Présentation d'antigènes via les molécules du CMH-II par des lymphocytes B spécifiques du VIH

MHC-II restricted antigen presentation by HIV-specific B cells

• Auteur / Autrice : Fanette Séité
• Direction : Arnaud Moris
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : I2BC - Institut de Biologie Intégrative de la Cellule
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Faculté de pharmacie

Mots clés

Mots clés libres

Immunologie

Lymphocytes T

Vih

BNAbs

Autophagie

Immunology

T cells

Hiv

BNAbs

Autophagy

Résumé

La production d'anticorps neutralisants à large spectre (bNAbs) par les cellules B nécessite plusieurs cycles de maturation de l'affinité du récepteur des cellules B (BCR), processus qui est contrôlé par les lymphocytes T folliculaires auxiliaires CD4+ (Tfh). Les interactions entre les cellules B et les Tfh reposent sur la reconnaissance par le récepteur des cellules T (TCR) des peptides présentés par les molécules du Complexe Majeur d'Histocompatibilité de classe II (CMH-II), exprimées par les cellules B. La présentation de l'antigène via les molécules du CMH-II par les cellules B est nécessaire pour que les cellules B reçoivent l'aide des cellules Tfh spécifiques de l'antigène, et donc pour générer des bNAbs. Ce projet de thèse vise à caractériser les points de contrôle et les étapes limitant la présentation des antigènes via le CMH-II par les cellules B, depuis la capture de l'antigène médiée par le BCR jusqu'à l'activation des cellules T. L'étude porte en particulier sur l'impact de la spécificité et l'affinité du BCR sur (i) la cinétique et les voies d'internalisation et l'apprêtement de l'antigène par le BCR, (ii) l'immunopeptidome viral presentés par les molécules du CMH-II, (iii) l'amplitude et la qualité de l'activation des cellules T CD4+ spécifiques du VIH. À cette fin, l'équipe ''Autophagie et Immunité anti-virale'' a établi un modèle innovant pour étudier la présentation des antigènes du VIH par les cellules B spécifiques du VIH aux cellules T CD4+ spécifiques du VIH. Ils ont créé un panel de lignées de cellules B exprimant de manière stable des bNAbs recombinants ancrés dans la membrane. Plus précisément, le projet vise à comparer les cellules B exprimant des BCR dérivés de bNAbs, sous leur forme germinale ou sous leur forme finale hypermutée, dans leur capacité à activer des clones de cellules T CD4+ spécifiques du VIH. L'objectif sera également d'analyser la capacité des BCR ayant des affinités similaires, mais reconnaissant différents domaines de Env (CD4bs, boucle V3 des glycanes, etc.) à présenter des épitopes via le CMH-II aux clones de cellules T CD4+ spécifiques du VIH. Le projet permettra d'étudier si, en fonction de l'affinité et/ou de la spécificité, un seul BCR peut favoriser la présentation d'un épitope via le CMH-II tout en supprimant le traitement d'autres épitopes. Des Enveloppes recombinantes (Yu2, SOSIP) et des souches cliniques (T/F) ou de laboratoires du VIH-1 seront utilisées comme immunogènes. En utilisant des techniques d'imagerie, la cytométrie de flux et des inhibiteurs spécifiques, les mécanismes sous-jacents seront définis en disséquant l'influence de l'affinité et/ou de la spécificité du BCR sur la cinétique de l'internalisation de l'antigène et le routage du complexe BCR-antigène dans différents compartiments de chargement du CMH-II (par exemple les endosomes précoces, tardifs ou les autophagosomes). En effet, selon les compartiments de chargement de l'antigène, un répertoire différent d'épitopes du CMH-II est susceptible d'être généré, avec un impact sur l'activation des cellules T. Pour aborder ce point à plus grande échelle, en collaboration avec l'Université de Tübingen, le répertoire de peptides viraux présentés par les molécules du CMH-II lors de l'absorption médiée par le BCR sera analysé, en comparant les BCR dérivés de bNAbs, sous leur forme germinale ou sous leur forme finale hypermutée. Ce projet de thèse déterminera ainsi si les BCR spécifiques de divers domaines de Env sont également efficaces pour activer les réponses des cellules T CD4+ auxiliaires. Ces résultats pourraient aider à concevoir de nouveaux immunogènes pour soutenir l'aide apportée par les cellules T et, in fine, accélérer la génération d'anticorps neutralisants à large spectre.

The generation of Broadly neutralizing antibodies (bNAbs) by B cells requires multiple rounds of B cell receptor (BCR) affinity maturation, a process controlled by CD4+ T follicular helper (Tfh). The interactions between B cells and Tfh rely on the recognition by the T cell receptor (TCR) of peptides presented by major histocompatibility class-II (MHC-II) molecules expressed by B cells. In fact, MHC-II-restricted antigen presentation by B cells is strictly required for B cells to receive help by antigen specific Tfh cells, and thus to generate bNAbs. This project will allow to characterize the checkpoints and rate-limiting steps of MHC-II-restricted antigen presentation by B cells, from antigen capture mediated by the BCR to T cell activation. In particular, I will study the impact of BCR specificity and affinity on (i) the kinetics and the route of BCR mediated antigen up-take and processing, (ii) the viral immunopeptidome of MHC-II molecules, (iii) the magnitude and quality of HIV-specific CD4+ T cell activation. To this end, the team established an innovative model to study the presentation of HIV antigens by HIV-specific B cells to HIV-specific CD4+ T cells. They created a panel of B cell lines stably expressing recombinant membrane anchored bNAbs. More specifically, I will compare B cells expressing bNAb-derived and germline-encoded BCR in their capacity to activate HIV-specific CD4+ T cell clones. I will analyse the capacity of BCRs with similar affinities, but recognizing different Env domains (CD4bs, glycans V3 loop, etc.) to present MHC-II-restricted epitopes to HIV-specific CD4+ T cell clones. I will ask whether depending on the affinity and/or specificity a single BCR can promote the presentation of one MHC-II restricted epitope while suppressing the processing of others. As immunogen, I will use recombinant Env (Yu2, SOSIP) and lab or primary (T/F) HIV strains. Using imaging, flow cytometry and specific inhibitors, I will define the underlying mechanisms by dissecting the influence of affinity and/or specificity of the BCR on the kinetics of antigen internalization and the routing of the BCR-antigen complex in different MHC-II loading compartments (e.g. early, late endosomes or autophagosomes). Indeed, depending on the antigen loading compartments, a different repertoire of MHC-II epitope is likely generated, with an impact on T cell activation. To address, this past point on a larger scale, in collaboration with the University of Tübingen, I will analyse the repertoire of viral peptides presented by MHC-II molecules upon BCR-mediated uptake, comparing bNAb-derived ad germe line-encoded BCRs. Overall, My PhD project will determine whether BCR specific to various Env domains are equally efficient in activating helper CD4+ T cell responses. These results might help designing novel immunogen to sustain T cell help and in fine to accelerate the generation of bNAbs. The libraries of HIV-specific B cell clones, might also offer the possibility to screen HIV vaccine candidates for their capacity to engage HIV-specific BcRs and to activate relevant CD4+ T helper responses, providing powerful means of information to design antibody based-vaccines.