Influence de protéin[e]s de l'hôte sur la réponse immunitaire innée face aux adénovirus humains dans les phagocytes humains

Influence of host proteins on the innate immune response to human adenoviruses in human phagocytes

• Auteur / Autrice : Karsten Eichholz
• Direction : Éric Joseph Kremer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 04/12/2015
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier
• Jury : Président / Présidente : Marc Piechaczyk
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Éric Joseph Kremer, Marc Piechaczyk, Len Seymour, Ramon Alemany, Fabien Blanchet, Andrew H. Baker
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Len Seymour, Ramon Alemany

Mots clés

Mots clés contrôlés

Facteurs de coagulation du sang

Résistance aux maladies

Cellules dendritiques

Adénoviridés

Mots clés libres

Cellule dendritique

Inflammasome

Adenoviridae

Innate sensors

Facteurs de coagulation

Dendritic cells

Inflammasome

Adenovirus

Innate sensors

Coagulation factors

Résumé

Les adénovirus humains (HAdV) provoquent un large spectre de maladies cliniques chez les patients immunodéprimés et immunocompétents et sont également des outils polyvalents pour le transfert de gènes et la vaccination. L’immunité humorale acquise peut être en partie responsable des réactions indésirables envers les vecteurs AdV révélées dans plusieurs essais cliniques de vaccination. De plus, plusieurs protéines de l'hôte comme le facteur X de coagulation de la souris (FX) ou les immunoglobulines de type G se lient aux HAdV et exacerbent la réponse pro-inflammatoire. L’évaluation des risques précliniques se fait souvent chez la souris, même s’il existe plusieurs différences entre les humains et les souris dans l'interaction avec les HAdV. La liaison de FX aux HAdV active une réponse pro-inflammatoire chez la souris par l'intermédiaire des récepteurs Toll-like 4. Dans un autre scénario clinique pertinent, le complexe immun HAdV (IC-HAdV-C5) induit une activation plus forte de l’inflammasome dans les phagocytes humains que l’HAdV-C5 non complexé, mais par un mécanisme inconnu. Dans ce contexte, j’ai participé à deux études. Premièrement, nous avons étudié le rôle potentiel de FX et de TLR4 dans la réponse innée à l ‘HAdV-C5 en utilisant uniquement des cellules et des protéines d’origine humaine. Nous avons constaté qu'il n'y a pas d’activation de la voie de signalisation via TLR4 chez l’homme en présence de FX-HAdV. De plus, le FX n'a pas affecté la forte réponse immunitaire innée induite par IC-HAdV-C5 dans les phagocytes humains. Deuxièmement, nous avons abordé le mécanisme sous-jacent de l'inflammation induite par IC-HAdV-C5. Nous avons démontré que l‘IC-HAdV-C5 induit la formation de l’inflammasome dans les cellules dendritiques dérivées de monocytes et cela dépend de l’échappement endosomal dépendant de la protéine VI et de l'activation des récepteurs cytosoliques de l’inflammasome. Nos résultats nous aident à mieux comprendre les différences entre les tests précliniques réalisés chez la souris et les essais cliniques réalisés chez l'homme. De plus, cela nous permet de mieux comprendre comment l’immunité préexistante façonne la réponse immunitaire innée face aux HAdV, afin d’améliorer le traitement des maladies liées aux HAdV ainsi que l’efficacité des vecteurs HAdV.

Human adenoviruses (HAdV) cause a broad spectrum of clinical diseases in immunocompromised and –competent patients and are also versatile tools for gene transfer and vaccination. Pre-existing humoral immunity may be in part responsible for the adverse responses towards AdV vectors seen in several clinical vaccine trials. Furthermore, a variety of host proteins like mouse coagulation factor X (FX) or immunoglobulin G bind HAdV exacerbate the pro-inflammatory response. Pre-clinical risk assessment is often done in mice, albeit there are multiple differences between human and mice in the interaction with HAdV. The binding of FX to HAdV activates a pro-inflammatory response in mouse via Toll-like receptor 4. In another clinical relevant scenario, immune complexed-HAdV (IC-HAdV-C5) induces more inflammasome activation in human phagocytes than HAdV-C5 alone but by unknown mechanism. In this regard, I participated in two studies. First, we investigated a potential role of FX and TLR4 in the innate response to HAdV-C5 by using only human components. We found that there is no detectable FX-HAdV-TLR4 axis in human and FX did not affect the innate immune response elevated by IC-HAdV-C5 in human phagocytes.Second, we addressed the underlying mechanism of IC-HAdV-C5-induced inflammation. We found that IC-HAdV-C5 induces inflammasome formation in monocyte-derived dendritic cells and this is dependent on pVI-mediated endosomal escape and activation of cytosolic inflammasome sensors. Our findings help us to better understand the differences in preclinical testing in mice and clinical use in humans and how pre-existing immunity shapes the innate immune response to HAdV to improve treatment for HAdV diseases and HAdV vector effectiveness.