Soutenance de thèse de Laetitia GAY

Ecole Doctorale
Sciences de la Vie et de la Santé
Spécialité
Biologie-Santé - Spécialité Maladies Infectieuses
établissement
Aix-Marseille Université
Mots Clés
lymphocytes T gamma delta,butyrophiline,pathogènes,monocytes,anticorps,
Keywords
gamma delta T cells,butyrophilin,pathogens,monocytes,antibodies,
Titre de thèse
Lymphocytes T Vγ9Vδ2 et infections : rôle clef de BTN3A
Vγ9Vδ2 T lymphocytes and infections: key role of BTN3A
Date
Thursday 28 October 2021 à 14:00
Adresse
27 boulevard Jean Moulin 13005 Marseille
Salle visioconférence de la faculté de médecine Timone
Jury
Directeur de these M. Jean-Louis MEGE Aix-Marseille Université
CoDirecteur de these M. Daniel OLIVE Aix-Marseille Université
Rapporteur M. Max MAURIN Université Grenoble Alpes
Rapporteur Mme Julie DECHANET-MERVILLE Université Bordeaux
Examinateur Mme Virginie LAFONT Université de Montpellier

Résumé de la thèse

Les lymphocytes T Vg9Vd2 représentent une sous-population majoritaire des T gd circulants, cellules effectrices de l’immunité transitionnelle principalement impliquées dans l’immunité anti-tumorale. Ces cellules sont activées par des antigènes non-peptidiques, les phosphoantigènes (pAgs), qui leur sont présentés par une protéine de co-stimulation immune BTN3A, appartenant à la famille B7/butyrophiline. Depuis quelques années, de nombreuses études ont mis en avant l’implication de ces cellules dans les maladies infectieuses. En réponse à une infection, les cellules T Vg9Vd2 se multiplient et peuvent occuper jusqu'à 50 % du pool de cellules T périphériques, mais également s’expandre au site d’infection. Les travaux développés durant ma thèse avaient pour objectif d’étudier le positionnement des cellules T Vg9Vd2 dans la réponse immune de l’hôte contre les infections avec une attention particulière pour la protéine BTN3A. Dans une première partie, nous nous sommes intéressés à BTN3A au cours des infections bactériennes intracellulaires par Coxiella burnetii (agent causal de la fièvre Q) et Mycobacterium tuberculosis (responsable de la tuberculose). Nos résultats montrent que les cellules T Vg9Vd2 participent à la défense anti-bactérienne en réduisant la charge bactérienne des cellules infectées dans des modèles de co-cultures. Cette réponse immune s’accompagne d’une surexpression de BTN3A par les cellules infectées suggérant l’utilisation d’anti-BTN3A comme stratégie thérapeutique innovante. En effet, le traitement des co-cultures de monocytes infectées et de cellules T Vg9Vd2 par un anticorps activateur humanisé anti-BTN3A, qui imite l'activation des cellules T Vg9Vd2 induite par le pAg, potentialise l'inhibition de la réplication bactérienne et l’activité cytotoxique des cellules T Vg9Vd2. Dans une seconde partie de ma thèse, nous nous sommes intéressés aux cellules T Vg9Vd2 dans la COVID-19 dans une approche transversale : recherche clinique et fondamentale. Nos résultats indiquent que l’infection par le SARS-CoV-2 augmente l’expression de BTN3A par les macrophages et deux lignées de cellules pulmonaires, cellules cibles du coronavirus. De manière intéressante, la présence de l’activateur anti-BTN3A augmente l’activité cytotoxique des cellules T Vg9Vd2 associée à une sécrétion plus importante d’IFN-g permettant in fine une inhibition de la réplication virale. Ces résultats suggèrent un rôle clef des lymphocytes T Vg9Vd2 dans l’infection au SARS-CoV-2. Finalement, une étude rétrospective sur une étude prospectives aux temps précoces chez 6 patients et des patients aux stades tardifs nous a permis de mettre en évidence une diminution spécifique des lymphocytes T Vg9Vd2 circulant associées à un phénotype de type différenciation terminale très prononcée de cette population cellulaire chez les patients guéris confirmant le rôle central des lymphocytes T Vg9Vd2 dans le contrôle de l’infection par le SARS-CoV-2. Ces travaux ont permis d’approfondir le rôle des lymphocytes T Vg9Vd2 dans les infections et suggèrent le potentiel de l’anticorps activateur anti-BTN3A comme nouvelle approche thérapeutique dans les maladies infectieuses.

Thesis resume

Vg9Vd2 T lymphocytes represent a major subpopulation of circulating gd T cells, effector cells of transitional immunity mainly involved in anti-tumour immunity. These cells are activated by non-peptide antigens, phosphoantigens (pAgs), presented by an immune co-stimulatory protein BTN3A, belonging to the B7/butyrophilin family. Several studies in recent years have highlighted the involvement of these cells in infectious diseases. In response to an infection, Vg9Vd2 T cells multiply and can occupy up to 50% of the peripheral T cell pool, but also expand at the site of infection. The main objective of my thesis was to study the positioning of Vg9Vd2 T cells in the host immune response against infections with a focus on the BTN3A protein. In a first part, we focused on BTN3A during intracellular bacterial infections with Coxiella burnetii (causative agent of Q fever) and Mycobacterium tuberculosis (responsible for tuberculosis). Our results show that Vg9Vd2 T cells participate to antibacterial defense by reducing the bacterial load of infected cells in co-culture models. This immune response is accompanied by an overexpression of BTN3A by the infected cells, suggesting that the use of anti-BTN3A as an innovative therapeutic strategy. Indeed, treatment of co-cultures of infected monocytes and Vg9Vd2 T cells with a humanized activating anti-BTN3A antibody, which mimics pAg-induced activation of Vg9Vd2 T cells, potentiates the inhibition of bacterial replication and the cytotoxic activity of Vg9Vd2 T cells. In a second part of my thesis, we focused on Vg9Vd2 T cells in COVID-19 in a transversal approach: clinical and fundamental research. Our data indicate that SARS-CoV-2 infection induces an increase in BTN3A expression by macrophages and two lung cell lines, target cells of the coronavirus. Interestingly, the presence of the activating anti-BTN3A increases the cytotoxic activity of Vg9Vd2 T cells associated with an increased secretion of IFN-g allowing in fine an inhibition of viral replication suggesting a key role of Vg9Vd2 T cells in SARS-CoV-2 infection. Finally, a retrospective study on a prospective study of early stage in 6 patients and late-stage patients allowed us to demonstrate a specific decrease in circulating Vg9Vd2 T lymphocytes associated with a very pronounced terminal differentiation type phenotype of this cell population in cured patients confirming the central role of Vg9Vd2 T lymphocytes in the control of SARS-CoV-2 infection. This work provided further insight into the role of Vg9Vd2 T cells in infections and suggests the potential of the activating anti-BTN3A antibody as a new therapeutic approach in infectious diseases.