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Cryotheapy i widely and empirically used in an adjuvant setting in inflammatory rheumatic diseases, with a low level of evidence. We performed a systematic review of the literature and, by pooling data from 6 non-controlled studies, we could show that local cryotherapy (local or whole-body cryotherapy) applaied twice a day for 7-15 days significantly reduced the pain VAS and the DAS28 activity score in rheumatoid arthritis. Furthermore, local cryotherapy (ice packs or cold gas) showed significantly greater intra)class effect-sizes compared to whole-body cryotherapy. The aim of this work was to measure the effects of local cryotherapy on pain, synovial and systemic inflammation in arthrici patients and in the murine model of adjuvant-induced arthritis. First, in the CDRI and ALGGAR randomized studies, we evaluated the effects of 2 local cold applications (ice versus cold gas) on pain, power Doppler activity and intra-joint cytokine protein levels in 46 patients suffering from non-septic knee arthritides. Contralateral arthritic knee were used as control. Secondly, we studied the in vitro effects of mild hypothermia (30°C for 2 hours) on cytokine protein expression in a model of cultured arthritic rat patellae. Thidly, we studied the in vitro effects of sub-chronically applied ice or cold gas (twice a day for 14 days versus non-treated arthritic controls) on the arthritis score, the ankle diameter, pro-inflammatory cytokine gene transcription levelsin hind paws (Q-RT-PCR) and cytokine plasma protein levelx (Multiplex and ELISA) after 14 days of treatment. In the CDRI study, local cryotherapy (ice and cold gas) significantly reduced the pain VAS and the power Doppler score in treated kness, and these effects remained significant the day afetr 2 cold applicaitions. In an intermediate analysis of the ALGGAR study results, by pooling the 2 treatment groups, we could show significant decreases in IL-6 protein, IL-1β and VEGF synovial fluid protein levels after 2 cold applicatios. In arthritic rat patella explangt culture experiments, punctual hypothermia significantly reduced IL-6 protein levels. In vivon ice was more efficient on the clinical parameters and better tolerated compared to cold gas. Both techniques significantly reduced IL-6, IL-17A ans IL-1β gene transcription levels in hind paws after 14 days of treatment. Both techniques redcued IL-17A plasma protein levles, while ice also reduced IL-6 and VEGF plasma protein levels. Conversely, we observed no effect of local cryotherapy on the TNF-α pathway, neither in patients nor in our animal model. Here we demonstrate for the first time therapeutic and anti-inflammatory effet-cts of local cryothepary in arthritis. The biological effects were IL-6/IL-17-driven and TNF-α independent. Further studies will help elucidate the underlying molecular mlechanisms involved and detemrine whether local cryotherapy might be a safer alternative to NSAIDs ans corticosteroids in inflammatory rheumatic diseases.; La cryothérapie est utilisée de manière large et empirique à visée adjuvante dans les rhumatismes inflammatoires, avec un niveau de preuve faible. Dans une revue systématique de la littérature, en poolant les données de 6 études non contrôlées, nous avons pu démontrer que la cryothérapie (locale ou corps entier) appliquée deux fois par jour pendant 7 à 15 jours réduisait significativement l'EVA douleur et le score d'activité DAS25 dans la polyarthrite rhumatoïde. La cryothérapie locale (glace ou gaz froide) montrait par ailleurs des effets taille intra-classes supérieurs à ceux obtenus en utilisant la cryothérapie corps entier. L'objectif de ce travail était de mesurer les effets de la cryothérapie locale sur al douleur, l'inflammation synoviale et systémique chez les patients arthritiques et dans le modèle murin d'arthrite à l'adjuvant. Dans les études randomisées CDRI et ALGGAR, nous avons évalué les effets de deux applications locales de froid (glace versus gaz froid) sur la douleur, l'activité Doppler et les taux protéiques de cytokines intra-articulaires controlatéraux non souffrant d'arthrites de genou non septiques. Les genoux arthritiques controlatéraux non traités étaient utilisés comme contrôles. Nous avons par ailleurs étudié in vitro les effets de l'hypothermie modérée (30°C pendant 2heures) sur l'expression protéique des cytokines dans un modèle de culture de rotules de rats arthritiques. Nous avons enfin étudié in vitro dans l'arthrite à l'adjuvant les effets de l'application sub-chronique de glace ou de gaz froid (2 fois par jour pendant 14 jours versus contrôles arthritiques non traités) sur le score d'arthrite, le diamètre de cheville, la transcription des gènes codant pour les cytokines pro-inflammatoires dans les pattes arrières (Q-RT-PCR) et l'expression protéique des cytokines dans le plasma (Multiplex et ELISA) après 14 jours de traitement. Dans l'étude CDRI, la cryothérapie locale (glace et gaz froid) réduisait significativement l'EVA douleur ainsi que le score Doppler dans les genoux traités, ces effets persistant le lendemain des deux applications. Dans une analyse intermédiaire des résultats de l'étude ALGGAR, en combinant les deux groupes de traitement (glace et gaz de froid), nous avons observé une baisse des taux d'IL-6, d'IL-1β et de VEGF dans le liquide articulaire arès deux applications. dans les cultures d'explants de rotules de rats arthritiques, l'hypothermie ponctuelle réduisait significativement les taux d'IL-6, IL-17A et IL-1β dans les pattes arrières après 14 jours de traitement. Les deux modalités réduisaient significativement les niveaux plasmatiques d'IL-17A et la glace réduisait en outre les taux d'IL-6 et de VEGF. Nous n'avons observé aucun effet de la cryothérapie locale sur le voie du TNF-α chez l'homme ni chez l'animal. Nos résultats démontrent pour la première fois un effet thérapeutique et anti-inflammatoire de la cryothérapie locale dans l'arthrite. Les effets biologiques était IL-6/IL-147 dépendants et TNF-α indépendants. Des études complémentaires permettront de mieux caractériser les mécanismes moléculaires sous-jacents et de déterminer su la cryothérapie locale pourrait être une alternative aux AINS et corticoïdes dans les rhumatismes inflammatoires.

During chronic inflammation, immune cells, including Th17 lymphocytes, migrate to the inflammatory site and interact with the local mesenchymal cells. In two inflammatory contexts, rheumatoid arthritis (RA) and psoriasis (Pso), the aim of this work was to study the effect of cellular interactions on pro-inflammatory cytokine production, with a focus on IL-17, and to identify the involved mechanisms. Using a co-culture system between mesenchymal cells (RA synoviocytes or Pso skin fibroblasts) and peripheral blood mononuclear cells mimicking the in vivo situation, allowed studying the effect of these cell interactions. The cell contact alone was sufficient to induce IL-6, IL-8 and IL-1ß secretion. On the contrary, the heightened IL-17 production required the cell contact and the TCR activation. The inhibition of the podoplanin (pdpn), interaction molecule expressed by different cell types (including mesenchymal cells but also Th17 lymphocytes), decreased significantly the IL-17 production. Nevertheless, this inhibition was only partial, which leads to a collaboration in order to identify other involved molecules. In conclusion, this study showed that cell interactions between mesenchymal cells and immune cells play a major role in the pro-inflammatory cytokine production, leading to a heightened IL-17 secretion. The podoplanin molecule seems play a crucial role in this mechanism, and thus pdpn could be a potential therapeutic target to block Th17 cell activity during chronic inflammation, Lors de l'inflammation chronique, les cellules immunitaires, dont les lymphocytes Th17 (LTh17), migrent au niveau du site inflammatoire et interagissent avec les cellules mésenchymateuses locales. Dans deux contextes inflammatoires, la polyarthrite rhumatoïde (PR) et le psoriasis (Pso), le but de ce travail a été d'étudier le rôle de ces interactions cellulaires sur la production de cytokines pro-inflammatoires, et principalement l'IL-17, et d'identifier les mécanismes impliqués.L'utilisation d'un système de co-culture entre cellules mésenchymateuses (synoviocytes PR ou fibroblastes de peau Pso) et cellules mononuclées du sang périphérique mimant la situation in vivo, a permis d'étudier l'effet de ces interactions. Le contact cellulaire suffisait à l'induction de la sécrétion d'IL-6, d'IL-8 ou d'IL-1ß. En revanche, la forte sécrétion d'IL-17 nécessitait le contact cellulaire mais également l'activation du TCR. L'inhibition de la podoplanine (pdpn), molécule d'interaction exprimée par différents types cellulaires (cellules mésenchymateuses mais également LTh17), diminuait significativement la production d'IL-17. Toutefois, cette inhibition n'était pas totale, c'est pourquoi une étude en collaboration est en cours afin d'identifier d'autres molécules impliquées.Cette étude a donc montré que les interactions entre cellules mésenchymateuses et cellules immunitaires jouent un rôle majeur dans la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires, notamment dans la forte production d'IL-17. La podoplanine semble largement impliquée dans ce mécanisme, ce qui en fait une cible thérapeutique potentielle pour bloquer l'activité Th17 lors de l'inflammation chronique

Tuberculosis remains a major health problem in the world nowadays. The increasing incidence of resistant tuberculosis is associated with a poor diagnosis, reflecting important difficulties for total eradication. Understand host-pathogen interactions is crucial to establish new therapeutic strategies. This work first shows the limited contribution of IL-36 pathway during mycobacterial infection. These results suggest that IL-36 could be targeted for the treatment of psoriasis without a high risk of tuberculosis reactivation. We then demonstrate the differential role of TNF pathway among myeloid or lymphoid cells during M. tuberculosis infection, and our data support the development of immunomodulatory strategies to boost host immune response, thus helping to clear the infection. Moreover, we characterize a humanized murine model allowing the study of new anti-TNF candidates in the context of M. tuberculosis infection. Finally, we show that antibodies targeting IL-17 does not dampen host control of M. tuberculosis infection, unlike anti-TNF, and that IL-22 does not compensate absence of IL-17 for this control.; La tuberculose est encore aujourd’hui un problème de santé majeur et l’augmentation des cas de tuberculoses résistantes au niveau mondial, associé au dépistage et diagnostic insuffisants, suggère une éradication totale encore lointaine. La compréhension des relations hôte-pathogène est essentielle pour permettre d’établir de nouvelles stratégies thérapeutiques. Ces travaux de thèse ont mis en exergue la contribution limitée de la voie de signalisation IL-36, cytokine de la famille de l’IL-1, au cours de l’infection mycobactérienne. Ces données permettent d’envisager sérieusement l’IL-36 en tant que cible thérapeutique pour le psoriasis sans risquer la réactivation de tuberculose latente chez les patients. De plus, nous avons également démontré le rôle différentiel de la voie de signalisation TNF au sein de populations cellulaires spécifiques lors de l’infection par M. tuberculosis, et nos résultats apportent des connaissances solides pour envisager des stratégies immuno-modulatoires qui pourraient constituer l’avenir des traitements antituberculeux. D’autre part, nous avons caractérisé un modèle murin humanisé pour une étude facilitée des anticorps anti-TNF humains actuels. L’utilisation de ce modèle pourrait permettre, à termes, d’identifier et de valider de nouveaux candidats d’anticorps anti-TNF de deuxième génération. Enfin, nous avons montré que des anticorps neutralisants l’IL-17 ne perturbent pas la réponse immunitaire à la tuberculose, contrairement aux anticorps anti-TNF, et que l’absence de l’IL-17 n’est pas compensée par l’IL-22 puisque des animaux déficients pour ces deux voies de signalisation sont capables de contrôler l’infection.

La candidose oro-pharyngée (COP) est l’infection fongique opportuniste la plus commune chez les individus infectés par le VIH-1. La production des cytokines Il-17 et Il-22 par les lymphocytes Th17 est importante lors de la résolution de la COP, puisque ces cytokines induisent la production de peptides antifongiques et le recrutement des neutrophiles polymorphonucléaires. Toutefois, les lymphocytes Th17 sont préférentiellement déplétés chez les individus infectés par le VIH-1. Le modèle de COP chez la souris transgénique (Tg) CD4C/HIVMutA, exprimant les gènes nef, env et rev du VIH-1, permettra de déterminer si des altérations quantitatives et/ou fonctionnelles des sous-populations de lymphocytes T CD4+ causent la sensibilité à la candidose. Les sous-populations Th1, Th2, Th1Th17, Th17 et Treg, ainsi que leurs précurseurs, les lymphocytes T CD4+ naïfs, sont sévèrement déplétées dans les ganglions cervicaux de la souris Tg. Cependant, les lymphocytes T CD4+ naïfs conservent la capacité à se différencier in vitro en présence de cytokines polarisantes et à produire les cytokines typiques des diverses sous-populations. De plus, les cytokines requises pour la polarisation des lymphocytes T CD4+ naïfs n’étaient pas réduites dans les ganglions cervicaux des souris Tg, 7 jours après le début de l’infection. Les gènes S100a8, Ccl20, Il17 et Il22 étaient surexprimés en réponse à la COP chez la souris non-Tg, mais pas chez la souris Tg. Le traitement de souris Tg infectées à l’aide de la combinaison des cytokines Il-17 et Il-22 réduit significativement la charge fongique buccale de C. albicans et le nombre d’hyphes dans l’épithélium de la langue et restaure la capacité à surexprimer des gènes S100a8, Ccl20 et Il22. Ces résultats démontrent que la perturbation de l’induction de l’immunité innée par l’Il-17 et l’Il-22 augmente la susceptibilité à la COP chez la souris Tg., Oropharyngeal candidiasis (OPC) is the most common opportunistic fungal infection in HIV-infected individuals. OPC resolution involves Il-17 and Il-22 production by Th17 cells through oral antifungal peptide production and polymorphonuclear neutrophil recruitment. Conversely, Th17 cells are preferentially depleted in HIV-infected individuals. The OPC model in transgenic (Tg) mice expressing nef, env and rev from the HIV-1 genome enables the study of the quantitative and functional defects of the CD4+ T-cell subpopulations. The Th1, Th2, Th1Th17, Th17 and Treg subpopulations, as well as naïve CD4+ T-cell precursors, are severely depleted in the cervical lymph nodes (CLNs) of Tg mice. However, the differentiation capacity of naïve CD4+ T-cells in response to polarizing cytokines was maintained in vitro in Tg mice, as well as their ability to produce the signature cytokines of the various subpopulations. Moreover, the polarizing cytokines were not reduced in the CLNs of Tg mice, 7 days after infection. The S100a8, Ccl20, Il17 and Il22 genes were up-regulated in response to OPC in non-Tg mice, but not in Tg mice. Treatment of infected Tg mice with a combination of Il-17 and Il-22 cytokines significantly reduced the oral fungal burdens of C. albicans as well as the number of hyphae in the tongue epithelium. Treatment also restored S100a8, Ccl20 and Il22 up-regulation in Tg mice. These results show that defective induction of innate immunity, normally mediated by Il-17 and Il-22, increases the susceptibility to OPC in these Tg mice.

National audience

In mammals, the development of the intestinal immune system is initiated before birth by a genetic programme. Notably, its full development and maturation only occur after birth on the influence of the huge number of bacteria which colonize the intestine at this period of time and compose the intestinal microbiota. By using original in vivo models of germ-free mice and gnotobiotic mice colonized by individual bacteria or more complex microbiota, we have shown the central role of the segmented filamentous bacterium (SFB) in inducing the coordinated maturation of intestinal adaptive immune responses. One distinctive characteristic of SFB is a host-specific adherence to the ileal mucosa and notably to the epithelium covering the Peyer's patches. Dissecting the immunostimulatory properties of SFB, we have shown that Peyer's patches are the major initiation sites of IgA responses to the microbiota. Strikingly, SFB displayed the original feature to stimulate the formation of tertiary lymphoid tissue, which provide additional sites for initiation of IgA responses but also sustain SFB-specific IL-17 response. Altogether, these data suggest that adaptive immune responses induced by SFB depend on multiple and redundant pathways, which may account for the immunostimulatory properties of SFB, Chez les mammifères, le développement du système immunitaire intestinal est initié in utero par un programme déterminé génétiquement. Cependant, le développement complet de ce système immunitaire et sa maturation finale n'ont lieu qu'après la naissance, sous l'influence des très nombreuses bactéries qui colonisent alors l'intestin et qui composent le microbiote intestinal. L'utilisation de modèles in vivo originaux de souris axéniques, sans germe, et gnotoxéniques, colonisées avec des bactéries individuelles ou des groupes de bactéries plus ou moins complexes, nous a permis d'identifier le rôle particulier de la bactérie segmentée filamenteuse (ou SFB) dans la maturation des réponses immunes intestinales adaptatives, IgA et lymphocytaires T. Sa capacité singulière à adhérer à l'épithélium des plaques de Peyer suggère un rôle important de ces formations lymphoïdes dans l'initiation des réponses immunes induites par la SFB. Nos résultats renforcent l'idée du rôle majeur des plaques de Peyer dans l'initiation des réponses IgA intestinales par le microbiote. De façon inattendue, en l'absence de ces structures, la SFB induit dans le chorion des souris, la néogenèse de structures lymphoïdes tertiaires capables d'initier des réponses IgA associées à une forte réponse IL-17 spécifique de la SFB. Ces résultats suggèrent que les puissantes propriétés immunostimulantes de la SFB sont soutenues par de multiples voies d'induction des réponses immunes qui pourraient être liées à son adhésion à la muqueuse intestinale

Purpose. Toxoplasmosis is the most common cause of posterior uveitis in immunocompetent subjects. Taking into account the opposing needs of limiting parasite multiplication and minimizing tissue destruction, the immune imbalance implies especially Th17 and T regulatory (Treg) cells.Methods. In a prospective clinical study of acute intraocular inflammation including ocular toxoplasmosis, viral uveitis, systemic inflammatory disease related uveitis and bacterial endophthalmitis we evaluated the cytokine pattern in aqueous humors of affected patients. To further study the immunological mechanisms involved during ocular toxoplasmosis, weevaluated the intraocular inflammation, the parasite load and the immunological response characterized on mRNA and protein level in a mouse model. To evaluate the role of IL-17A, anti IL-17A monoclonal antibodies (mAbs) were administered concomitantly with the parasite.Results. Cytokines networks are different, depending on the cause of intraocular inflammation. In OT, we observed severe ocular inflammation and cytokine patterns comparable to human cases, including IL-17A production. Neutralizing IL-17A decreased intraocular inflammation and parasite load in mice. Detailed studies revealed upregulation of Treg and Th1 pathways. When IFN-γ was neutralized concomitantly, the initial parasite multiplication rate was partially restored.Conclusions. Local IL-17A production plays a central role in pathology of OT. The balance of Th17 and Th1 responses (especially IFN-γ) is crucial for the outcome of infection. These data open new in vivo therapeutic approaches by repressing inflammatory pathways using intravitreal injection of IL-17A mAbs.; Introduction. La toxoplasmose oculaire (TO) est la première cause d’uvéite postérieure. L’évolution de cette pathologie dépend d’une balance entre la régulation de la réponse immunitaire et la limitation de la prolifération parasitaire.Méthodes. Le but de nos travaux est de déterminer le spectre des cytokines dans l’humeur aqueuse de patients une To ou une autre inflammation intraoculaire (uvéite d’étiologies virales ou secondaires à des maladies inflammatoires systémiques et endophtalmie bactérienne). Pour mieux appréhender les mécanismes immunitaires mis en jeu lors d’une TO, des dosages de transcrits par RT-PCR et de protéines inflammatoires par immunoessaimultiplexe sont réalisés à partir de modèles murins de TO. Enfin, l’effet de l’injection intraoculaire d’anticorps (AC) anti-IL-17A sur l’inflammation intraoculaire et la prolifération parasitaire est étudié.Résultats. Les spectres de cytokines observés dans l’humeur aqueuse diffèrent nettement en fonction de la cause de l’inflammation. Plus particulièrement, IL-17A semble jouer un rôle primordial dans la pathogénicité de la TO humaine et murine. Chez la souris infectée, l’inflammation intraoculaire et le nombre de parasites intraoculaires sont diminués parl’administration d’AC anti-IL-17A. Les niveaux d’ARNm de T-bet et Foxp3, ainsi que la concentration en IFN-γ (marqueurs de l’immunité cellulaire de type Th1 et Treg), sont augmentés après l’injection d’AC anti-IL-17A.Discussion. Les AC anti-IL-17A modèrent la réponse inflammatoire intraoculaire et limitent la prolifération parasitaire en antagonisant les cellules Th17, probablement via l’induction des cellules Th1 et Treg, secrétant IL-10 et IL-27. Ces résultats préliminaires suggèrent une nouvelle approche thérapeutique in vivo lors d’une toxoplasmose oculaire.

Purpose. Toxoplasmosis is the most common cause of posterior uveitis in immunocompetent subjects. Taking into account the opposing needs of limiting parasite multiplication and minimizing tissue destruction, the immune imbalance implies especially Th17 and T regulatory (Treg) cells.Methods. In a prospective clinical study of acute intraocular inflammation including ocular toxoplasmosis, viral uveitis, systemic inflammatory disease related uveitis and bacterial endophthalmitis we evaluated the cytokine pattern in aqueous humors of affected patients. To further study the immunological mechanisms involved during ocular toxoplasmosis, weevaluated the intraocular inflammation, the parasite load and the immunological response characterized on mRNA and protein level in a mouse model. To evaluate the role of IL-17A, anti IL-17A monoclonal antibodies (mAbs) were administered concomitantly with the parasite.Results. Cytokines networks are different, depending on the cause of intraocular inflammation. In OT, we observed severe ocular inflammation and cytokine patterns comparable to human cases, including IL-17A production. Neutralizing IL-17A decreased intraocular inflammation and parasite load in mice. Detailed studies revealed upregulation of Treg and Th1 pathways. When IFN-γ was neutralized concomitantly, the initial parasite multiplication rate was partially restored.Conclusions. Local IL-17A production plays a central role in pathology of OT. The balance of Th17 and Th1 responses (especially IFN-γ) is crucial for the outcome of infection. These data open new in vivo therapeutic approaches by repressing inflammatory pathways using intravitreal injection of IL-17A mAbs., Introduction. La toxoplasmose oculaire (TO) est la première cause d’uvéite postérieure. L’évolution de cette pathologie dépend d’une balance entre la régulation de la réponse immunitaire et la limitation de la prolifération parasitaire.Méthodes. Le but de nos travaux est de déterminer le spectre des cytokines dans l’humeur aqueuse de patients une To ou une autre inflammation intraoculaire (uvéite d’étiologies virales ou secondaires à des maladies inflammatoires systémiques et endophtalmie bactérienne). Pour mieux appréhender les mécanismes immunitaires mis en jeu lors d’une TO, des dosages de transcrits par RT-PCR et de protéines inflammatoires par immunoessaimultiplexe sont réalisés à partir de modèles murins de TO. Enfin, l’effet de l’injection intraoculaire d’anticorps (AC) anti-IL-17A sur l’inflammation intraoculaire et la prolifération parasitaire est étudié.Résultats. Les spectres de cytokines observés dans l’humeur aqueuse diffèrent nettement en fonction de la cause de l’inflammation. Plus particulièrement, IL-17A semble jouer un rôle primordial dans la pathogénicité de la TO humaine et murine. Chez la souris infectée, l’inflammation intraoculaire et le nombre de parasites intraoculaires sont diminués parl’administration d’AC anti-IL-17A. Les niveaux d’ARNm de T-bet et Foxp3, ainsi que la concentration en IFN-γ (marqueurs de l’immunité cellulaire de type Th1 et Treg), sont augmentés après l’injection d’AC anti-IL-17A.Discussion. Les AC anti-IL-17A modèrent la réponse inflammatoire intraoculaire et limitent la prolifération parasitaire en antagonisant les cellules Th17, probablement via l’induction des cellules Th1 et Treg, secrétant IL-10 et IL-27. Ces résultats préliminaires suggèrent une nouvelle approche thérapeutique in vivo lors d’une toxoplasmose oculaire.

The thymus is an organ for the development of T lymphocytes, part of the immune system. These cells are commonly associated with the adaptive immune system, although some populations, including Tγδ and iNKT cells, are associated with the innate immune system. In general, these "innate" cells are able to respond very quickly to different activation signals by rapid and massive production of IL-4, IFN-γ and IL-17. Our laboratory has demonstrated the existence of two subpopulations of iNKT cells, iNKT17 and conventional iNKT, with two distinct thymic differentiation pathways, but whose determination mechanisms are still unknown. It has been shown that "SLAM-associated protein" (SAP) is essential to the development of iNKT cells, since they are absent in mice deficient in SAP. On the other hand, these same mice also show impaired Th2 response. We therefore hypothesized that SAP may be involved in the production of IL-4 by iNKT cells, and in the determination of the two sub-populations of iNKT cells. In the first part, we used triple mutant mice Sap-/-Vα14Tg-ROR(γt)-Egfp, allowing the study of subpopulations of lymphocytes despite iNKT deficiency SAP. We have shown that SAP is essential to the acquisition of the thymic capacity of IL-4-production by conventional iNKT lymphocytes. In these mice deficient in SAP, we observed an increase in the frequency of RORγtpos iNKT lymphocytes producers of IL-17, which clearly shows that SAP is not necessary for the acquisition of functional properties of iNKT17 lymphocytes. We have demonstrated a novel function of SAP in the thymic development of iNKT cells producing IL-4. In addition, our results show that SAP is an essential checkpoint determining the lineage of iNKT17 or conventional iNKT cells. In parallel of iNKT17 cells present in the thymus, we also analyzed another special population T: mature TCRαβposCD4pos thymocytes able to produce IL-17, natural Th17 cells. We demonstrated that these cells express the transcription factor RORγt. These CD4posCD8negCD44hiRORγtpos T cells are able to quickly and massively produce IL-17, but require IL-23 to co-produce IL-22. In addition, they differ from induced or conventional Th17 cells by the expression of the transcription factor PLZF and by their ability to respond quickly to pro-inflammatory stimuli, namely IL-23 in conjunction with IL-1β and TLR4 agonist. The results obtained in this thesis open many opportunities for theoretical and therapeutic research area in which IL-17 has become a prime target for the treatment of autoimmune diseases., Le thymus est un organe permettant le développement des lymphocytes T, partie intégrante du système immunitaire. Ces cellules sont communément associées au système immunitaire adaptatif, bien que certaines populations, dont les lymphocytes iNKT et Tγδ, soient associées au système immunitaire inné. De manière générale, ces lymphocytes " innés " sont capables de répondre très rapidement à différents signaux d'activation, par la production rapide et massive d'IL-4, d'IFN-γ et d'IL-17. Notre laboratoire a mis en évidence l'existence de deux sous-populations de lymphocytes iNKT, iNKT conventionnels et iNKT17, ayant deux voies de différenciation thymique bien distinctes, mais dont les mécanismes de détermination sont encore inconnus. Il a été montré que " SLAM-associated protein " (SAP) est indispensable au développement des lymphocytes iNKT, puisqu'ils sont absents chez les souris déficientes en SAP. D'autre part, ces mêmes souris montrent également une déficience de la réponse Th2. Nous avons alors émis l'hypothèse que SAP pourrait être impliqué dans la production d'IL-4 par les lymphocytes iNKT, et dans la détermination des deux sous-populations de lymphocytes iNKT conventionnel ou producteur d'IL-17. Dans une première partie, nous avons utilisé des souris triple mutantes Sap-/- Vα14Tg-ROR(γt)-Egfp, permettant l'étude des sous-populations de lymphocytes iNKT malgré la déficience en SAP. Nous avons ainsi montré que SAP est indispensable à l'acquisition thymique de la capacité de production d'IL-4 par les lymphocytes iNKT conventionnels. Chez ces souris déficientes en SAP, nous avons observé une augmentation de la fréquence des lymphocytes iNKT17 RORγtpos producteurs d'IL-17, ce qui montre clairement que SAP n'est pas nécessaire pour l'acquisition des propriétés fonctionnelles des lymphocytes iNKT17. Nous avons ainsi mis en évidence une nouvelle fonction de SAP dans le développement thymique des cellules iNKT productrices d'IL-4. De plus, nos résultats montrent que SAP est un point de contrôle obligatoire déterminant l'orientation de la différenciation thymique des cellules iNKT vers les cellules iNKT17 ou vers les cellules iNKT conventionnelles. En parallèle des lymphocytes iNKT17 présents dans le thymus, nous avons également analysé une autre population T particulière : des thymocytes TCRαβposCD4pos matures et producteurs d'IL-17, les lymphocytes Th17 naturels. Nous avons mis en évidence que ces lymphocytes expriment le facteur de transcription RORγt. Ces lymphocytes T CD4posCD8negCD44hiRORγtpos sont capables de produire rapidement et massivement de l'IL-17, mais requièrent l'IL-23 pour co-produire l'IL-22. De plus, ils se distinguent des lymphocytes Th17 induits, ou conventionnels, par l'expression du facteur de transcription PLZF et par leur capacité à répondre très rapidement à des stimuli pro-inflammatoires, nommément l'IL-23 associé à l'IL-1β et un agoniste TLR4. Les résultats obtenus durant cette thèse ouvrent donc de nombreuses perspectives de recherches fondamentale et thérapeutique, domaine dans lequel l'IL-17 est devenu une cible privilégiée pour le traitement des maladies auto-immunes.

In mammals, the development of the intestinal immune system is initiated before birth by a genetic programme. Notably, its full development and maturation only occur after birth on the influence of the huge number of bacteria which colonize the intestine at this period of time and compose the intestinal microbiota. By using original in vivo models of germ-free mice and gnotobiotic mice colonized by individual bacteria or more complex microbiota, we have shown the central role of the segmented filamentous bacterium (SFB) in inducing the coordinated maturation of intestinal adaptive immune responses. One distinctive characteristic of SFB is a host-specific adherence to the ileal mucosa and notably to the epithelium covering the Peyer's patches. Dissecting the immunostimulatory properties of SFB, we have shown that Peyer's patches are the major initiation sites of IgA responses to the microbiota. Strikingly, SFB displayed the original feature to stimulate the formation of tertiary lymphoid tissue, which provide additional sites for initiation of IgA responses but also sustain SFB-specific IL-17 response. Altogether, these data suggest that adaptive immune responses induced by SFB depend on multiple and redundant pathways, which may account for the immunostimulatory properties of SFB, Chez les mammifères, le développement du système immunitaire intestinal est initié in utero par un programme déterminé génétiquement. Cependant, le développement complet de ce système immunitaire et sa maturation finale n'ont lieu qu'après la naissance, sous l'influence des très nombreuses bactéries qui colonisent alors l'intestin et qui composent le microbiote intestinal. L'utilisation de modèles in vivo originaux de souris axéniques, sans germe, et gnotoxéniques, colonisées avec des bactéries individuelles ou des groupes de bactéries plus ou moins complexes, nous a permis d'identifier le rôle particulier de la bactérie segmentée filamenteuse (ou SFB) dans la maturation des réponses immunes intestinales adaptatives, IgA et lymphocytaires T. Sa capacité singulière à adhérer à l'épithélium des plaques de Peyer suggère un rôle important de ces formations lymphoïdes dans l'initiation des réponses immunes induites par la SFB. Nos résultats renforcent l'idée du rôle majeur des plaques de Peyer dans l'initiation des réponses IgA intestinales par le microbiote. De façon inattendue, en l'absence de ces structures, la SFB induit dans le chorion des souris, la néogenèse de structures lymphoïdes tertiaires capables d'initier des réponses IgA associées à une forte réponse IL-17 spécifique de la SFB. Ces résultats suggèrent que les puissantes propriétés immunostimulantes de la SFB sont soutenues par de multiples voies d'induction des réponses immunes qui pourraient être liées à son adhésion à la muqueuse intestinale

National audience

In most cases, cancer occurs in immunocompetent individuals, revealing the potential failure of the immune system to impair tumor development. Trying to restore or to induce an efficient anti-tumoral immune response is part of the main challenges of cancer treatment. In addition to the classical immunotherapeutic compounds, conventionnal cytotoxic treatments can also have some immunostimulatory effects. Among these treatments, the chemotherapeutic agents oxaliplatin and anthracyclins, as well as irradiation, can induce an immunogenic cell death, contributing to the activation of IFNγ-producing CD8 T cells. We show that upon treatment with immunogenic drugs, tumor cells are able to release ATP in the extracellular medium. This ATP can act on dendritic cells through its receptor P2RX7, which is able to activate the inflammasome NLRP3 and the subsequent production of IL-1β. Using models of transplantable tumors in mice we could show that the production of IL-1β induced by immunogenic treatments was mandatory for their efficacy. In addition to being directly involved in Tc1 cells polarization, IL-1β could promote the production of IL-17A by gamma delta T cells which were accumulating in the tumor bed following chemotherapy. We could show that these IL-17 producing gamma delta T cells were involved in treatment efficacy. This work has revealed that extracellular ATP was a crucial endogenous danger signal involved in anti-cancer chemotherapy efficacy. Furthermore, we have shown that conventionnal cytotoxic compounds could transform the smoldering pro-tumoral inflammation into an acute and immunogenic anti-tumoral one. This work may have some clinical implications, especially in the setting of therapeutic protocols involving the combination of conventionnal cytotoxic therapies with selected immunoadjuvants for the treatment of cancer., Le développement d’un cancer chez un individu immunocompétent témoigne del’inefficacité de ses défenses immunitaires naturelles à entraver la progression tumorale. Larestauration ou l’induction de réponses immunitaires anti-tumorales efficaces sont des enjeuxmajeurs des stratégies thérapeutiques actuelles. En plus des immunothérapies classiques,visant à activer le système immunitaire des patients contre leurs tumeurs, les thérapiesconventionnelles, telles que les chimiothérapies et la radiothérapie, peuvent avoir des effetsimmunostimulants, en parallèle de leur effet directement cytotoxique sur les cellulestumorales. Parmi celles-ci, les anthracyclines, l’oxaliplatine et la radiothérapie sontnotamment capables d’induire une mort cellulaire immunogène. L’efficacité thérapeutique deces traitements dépend de l’activation de lymphocytes T (LT) CD8 anti-tumoraux,producteurs d’interféron-gamma (IFN-γ). En utilisant des modèles murins de tumeurstransplantées, nous montrons que le traitement des cellules tumorales par des droguesimmunogènes induit la libération d’adénosine triphosphate (ATP) dans le milieu extracellulaire.Ce signal de danger endogène se lie à son récepteur P2RX7 sur les cellulesdendritiques et permet la formation de l’inflammasome NLRP3/ASC/pro-caspase 1,conduisant à l’activation protéolytique de la caspase 1, qui active la pro-interleukine-1β (pro-IL-1β) en interleukine-1β (IL-1β). L’IL-1β peut directement agir sur les LT CD8 pourfaciliter leur polarisation vers un phénotype de lymphocytes T cytotoxiques de type 1 (Tc1).De plus, le traitement de tumeurs établies par des drogues immunogènes induit uneproduction d’IL-17A (IL-17) dans le lit tumoral, au cours de la première semaine suivant letraitement. Les LT gamma delta (LTγδ) sont les principaux producteurs de cette cytokinedans nos modèles. Ces cellules s’accumulent transitoirement dans la tumeur dès le troisièmejour suivant le traitement et leur taux est parfaitement corrélé à celui des LT CD8 producteursd’IFN-γ tumoraux. Comme l’IFN-γ, l’IL-17 et les LTγδ sont nécessaires à l’efficacitéthérapeutique des drogues immunogènes. L’IL-1β produite par les cellules dendritiquesexposées à des corps apoptotiques immunogènes stimule directement la production d’IL-17par les LTγδ. Ces travaux ont contribué à identifier l’ATP extra-cellulaire comme undéterminant moléculaire de l’immunogénicité des cellules tumorales exposées à certainesthérapies anti-cancéreuses conventionnelles. De plus, nous montrons que les traitementscytotoxiques classiques peuvent moduler l’environnement immunitaire dans le lit tumoral, etcontribuer à remplacer une inflammation chronique et immunosuppressive en uneinflammation aigüe et immunogène. L’étude des interactions entre le système immunitaire etles thérapies anti-cancéreuses conventionnelles est nécessaire pour utiliser ces traitements demanière plus rationnelle, en les combinant par exemple à des immunothérapies plusclassiques.

In most cases, cancer occurs in immunocompetent individuals, revealing the potential failure of the immune system to impair tumor development. Trying to restore or to induce an efficient anti-tumoral immune response is part of the main challenges of cancer treatment. In addition to the classical immunotherapeutic compounds, conventionnal cytotoxic treatments can also have some immunostimulatory effects. Among these treatments, the chemotherapeutic agents oxaliplatin and anthracyclins, as well as irradiation, can induce an immunogenic cell death, contributing to the activation of IFNγ-producing CD8 T cells. We show that upon treatment with immunogenic drugs, tumor cells are able to release ATP in the extracellular medium. This ATP can act on dendritic cells through its receptor P2RX7, which is able to activate the inflammasome NLRP3 and the subsequent production of IL-1β. Using models of transplantable tumors in mice we could show that the production of IL-1β induced by immunogenic treatments was mandatory for their efficacy. In addition to being directly involved in Tc1 cells polarization, IL-1β could promote the production of IL-17A by gamma delta T cells which were accumulating in the tumor bed following chemotherapy. We could show that these IL-17 producing gamma delta T cells were involved in treatment efficacy. This work has revealed that extracellular ATP was a crucial endogenous danger signal involved in anti-cancer chemotherapy efficacy. Furthermore, we have shown that conventionnal cytotoxic compounds could transform the smoldering pro-tumoral inflammation into an acute and immunogenic anti-tumoral one. This work may have some clinical implications, especially in the setting of therapeutic protocols involving the combination of conventionnal cytotoxic therapies with selected immunoadjuvants for the treatment of cancer.; Le développement d’un cancer chez un individu immunocompétent témoigne del’inefficacité de ses défenses immunitaires naturelles à entraver la progression tumorale. Larestauration ou l’induction de réponses immunitaires anti-tumorales efficaces sont des enjeuxmajeurs des stratégies thérapeutiques actuelles. En plus des immunothérapies classiques,visant à activer le système immunitaire des patients contre leurs tumeurs, les thérapiesconventionnelles, telles que les chimiothérapies et la radiothérapie, peuvent avoir des effetsimmunostimulants, en parallèle de leur effet directement cytotoxique sur les cellulestumorales. Parmi celles-ci, les anthracyclines, l’oxaliplatine et la radiothérapie sontnotamment capables d’induire une mort cellulaire immunogène. L’efficacité thérapeutique deces traitements dépend de l’activation de lymphocytes T (LT) CD8 anti-tumoraux,producteurs d’interféron-gamma (IFN-γ). En utilisant des modèles murins de tumeurstransplantées, nous montrons que le traitement des cellules tumorales par des droguesimmunogènes induit la libération d’adénosine triphosphate (ATP) dans le milieu extracellulaire.Ce signal de danger endogène se lie à son récepteur P2RX7 sur les cellulesdendritiques et permet la formation de l’inflammasome NLRP3/ASC/pro-caspase 1,conduisant à l’activation protéolytique de la caspase 1, qui active la pro-interleukine-1β (pro-IL-1β) en interleukine-1β (IL-1β). L’IL-1β peut directement agir sur les LT CD8 pourfaciliter leur polarisation vers un phénotype de lymphocytes T cytotoxiques de type 1 (Tc1).De plus, le traitement de tumeurs établies par des drogues immunogènes induit uneproduction d’IL-17A (IL-17) dans le lit tumoral, au cours de la première semaine suivant letraitement. Les LT gamma delta (LTγδ) sont les principaux producteurs de cette cytokinedans nos modèles. Ces cellules s’accumulent transitoirement dans la tumeur dès le troisièmejour suivant le traitement et leur taux est parfaitement corrélé à celui des LT CD8 producteursd’IFN-γ tumoraux. Comme l’IFN-γ, l’IL-17 et les LTγδ sont nécessaires à l’efficacitéthérapeutique des drogues immunogènes. L’IL-1β produite par les cellules dendritiquesexposées à des corps apoptotiques immunogènes stimule directement la production d’IL-17par les LTγδ. Ces travaux ont contribué à identifier l’ATP extra-cellulaire comme undéterminant moléculaire de l’immunogénicité des cellules tumorales exposées à certainesthérapies anti-cancéreuses conventionnelles. De plus, nous montrons que les traitementscytotoxiques classiques peuvent moduler l’environnement immunitaire dans le lit tumoral, etcontribuer à remplacer une inflammation chronique et immunosuppressive en uneinflammation aigüe et immunogène. L’étude des interactions entre le système immunitaire etles thérapies anti-cancéreuses conventionnelles est nécessaire pour utiliser ces traitements demanière plus rationnelle, en les combinant par exemple à des immunothérapies plusclassiques.

Diffuse large B cell lymphoma (DLBCL) is the main B cell non hodgkin lymphoma (NHL) sub-type which is the most common form of hematologic malignancy. A rich T-cell infiltrate in the B-NHL microenvironment is clearly associated with a good survival rate. B-NHL could take origin in different kind of tissues of which immune privileged sites as eyes and brain where immune reactions are inhibited or delayed. My PhD project was to study tumor-immune microenvironment interactions in immune privileged sites. We studied immune infiltrate in intrasplenic, intracerebral or intraocular large B-cell murine models with flow cytometry. T lymphocytes, mainly composed of CD4+ T cells, infiltrate B-cell lymphomas independently of the localization. Th17 cells, an IL-17-producing CD4+ T cell sub-population, are present in the micro-environment of the three tumor sites and we demonstrated their anti-tumor role in the intraocular lymphoma. Nevertheless, we highlighted the suppressor impact of Treg on effector T cells only in immune privileged sites, by ex vivo stimulation and in vivo Treg depletion. When the inhibition was unactivated, tumor growth slowed and other CD4+ T-cells sub-populations are favored : Th2 in eyes and Th17 in brain. Overall, these data showed the strong importance of effector T cells for the large B cell lymphoma growth control, including in immune privileged sites. Stimulating effector T cells, taking to account tumor localization, should be further investigated to enhance DLBCL treatment., Le principal cancer hématologique est le lymphome B non-hodgkinien (LNH) dont la forme la plus courante est le lymphome B diffus à grande cellule (DLBCL). La présence d'un infiltrat lymphocytaire T dans le micro-environnement d'un LNH-B nodal a été clairement associée à un bon pronostic vital des patients. Le LNH-B peut se développer dans divers tissus dont certains organes immunologiquement privilégiés, comme les yeux et le cerveau, où les réponses immunitaires sont inhibées ou retardées. Mon projet de thèse a consisté à étudier les interactions tumeur-micro-environnement immunitaire dans des sites de privilège immunitaire. Nous avons comparé les infiltrats immunitaires de lymphomes B murins à grandes cellules intra-splénique, intra-cérébral et intra-oculaire par cytométrie en flux. Les lymphocytes T (LT), majoritairement CD4+, infiltrent les lymphomes B quelles que soient leurs localisations. Les Th17, une sous-population lymphocytaire CD4+ produisant de l'IL-17, sont présents dans les 3 sites tumoraux et nous avons démontré leur rôle anti-tumoral dans le lymphome intra-oculaire. Cependant, nous avons mis en évidence l'impact suppresseur des Treg sur les LT effecteurs dans les organes immunologiquement privilégiés uniquement, par stimulation ex vivo des LT et déplétion in vivo des Treg. Lorsque cette inhibition est levée, la progression tumorale est ralentie et d'autres sous-populations T CD4+ sont favorisées en fonction de la localisation de la tumeur : les Th2 dans l'œil et les Th17 dans le cerveau. L'ensemble de ces données montre l'importance des LT effecteurs dans le contrôle du développement du lymphome B à grandes cellules y compris dans les sites immunologiquement privilégiés. Une piste importante à explorer serait de stimuler les LT effecteurs en tenant compte de la localisation pour améliorer le traitement des DLBCL.

Diffuse large B cell lymphoma (DLBCL) is the main B cell non hodgkin lymphoma (NHL) sub-type which is the most common form of hematologic malignancy. A rich T-cell infiltrate in the B-NHL microenvironment is clearly associated with a good survival rate. B-NHL could take origin in different kind of tissues of which immune privileged sites as eyes and brain where immune reactions are inhibited or delayed. My PhD project was to study tumor-immune microenvironment interactions in immune privileged sites. We studied immune infiltrate in intrasplenic, intracerebral or intraocular large B-cell murine models with flow cytometry. T lymphocytes, mainly composed of CD4+ T cells, infiltrate B-cell lymphomas independently of the localization. Th17 cells, an IL-17-producing CD4+ T cell sub-population, are present in the micro-environment of the three tumor sites and we demonstrated their anti-tumor role in the intraocular lymphoma. Nevertheless, we highlighted the suppressor impact of Treg on effector T cells only in immune privileged sites, by ex vivo stimulation and in vivo Treg depletion. When the inhibition was unactivated, tumor growth slowed and other CD4+ T-cells sub-populations are favored : Th2 in eyes and Th17 in brain. Overall, these data showed the strong importance of effector T cells for the large B cell lymphoma growth control, including in immune privileged sites. Stimulating effector T cells, taking to account tumor localization, should be further investigated to enhance DLBCL treatment., Le principal cancer hématologique est le lymphome B non-hodgkinien (LNH) dont la forme la plus courante est le lymphome B diffus à grande cellule (DLBCL). La présence d'un infiltrat lymphocytaire T dans le micro-environnement d'un LNH-B nodal a été clairement associée à un bon pronostic vital des patients. Le LNH-B peut se développer dans divers tissus dont certains organes immunologiquement privilégiés, comme les yeux et le cerveau, où les réponses immunitaires sont inhibées ou retardées. Mon projet de thèse a consisté à étudier les interactions tumeur-micro-environnement immunitaire dans des sites de privilège immunitaire. Nous avons comparé les infiltrats immunitaires de lymphomes B murins à grandes cellules intra-splénique, intra-cérébral et intra-oculaire par cytométrie en flux. Les lymphocytes T (LT), majoritairement CD4+, infiltrent les lymphomes B quelles que soient leurs localisations. Les Th17, une sous-population lymphocytaire CD4+ produisant de l'IL-17, sont présents dans les 3 sites tumoraux et nous avons démontré leur rôle anti-tumoral dans le lymphome intra-oculaire. Cependant, nous avons mis en évidence l'impact suppresseur des Treg sur les LT effecteurs dans les organes immunologiquement privilégiés uniquement, par stimulation ex vivo des LT et déplétion in vivo des Treg. Lorsque cette inhibition est levée, la progression tumorale est ralentie et d'autres sous-populations T CD4+ sont favorisées en fonction de la localisation de la tumeur : les Th2 dans l'œil et les Th17 dans le cerveau. L'ensemble de ces données montre l'importance des LT effecteurs dans le contrôle du développement du lymphome B à grandes cellules y compris dans les sites immunologiquement privilégiés. Une piste importante à explorer serait de stimuler les LT effecteurs en tenant compte de la localisation pour améliorer le traitement des DLBCL.

Neuropilin-1 (Nrp-1) is a one way transmembrane protein originally identified as a receptor for both axonal guidance cues (class 3 semaphorins, Sema3) and angiogenic factors (vascular endothelial growth factor, VEGF). In addition to its role in the development of the nervous and cardiovascular systems, Nrp-1 has been attributed critical functions in numerous adult physiological and pathological processes following the binding of old (Sema3 and VEGF) and new (TGF-β and PDGF) ligands. In the immune system, Nrp-1 participates in the immune synapse between T cells and dendritic cells, acts as a coreceptor for the immunoregulatory Sema3A on T cells, and is involved in the suppressive functions of murine Foxp3+ regulatory T (Treg) cells. However, little is known about Nrp-1 expression in human and murine non-Treg T cells. The aim of this project was to characterize non-Treg Nrp-1+ T cell populations in mice, analyze their functions, identify the mechanisms leading to Nrp-1 expression in these cells, and understand the role of Nrp-1 in T cell responses. On the one hand, I have studied a population of unconventional innate-like T cells named invariant natural killer T (iNKT) cells. iNKT cells are thymus-derived CD1d-reactive αβ T cells with potent immunomodulatory properties based on their quick release of both TH1 and TH2 cytokines after TCR triggering. A distinct subset of iNKT cells, whose origin and homeostasis are still poorly understood, produces the pro-inflammatory cytokine IL-17. In the present study, I have found that IL-17-producing iNKT cells are part of the recent thymic emigrant iNKT cell pool, which can be unequivocally identified as Nrp-1+ iNKT cells in peripheral lymphoid organs of naive mice. On the other hand, I have analyzed Nrp-1 expression in conventional non-Treg αβ T cells. In naive mice, Nrp-1 is expressed on proliferating immature thymocytes and memory phenotype mature T cells with an increased homeostatic proliferation rate. In vitro experiments have shown that Nrp-1 expression is induced in T cells by TCR activation in a Ca2+/calcineurin/NFAT signaling pathway-dependent manner. Nrp-1 expression in activated T cells sensitizes them to the regulatory effects of its ligands Sema3A and TGF-β1. In conclusion, the results presented here provide original data on Nrp-1 expression and function in the immune system. More generally, this study paves the way for further basic and translational research on Nrp-1-mediated processes in immune-related diseases, cancer, and neurological disorders., La neuropiline-1 (Nrp-1) est une protéine transmembranaire agissant comme récepteur des sémaphorines de classe 3 (Sema3) et du facteur de croissance de l'endothélium vasculaire (VEGF). En plus de son rôle crucial dans le développement des systèmes nerveux et cardiovasculaires, Nrp-1 est impliquée dans des processus physiopathologiques impliquant certains de ses ligands classiques (Sema3 et VEGF) ou récemment caractérisés (TGF-β1 et PDGF) dans les tissus adultes. Dans le système immunitaire, Nrp-1 participe aux interactions entre les lymphocytes T et les cellules dendritiques, transmet les effets immunorégulateurs de Sema3A sur les lymphocytes T, et est impliqué dans le mécanisme suppresseur des lymphocytes T régulateurs (Treg) Foxp3+. Cependant, l'expression de Nrp-1 dans les lymphocytes T non-Treg humains et murins n'a été que peu étudiée. L'objectif de ce projet était de caractériser les populations de lymphocytes T Nrp-1+ non-Treg chez la souris, d'analyser leurs fonctions, d'identifier les mécanismes conduisant à l'expression de Nrp-1 dans ces cellules, et de comprendre le rôle joué par Nrp-1 dans les réponses immunitaires T. Mon travail s'est d'une part intéressé à une population de lymphocytes T non-conventionnels appelés lymphocytes « invariant natural killer T » (iNKT). Les lymphocytes iNKT sont des lymphocytes Tαβ dérivés du thymus aux propriétés immunomodulatrices reposant sur la sécrétion rapide de cytokines TH1 et TH2 après engagement de leur TCR semi-invariant par des complexes CD1d/glycolipide. Un sous-type distinct de cellules iNKT, dont l'origine et l'homéostasie sont encore mal connues, produit la cytokine pro-inflammatoire IL-17. Dans ce travail, j'ai montré que les lymphocytes iNKT émigrés thymiques récents sont identifiés spécifiquement par l'expression de Nrp-1. Les lymphocytes iNKT producteurs d'IL-17 expriment Nrp-1 et dépendent de l'export thymique. D'autre part, Nrp-1 est exprimé par les thymocytes immatures en division et certains lymphocytes Tαβ conventionnels mémoires en prolifération homéostatique rapide. In vitro, l'activation des lymphocytes T par le TCR induit l'expression de Nrp-1 de manière dépendante de la voie de signalisation Ca2+/calcineurine/NFAT. L'expression de Nrp-1 dans les lymphocytes T activés les sensibilise aux effets régulateurs de Sema3A et TGF-β1. En conclusion, ces résultats apportent de nouvelles données concernant l'expression et la fonction de Nrp-1 dans le système immunitaire. Plus généralement, cette étude permet d'envisager des stratégies thérapeutiques ciblant les processus dépendants de Nrp-1 dans les pathologies du système immunitaire et du système nerveux ou les cancers.

La schizophrénie est une maladie mentale grave qui présente une comorbidité fréquente avec la toxicomanie et avec divers troubles immunitaires. Une méta-analyse réalisée récemment dans notre laboratoire a montré une augmentation d’IL-6 (une cytokine pro-inflammatoire), du récepteur soluble d’IL-2 (un marqueur d’activation du système immunitaire), et d’IL-1RA (une cytokine anti-inflammatoire) dans la schizophrénie, suggérant l’existence d’un syndrome inflammatoire dans cette maladie. La toxicomanie aussi est associée au dérèglement du réseau des cytokines inflammatoires, mais les effets dépendent du type de drogues et ils sont parfois diamétralement opposés. On dispose encore de peu d’informations sur le statut immunitaire et inflammatoire des patients qui ont un double diagnostic de schizophrénie et de toxicomanie. Le but de ce travail était d’explorer l’existence d’un état inflammatoire systémique chez les patients schizophrènes et toxicomanes, et l’influence du traitement avec un médicament antipsychotique atypique, la quétiapine. Les objectifs spécifiques étaient : 1) Mesurer les concentrations plasmatiques des cytokines inflammatoires chez les schizophrènes et toxicomanes avant, pendant et après traitement avec la quétiapine ; et 2) Faire des études de corrélations entre les taux de cytokines, les symptômes cliniques, et la consommation de drogues. Les résultats montrent que comparativement aux contrôles normaux, les patients avec un double diagnostic présentent une augmentation d’IL-6, d’IL-1RA, du sIL-2R et d’IL-8 avant traitement à la quétiapine. Les augmentations des concentrations plasmatiques d’IL-1RA sont particulièrement importantes chez les patients avec double diagnostic, si on les compare à celles publiées chez les schizophrènes sans toxicomanie. Le traitement à la quétiapine n’influence pas les concentrations plasmatiques de ces cytokines, sauf sIL-2R qui augmente davantage au cours du traitement. Des corrélations positives de puissance modérée sont retrouvées entre IL-6 et dépression, IL-6 et alcool, IL-1RA et cognition, IL-8 et dépression, IL-8 et alcool, sIL-2R et cannabis. Notre étude révèle que la réponse inflammatoire est activée chez les schizophrènes et toxicomanes. De plus, la toxicomanie semble jouer un rôle facilitant ou potentialisateur dans les augmentations des taux circulants d’IL-1RA. Les études en cours sur différentes populations de schizophrènes avec ou sans toxicomanie, et chez des toxicomanes non schizophrènes permettront de préciser le rôle des différentes drogues d’abus dans le syndrome inflammatoire chez les schizophrènes, ainsi que les implications de ce syndrome sur le plan clinique et thérapeutique., Schizophrenia is a psychosis which presents a frequent comorbidity with substance use disorders (SUD) and with various immune alterations. Using meta-analysis, we have demonstrated previously establishment of an inflammatory syndrome in schizophrenia patients, illustrated by elevated circulating levels of IL-6 (a pro-inflammatory cytokine), sIL-2R (marker of immune activation) and IL-1RA (an anti-inflammatory cytokine). SUD is also associated with dysregulation of inflammatory cytokines, but the effects may depend on the type of substance of abuse. The goal of this project was: 1) To measure plasma concentrations of inflammatory cytokines in schizophrenia patients with comorbid SUD, before, during and after treatment with an atypical antipsychotic, quetiapine; and 2) To perform correlation studies between plasma concentrations of inflammatory cytokines and clinical symptoms, including positive and negative symptoms, cognition, depression and substance use. Relative to normal controls, patients with a dual diagnosis showed increased plasma concentrations of IL-6, IL-1RA, sIL-2R, and IL-8 at baseline, IL-1RA increases being the most important. Quetiapine treatment did not influence plasma cytokine concentrations, except sIL-2R which increased further. Moderate positive correlations were found between IL-6 and depression, IL-6 and alcohol, IL-1RA and cognition, IL-8 and depression, IL-8 and alcohol and between sIL-2R and cannabis. This study demonstrates that the immune and inflammatory response is activated in schizophrenia patients with comorbid SUD. Furthermore, SUD may play a facilitating or potentiating role in the increases in peripheral levels of IL-1RA. Ongoing studies in different patient populations with schizophrenia with or without SUD, and patients with SUD alone will help elucidate the role of different substances of abuse in the inflammatory syndrome in schizophrenia, as well as the clinical and therapeutic relevance of this syndrome.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.