had a median number of 271 copies (ranging from 5 to 4756 copies), whereas the HAM/TSP cases presented a median of 679 copies (5-5360 copies) in 10,000 PBMC. Thus, HAM/TSP patients presented a significantly higher HTLV-I proviral DNA load than healthy HTLV-I carriers (P = 0.005, one-way Mann-Whitney test). As observed in other persistent infections, proviral DNA load quantification may be an important tool for monotoring HTLV-I-infected subjects. However, long-term follow-up is necessary to validate this assay in the clinical setting.

Techniques used to identify the Brazilian variant of HIV-1 subtype B

The purpose of the present study was to compare the sensitivity and specificity of V3 enzyme immunoassay (solid phase EIA and EIA inhibition) and restriction fragment length polymorphism (RFLP) with the DNA sequencing "gold standard" to identify the Brazilian HIV-1 variants of subtype B and B"-GWGR. Peripheral blood mononuclear cells were collected from 61 HIV-1-infected individuals attending a clinic in São Paulo. Proviral DNA was amplified and sequentially cleaved with the Fok I restriction enzyme. Plasma samples were submitted to a V3-loop biotinylated synthetic peptide EIA. Direct partial DNA sequencing of the env gene was performed on all samples. Based on EIA results, the sensitivity for detecting B-GPGR was 70%, compared to 64% for the Brazilian variant B"-GWGR while, the specificity of B-GPGR detection was 85%, compared to 88% for GWGR. The assessment of RFLP revealed 68% sensitivity and 94% specificity for the B-GPGR strain compared to 84 and 90% for the B"-GWGR variant. Moreover, direct DNA sequencing was able to detect different base sequences corresponding to amino acid sequences at the tip of the V3 loop in 22 patients. These results show a similar performance of V3 serology and RLFP in identifying the Brazilian variant GWGR. However, V3 peptide serology may give indeterminate results. Therefore, we suggest that V3 serology be used instead of DNA sequencing where resources are limited. Samples giving indeterminate results by V3 peptide serology should be analyzed by direct DNA sequencing to distinguish between B-GPGR and the Brazilian variant B"-GWGR.

Humoral and cellular immune responses to Blomia tropicalis and concanavalin A-binding fractions in atopic patients

Blomia tropicalis, Dermatophagoides pteronyssinus and D. farinae are prevalent house dust mites. Concanavalin A-binding components derived from B. tropicalis (Bt-ConA extract) are highly immunogenic in allergic diseases. The aim of the present study was to evaluate the humoral and cellular immune responses to B. tropicalis in mite-sensitized patients. A total of 137 patients with allergic rhinitis with/without asthma and 109 non-atopic subjects were selected and analyzed by the skin prick test, and for total serum IgE and specific IgE levels to both Bt-total and Bt-ConA extracts, their proliferative response and cytokine (IFN-γ and IL-5) production by peripheral blood mononuclear cells (PBMC) stimulated with both extracts. Skin prick test showed that 70% of the patients were sensitized to Bt (Bt+) and similar levels of specific IgE to Bt-total and Bt-ConA extracts were demonstrable in Bt+ patients. Significant PBMC proliferation was observed in response to Bt-total extract in Bt+, but not in Bt- patients and non-atopic subjects (P < 0.001). Bt-ConA extract induced increased proliferative responses in all patient groups compared to medium alone (P < 0.05), but these responses were significantly decreased in the presence of the mannopyranoside ConA inhibitor (P < 0.05). Significant IFN-γ production was observed after Bt-ConA stimulation of Bt+ patients (P < 0.05), while Bt-total extract had no effect. IL-5 production was consistently detected in Bt+ patients after allergen-specific stimulation or with no stimulus, indicating that PBMC from allergic patients are prone to produce Th2 profile cytokines, spontaneously or inductively by allergen restimulation. These data showed that ConA-binding components isolated from B. tropicalis may contain relevant antigens that are involved in both humoral and cellular immune responses. However, without an additional purification procedure to eliminate the residual contamination with ConA, its use in immunotherapeutic procedures cannot be recommended.

Trypanosoma cruzi infection induces up-regulation of cardiac muscarinic acetylcholine receptors in vivo and in vitro

The pathogenesis of chagasic cardiomyopathy is not completely understood, but it has been correlated with parasympathetic denervation (neurogenic theory) and inflammatory activity (immunogenic theory) that could affect heart muscarinic acetylcholine receptor (mAChR) expression. In order to further understand whether neurogenic and/or immunogenic alterations are related to changes in mAChR expression, we studied two models of Trypanosoma cruzi infection: 1) in 3-week-old male Sprague Dawley rats chronically infected with T. cruzi and 2) isolated primary cardiomyocytes co-cultured with T. cruzi and peripheral blood mononuclear cells (PBMC). Using [³H]-quinuclidinylbenzilate ([³H]-QNB) binding assays, we evaluated mAChR expression in homogenates from selected cardiac regions, PBMC, and cultured cardiomyocytes. We also determined in vitro protein expression and pro-inflammatory cytokine expression in serum and cell culture medium by ELISA. Our results showed that: 1) mAChR were significantly (P < 0.05) up-regulated in right ventricular myocardium (means ± SEM; control: 58.69 ± 5.54, N = 29; Chagas: 72.29 ± 5.79 fmol/mg, N = 34) and PBMC (control: 12.88 ± 2.45, N = 18; Chagas: 20.22 ± 1.82 fmol/mg, N = 19), as well as in cardiomyocyte transmembranes cultured with either PBMC/T. cruzi co-cultures (control: 24.33 ± 3.83; Chagas: 43.62 ± 5.08 fmol/mg, N = 7 for both) or their conditioned medium (control: 37.84 ± 3.84, N = 4; Chagas: 54.38 ± 6.28 fmol/mg, N = 20); 2) [³H]-leucine uptake was increased in cardiomyocytes co-cultured with PBMC/T. cruzi-conditioned medium (Chagas: 21,030 ± 2321; control 10,940 ± 2385 dpm, N = 7 for both; P < 0.05); 3) plasma IL-6 was increased in chagasic rats, IL-1β, was increased in both plasma of chagasic rats and in the culture medium, and TNF-α level was decreased in the culture medium. In conclusion, our results suggest that cytokines are involved in the up-regulation of mAChR in chronic Chagas disease.

Effect of lipoarabinomannan from Mycobacterium avium subsp avium in Freund’s incomplete adjuvant on the immune response of cattle

The aim of the present study was to determine whether lipoarabinomannan (LAM), in combination with Freund’s incomplete adjuvant (FIA), was able to improve cell-mediated and antibody-mediated immune responses against ovalbumin (OVA) in cattle. Twenty-three calves were assigned to four treatment groups, which were subcutaneously immunized with either OVA plus FIA, OVA plus FIA and LAM from Mycobacterium avium subsp avium, FIA plus LAM, or FIA alone. Lymphoproliferation, IFN-γ production and cell subpopulations on peripheral blood mononuclear cells before and 15 days after treatment were evaluated. Delayed hypersensitivity was evaluated on day 57. Specific humoral immune response was measured by ELISA. Inoculation with LAM induced higher levels of lymphoproliferation and IFN-γ production in response to ConA and OVA (P < 0.05). Specific antibody titers were similar in both OVA-immunized groups. Interestingly, our results showed that the use of LAM in vaccine preparations improved specific cell immune response evaluated by lymphoproliferation and IFN-γ production by at least 50 and 25%, respectively, in cattle without interfering with tuberculosis and paratuberculosis diagnosis.

Interleukin-10-dependent down-regulation of interferon-gamma response to Leishmania by Mycobacterium leprae antigens during the clinical course of a coinfection

We have described a case of a patient with an intriguing association of mucocutaneous leishmaniasis with lepromatous leprosy, two opposite polar forms of these spectral diseases. In the present follow-up study, we investigated the effect of the addition of Mycobacterium leprae antigens on interferon-gamma (IFN-γ) production in Leishmania antigen-stimulated cultures of peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from this patient. For this purpose, PBMC cultures were stimulated with crude L. braziliensis and/or M. leprae whole-cell antigen extracts or with concanavalin A. In some experiments, neutralizing anti-human interleukin (IL)-10 antibodies were added to the cultures. IFN-γ and IL-10 levels in culture supernatants were measured by ELISA. During active leprosy, M. leprae antigens induced 72.3% suppression of the IFN-γ response to L. braziliensis antigen, and this suppression was abolished by IL-10 neutralization. Interestingly, the suppressive effect of M. leprae antigen was lost after the cure of leprosy and the disappearance of this effect was accompanied by exacerbation of mucosal leishmaniasis. Considered together, these results provide evidence that the concomitant lepromatous leprosy induced an IL-10-mediated regulatory response that controlled the immunopathology of mucosal leishmaniasis, demonstrating that, in the context of this coinfection, the specific immune response to one pathogen can influence the immune response to the other pathogen and the clinical course of the disease caused by it. Our findings may contribute to a better understanding of the Leishmania/M. leprae coinfection and of the immunopathogenesis of mucosal leishmaniasis.

The increased but non-predominant expression of Th17- and Th1-specific cytokines in Hashimoto’s thyroiditis but not in Graves’ disease

Hashimoto’s thyroiditis (HT) is considered to be mediated mainly by Th1 cells, but it is not known whether Graves’ disease (GD) is associated with Th1 or Th2 predominance. Th17 cells, a novel subset of Th cells, play a crucial role in the pathogenesis of various autoimmune disorders. In the present study, the expression of IL-17A and IFN-γ was investigated in patients with HT or GD. mRNA expression of IL-17A and IFN-γ in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from 43 patients with autoimmune thyroid disease (AITD) and in thyroid tissues from 40 AITD patients were measured by real-time qRT-PCR. The protein expression of IL-17A and IL-23p19 was examined by immunohistochemistry in thyroid tissues from 28 AITD patients. The mRNA levels of IL-17A and IFN-γ were higher in both PBMC and thyroid tissues of HT patients than in controls (mRNA levels are reported as the cytokine/β-actin ratio: IL-17 = 13.58- and 2.88-fold change and IFN-γ = 16.54- and 2.74-fold change, respectively, P < 0.05). Also, the mRNA levels of IL-17A and IFN-γ did not differ significantly in GD patients (P > 0.05). The high protein expression of IL-17A (IOD = 15.17 ± 4.8) and IL-23p19 (IOD = 16.84 ± 7.87) in HT was confirmed by immunohistochemistry (P < 0.05). The similar high levels of IL-17A and IFN-γ suggest a mixed response of Th17 and Th1 in HT, where both cells may play important roles in the destruction procedure by cell-mediated cytotoxicity.

Expression of BAFF and BR3 in patients with systemic lupus erythematosus

The objective of this study was to examine the relationship between the expression of B cell activating factor (BAFF) and BAFF receptor in patients with disease activity of systemic lupus erythematosus (SLE). Real-time RT-PCR was used to examine BAFF mRNA expression in peripheral blood monocytes of active and stable SLE patients and healthy controls. The percentage of BAFF receptor 3 (BR3) on B lymphocytes was measured by flow cytometry. Soluble BAFF levels in serum were assayed by ELISA. Microalbumin levels were assayed by an automatic immune analysis machine. BAFF mRNA and soluble BAFF levels were highest in the active SLE group, followed by the stable SLE group, and controls (P<0.01). The percentage of BR3 on B lymphocytes was downregulated in the active SLE group compared with the stable SLE group and controls (P<0.01). BAFF mRNA levels and soluble BAFF levels were higher in patients who were positive for proteinuria than in those who were negative (P<0.01). The percentage of BR3 on B lymphocytes was lower in patients who were positive for proteinuria than in those who were negative (P<0.01). The BAFF/BR3 axis may be over-activated in SLE patients. BAFF and BR3 levels may be useful parameters for evaluating treatment.

Partial chemical and functional characterization of milk whey products obtained by different processes

Whey protein samples (S-1 to S-5) were tested in vivo and in vitro for nutritional properties and selected bioactivities. Weanling male Wistar rats fed modified AIN-93G (12 g protein.100 g-1) diets for 21 days were used the in vivo studies. The nutritional parameters did not differ among the protein diets tested. Erythrocyte glutathione content was considered high and was higher for S-3, but liver glutathione was the same for all dietary groups. For S-3, cytokine secretion (IL-10 and TNF-α) by human peripheral blood mononuclear cells (in RPMI-1640 medium) was higher in the absence of antigen than in the presence of BCG antigen. Interleukin-4 secretion was repressed in all treatments. The IC50, whey protein concentration required to inhibit 50% of the melanoma cell proliferation, was 2.68 mg.mL-1 of culture medium for the S-3 sample and 3.66 mg.mL-1 for the S-2 sample. Based on these results, it was concluded that S-3 (whey protein concentrate enriched with TGF-β and lactoferrin) produced better nutritional and immunological responses than the other products tested.

Standardization of cytokine flow cytometry assays

Affiliation: Faculté de médecine, Université de Montréal & CANVAC

Rôle des Cellules Endothéliales Progénitrices dans la Régulation de la Fonction Plaquettaire

Les Cellules Endothéliales Progénitrices ("Endothelial Progenitor Cells", EPCs) sont des précurseurs endothéliaux qui jouent un rôle émergeant en biologie vasculaire. Les EPCs ont été localisées dans le cordon ombilical, la moelle osseuse, le sang périphérique et dans certains tissus régénérateurs. Les interactions des EPCs avec les cellules sanguines et vasculaires peuvent largement influencer leurs propriétés biologiques et dicter leur fonctionnement pendant la réparation endothéliale. Plus spécifiquement, les interactions des EPCs avec les plaquettes circulantes induisent leur migration, leur recrutement et leur différentiation en cellules endothéliales aux sites de lésions vasculaires. Cependant, l’impact d’une telle interaction sur la fonction plaquettaire n’a pas été recherché. Le but de mon projet était de :1) générer des EPCs à partir des cellules mononucléaires du sang humain périphérique ("Peripheral Blood Mononuclear Cells", PBMCs); 2) étudier les interactions adhésives entre les EPCs et les plaquettes; 3) déterminer leur impact sur la fonction plaquettaire et la formation du thrombus et 4) décrire le mécanisme d’action des EPCs sur les plaquettes et le thrombus. Mises en culture sur une surface de fibronectine dans un milieu conditionné, les PBMCs fraîchement isolées possédaient une morphologie ronde et une petite taille. Après cinq jours, les PBMCs adhérentes donnaient naissance à des colonies, puis formaient une monocouche de cellules aplaties caractéristiques des EPCs après dix jours de culture. Les EPCs différenciées étaient positives pour l’Ulex-lectine et l’Acétyle des lipoprotéines de faible densité ("Acetylated Low Density Lipoprotein", Ac-LDL), exprimaient les marqueurs progéniteurs (CD34, P-sélectine, VEGFR2, vWF et VE-Cadhérine) tandis que les marqueurs leucocytaires (CD14, PSGL-1 et L-sélectine) étaient absents. Ces EPCs interagissaient avec les plaquettes activées par un mécanisme dépendant de la P-sélectine plaquettaire, inhibaient l’activation et l’agrégation plaquettaire et réduisaient significativement l’adhésion plaquettaire, principalement par l’action de prostacycline (PGI2). En fait, ceci était associé avec une augmentation de l’expression de la cyclooxygénase-2 (COX-2) et du monoxyde d’azote (NO) synthéthase inductible (iNOS). Toutefois, les effets inhibiteurs des EPCs sur la fonction plaquettaire ont été renversés par une inhibition de la COX et non pas du NO. Bien que les EPCs fussent en mesure de lier les plaquettes via la P-sélectine, leurs effets prédominants étaient médiés essentiellement par une sécrétion paracrine, impliquant la PGI2. Néanmoins, un rapprochement étroit ou un bref contact entre les EPCs et les plaquettes était requis pour que cette fonction soit complètement réalisée. D’ailleurs, cet aspect a été investigué chez des souris déficientes en P-sélectine (P-sel-/-) et chez leurs congénères de phénotype sauvage (Wild Type, WT). Chez les souris WT, les EPCs inhibaient l’agrégation plaquettaire dans le sang complet de manière concentration-dépendante alors que dans les souris P-sel-/-, l’action des EPCs n’avait pas d’effet significatif. De plus, en utilisant un modèle murin de thrombose artérielle, nous avons démontré que l’infusion systémique des EPCs altéraient la formation du thrombus et réduisaient significativement sa masse chez les souris WT, mais non pas chez les souris P-sel-/-. En outre, le nombre des EPCs incorporées au niveau du thrombus et de la paroi vasculaire était visiblement réduit chez les P-sel-/- par rapport aux souris WT. Dans cette étude, nous sommes parvenus à différentier adéquatement des EPCs à partir des PBMCs, nous avons étudié les interactions adhésives entre les EPCs et les plaquettes, et nous avons décrit leur impact sur la fonction plaquettaire et la formation du thrombus. De plus, nous avons identifié la PGI2 comme étant le principal facteur soluble sécrété par les EPCs en culture et responsable de leurs effets inhibiteurs sur l’activation, l’adhésion et l’agrégation plaquettaire in vitro. De surcroît, nous avons élucidé le mécanisme d’action des EPCs sur l’agrégation plaquettaire et la formation du thrombus, in vivo, et nous avons souligné le rôle de la P-sélectine plaquettaire dans ce processus. Ces résultats ajoutent de nouvelles connaissances sur la biologie des EPCs et définissent leur rôle potentiel dans la régulation de la fonction plaquettaire et la thrombogenèse.

Études sur le rôle d’IL-18 dans l’immunopathogénèse du SIDA

Le virus de l’immunodéficience humaine ou VIH est l’agent qui cause le SIDA. Le VIH donne lieu à une dérégulation dans la production de certaines cytokines qui ont un rôle immunologique très important chez les patients infectés. L’IL-18, autrement nommé facteur inducteur d’IFN-γ, est une cytokine pro-inflammatoire qui affecte le système immunitaire de façon importante. Son activité est régulée par l’"IL-18 Binding Protein" (IL-18BP), une autre cytokine qui se lie avec l’IL-18 et inhibe son activité biologique. Des études ultérieures ont montré des niveaux élevés d’Il-18 chez les patients infectés par le VIH par rapport aux personnes saines. Cependant, aucune étude n’a été réalisée concernant la production d’IL-18BP chez ces patients. Due à sa relevance dans la régulation de l’IL-18, nous avons étudié l’effet de l’infection par le VIH sur l’équilibre entre ces deux facteurs et l’impact de cet équilibre sur l’homéostasie des cellules NK. Nous avons mesuré les taux de l’IL-18 et de l’IL-18BP circulantes dans les sérums des patients infectés par le VIH en les comparants avec le même nombre de personnes saines et séronégatives. Nous avons aussi déterminé le nombre total des différents sous-types de cellules NK et analysé l’activité des cellules NK (Natural Killer). Finalement nous avons cherché à déterminer si l’IL-18 pouvait induire l’apoptose des cellules NK en activant l’expression de Fas ligand. Nos résultats nous démontrent que les patients infectés par le VIH ont trois fois plus d’IL-18 que les donneurs sains. Cependant les niveaux d’IL-18BP sont plus bas chez les patients infectés comparés aux donneurs sains. Alors, le ratio IL-18/IL-18BP est augmenté chez les patients infectés, ce qui entraîne une grande quantité d’IL-18 libre et biologiquement active circulante dans leur organisme. Nos études démontrent que chez ces patients, les concentrations d’IL-18 sont en corrélation négative avec l’activité cytotoxique de leurs cellules NK. Nos études in vitro démontrent que le traitement des cellules NK par l’IL-18 induit de façon fratricide leur apoptose en augmentant l’expression de Fas ligand. Finalement, cette production non coordonnée de ces deux facteurs pourrait contribuer à une immunopathologie induite par l’IL-18 en entraînant une apoptose fratricide des cellules NK qui possèdent un rôle important dans la réponse antivirale. Le dérèglement de l’homéostasie des cellules NK pourrait donc contribuer à la pathogenèse induite par le VIH.

Expression des SOCS-1 et SOCS-3 par les lymphocytes T humains en réponse à des cytokines immuno-modulatrices

Les cytokines jouent un rôle fondamental dans la régulation des processus biologiques via la cascade de signalisation JAK-STAT. Les « Suppressors of Cytokine Signalling » (SOCS), protéines intracellulaires, inhibent la voie JAK-STAT. Plusieurs études supportent leur implication dans des maladies immunitaires, mais peu d’informations sont disponibles sur leur expression par les lymphocytes T humains. Nous postulons que les cytokines Interféron-β(IFN-β) et Interleukine-27 (IL-27), dotées d’un potentiel immuno-régulateur, ont des rôles bénéfiques via l’induction des SOCS. L’impact de l’IFN-β et l’IL-27 sur l’expression des SOCS-1 et SOCS-3 par des cellules T CD8 et CD4 humaines a été étudié en utilisant des cellules sanguines de donneurs sains. L’expression de ces régulateurs a été évaluée aux niveaux de l’ARNm par qRT-PCR et protéique par immunocytochimie. Les SOCS-1 et SOCS-3 ont été rapidement induits en ARNm dans les deux types cellulaires en réponse à l’IFN-β ou l’IL-27 et une augmentation de l’expression a été confirmée au niveau protéique. Afin de mimer les thérapies à base d’IFN-β, les cellules T ont été exposées chroniquement à l’IFN-β. Après chaque ajout de cytokine les cellules T ont augmenté l’expression du SOCS-1, sans moduler le SOCS-3. L’IL-27 a induit les SOCS-1 et SOCS-3 préférentiellement dans les cellules T CD8 ; ceci corrèle avec des résultats du laboratoire démontrant une plus petite expression des récepteurs à l’IL-27 par les lymphocytes T CD4 que les CD8. Notre projet a permis d’élucider l’expression des SOCS dans deux populations de cellules T et de clarifier les mécanismes d’actions de l’IFN-β et l’IL-27.

Caractérisation de DKK1 comme antigène tumoral et manipulation des lymphocytes T CD8 : utilisation de la voie de Wnt en immunothérapie du cancer

L’immunothérapie tumorale à médiation cellulaire est un traitement qui utilise le système immunitaire des patients afin d’induire une réponse des lymphocytes T CD8+ (T CD8+) contre la tumeur. Cette réponse est produite suite à la reconnaissance des antigènes par les T CD8+. Ces cibles sont appelées antigènes tumoraux (TAA) et définies comme des protéines exprimées par les cellules cancéreuses mais absentes des tissus normaux. Par une approche bio-informatique, notre laboratoire a identifié Dickkopf-1 (DKK1), une protéine inhibitrice de la voie de Wnt, comme un TAA potentiel. Une immunothérapie à médiation cellulaire efficace requiert l’identification de TAA candidats pertinents. Le traitement de patients par immunothérapie pourrait également être améliorées par l’augmentation de la puissance d’action anti-tumorale ainsi que la persistante des T CD8+ spécifiques aux TAA. Ce projet de doctorat se divise en deux parties : 1- La caractérisation de l’expression de DKK1 dans les cancers communs et la détermination de son immunogénicité afin de valider sa candidature comme TAA. 2- La reprogrammation des T CD8+, de patients atteints d’un cancer commun, vers un phénotype moins différentié afin d’augmenter leur potentiel anti-tumoral et leur persistance. Dans le premier objectif, nous avons caractérisé l’expression de DKK1 dans le cancer du sein et dans d’autres cancers communs. Le profil d’expression de DKK1 a été étudié par RT-PCR et par ELISA dans plusieurs lignées cellulaires de cancer et dans les tissus normaux. L’expression de DKK1 a aussi été étudiée dans des échantillons cliniques provenant de cancers du sein, du poumon et du rein. Trente pourcents (30%) des tumeurs provenant d’un cancer du sein exprimaient DKK1. La moitié des tumeurs DKK1(+) était triple négative, donc pas de récepteurs d’œstrogène et de progestérone et était Her-2/neu(-) (ces patientes ont des possibilités de traitements très restreintes). De plus, 50% des échantillons cliniques de tumeurs du poumon et 30% des tumeurs de rein exprimaient DKK1. Les observations effectuées dans le cancer du poumon ont été, par la suite, corroborées par d'autres groupes qui ont montré une corrélation entre l'expression de DKK1 et un mauvais pronostic. Après avoir confirmée l’expression de DKK1 dans les cancers communs, justifiant ainsi sa candidature comme TAA, nous avons évalué l’immunogénicité de DKK1. Pour ce faire, nous avons effectué des stimulations in vitro de cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) de patient(e)s atteint(e)s d’un cancer du sein ou du poumon avec des peptides dérivés de DKK1 pouvant être présentés par les complexes majeurs d’histocompatibilité (CMH) HLA-A*0201. Des clones de T CD8+ reconnaissant un peptide de DKK1 ont été identifiés et isolés. Par essai multiplex et cytométrie de flux intracellulaire, la polyfonctionnalité d’un ces clones T CD8+ spécifiques à DKK1 a été étudiée et a révélée un profil effecteur, renforçant ainsi la candidature de DKK1 comme TAA. Dans l’ensemble, les résultats obtenus dans cette première partie de thèse suggèrent une possible utilisation de DKK1 en immunothérapie contre les cancers communs, attribuable à son expression dans ces cancers et la possibilité de faire proliférer des T CD8+ effecteurs spécifiques à DKK1 à partir de sang de patients. Dans la seconde partie de cette thèse, je décrirai la manipulation in vitro des T CD8+ de patients atteints d’un cancer commun, afin d’augmenter la force et la durée de leurs fonctions anti-tumorales. Il a été démontré que des lymphocytes moins différentiés sont capables d’une réponse immunologique plus efficace et durable. Nous avons basé ce projet sur l’utilisation d’un inhibiteur pharmacologique de la GSK-3, pour activer de la voie de Wnt chez les T CD8+ et ainsi leur conférer un phénotype moins différentié, partageant des caractéristiques de la cellule naïve et de la cellule mémoire. Des cultures de T CD8+, spécifiques à des antigènes viraux, en présence de l’inhibiteur ont permis d’augmenter la sécrétion d’interféron (IFN)- et leur activité cytotoxique. Ces résultats indiquent un effet de l’activation de la voie de Wnt sur la fonction des T CD8+. Ces observations sont rapportées pour la première fois chez les T CD8+ humains et suggèrent une nouvelle stratégie, applicables à l’immunothérapie du cancer, afin de prolonger la persistance des cellules ainsi que leur activité anti-tumorale. En conclusion, ces travaux de recherche ont mené à la réalisation d’une étape très importante dans la validation de la candidature de DKK1 comme TAA pour les cancers communs, soit la démonstration de son expression dans ces cancers et son absence dans les tissus normaux dérivés d’organes importants. Ces travaux ont également mené à la démonstration de l’immunogénicité de DKK1, par l’identification d’un peptide de DKK1 reconnu par les T CD8+. De plus, l’étude de la polyfonctionnalité des T CD8+ spécifiques à DKK1 a révélée un profil effecteur favorable pour l’obtention d’une réponse anti-tumorale efficace. Ces découvertes pourraient servir à l’élaboration d’une stratégie d’immunothérapie à médiation cellulaire pour les cancers communs. Pour sa part, l’étude phénotypique et fonctionnelle de la modulation de la voie de Wnt dans les T CD8+ a donné lieu à l’observation d’un phénotype encore jamais rapporté chez l’humain, conférant aux T CD8+ un aspect moins différentié avec des caractéristiques propre à un phénotype mémoire. Ces résultats sont pertinents dans l’amélioration de l’immunothérapie du cancer, passant par l’augmentation de la persistance des lymphocytes. En résumé, les résultats présentés dans cette thèse de doctorat fournissent des évidences indéniables quant à la validation de DKK1 comme TAA pour une immunothérapie à médiation cellulaire des cancers communs. Ces résultats fournissent également des preuves quant à la pertinence de la reprogrammation des T CD8+ par l’activation de la voie de la voie de Wnt, afin de générer des lymphocytes médiateurs plus efficaces pour ce type de thérapie.