Immunosuppression associée à l’enzyme interleukine-4 induced gene 1 (IL4I1) : régulation de l’expression dans les cellules humaines et rôle dans l’échappement tumoral à la réponse immune dans un modèle murin

par Fanette Lasoudris

Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Philippe Gaulard.

Soutenue le 25-03-2011

à Paris Est , dans le cadre de Ecole doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Créteil ; 2010-2015) , en partenariat avec Institut Mondor de Recherche Biomédicale (Créteil) (laboratoire) et de Institut Mondor de recherche biomédicale (laboratoire) .

Le président du jury était Eric Tartour.

Le jury était composé de Philippe Gaulard, Flavia Castellano, Valérie Molinier-Frenkel.

Les rapporteurs étaient Armelle Prévost-Blondel, Pierre Langlade-Demoyen.


  • Résumé

    La protéine IL4I1 est une enzyme sécrétée dont l’activité L-amino acide oxydase vis-à-visde la phénylalanine inhibe la prolifération des lymphocytes T in vitro (Boulland et al, Blood 2007).Comme d’autres enzymes immunosuppressives, elle est exprimée dans les tumeurs au niveau descellules myéloïdes et/ou des cellules tumorales (Carbonnelle-Puscian et al, Leukemia 2009). Le but decette thèse a été de caractériser les conditions d’expression d’IL4I1 et de comprendre son rôle dans lecancer.Nous avons montré que les macrophages et les cellules dendritiques représentent la principalesource d’IL4I1 in vitro et dans des lésions inflammatoires chroniques. L’expression d’IL4I1 dans lesphagocytes mononucléés est induite par les interférons ou les ligands de TLR, activant respectivementSTAT1 et NF-kB, tandis que les lymphocytes B expriment des niveaux nettement plus faibles d’IL4I1sous le contrôle de la voie IL-4/STAT6 et de la voie CD40/NFkB. L’expression d’IL4I1 par des cellulesmonocytaires inhibe la production de cytokines Th1 et pourrait donc contribuer à la régulation del’inflammation Th1 in vivo.Dans un modèle murin de cancer, l’expression d’IL4I1 facilite le développement tumoral endiminuant la réponse T cytotoxique spécifique de la tumeur. Ceci est observé à des niveaux d’activitéIL4I1 proches de ceux mesurés dans des tumeurs humaines, suggérant qu’IL4I1 puisse contribuer àl’échappement des tumeurs au système immunitaire chez l’homme. Nous avons développé plusieursmutants d’IL4I1, afin d’évaluer l’impact de l’activité enzymatique versus celui de l’éventuelle liaison del’enzyme à un récepteur, dans l’effet protumoral observé. Un de ces mutants est actuellementdisponible pour une étude chez la souris.Nos résultats installent définitivement IL4I1 dans le panorama des enzymesimmunosuppressives associées au cancer et ouvrent la voie au développement d’inhibiteursspécifiques comme outils thérapeutiques

  • Titre traduit

    Immunosuppression induced by Interleukin-4 Induced gene 1 (IL4I1) : Regulation of expression in human cells and role in tumor escape from the immune response in a murine model


  • Résumé

    The IL4I1 protein is a secreted L-amino acid oxidase, which inhibits T cell proliferationthrough phenylalanine degradation in vitro (Boulland et al, Blood 2007). Similar to previously describedimmunosuppressive enzymes, IL4I1 is expressed in cancer by myeloid cells and/or tumor cells(Carbonnelle-Puscian et al, Leukemia 2009). The aim of this work was to characterize the cells andstimuli associated with IL4I1 expression and to decipher its role in cancer.We showed that macrophages and dendritic cells are the main source of IL4I1 in vitro and inchronic inflammatory lesions. IL4I1 expression in mononuclear phagocytes is induced by interferons orTLR ligands, which act through STAT1 and NFkB respectively. Conversely, B cells express dramaticallylower levels of IL4I1 under the control of IL-4/STAT6 and CD40/NFkB. IL4I1 expression by monocyticcells inhibits the production of Th1 cytokines and may thus contribute to Th1 inflammation control invivo.In a murine model of cancer, IL4I1 expression facilitates tumor development by depressing thetumor specific cytotoxic T cell response. This is observed for IL4I1 activity levels in the range of thosemeasured in human tumors, suggesting that IL4I1 may contribute to tumor immune escape in humans.We developed several IL4I1 mutants to discriminate the role of the enzymatic activity versus the bindingto a putative cell surface receptor in the protumor effect observed. One of these mutants is currentlyavailable for in vivo testing.Our results definitively establish IL4I1 in the family of immunosuppressive enzymes associatedwith cancer and pave the way for the development of specific inhibitors as therapeutic tools


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