921 resultados para Lymphocytes CD4 and CD8
Resumo:
Les thrapies du cancer, comme la radiothrapie et la chimiothrapie, sont couramment utilises mais ont de nombreux effets secondaires. Ces thrapies invasives pour le patient ncessitent d'tre amliores et de nombreuses avances ont t faites afin d'adapter et de personnaliser le traitement du cancer. L'immunothrapie a pour but de renforcer le systme immunitaire du patient et de le rediriger de manire spcifique contre la tumeur. Dans notre projet, nous activons les lymphocytes Invariant Natural Killer T (iNKT) afin de mettre en place une immunothrapie innovatrice contre le cancer. Les cellules iNKT sont une unique sous-population de lymphocytes T qui ont la particularit de runir les proprits de l'immunit inne ainsi qu'adaptative. En effet, les cellules iNKT expriment leur surface des molcules prsentes aussi sur les cellules tueuses NK, caractristique de l'immunit inne, ainsi qu'un rcepteur de cellules T (TCR) qui reprsente l'immunit adaptative. Les cellules iNKT reconnaissent avec leur TCR des antignes prsents par la molcule CD1d. Les antignes sont des protines, des polysaccharides ou des lipides reconnus par les cellules du systme immunitaire ou les anticorps pour engendrer une rponse immunitaire. Dans le cas des cellules iNKT, l'alpha-galactosylceramide (αGC) est un antigne lipidique frquemment utilis dans les tudes cliniques comme puissant activateur. Aprs l'activation des cellules iNKT avec l'αGC, celles-ci produisent abondamment et rapidement des cytokines. Ces cytokines sont des molcules agissant comme des signaux activateurs d'autres cellules du systme immunitaire telles que les cellules NK et les lymphocytes T. Cependant, les cellules iNKT deviennent anergiques aprs un seul traitement avec l'αGC c'est dire qu'elles ne peuvent plus tre ractives, ce qui limite leur utilisation dans l'immunothrapie du cancer. Dans notre groupe, Stirnemann et al ont publi une molcule recombinante innovante, compose de la molcule CD1d soluble et charge avec le ligand αGC (αGC/sCD1d). Cette protine est capable d'activer les cellules iNKT tout en vitant l'anergie. Dans le systme immunitaire, les anticorps sont indispensables pour combattre une infection bactrienne ou virale. En effet, les anticorps ont la capacit de reconnatre et lier spcifiquement un antigne et permettent l'limination de la cellule qui exprime cet antigne. Dans le domaine de l'immunothrapie, les anticorps sont utiliss afin de cibler des antignes prsents seulement par la tumeur. Ce procd permet de rduire efficacement les effets secondaires lors du traitement du cancer. Nous avons donc fusionn la protine recombinante αGC/CD1d un fragment d'anticorps qui reconnat un antigne spcifique des cellules tumorales. Dans une tude prclinique, nous avons dmontr que la protine αGC/sCD1d avec un fragment d'anticorps dirig contre la tumeur engendre une meilleure activation des cellules iNKT et entrane un effet anti-tumeur prolong. Cet effet anti-tumeur est augment compar une protine αGC/CD1d qui ne cible pas la tumeur. Nous avons aussi montr que l'activation des cellules iNKT avec la protine αGC/sCD1d-anti-tumeur amliore l'effet anti- tumoral d'un vaccin pour le cancer. Lors d'expriences in vitro, la protine αGC/sCD1d-anti- tumeur permet aussi d'activer les cellules humaines iNKT et ainsi tuer spcifiquement les cellules tumorales humaines. La protine αGC/sCD1d-anti-tumeur reprsente une alternative thrapeutique prometteuse dans l'immunothrapie du cancer. - Les cellules Invariant Natural Killer T (iNKT), dont les effets anti-tumoraux ont t dmontrs, sont de puissants activateurs des cellules Natural Killer (NK), des cellules dendritiques (DC) et des lymphocytes T. Cependant, une seule injection du ligand de haute affinit alpha-galactosylceramide (αGC) n'induit une forte activation des cellules iNKT que durant une courte priode. Celle-ci est alors suivie d'une longue phase d'anergie, limitant ainsi leur utilisation pour la thrapie. Comme alternative prometteuse, nous avons montr que des injections rptes d'αGC charg sur une protine recombinante de CD1d soluble (αGC/sCD1d) chez la souris entranent une activation prolonge des cellules iNKT, associe une production continue de cytokine. De plus, le maintien de la ractivit des cellules iNKT permet de prolonger l'activit anti-tumorale lorsque la protine αGC/sCD1d est fusionne un fragment d'anticorps (scFv) dirig contre la tumeur. L'inhibition de la croissance tumorale n'est optimale que lorsque les souris sont traites avec la protine αGC/sCD1d-scFv ciblant la tumeur, la protine αGC/sCD1d-scFv non-approprie tant moins efficace. Dans le systme humain, les protines recombinantes αGC/sCD1d-anti-HER2 et anti-CEA sont capables d'activer et de faire prolifrer des cellules iNKT partir de PBMCs issues de donneurs sains. De plus, la protine αGC/sCD1d-scFv a la capacit d'activer directement des clones iNKT humains en l'absence de cellules prsentatrices d'antignes (CPA), contrairement au ligand αGC libre. Mais surtout, la lyse des cellules tumorales par les iNKT humaines n'est obtenue que lorsqu'elles sont incubes avec la protine αGC/sCD1d-scFv anti- tumeur. En outre, la redirection de la cytotoxicit des cellules iNKT vers la tumeur est suprieure celle obtenue avec une stimulation par des CPA charges avec l'αGC. Afin d'augmenter les effets anti-tumoraux, nous avons exploit la capacit des cellules iNKT activer l'immunit adaptive. Pour ce faire, nous avons combin l'immunothrapie NKT/CD1d avec un vaccin anti-tumoral compos d'un peptide OVA. Des effets synergiques ont t obtenus lorsque les traitements avec la protine αGC/sCD1d-anti-HER2 taient associs avec le CpG ODN comme adjuvant pour la vaccination avec le peptide OVA. Ces effets ont t observs travers l'activation de nombreux lymphocytes T CD8+ spcifique de la tumeur, ainsi que par la forte expansion des cellules NK. Les rponses, inne et adaptive, leves aprs le traitement avec la protine αGC/sCD1d-anti-HER2 combine au vaccin OVA/CpG ODN taient associes un fort ralentissement de la croissance des tumeurs B16- OVA-HER2. Cet effet anti-tumoral corrle avec l'enrichissement des lymphocytes T CD8+ spcifiques observ la tumeur. Afin d'tendre l'application des protines αGC/sCD1d et d'amliorer leur efficacit, nous avons dvelopp des fusions CD1d alternatives. Premirement, une protine αGC/sCD1d dimrique, qui permet d'augmenter l'avidit de la molcule CD1d pour les cellules iNKT. Dans un deuxime temps, nous avons fusionn la protine αGC/sCD1d avec un scFv dirig contre le rcepteur 3 du facteur de croissance pour l'endothlium vasculaire (VEGFR-3), afin de cibler l'environnement de la tumeur. Dans l'ensemble, ces rsultats dmontrent que la thrapie mdie par la protine recombinante αGC/sCD1d-scFv est une approche prometteuse pour rediriger l'immunit inne et adaptive vers le site tumoral. - Invariant Natural Killer T cells (iNKT) are potent activators of Natural Killer (NK), dendritic cells (DC) and T lymphocytes, and their anti-tumor activities have been well demonstrated. However, a single injection of the high affinity CD1d ligand alpha-galactosylceramide (αGC) leads to a strong but short-lived iNKT cell activation followed by a phase of long-term anergy, limiting the therapeutic use of this ligand. As a promising alternative, we have demonstrated that when αGC is loaded on recombinant soluble CD1d molecules (αGC/sCD1d), repeated injections in mice led to the sustained iNKT cell activation associated with continued cytokine secretion. Importantly, the retained reactivity of iNKT cell led to prolonged antitumor activity when the αGC/sCD1d was fused to an anti-tumor scFv fragments. Optimal inhibition of tumor growth was obtained only when mice were treated with the tumor-targeted αGC/CD1d-scFv fusion, whereas the irrelevant αGC/CD1d-scFv fusion was less efficient. When tested in a human system, the recombinant αGC/sCD1d-anti-HER2 and -anti-CEA fusion proteins were able to expand iNKT cells from PBMCs of healthy donors. Furthermore, the αGC/sCD1d-scFv fusion had the capacity to directly activate human iNKT cells clones without the presence of antigen-presenting cells (APCs), in contrast to the free αGC ligand. Most importantly, tumor cell killing by human iNKT cells was obtained only when co- incubated with the tumor targeted sCD1d-antitumor scFv, and their direct tumor cytotoxicity was superior to the bystander killing obtained with αGC-loaded APCs stimulation. To further enhance the anti-tumor effects, we exploited the ability of iNKT cells to transactivate the adaptive immunity, by combining the NKT/CD1d immunotherapy with a peptide cancer vaccine. Interestingly, synergistic effects were obtained when the αGC/sCD1d- anti-HER2 fusion treatment was combined with CpG ODN as adjuvant for the OVA peptide vaccine, as seen by higher numbers of activated antigen-specific CD8 T cells and NK cells, as compared to each regimen alone. The increased innate and adaptive immune responses upon combined tumor targeted sCD1d-scFv treatment and OVA/CpG vaccine were associated with a strong delay in B16-OVA-HER2 melanoma tumor growth, which correlated with an enrichment of antigen-specific CD8 cells at the tumor site. In order to extend the application of the CD1d fusion, we designed alternative CD1d fusion proteins. First, a dimeric αGC/sCD1d-Fc fusion, which permits to augment the avidity of the CD1d for iNKT cells and second, an αGC/sCD1d fused to an anti vascular endothelial growth factor receptor-3 (VEGFR-3) scFv, in order to target tumor stroma environment. Altogether, these results demonstrate that the iNKT-mediated immunotherapy via recombinant αGC/sCD1d-scFv fusion is a promising approach to redirect the innate and adaptive antitumor immune response to the tumor site.
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The programmed death 1 (PD-1) receptor is a negative regulator of activated T cells and is up-regulated on exhausted virus-specific CD8(+) T cells in chronically infected mice and humans. Programmed death ligand 1 (PD-L1) is expressed by multiple tumors, and its interaction with PD-1 resulted in tumor escape in experimental models. To investigate the role of PD-1 in impairing spontaneous tumor Ag-specific CD8(+) T cells in melanoma patients, we have examined the effect of PD-1 expression on ex vivo detectable CD8(+) T cells specific to the tumor Ag NY-ESO-1. In contrast to EBV, influenza, or Melan-A/MART-1-specific CD8(+) T cells, NY-ESO-1-specific CD8(+) T cells up-regulated PD-1 expression. PD-1 up-regulation on spontaneous NY-ESO-1-specific CD8(+) T cells occurs along with T cell activation and is not directly associated with an inability to produce cytokines. Importantly, blockade of the PD-1/PD-L1 pathway in combination with prolonged Ag stimulation with PD-L1(+) APCs or melanoma cells augmented the number of cytokine-producing, proliferating, and total NY-ESO-1-specific CD8(+) T cells. Collectively, our findings support the role of PD-1 as a regulator of NY-ESO-1-specific CD8(+) T cell expansion in the context of chronic Ag stimulation. They further support the use of PD-1/PD-L1 pathway blockade in cancer patients to partially restore NY-ESO-1-specific CD8(+) T cell numbers and functions, increasing the likelihood of tumor regression.
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Precise identification of regulatory T cells is crucial in the understanding of their role in human cancers. Here, we analyzed the frequency and phenotype of regulatory T cells (Tregs), in both healthy donors and melanoma patients, based on the expression of the transcription factor FOXP3, which, to date, is the most reliable marker for Tregs, at least in mice. We observed that FOXP3 expression is not confined to human CD25(+/high) CD4(+) T cells, and that these cells are not homogenously FOXP3(+). The circulating relative levels of FOXP3(+) CD4(+) T cells may fluctuate close to 2-fold over a short period of observation and are significantly higher in women than in men. Further, we showed that FOXP3(+) CD4(+) T cells are over-represented in peripheral blood of melanoma patients, as compared to healthy donors, and that they are even more enriched in tumor-infiltrated lymph nodes and at tumor sites, but not in normal lymph nodes. Interestingly, in melanoma patients, a significantly higher proportion of functional, antigen-experienced FOXP3(+) CD4(+) T was observed at tumor sites, compared to peripheral blood. Together, our data suggest that local accumulation and differentiation of Tregs is, at least in part, tumor-driven, and illustrate a reliable combination of markers for their monitoring in various clinical settings.
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T-cells specific for foreign (e.g., viral) antigens can give rise to strong protective immune responses, whereas self/tumor antigen-specific T-cells are thought to be less powerful. However, synthetic T-cell vaccines composed of Melan-A/MART-1 peptide, CpG and IFA can induce high frequencies of tumor-specific CD8 T-cells in PBMC of melanoma patients. Here we analyzed the functionality of these T-cells directly ex vivo, by multiparameter flow cytometry. The production of multiple cytokines (IFN, TNF, IL-2) and upregulation of LAMP-1 (CD107a) by tumor (Melan-A/MART-1) specific T-cells was comparable to virus (EBV-BMLF1) specific CD8 T-cells. Furthermore, phosphorylation of STAT1, STAT5 and ERK1/2, and expression of CD3 zeta chain were similar in tumor- and virus-specific T-cells, demonstrating functional signaling pathways. Interestingly, high frequencies of functionally competent T-cells were induced irrespective of patient's age or gender. Finally, CD8 T-cell function correlated with disease-free survival. However, this result is preliminary since the study was a Phase I clinical trial. We conclude that human tumor-specific CD8 T-cells can reach functional competence in vivo, encouraging further development and Phase III trials assessing the clinical efficacy of robust vaccination strategies.
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Although increasing evidence suggests that CTL are important to fight the development of some cancers, the frequency of detectable tumor-specific T cells is low in cancer patients, and these cells have generally poor functional capacities, compared with virus-specific CD8(+) T cells. The generation with a vaccine of potent CTL responses against tumor Ags therefore remains a major challenge. In the present study, ex vivo analyses of Melan-A-specific CD8(+) T cells following vaccination with Melan-A peptide and CpG oligodeoxynucleotides revealed the successful induction in the circulation of effective melanoma-specific T cells, i.e., with phenotypic and functional characteristics similar to those of CTL specific for immunodominant viral Ags. Nonetheless, the eventual impact on tumor development in vaccinated melanoma donors remained limited. The comprehensive study of vaccinated patient metastasis shows that vaccine-driven tumor-infiltrating lymphocytes, although activated, still differed in functional capacities compared with blood counterparts. This coincided with a significant increase of FoxP3(+) regulatory T cell activity within the tumor. The consistent induction of effective tumor-specific CD8(+) T cells in the circulation with a vaccine represents a major achievement; however, clinical benefit may not be achieved unless the tumor environment can be altered to enable CD8(+) T cell efficacy.
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The function of antigen-specific CD8+ T cells, which may protect against both infectious and malignant diseases, can be impaired by ligation of their inhibitory receptors, which include CTL-associated protein 4 (CTLA-4) and programmed cell death 1 (PD-1). Recently, B and T lymphocyte attenuator (BTLA) was identified as a novel inhibitory receptor with structural and functional similarities to CTLA-4 and PD-1. BTLA triggering leads to decreased antimicrobial and autoimmune T cell responses in mice, but its functions in humans are largely unknown. Here we have demonstrated that as human viral antigen-specific CD8+ T cells differentiated from naive to effector cells, their surface expression of BTLA was gradually downregulated. In marked contrast, human melanoma tumor antigen-specific effector CD8+ T cells persistently expressed high levels of BTLA in vivo and remained susceptible to functional inhibition by its ligand herpes virus entry mediator (HVEM). Such persistence of BTLA expression was also found in tumor antigen-specific CD8+ T cells from melanoma patients with spontaneous antitumor immune responses and after conventional peptide vaccination. Remarkably, addition of CpG oligodeoxynucleotides to the vaccine formulation led to progressive downregulation of BTLA in vivo and consequent resistance to BTLA-HVEM-mediated inhibition. Thus, BTLA activation inhibits the function of human CD8+ cancer-specific T cells, and appropriate immunotherapy may partially overcome this inhibition.
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Regulatory T cells control immune responses to self- and foreign-antigens and play a major role in maintaining the balance between immunity and tolerance. This article reviews recent key developments in the field of CD4+CD25+Foxp3+ regulatory T (TREG) cells. It presents their characteristics and describes their range of activity and mechanisms of action. Some models of diseases triggered by the imbalance between TREG cells and effector pathogenic T cells are described and their potential therapeutic applications in humans are outlined.
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Large numbers and functionally competent T cells are required to protect from diseases for which antibody-based vaccines have consistently failed (1), which is the case for many chronic viral infections and solid tumors. Therefore, therapeutic vaccines aim at the induction of strong antigen-specific T-cell responses. Novel adjuvants have considerably improved the capacity of synthetic vaccines to activate T cells, but more research is necessary to identify optimal compositions of potent vaccine formulations. Consequently, there is a great need to develop accurate methods for the efficient identification of antigen-specific T cells and the assessment of their functional characteristics directly ex vivo. In this regard, hundreds of clinical vaccination trials have been implemented during the last 15 years, and monitoring techniques become more and more standardized.
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Upon infection, antigen-specific naive CD8 T cells are activated and differentiate into short-lived effector cells (SLECs) and memory precursor cells (MPECs). The underlying signaling pathways remain largely unresolved. We show that Rictor, the core component of mammalian target of rapamycin complex 2 (mTORC2), regulates SLEC and MPEC commitment. Rictor deficiency favors memory formation and increases IL-2 secretion capacity without dampening effector functions. Moreover, mTORC2-deficient memory T cells mount more potent recall responses. Enhanced memory formation in the absence of mTORC2 was associated with Eomes and Tcf-1 upregulation, repression of T-bet, enhanced mitochondrial spare respiratory capacity, and fatty acid oxidation. This transcriptional and metabolic reprogramming is mainly driven by nuclear stabilization of Foxo1. Silencing of Foxo1 reversed the increased MPEC differentiation and IL-2 production and led to an impaired recall response of Rictor KO memory T cells. Therefore, mTORC2 is a critical regulator of CD8 T cell differentiation and may be an important target for immunotherapy interventions.
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During tissue inflammation, infiltrated leukocytes may have physical contacts with fibroblasts. We observed that neutrophils and B lymphocytes adhered in a larger proportion than T cells on cultured fibroblasts. Microscopy showed that adhesion was also characterized by leukocyte engulfment by the fibroblasts. In migration assays, only neutrophils and B lymphocytes were selectively able to migrate through a fibroblast barrier. Adhesion and migration were increased by stimulation with tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha) and phorbol-12-myristate-13-acetate (PMA). Antibodies against ICAM-1/beta2 integrin blocked the interaction of neutrophils to fibroblasts. For B lymphocytes the couple VCAM-1/alpha4 integrin was also involved in this interaction. Human skin fibroblasts presented similar adhesion characteristics as rat cardiac fibroblasts. By measuring the distance between the border of migration holes and cadherin-positive adherens junctions, more than 65% of the holes correspond to the transcellular route over the paracellular route. Furthermore, vimentin staining revealed that the migration holes were highly nested by intermediate filaments in accordance with the transcellular route. Our results demonstrated that engulfment of neutrophils and B lymphocytes by fibroblasts resulted in selective passage by a transcellular route.
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Les voies de signalisation des MAP kinases (MAPK) conventionnelles jouent des rles essentiels pendant le dveloppement des lymphocytes T (LT) ainsi que lors de leur activation suite la reconnaissance antignique. En raison de ses diffrences structurelles ainsi que de son mode de rgulation, ERK3 fait partie des MAPK dites non-conventionnelles. Encore aujourdhui, les vnements menant lactivation de ERK3, ses substrats ou partenaires ainsi que sa fonction physiologique demeurent peu caractriss. Nous avons entrepris dans cette thse dtudier le rle de ERK3 lors du dveloppement et de lactivation des LT en utilisant un modle de souris dficient pour lexpression de ERK3. Nous avons premirement tabli que ERK3 est exprime chez les thymocytes. Ensuite, nous avons valu le dveloppement thymique chez la souris ERK3-dficiente et nous avons observ une diminution significative de la cellularit aux tapes DN1, DP et SP CD4+ du dveloppement des LT. La cration de chimres hmatopotiques ERK3-dficientes nous a permis de dmontrer que la diminution du nombre de cellules observe aux tapes DN1 et DP est autonome aux thymocytes alors que le phnotype observ ltape SP CD4+ est dpendant de labolition simultane de ERK3 dans lpithlium thymique et dans les thymocytes. Une tude plus approfondie de ltape DP nous a permis de dmontrer quen absence de ERK3, les cellules DP meurent plus abondamment et accumulent des cassures doubles brins (DSB) dans leur ADN. De plus, nous avons dmontr que ces cassures dans lADN sont ralises par les enzymes RAG et quen absence de ces dernires, la cellularit thymique est presque rtablie chez la souris ERK3-dficiente. Ces rsultats suggrent que ERK3 est implique dans un mcanisme essentiel la rgulation des DSB pendant le rarrangement V(D)J de la chane du rcepteur des cellules T (RCT). Dans le deuxime article prsent dans cette thse, nous avons montr que ERK3 est exprim chez les LT priphriques, mais seulement suite leur activation via le RCT. Une fois activs in vitro les LT ERK3-dficients prsentent une diminution marque de leur prolifration et dans la production de cytokines. De plus, les LT ERK3-dficients survivent de faon quivalente aux LT normaux, mais tonnamment, ils expriment des niveaux plus faibles de la molcule anti-apoptotique Bcl-2. Ces rsultats suggrent que la prolifration rduite des LT ERK3-dficients est la consquence dune altration majeure de leur activation. Ainsi, nos rsultats tablissent que ERK3 est une MAPK qui joue des rles essentiels et uniques dans le dveloppement thymique et dans lactivation des lymphocytes T priphriques. Grce ces travaux, nous attribuons pour la toute premire fois une fonction in vivo pour ERK3 au cours de deux diffrentes tapes de la vie dun LT.
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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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La prolifration, la diffrenciation ainsi que les fonctions des cellules du systme immunitaire sont contrles en partie par les cytokines. Lors de linfection par le VIH-1, les dfauts observs dans les fonctions, la maintenance, ainsi que la consistance des cellules du systme immunitaire sont en large partie attribus une production altre des cytokines et un manque defficacit au niveau de leurs effets biologiques. Durant ces tudes, nous nous sommes intrsss la rgulation et aux fonctions de deux cytokines qui sont lIL-18 et lIL-21. Nous avons observ une corrlation inverse significative entre les concentrations sriques dIL-18 et le nombre des cellules NK chez les patients infects par le VIH-1. Nos expriences in vitro ont dmontr que cette cytokine induit lapoptose des cellules NK primaires et que cette mort peut tre inhibe par des anticorps neutralisants spcifiques pour FasL et TNF-. Cette mort cellulaire est due lexpression de FasL sur les cellules NK et la production de TNF- par ces cellules. LIL-18 augmente aussi la susceptibilit la mort des cellules NK par un stimulus pro-apoptotique, en diminuant lexpression de la protine anti-apoptotique Bcl-XL. Nous dmontrons aussi que, contrairement lIL-18, les niveaux dIL-18BP sont plus faibles dans les srum de patients infects. Ceci rsulte sur une production non coordonne de ces deux facteurs, aboutissant des niveaux levs dIL-18 libre et biologiquement active chez les patients infects. Linfection de macrophages in vitro induit la production dIL-18 et rduit celle dIL-18BP. De plus, lIL-10 et le TGF-, dont les concentrations sont leves chez les patients infects, rduisent la production dIL-18BP par les macrophages in vitro. Finalement, nous dmontrons que lIL-18 augmente la rplication du VIH-1 dans les lymphocytes T CD4+ infects. Les niveaux levs dIL-18 libres et biologiquement actives chez les patients infects contribuent donc limmuno-pathognse induite par le VIH-1 en perturbant lhomostasie des cellules NK ainsi quen augmentant la rplication du virus chez les patients. Ces tudes suggrent donc la neutralisation des effets nfastes de lIL-18 en utilisant son inhibiteur naturel soit de lIL-18BP exogne. Ceci permettrait de moduler lactivit de lIL-18 in vivo des niveaux souhaitables. LIL-21 joue un rle clef dans le contrle des infections virales chroniques. Lors de ces tudes, nous avons dtermin la dynamique de la production dIL-21 lors de linfection par le VIH-1 et sa consquence sur la survie des cellules T CD4+ et la frquence des cellules T CD8+ spcifiques au VIH-1. Nous avons dmontr que sa production est compromise tt au cours de linfection et que les concentrations dIL-21 corrlent avec le compte de cellules T CD4+ chez les personnes infectes. Nos tudes ont dmontr que le traitement antirtroviral restaure partiellement la production dIL-21. De plus, linfection par le VIH-1 de cellules T CD4+ humaines inhibe sa production en rduisant lexpression du facteur de transcription c-Maf. Nous avons aussi dmontr que la frquence des cellules T CD4+ spcifiques au VIH-1 qui produisent de lIL-21 est rduite chez les patients virmiques. Selon nos rsultats, lIL-21 empche lapoptose spontane des cellules T CD4+ de patients infects et labsence dIL-21 rduit la frquence des cellules T CD8+ spcifiques au VIH-1 chez ces patients. Nos rsultats dmontrent que l'IL-21R est exprim de faon gale sur tous les sous-types de cellules NK chez les donneurs sains et chez les patients infects. LIL-21 active les protines STAT-3, MAPK et Akt afin d'augmenter les fonctions effectrices des cellules NK. L'activation de STAT-3 joue un rle clef dans ces fonctions avec ou sans un traitement avec de l'IL-21. L'IL-21 augmente l'expression des protines anti-apoptotiques Bcl-2 et Bcl-XL, augmente la viabilit des cellules NK, mais ne possde aucun effet sur leur prolifration. Nous dmontrons de plus que l'IL-21 augmente l'ADCC, les fonctions scrtrices et cytotoxiques ainsi que la viabilit des cellules NK provenant de patients chroniquement infects par le VIH-1. De plus, cette cytokine semble prsenter ces effets sans augmenter en contrepartie la rplication du VIH-1. Elle permet donc d'inhiber la rplication virale lors de co-cultures autologues de cellules NK avec des cellules T CD4+ infectes d'une manire dpendante l'expression de perforine et l'utilisation de la protine LFA-1. Les niveaux dIL-21 pourraient donc servir de marqueurs biologiques pour accompagner les informations sur le taux de cellules T CD4+ circulantes en nous donnant des informations sur ltat de fonctionnalit de ce compartiment cellulaire. De plus, ces rsultats suggrent lutilisation de cette cytokine en tant quagent immunothrapeutique pour restaurer les niveaux normaux dIL-21 et augmenter la rponse antivirale chez les patients infects par le VIH-1.
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HIV upregulates cell-surface expression of specific ligands for the activating NKG2D receptor, including ULBP-1, -2, -3, but not MICA or MICB, in infected cells both in vitro and in vivo. However, the viral factor(s) involved in NKG2D ligand expression still remains undefined. HIV-1 Vpr activates the DNA damage/stress-sensing ATR kinase and promotes G2 cell-cycle arrest, conditions known to upregulate NKG2D ligands. We report here that HIV-1 selectively induces cell-surface expression of ULBP-2 in primary CD4+ T-lymphocytes by a process that is Vpr-dependent. Importantly, Vpr enhanced the susceptibility of HIV-1-infected cells to NK cell-mediated killing. Strikingly, Vpr alone was sufficient to upregulate expression of all NKG2D ligands and thus promoted efficient NKG2D-dependent NK cell-mediated killing. Delivery of virion-associated Vpr via defective HIV-1 particles induced analogous biological effects in non-infected target cells, suggesting that Vpr may act similarly beyond infected cells. All these activities relied on Vpr ability to activate the ATR-mediated DNA damage/stress checkpoint. Overall, these results indicate that Vpr is a key determinant responsible for HIV-1-induced upregulation of NKG2D ligands and further suggest an immunomodulatory role for Vpr that may not only contribute to HIV-1-induced CD4+ T-lymphocyte depletion but may also take part in HIV-1-induced NK cell dysfunction.
Resumo:
Lhpatite autoimmune (HAI) rsulte dune perte de tolrance du systme immunitaire envers des antignes de lhpatocyte. Elle peut se prsenter sous forme dhpatite aigu, parfois fulminante, ou comme une maladie chronique menant progressivement une cirrhose hpatique. En absence de traitement, cette maladie est fatale. La pathogense de lHAI et les mcanismes responsables de sa progression restent inconnus ce jour. Lobjectif global de ce projet est dexaminer les facteurs prdisposants et les mcanismes immunologiques responsables de lapparition et de la progression de lHAI. Pour permettre ltude de la pathogense de lHAI, nous avons dvelopp un modle murin exprimental dhpatite autoimmune de type 2. Celui-ci est bas sur la xnoimmunisation de souris C57BL/6 avec les deux antignes cibls dans lHAI de type 2 chez lhomme (CYP2D6 et FTCD). Par mimtisme molculaire, le systme immunitaire de ces souris ragit contre les protines murines homologues et une HAI sensuit. Ce modle exprimental prsente la plupart des caractristiques histologiques, biochimiques et srologiques dune HAI de type 2. Les souris dveloppent une inflammation autoimmune chronique avec prsence dhpatite dinterface et dinfiltrations intralobulaires, un infiltrat compos majoritairement de lymphocytes T CD4+ mais aussi de lymphocytes T CD8+ et B, dune lvation des ALT sriques, des niveaux dimmunoglobulines G circulantes augments ainsi que dautoanticorps anti-LKM1 et anti-LC1. Ltude de linfluence du bagage gntique a permis de dfinir limportance relative des gnes du CMH et des gnes non-CMH sur le dveloppement dune HAI. Les gnes du locus CMH sont essentiels mais insuffisants pour mener au dveloppement dune HAI et donc, la susceptibilit gntique lHAI est comme chez lhomme, multignique. Les patients atteints dHAI de type 2 sont gnralement des jeunes filles. Ltude des influences de lge et du sexe dans ce modle a permis de montrer que les souris femelles avant et au dbut de leur maturit sexuelle sont plus susceptibles au dveloppement dune HAI de type 2. De plus, les femelles ont un nombre rduit de lymphocytes T rgulateurs, ce qui leur confre une susceptibilit accrue compar aux mles. Lensemble de ces travaux nous a conduits proposer un mcanisme o le dveloppement dune HAI chez les femelles dun ge particulier rsulterait de lactivation de cellules T CD4+ autoractives ayant chapp aux mcanismes de tolrance centrale, via un mcanisme de mimtisme molculaire avec un antigne exogne. En prsence dune tolrance priphrique rduite due un faible nombre de cellules T rgulatrices, les cellules T autoractives prolifreraient et activeraient des cellules B autoractives entranant la scrtion dautoanticorps. Lactivation subsquente de cellules T CD8+ cytotoxiques spcifiques amnerait la lyse des hpatocytes et la relche dautoantignes permettant la perptuation de lautoimmunit.
