Caractérisation de la réponse immunitaire des lymphocytes T CD4 autoréactifs spécifiques du FVIII chez des individus sains

Characterisation of the self-reactive FVIII-specific CD4 T cell immune response in healthy individuals

• Auteur / Autrice : Valeria Porcheddu
• Direction : Bernard Maillère
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance en 2023
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Médicaments et Technologies pour la Santé
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Université Paris-Saclay. Faculté de pharmacie (Orsay, Essonne ; 2020-....)
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Life Sciences and Health (2020-….)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Antoine Toubert, Olivier Adotevi, Sébastien Lacroix-desmazes, Géraldine Schlecht-louf
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Antoine Toubert, Olivier Adotevi

Mots clés

Mots clés libres

Cellules T CD4

Récepteur des cellules T (TCR)

FVIII pro- coagulant

Hémophilie A (HA)

Autoreactivité

Cellules T régulatrices (Tregs)

CD4 T cell

T cell receptor (TCR)

Pro-coagulant FVIII

Hemophilia A (HA)

Self-reactivity

T regulatory cells (Tregs)

Résumé

Titre: Caractérisation de la réponse des lymphocytes T CD4 autoréactifs spécifiques du FVIII chez des individus sains Mots clés:Cellules T CD4, Récepteur des cellules T (TCR), FVIII pro-coagulant, Hémophilie A (HA), Autoreactivité, Spécificité d'épitope, Cellules T régulatrices (Tregs) Titre: Caractérisation de la réponse des lymphocytes T CD4 autoréactifs spécifiques du FVIII chez des individus sains Mots clés:Cellules T CD4, Récepteur des cellules T (TCR), FVIII pro-coagulant, Hémophilie A (HA), Autoreactivité, Spécificité d'épitope, Cellules T régulatrices (Tregs) Résumé: Le facteur VIII (FVIII) est une protéine essentielle impliquée dans la cascade de coagulation. Le manque de FVIII dans la circulation sanguine conduit à un déficit de coagulation et à des saignements hémorragiques spontanés potentiellement mortels. La gravité de l'hémophilie A (HA) est déterminée par les niveaux d'activité résiduelle de FVIII endogène circulant, qui résultent de mutations et de délétions dans le gène F8 codant pour le FVIII. Le FVIII recombinant ou dérivé du plasma demeure un médicament indispensable pour les patients atteints de HA. Cependant, le développement d'anticorps anti-FVIII neutralisants, appelés ''inhibiteurs'', peut compliquer ou exclure une thérapie de remplacement efficace du FVIII chez environ 30 % de ces patients. Bien que les mécanismes impliqués dans l'immunogénicité du FVIII thérapeutique soient encore flous, des études précédentes ont démontré que chez les patients atteints de HA, la réponse immunitaire des cellules T est déclenchée non seulement par des épitopes trouvés dans la séquence mutée du FVIII, mais principalement par des séquences de FVIII autologues non modifiées. Les thérapies réussies d'induction de tolérance immunitaire (ITI) conduisent à une diminution de la production d'inhibiteur, tandis que les cellules T CD4 spécifiques du FVIII et les anticorps anti-FVIII non neutralisants sont encore détectables dans la circulation. Notre recherche explore le répertoire des cellules T FVIII autoréactives chez les individus sains et sa dépendance à un ensemble spécifique d'épitopes de cellules T immunodominants et de clonotypes publics. De manière intéressante, ce répertoire semble être partagé parmi les individus sains et les patients HA, indépendamment de leurs mutations F8. Néanmoins, en utilisant les mêmes épitopes de FVIII, nous avons identifié une population de T régulateurs spécifiques du FVIII chez les individus sains, qui possède en un phénotype thymique naïf et mémoire. Cette population a une forte capacité de suppression spécifique du FVIII in vitro et reconnait les mêmes épitopes T que la population de cellules T conventionnelles comme le confirment les analyses ex vivo FVIII-Dextramer®. Notre étude met en évidence un échappement à la sélection négative thymique des lymphocytes T conventionnels et le recrutement dans le thymus de cellules T régulatrices spécifiques des mêmes épitopes. La mise en évidence dans ces deux compartiments de cellules T mémoires suggèrent fortement leur activation par le FVIII endogène dans les conditions physiologiques. L'absence d'expansion des cellules T conventionnelles suggère qu'elles sont contrôlées par les cellules T régulatrices mémoire. L'auto réactivité des cellules T conventionnelles est donc naturellement tolérée grâce à un équilibre entre les cellules T CD4 Treg et Teff spécifiques du FVIII chez les individus sains. Une rupture d'équilibre entre les ces cellules rend peut être compte des auto-anticorps détectés chez près de 20% des sujets normaux. En conclusion, cette thèse améliore notre compréhension de l'autoréactivité au FVIII et des mécanismes sous-jacents impliqués dans le maintien de la tolérance. Elle fournit également des outils précieux pour de nouvelles études sur les patients atteints de HA ainsi que de nouvelles stratégies plus conscientes d'induction de la tolérance.

Title: Characterisation of the self-reactive FVIII-specific CD4 T cell immune response in healthy individuals Keywords: CD4 T cell, T cell receptor (TCR), pro-coagulant FVIII, Hemophilia A (HA), self-reactivity, epitope specificity, T regulatory cells (Tregs). Abstract : Factor VIII (FVIII) is an essential protein involved in the coagulation cascade. The lack of FVIII in blood circulation leads to an inability to coagulate and potentially life-threatening spontaneous hemorrhagic bleeds. The severity of Hemophilia A (HA) is determined by residual FVIII activity levels of circulating endogenous FVIII, which result from mutations and deletions in the FVIII-encoding F8 gene. Recombinant or plasma-derived FVIII remain a lifesaving protein drug for HA patients. However, the development of neutralizing anti-FVIII antibodies, known as ''inhibitors,'' can complicate or preclude effective FVIII replacement therapy in approximately 30% of these patients. While the mechanisms behind the immunogenicity of biotherapeutic FVIII are still unclear, previous studies have demonstrated how in HA patients, the T cell immune response is triggered not only by epitopes found within the mutated sequence of the FVIII, but primarily by unmodified self-FVIII sequences. Successful immune tolerance induction (ITI) therapies lead to a decrease in inhibitor production, while FVIII-specific CD4 T cells and non-neutralizing anti-FVIII antibodies are still detectable in circulation. Our research explores the self-reactive FVIII T cell repertoire in healthy individuals and its dependence on a specific set of immunodominant T cell epitopes and public clonotypes. Interestingly, this repertoire appears to be shared among healthy individuals and hemophilic A patients, regardless of their F8 mutations. This population demonstrates a strong specific suppressive capacity against FVIII in vitro and recognizes the same T epitopes as the conventional T cell population, as confirmed by ex vivo FVIII-Dextramer® analyses. Our study highlights an escape from thymic negative selection of conventional T lymphocytes and the recruitment of FVIII-specific regulatory T cells within the thymus. The presence of memory T cells in both compartments strongly suggests their activation by endogenous FVIII under physiological conditions. The lack of expansion of conventional T cells suggests that they are controlled by memory regulatory T cells. The auto-reactivity of conventional T cells is naturally tolerated through a balance between CD4 Treg and FVIII-specific Teff cells in healthy individuals. Imbalances in peripheral tolerance to FVIII may account for the autoantibodies detected in nearly 20% of healthy subjects. In conclusion, this thesis enhances our comprehension of the auto-reactivity to FVIII and the underlying mechanisms involved in maintaining tolerance. It also provides valuable tools for new studies on HA patients as well as new and more conscious strategies of tolerance induction.