Les cellules dendritiques inflammatoires humaines utilisent une voie non-cytosolique pour la présentation croisée

par Tsing-Lee Tang-Huau

Thèse de doctorat en Immunologie

Sous la direction de Elodie Segura.

Soutenue le 22-02-2018

à Sorbonne Paris Cité , dans le cadre de École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....) , en partenariat avec Université Paris Descartes (1970-2019) (établissement de préparation) et de Immunité et cancer / U932 (laboratoire) .

Le président du jury était Régis Josien.

Le jury était composé de Elodie Segura, Régis Josien, Jenny Valladeau, Jean-François Fonteneau, Marc Dalod, Anne Hosmalin, Benoit Pasquier.

Les rapporteurs étaient Jenny Valladeau, Jean-François Fonteneau.

mots clés

• Cellules dendritiques humaines
• Cross-présentation
• Mo-DC
• Lymphocytes T CD8 cytotoxiques
• Voie vacuolaire
• Cellules dendritiques
• Cellules suppressives
• Antigènes de classe I

Résumé

La présentation d'antigènes exogènes sur les molécules du CMH de classe I, appelée cross- présentation, est essentielle pour l'induction des réponses T CD8 cytotoxiques. La manipulation de la cross-présentation est une stratégie thérapeutique attrayante, mais une meilleure compréhension des mécanismes impliqués est essentielle. Dans les cellules dendritiques (DC) de souris, la cross- présentation se fait par la voie «cytosolique» ou «vacuolaire», en fonction de la localisation intracellulaire de la dégradation de l'antigène. Nous avons déjà montré que la DC résidentes dans les organes lymphoïdes humains présentait par la voie cytosolique. L'importance physiologique de la voie vacuolaire dans la DC humaine qui sont trouvés in vivo reste peu claire. Pour répondre à cette question, nous avons analysé la capacité de la DC dérivées de monocytes générée in vivo à cross- présenter. En utilisant le Single Cell RNA-seq, nous avons d'abord confirmé l'identification des ascites tumorales DC comme des cellules dérivées de monocytes. Nous avons trouvé que les ascites DC et les macrophages cross-présentent efficacement, mais sont incapables de transférer des protéines exogènes dans leur cytosol. De plus, l'inhibition du protéasome n'a pas affecté la cross-présentation. Ces propriétés n'étaient pas dues au microenvironnement tumoral, car les homologues in vitro des ascites DC et des macrophages présentaient les mêmes propriétés. Nous concluons que les cellules humaines dérivées de monocytes cross-présentent exclusivement par la voie vacuolaire. Enfin, nous avons trouvé que les DC dans l’ascite étaient aussi efficaces que les DC des amygdales pour l'induction des cellules T CD8 cytotoxiques effectrices, alors que les macrophages dans l’ascite étaient de mauvais stimulateurs des cellules T CD8. Ces résultats auront des implications importantes pour les stratégies thérapeutiques visant à moduler la cross-présentation.

mots clés

• Human dendritic cells
• Cross-presentation
• Mo-DC
• Cytotoxic CD8 T cells
• Vacuolar pathway

Titre traduit

Human inflammatory dendritic cells use a non-cytosolic pathway for cross-presentation

Résumé

The presentation of exogenous antigens on MHC class I molecules, termed cross-presentation, is essential for the induction of cytotoxic CD8+ T cells. In mouse, dendritic cells (DC) that arise from monocytes (mo-DC) during inflammation play a key role in cytotoxic T cell responses by cross- presenting antigens directly in peripheral tissues. Whether human naturally-occuring mo- DC can cross-present is unknown. To address this question, we have used human mo-DC directly purified from peritoneal tumor ascites. Using single-cell RNA-seq, we first confirm that ascites DC contain exclusively monocyte-derived cells. Both ascites mo-DC and macrophages cross- present efficiently, but are unable to transfer exogenous proteins into their cytosol. Inhibition of cysteine proteases, but not of proteasome, abolishes cross-presentation by mo-DC. We conclude that human monocyte- derived cells cross-present exclusively using a vacuolar pathway. Finally, we demonstrate that only ascites mo-DC, but not macrophages, efficiently induce effector cytotoxic CD8+ T cells. These results will have important implications for harnessing cross-presentation for therapeutic purposes.