Etude phénotypique et fonctionnelle des cellules NK dans un contexte de cancer et d'inflammation

par Émilie Picard

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de santé. Médecine, cancérologie, génétique, hématologie, immunologie

Sous la direction de Christophe Borg.

Soutenue le 11-12-2017

à Bourgogne Franche-Comté , dans le cadre de École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....) , en partenariat avec Interactions hôte-greffon-tumeur- ingénierie cellulaire et génique - UFC / HOTE GREFFON (laboratoire) et de Université de Franche-Comté (Site de préparation) .

Le président du jury était Olivier Adotevi.

Le jury était composé de Christophe Borg, Olivier Adotevi, Anne Caignard, Janji Bassam, Sylvie Rusakiewicz.

Les rapporteurs étaient Anne Caignard, Janji Bassam.


  • Résumé

    Les cellules NK sont des lymphocytes de l’immunité innée, impliquées dans la reconnaissance et l’élimination de cellules infectées ou tumorales. Leur activité cytotoxique est finement régulée par un ensemble de récepteurs activateurs et inhibiteurs. Cependant, l’expression de ces récepteurs ainsi que les fonctions des cellules NK peuvent être modifiées selon l’environnement dans lequel elles se trouvent. Au cours de ma thèse, nous nous sommes intéressés à la modulation du phénotype et des fonctions des cellules NK, ainsi qu’à leur relation avec les LT CD4, dans une cohorte de patients atteints de NSCLC ou dans un contexte inflammatoire sous l’influence de l’IL-21. La première étude a mis en évidence une augmentation du taux circulant de la population de cellules NK CD56dim CD16- simultanément à une diminution du taux de la population CD56dim CD16+ chez les patients. L’analyse ex vivo du phénotype des cellules NK a mis en évidence un groupe spécifique de patients avec une altération globale de l’expression des NCR et de NKG2D par toutes les sous-populations de cellules NK. La principale modulation correspond à la diminution des cellules NK exprimant NKp46 et nous avons montré une corrélation négative entre la survie des patients et le pourcentage de cellules NK NKp46+. De manière intéressante, la neutralisation de NKp46 sur les cellules NK est associée à une meilleure réponse T CD4 anti-tumorale. La seconde étude a montré que l’IL-21 engendre la différenciation d’une population spécifique de cellules NK co-exprimant CD86/HLA-DR et CD86/CD30. Alors que l’activation des cellules NK via CD30 entraîne leur forte dégranulation et leur sécrétion d’IFN-γ, les cellules NK activées par l’IL-21 produisent également MIF. Ce facteur soluble apporte un signal de co-stimulation lors de l'initiation de l'activation des LT CD4 naïfs, induisant leur différenciation en LT centraux mémoires. De telles cellules NK MIF+ ont été identifiées dans des appendices humains inflammés suggérant qu'elles pouuraient activer des LT CD4 in vivo. Ces études ont permis de mettre en évidence une modulation différente du phénotype de cellules NK selon leur environnement, pouvant impacter le cross-talk NK-LT. Ces données supportent ainsi le rôle régulateur des cellules NK dans la mise en place des réponses immuntaires adaptatives.

  • Titre traduit

    Phenotypic and functional study of NK cells in a cancer and inflammation context


  • Résumé

    NK cells are innate lymphocytes involved in the recognition and elimination of infected or tumor cells. Their cytotoxic activity is finely regulated by a set of activating and inhibitory receptors. However, receptors expression and NK cell functions may be modified according to environment. Here, we were interested in NK cell-phenotype and function modulations and their relationship with CD4 T cells, in NSCLC patients and under IL-21 influence in inflammatory context. The first study highlighted an increase circulating rate of CD56dim CD16- NK cell subset concomitantly with a decrease rate of CD56dim CD16+ NK cell subset in NSCLC patients. Ex vivo analysis of NK cell phenotype highlighted a specific group of patients with an overall altered expression of NCRs and NKG2D on NK cell subsets. The main defect was the decrease of NK cells expressing NKp46 and we showed a negative correlation between the patients’ survival and NKp46+ NK cell percentage. Interestingly, NKp46 neutralization on NK cells was associated with a better antitumor CD4 T cell response. The second study showed that IL-21 promotes the differentiation of a specific NK cell subset coexpressing CD86/HLA-DR and CD86/CD30. While NK cell activation via CD30 promotes a high degranulation and IFN-γ secretion, IL-21-activated NK cells also produce MIF. This soluble factor provide costimulatory signaling during naïve CD4 T cell priming inducing the differentiation of uncommitted central memory T cells. Such HLA-DR+ MIF+ NK cells were identified in inflammatory human appendix suggesting that they could activate CD4 T cells in vivo. Altogether, these studies highlighted a different modulation of NK cell phenotype accordingg to envoronment which could impact the crossstalk NK-T celles. thus, these findings support a regulatory role of NK celles in adaptive immune responses

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