Cellules dendritiques plasmocytoïdes et infections virales : rôle physiopathologique et potentiel vaccinal

par Jérémie Martinet

Thèse de doctorat en Virologie/Microbiologie/Immunologie

Sous la direction de Joël Plumas et de Caroline Aspord.

Soutenue le 11-10-2012

à Grenoble , dans le cadre de École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble) , en partenariat avec Institut Albert Bonniot de Grenoble (équipe de recherche) .

Le président du jury était Vincent Leroy.

Le jury était composé de Joël Plumas, Caroline Aspord, Agnes Lehuen.

Les rapporteurs étaient Jean-michel Pawlotsky, David Durantel.


  • Résumé

    La réponse immune lors d'une infection par le VHB est essentielle pour éliminer le virus. Le virus module le système immunitaire pour échapper à son contrôle. Le mécanisme par lequel le virus module l'immunité est encore mal connu. Les cellules dendritiques plasmocytoides (pDC) jouent un rôle crucial dans l'immunité antivirale de part leur capacité à capturer et apprêter les antigènes viraux afin d'induire une réponse immune adaptative. Les pDCs représentent un bon potentiel pour restaurer une immunité anti-VHB fonctionnelle, mais le VHB pourrait moduler les pDCs pour échapper au contrôle immunitaire. Dans une première partie, nous avons évalué le potentiel des pDCs à restaurer l'immunité anti-VHB en contexte d'hépatite B chronique. Nous avons utilisé une lignée de pDCs HLA-A*0201+ chargée avec des peptides HLA-A*0201 restreints dérivés des antigènes HBc et HBs du virus afin d'amplifier des lymphocytes T spécifiques ex vivo à partir de cellules de patients atteints d'hépatite B chronique. Nous avons ensuite établi un modèle de souris humanisées (Hepato-HuPBL) afin d'évaluer le potentiel thérapeutique de la stratégie in vivo. La stimulation de PBMC ou de lymphocytes infiltrant le foie (LIL) issus de patients HLA-A*0201+ par la lignée de pDC chargée avec le peptide HBc a permis d'amplifier des lymphocytes T spécifiques de HBc et fonctionnels dans 45,8% des cas. Le groupe de non répondeurs était caractérisé par la présence d'Ag HBe ou un plus fort niveau de lymphocytes T régulateurs. L'efficacité thérapeutique du vaccin de pDC a été évaluée dans un modèle de souris NOD-SCID β2m-/- reconstituées avec des PBMC issus de patient VHB et xenotransplantées avec des hépatocytes humains transfectés avec le VHB. La vaccination de ces souris avec la lignée de pDC chargée avec les peptides HBc et HBs a permis l'amplification de lymphocytes T CD8 spécifiques du VHB capables de lyser spécifiquement les hépatocytes infectés in vivo. Ainsi, la lignée de pDC chargée avec des peptides dérivés du VHB est capable d'amplifier des lymphocytes T CD8 spécifiques du VHB et fonctionnels in vitro et in vivo. Cette nouvelle stratégie d'immunothérapie pourrait donc restaurer une immunité antivirale et permettre l'élimination du virus chez les patients atteints d'hépatite B chronique. Dans une deuxième partie, nous avons évalué le rôle physiopathologique des pDCs au cours de l'infection chronique par le VHB et les conséquences fonctionnelles sur le cross-talk pDC/NK. Des défauts fonctionnels des pDCs et des cellules NK ont été observé chez les patients atteints d'hépatite B chronique. Cependant le cross-talk pDC/NK ainsi que les mécanismes en jeu n'ont pas encore été élucidé. Nous avons étudié le phénotype et la capacité de répondre à une stimulation TLR-L des pDCs de patients comparé aux pDCs de donneurs sains puis nous avons étudié les conséquences sur le cross-talk entre pDCs de patients (virémiques ou avirémiques) et cellules NK hétérologues. Les pDCs de patients montrent un phénotype plus activé que les pDCs de donneurs sains mais ne sont pas capables de répondre à une stimulation TLR9-L. De plus, les pDCs de patients virémiques ne sont pas capables d'activer les fonctions cytotoxiques des cellules NK. Cette perturbation du cross-talk pDC/NK semble liée à un défaut de production d'IFNα et d'expression d'OX40L par les pDCs de patients virémiques, ainsi qu'à la présence d'une quantité importante d'IP-10 dans le plasma des patients. Ainsi, le VHB pourrait échapper à l'immunité en altérant la fonction des pDCs et perturbant le cross-talk pDC/NK par un mécanisme dépendant de IP-10, OX40L et IFNα.

  • Titre traduit

    Plasmacytoid dendritic cells and viral infections : physiopathologic role and vaccinal potency


  • Résumé

    The immune control of HBV infection is essential for viral clearance. The virus is able to modulate the immune system to escape this control. The mechanisms involved remain largely unknown. Plasmacytoid dendritic cells (pDC) play a crucial role in anti‐viral immunity due to their ability to capture and process viral antigens and subsequently induce adaptive immune responses. PDCs are therefore promising to restore functional anti‐HBV immunity, but HBV could modulate the pDCs to escape the immune control. First, we investigated the potential of pDCs in triggering anti‐viral immunity against HBV during chronic infection. We used a HLA‐A*0201+ pDC line loaded with HLA‐A*0201-restricted peptides derived from HBc/HBs antigens to amplify specific T cells ex vivo from chronic HBV patients. Then we established an Hepato-HuPBL humanized mouse model to address the therapeutic potential of the strategy in vivo. Stimulation of PBMC or liver-infiltrated lymphocytes from HLA‐A*0201+ chronic HBV patients by the HBc peptide-loaded pDC line elicited functional HBV-specific CD8 T cells in 45.8% of cases. The “non-responder” group of patients was characterised by the presence of HBe Ag or higher level of regulatory T cells. The therapeutic efficacy of the pDC-based vaccine was evaluated in NOD-SCID β2m-/- mice reconstituted with HBV patients' PBMC and xenotransplanted with human HBV-transfected hepatocytes. Vaccination of these mice with the HBc/HBs peptide‐loaded pDC line elicited HBV-specific T cells in vivo able to specifically lyses infected hepatocytes. Thus pDCs loaded with HBV‐derived peptides can elicit functional virus-specific T cells in vitro and in vivo. This new cell-based immunotherapeutic strategy could restore functional anti‐viral immunity and clear the virus in chronic HBV patients. In the second part, we investigated the pathophysiological role of pDCs from chronic HBV patients and the functional consequences on pDC-NK cross-talk. Functional impairment have been observed in both pDC and NK cells in chronic HBV patients. However, the cross-talk pDC/NK and the mechanisms involved have not been elucidated. We studied the phenotype and the ability to respond to a TLR-L stimulation of the pDCs from HBV patients compared to healthy donors, and we investigated the consequences on the cross-talk between patients' (viremic or aviremic) pDCs and heterologous NK cells. PDCs show higher levels of activation in patients compared to healthy donors but were not able to respond to TLR9-L stimulation. In addition, pDCs from viremic chronic HBV patients failed to trigger a normal NK cytolytic function after TLR9-L stimulation. This pDC-dependant NK dysfunction was related to impaired IFNα secretion and OX40L expression by pDCs from viremic patients, and related to high plasma IP-10 levels found in patients. In conclusion HBV could escape the immune system by impairing pDC function and subsequent pDC/NK cross-talk by a mechanism involving IP10, OX40L and IFNα.


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