Défaut de tolérance des lymphocytes B et sa restauration dans les maladies auto-immunes

B cell tolerance defects and its restauration in autoimmune diseases

• Auteur / Autrice : Adrien Mirouse
• Direction : David Saadoun
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie moléculaire et cellulaire
• Date : Soutenance le 10/12/2024
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physiologie, Physiopathologie et Thérapeutique (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Immunologie, immunopathologie, immunothérapie (Paris ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Lara Zafrani
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Maria de la Encarnacion Mariotti-Ferrandiz
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Matthieu Mahevas, Laurent Arnaud

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tolérance immunitaire

Lymphocytes B

Autoimmunité

Mots clés libres

Auto-immunité

Transcriptomique

Lymphocytes

Lymphocytes B

Tolérance

Auto-Immunity

Transcriptomic

Lymphocytes

B cell

Tolerance

Résumé

Les maladies auto-immunes présentent une incidence croissante et sont associées à une morbi-mortalité conséquente chez une population jeune. Les progrès importants des dernières décennies sur la compréhension de la physiopathologie ont permis l'émergence de nouvelles thérapeutiques ciblées. Cependant, les traitements utilisés actuellement ont un caractère suspensif et visent essentiellement les effecteurs terminaux du système immunitaire. De plus, de nouveaux défis sont apparus dans la prise en charge de l'auto-immunité avec l'apparition d'atteintes d'organes induites par les inhibiteurs de checkpoint immunologique, de plus en plus utilisés dans la prise en charge des patients en cancérologie. De nombreuses données sont en faveur d'un défaut de tolérance centrale lors de l'ontogénie des lymphocytes B, qui persistent au cours de la maladie auto-immune. Une meilleure compréhension des mécanismes de la tolérance des lymphocytes B pourrait permettre de tester des voies thérapeutiques innovantes. Dans le premier travail, nous avons étudié l'impact de l'inhibition de PTPN22 sur la tolérance B centrale dans les maladies auto-immunes. Pour cela, nous avons utilisé un modèle de souris humanisées, allogreffées avec des cellules CD34+ provenant de la moelle osseuse de donneurs sains ou de patients avec une polyarthrite rhumatoïde ou un lupus systémique. Nous avons montré que notre modèle permettait de retrouver les défauts de tolérance B centrale identifiés chez les patients. Une stratégie d'inhibition de PTPN22 par injection biquotidienne permettait de restaurer une tolérance B centrale efficace, évaluée par le taux de lymphocytes B transitionnels polyréactifs. Nous avons mis en évidence que cette restauration de tolérance était associée à une modification du répertoire des chaines lourdes et légères du récepteur BCR. L'étude de transcriptomique a permis de mettre en évidence une majoration de l'édition du récepteur du lymphocyte B ainsi qu'une diminution de la signature interféron au niveau central. Dans le second travail, nous nous sommes intéressés à l'étude de la tolérance centrale et périphérique des lymphocytes B chez les patients traités par inhibiteur de checkpoint immunologique et qui développaient des réactions auto-immunes. Nous avons pu mettre en évidence que les inhibiteurs de CTLA-4 étaient seuls responsables de l'induction d'un défaut de tolérance périphérique avec une majoration de la fréquence de lymphocytes B matures naïfs auto-réactifs. Ce rôle de CTLA-4 dans la tolérance périphérique a été confirmé dans un modèle murin, permettant de mieux comprendre les mécanismes de tolérance périphérique. Nous avons également identifié que certaines manifestations auto-immunes induites plus rarement comme le diabète de type I étaient liées à un défaut de tolérance centrale, probablement préexistant au traitement et révélé par celui-ci.

Autoimmune diseases have an increasing prevalence and are association with significant morbidity and mortality. Over the past decades, major advances in our understanding of their pathophysiology led to the development of new targeted therapies. However, those treatments are often only suspensive and target immune effector cells. Moreover, new challenges arose in autoimmunity landscape with the emergence of immune related adverse events induced by immune checkpoint inhibitors treatment used to treat cancer patients. Data have accumulated to point at a defect in B cell central tolerance checkpoint during B cells development. A better comprehension of B cell tolerance mechanisms could lead to new therapeutic strategies in autoimmunity. In the first manuscript, we studied PTPN22 inhibition strategy impact on B cell central tolerance checkpoint in autoimmune diseases. We used a humanized mice model engrafted with CD34+ bone marrow cells from healthy donors or rheumatoid arthritis or systemic lupus erythematosus patients. We showed that B cell central tolerance checkpoint defect observed in patients was recapitulated in our humanized mice model. PTPN22 inhibition strategy was associated with a restoration of B cell central tolerance checkpoint, as studied by the polyreactive new emigrant/transitional B cell frequency. We found that this tolerance restoration was association with a skew in BCR repertoire suggesting more editing. Bone marrow Single cell RNA sequencing suggested that PTPN22 strategy was associated with more BCR editing and a decreased interferon signature. In the second manuscript, we studied central and peripheric B cell tolerance in patients treated with immune checkpoint inhibitors and developing immune related adverse events. We showed that anti- CTLA-4 and not anti-PD1 nor anti-PDL1 was associated with autoreactive mature naive B cells accumulation suggesting a defective peripheral B cell tolerance checkpoint. CTLA-4 role in B-cell peripheral tolerance was confirmed in a murine model. We also identified that some less frequent immune related adverse events like type 1 diabetes was associated with a B cell central tolerance checkpoint defect, probably preexisting before immune checkpoint inhibitor treatment.