Academic literature on the topic 'Immunité antitumorale'

Le rôle des lymphocytes B (LB) dans l’immuno-surveillance des tumeurs a longtemps été négligé car il a été souvent considéré comme peu efficace, voire pro-tumoral. Des études approfondies du microenvironnement immunitaire, notamment dans les cancers humains, ont permis de préciser la nature des interactions entre le LB et ses partenaires cellulaires. Cette revue examine un certain nombre de paramètres qui dictent le devenir du LB vers une fonction pro-ou anti-tumorale. Ainsi, la capacité à élaborer une immunité antitumorale qui repose sur les lymphocytes B, et/ ou des anticorps qu’ils sécrètent, fait appel à une palette très variée de mécanismes moléculaires et cellulaires dont certains pourraient représenter de nouvelles cibles thérapeutiques en oncologie.

At present, dendritic cells are thought to be the main «professional» antigenpresenting cells. They play the leading role in the triggering of the adaptive immune response and its integration with inborn immunity. These properties of dendritic cells determine significant interest for their possible use as a base for making antitumoral vaccines. The results of the study testify about the amplification of the lymphocytes antitumoral activity in relation to the types of tumors against which DC-vaccination was carried out.

Currently immunotherapy is becoming a fairly effective approach in the fight against various forms of malignant neoplasms. This is due to the discovery and use in clinical practice immune checkpoint inhibitors, which antitumoral effect is associated with blockage the signaling pathways CTLA-4 (cytotoxic T-lymphocyte associated protein 4), PD-1 (programmed cell death protein 1), PD-L1 (programmed cell death ligand 1). The physiological role of immune points is to prevent autoimmune tissue damage by suppressing effectors. How- ever, cancer cells have adapted for using this mechanism to avoid elimination by escape mechanisms from immuno- logical surveillance. This gave impetus to the development of drugs that can inhibit checkpoints, enabling the immune system to destroy tumor cells. Actually, 7 drugs have been registered, which can be divided into three groups according to the mechanism of action: CTLA-4 (pilimumab), PD-1 (nivolumab, pembrolizumab, prolgolimab) and PD-L1 (atezoli- zumab, avelumab, durvalumab) inhibitors. The medicine of the first group inhibits the cellular response at the stage of its activation. The mechanism of action of the second and third groups medicines is aimed at blocking the binding of the PD-1 receptor of lymphocytes and monocytes with PD-L1 ligands and vice versa. The use of immune checkpoint inhibitors can lead to the occurrence of immune-mediated adverse reactions, the nature and frequency of which differ depending on the class of inhibitors. In this regard, timely diagnosis and treatment of complications is the key to the success of anticancer therapy.

Immunogenic cell death (ICD) elicited by cancer therapy reshapes the tumor immune microenvironment. A long-term adaptative immune response can be initiated by modulating cell death by therapeutic approaches. Here, the major hallmarks of ICD, endoplasmic reticulum (ER) stress, and damage-associated molecular patterns (DAMPs) are correlated with ICD inducers used in clinical practice to enhance antitumoral activity by suppressing tumor immune evasion. Approaches to monitoring the ICD triggered by antitumoral therapeutics in the tumor microenvironment (TME) and novel perspective in this immune system strategy are also reviewed to give an overview of the relevance of ICD in cancer treatment.

Many primary immunodeficiencies (PIDs) are recognised as being associated with malignancies, particularly lymphoid malignancies, which represent the highest proportion of cancers occurring in conjunction with this underlying condition. When patients present with genetic errors of immunity, clinicians must often reflect on whether to manage antitumoral treatment conventionally or to take a more personalised approach, considering possible existing comorbidities and the underlying status of immunodeficiency. Recent advances in antitumoral immunotherapies, such as monoclonal antibodies, antigen-specific adoptive cell therapies or compounds with targeted effects, potentially offer significant opportunities for optimising treatment for those patients, especially with lymphoid malignancies. In cases involving PIDs, variable oncogenic mechanisms exist, and opportunities for antitumoral immunotherapies can be considered accordingly. In cases involving a DNA repair defect or genetic instability, monoclonal antibodies can be proposed instead of chemotherapy to avoid severe toxicity. Malignancies secondary to uncontrolled virus-driven proliferation or the loss of antitumoral immunosurveillance may benefit from antivirus cell therapies or allogeneic stem cell transplantation in order to restore the immune antitumoral caretaker function. A subset of PIDs is caused by gene defects affecting targetable signalling pathways directly involved in the oncogenic process, such as the constitutive activation of phosphoinositol 3-kinase/protein kinase B (PI3K/AKT) in activated phosphoinositide 3-kinase delta syndrome (APDS), which can be settled with PI3K/AKT inhibitors. Therefore, immunotherapy provides clinicians with interesting antitumoral therapeutic weapons to treat malignancies when there is an underlying PID.

La compréhension récente des mécanismes impliqués dans l’échappement tumoral au système immunitaire est fondamentale. En effet, cela a permis le développement de nouvelles immunothérapies à l’origine de réponses prolongées chez les patients atteints par plusieurs types de cancers. Cependant, une majorité de patients répondent insuffisamment ou rechutent. Il est donc indispensable d’identifier les mécanismes de résistances aux immunothérapies, et de nouvelles cibles permettant d’augmenter l’activité de ces thérapeutiques.La Neuropiline-1 (Nrp1) est une glycoprotéine transmembranaire indispensable à de nombreux processus physiologiques tels que l’angiogénèse et la guidance axonale. Nous avons montré dans le laboratoire qu’elle était exprimée dans le système immunitaire, lors de la synapse immunologique puis sur les cellules T conventionnelles activées.L’objectif de ce travail était d’étudier le rôle de la Nrp1 dans la réponse anti tumorale des lymphocytes T CD8+ chez la souris et chez l’homme.Nous avons montré que la délétion de Nrp1 sur les cellules T CD8+ murines augmente la réponse anti tumorale et diminue la croissance tumorale. Les cellules T CD8+ murines délétées pour la Nrp1 ont des capacités effectrices augmentées. La Nrp1 ne pouvant pas signaliser de manière autonome, nous avons montré qu’elle forme un complexe avec PD-1 chez la souris et chez l’homme et qu’elle en module son activité. Enfin, nous avons observé un effet synergique entre l’inhibition de Nrp1 et de PD1 chez la souris, ouvrant la possibilité d’une efficacité clinique chez les patients
T follicular helper (Tfh) cells play an essential role in the development of antigen-specific B cell immunity. Tfh cells regulate the differentiation and survival of activated B cells outside and inside germinal centers (GC) of secondary lymphoid organs. They act through cognate contacts with antigen-presenting B cells, but there is no current marker to specifically identify those Tfh cells which productively interact with B cells. Here we show that neuropilin 1 (Nrp1), a cell surface receptor, is selectively expressed by a subset of Tfh cells in human secondary lymphoid organs. Nrp1 expression on Tfh cells correlates with B cell differentiation in vivo and in vitro, is transient, and can be induced upon co-culture with autologous memory B cells in a cell contact-dependent manner. Comparative analysis of ex vivo Nrp1+ and Nrp1- Tfh cells reveals gene expression modulation during activation. Finally, Nrp1 is expressed by malignant Tfh-like cells in a severe case of angioimmunoblastic T-cell lymphoma (AITL) associated with elevated terminal B cell differentiation. Thus, Nrp1 is a specific marker of Tfh cells cognate activation in humans, which may prove useful as a prognostic factor and a therapeutic target in neoplastic diseases associated with Tfh cells activity

Le constat de l'efficacité relative des traitements actuel des cancers au stade avancé est à l'origine du regain d'intérêt pour l'immunothérapie. Les perspectives dans ce domaine résident principalement dans l'activation des lymphocytes par des antigènes tumoraux afin de déclencher une réponse efficace dans le rejet tumoral et la mise en place d'une surveillance immunitaire. Le concept d'immunothérapie active est basé sur l'idée que les cellules cancéreuses expriment des antigènes tumoraux identifiés ou non identifiés. Quand les antigènes associés aux tumeurs sont définis, il est possible de réaliser des vaccins spécifiques contre ces antigènes. Pour la majorité des cancers, les antigènes associés aux tumeurs ne sont pas connus, nous avons envisagé une vaccinothérapie nouvelle utilisant un large spectre d'antigènes tumoraux issus de cellules apoptotiques. Il a été démontré dans le laboratoire, sur un modèle animal, qu'une immunothérapie curative par injection de corps apoptotiques dérivés de cellules tumorales entraîne la régression de tumeurs établies et favorise la mise en place d'une mémoire immunitaire (Boisteau et al, 1997). .
Resistance to chemotherapy and radiotherapy is an important impediment constraining the successful treatment of cancers. Manipulation of the immune system appears to have a positive effect on cancer. Priming with antigen presenting cells for the generation of tumor-specific responses usually requires prior definition of tumor-derived antigen and characterisation of the epitopes involved. With the exception of melanoma and renal cell carcinoma, however, few tumor-associated antigens have been defined and cloned thus far. The advantage of the injection of apoptotic cells is that the processing of tumor antigens from these bodies leads to the production of a wide panel of antigens and consequently to a diverse immune response. In our laboratory, we have developed a vaccination protocol based on the injection of apoptotic bodies plus IL-2 into the peritoneal cavity of rats before challenge with viable tumor cells. .

Les cellules dendritiques, principales cellules présentatrices d’antigène, jouent un rôle essentiel dans l’induction de la réponse immunitaire antitumorale. Elles présentent donc un grand intérêt dans l’immunothérapie des cancers. Cependant, les résultats des essais cliniques basés sur l’utilisation des cellules dendritiques comme vaccins antitumoraux ont été relativement décevants. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés à une propriété non-conventionnelle des cellules dendritiques: leur capacité à tuer directement les cellules cancéreuses. Nous avons montré chez la souris que les LPS peuvent induire l’activité cytotoxique des cellules dendritiques et que cette toxicité est médiée par le monoxyde d’azote et ses composés métaboliques secondaires tels que les peroxynitrites. De plus, ces cellules dendritiques cytotoxiques sont capables après avoir tué les cellules tumorales de présenter les antigènes tumoraux et d’activer des lymphocytes T spécifiques. Enfin, des travaux préliminaires suggèrent que ces mêmes cellules dendritiques cytotoxiques pourraient aussi négativement moduler les lymphocytes T régulateurs, principaux obstacles à la réponse immunitaire anti tumorale. Ainsi, ces cellules dendritiques pourraient réguler la réponse immunitaire anti tumorale à différents niveaux. Nous avons également montré qu’il était possible de générer in vitro des cellules dendritiques cytotoxiques humaines à partir de donneurs sains mais également à partir de patients atteints de cancer. Comme chez la souris, le mécanisme utilisé par ces cellules dendritiques pour tuer les cellules cancéreuses implique la production de peroxynitrites. L’activation des cellules dendritiques afin d’augmenter leur potentiel cytotoxique antitumoral pourra contribuer au développement de nouvelles stratégies en immunothérapie des cancers
The dendritic cells, principal antigen presenting cells, play a crucial role in the initiation and regulation of the immune response against tumor. These cells are currently used in many anti-cancer immunotherapeutic protocols. However, the results of clinical trials using dendritic cell-based vaccines have often been disappointed. In this work, we studied the non-conventional direct tumor killing activity of dendritic cells. We showed in a mouse model that LPS can induce a dendritic cell cytotoxic activity against tumoral cells by producing oxide nitric and peroxynitrites. Moreover, after killing, these dendritic cells are able to present tumor antigens to specific T cells and activate them. Our Preliminary data also suggested that killer dendritic cells can negatively modulate regulatory T cells, major inhibitors of the antitumoral immune response. Thus, while targeting the tumors directly, cytotoxic dendritic cells have a strong potential to direct the antitumoral immune responses and to dampen immunosuppression. We have already shown that the human killer dendritic cells can be generated from monocytes of healthy donors as well as cancer patients. Similarly to mouse dendritic cells, the ex vivo generated human cytotoxic dendritic cells kill tumor cells via peroxynitrites. Taken together, herein presented data are very promising and killer antigen presenting cells can potencially be exploited to develop new efficient immunotherapeutic strategies against cancer

Les cellules dendritiques (DC) tiennent une place centrale dans l'initiation des réponses immunitaires et dans le contrôle du développement des tumeurs. La sous-population cDC1 suscite aujourd'hui en grand intérêt de par ses fonctions d'activation de réponses cytotoxiques par présentation croisée d'Ag aux lymphocytes T (LT) CD8+ ainsi que son implication dans l'immunité antitumorale et la réponse aux immunothérapies chez la souris. Le rôle des cDC1 chez l'Homme est cependant peu décrit. Les cDC1 murines et humaines sont aussi connues pour produire de larges quantités d'interféron (IFN) de type III (IFN-III), aussi appelés IFN-λ. Tout comme les IFN-I avec lesquels ils partagent la même voie de signalisation, les IFN-III ont un rôle antiviral bien décrit. Des modèles murins ont également suggéré un rôle antitumoral, mais ces IFN n'ont jamais été étudiés dans un contexte de cancer chez l'Homme. Il est donc crucial de comprendre les mécanismes expliquant l'impact pronostique positif des cDC1 ainsi que le rôle des IFN-III dans l'immunité antitumorale, en particulier pour le développement de nouvelles approches thérapeutiques. Nous avons démontré pour la première fois l'infiltration des tumeurs humaines de sein et d'ovaire par diverses sous-populations de DC. Les cDC1 sont particulièrement enrichies par rapport au sang des patientes et forment de nombreuses interactions avec les LT CD8+ dans les tumeurs. Une approche de bio-informatique a permis de révéler que les cDC1 représentent l'unique population de DC associée à une meilleure survie des patients dans la majorité des cancers du TCGA. De façon intéressante, la signature de réponses aux IFN-I et III est enrichie dans les tumeurs de sein fortement infiltrées par les cDC1 mais pas par les autres sous-populations. L'expression des gènes codant pour l'IFN-λ1 ou le récepteur aux IFN-III est également associée à une meilleure survie sans rechute dans le cancer du sein. De plus, nous avons démontré la capacité des cDC1 à produire de l'IFN-III sans aucune réactivation ex vivo. Ce résultat indique clairement que dans un contexte de réponse immunitaire antitumorale chez l'Homme, la synthèse d'IFN-III est une spécificité des cDC1 comparées aux autres sous-populations. La présence d'IFN-III dans les surnageants tumoraux a été confirmée au niveau protéique et démontrée comme étant fortement corrélée avec l'IL-12p40, les CXCR3-L, le CX3CL1 et le TNF-α. Ces données soulèvent alors l'hypothèse de l'association entre l'IFN-III, produit dans le microenvironnement tumoral par les cDC1, et la présence de cytokines et chimiokines impliquées dans le recrutement et l'activation de lymphocytes cytotoxiques tels que les LT CD8+ ou cellules NK. Notre étude apporte des informations détaillées quant à la nature des différentes sous-populations de DC infiltrant les tumeurs humaines de sein et d'ovaire et démontrent pour la première fois la production d'IFN-III par les cDC1. L'association de ces cellules et des IFN qu'elles produisent avec une meilleure survie des patientes confirme l'intérêt de développer de nouvelles immunothérapies ciblant les cDC1, en particulier dans le cancer du sein
Dendritic cells (DCs) represent a promising target for the development of new immunotherapies because of their central role in the initiation and the control of immunity. The rare cDC1 population is under considerable scrutiny because their murine counterparts called CD8α+ DCs are essential for cross-presentation to CD8+ T cells, antitumor immunity and response to immunotherapies. In contrast, the role of human cDC1 in cancer has not been investigated as extensively as in mice. They were identified in several tumors and transcriptomic analyses revealed their association with a favorable patient outcome. They also represent a major source of type III interferon (IFN-III), also called IFN-λ, playing a crucial role in viral infections, similarly to IFN-I that share the same signaling pathway. Its antitumor activity was also reported in mouse models, therefore raising questions regarding the use of IFN-IIl in clinical oncology. We believe that understanding the underlying mechanisms of cDC1 favorable prognostic impact and the role of IFN-III in antitumor immunity will be central to design new therapeutic approaches. Here, we demonstrated the infiltration of human primary breast and ovarian tumors by several DC populations and the enrichment of cDC1 compared with patient blood. We also showed for the first time close contacts between cDC1 and T cells in breast tumors. An in silico approach using MCPcouter on the TCGA data sets revealed that cDC1 represented the only DC subset associated with a prolonged overall survival in the majority of solid tumors. Interestingly, type I/III signature was strongly enriched in tumors highly infiltrated only with cDC1. Furthermore, we observed by feature intracytoplasmic flow cytometry analysis a spontaneous production of IFN-λ1 that is restricted to cDC1 in the absence of any ex vivo stimulation in one third of tumors. This result clearly indicates that IFN-λ1 production is a distinct of cDC1 compared with other DC subsets, even in a human tumor context. Notably, a high expression level of genes coding for IFN-III or its receptor was correlated with an increased relapse-free survival in breast cancer. We confirmed the presence of the IFN-λ1 protein in more than 50% of tumors and observed its abundancy compared with other IFN subtypes. IFN-λ1 was strongly correlated with IL-12p40, CXCL9, CXCL10, CXCL11, CX3CL1 and TNF-α. These results raised the hypothesis that IFN-λ1, produced by cDC1 in the TME, could be associated with the production of cytokines and chemokines involved in the recruitment and activation of cytotoxic lymphocytes (NK cells and CD8+ T cells). Our study provides detailed information about the DC compartment infiltrating human breast and ovarian tumors, revealing their potential implication in the antitumor immunity. By focusing on the pathways associated with each DC subset, our findings shed new light on the link between DC population called cDC1 and IFN-I/III signature in tumors. Our clear demonstration of IFN-III production by cDC1 and of its positive impact on the prognosis of cancer patients provides valuable evidences to support the development of new therapeutic strategies targeting cDC1 to amplify the response to immunotherapies, especially in breast cancer

Dans ce travail de thèse, j’ai pu démontrer le rôle des réponses immunitaires adaptatives cytotoxiques de type 1 (Th1), assurées par les lymphocytes T (LT) et notamment par les LT CD8+ cytotoxiques, dans le contrôle de l’invasion métastatique précoce dans les cancers colorectaux. La forte densité des LT mémoires CD45RO+ au sein des tumeurs primaires est associée à un pronostic favorable chez les patients étudiés. La densité, l’organisation et la coordination spatiale des facteurs cellulaires et moléculaires impliqués dans les réponses Th1 sont associées au devenir clinique des patients. Enfin, nous avons mis en évidence une altération progressive des réponses immunitaires antitumorale au cours du développement des cancers colorectaux. L’ensemble de nos résultats suggère que la prise en compte des paramètres immunologiques apporte un complément d’information crucial pour l’établissement du pronostic des patients atteints de cancer colorectaux.

La dichotomie MSS/MSI dans les cancer colorectaux (CCR) n’influence pas la survie des patients dans le contexte d’un fort infiltrat immun en termes de densité et de cellules effectrices autrement appelé « Immunoscore ». Cependant, le taux de réponse objectif aux immunothérapies est très supérieur dans le cas des CCR MSI que MSS et ce malgré la présence d’un infiltrat immunitaire au sein des tumeurs des CCR MSS. Les CCRm MSS représentant 95% des cas observés en clinique, il est nécessaire de mieux comprendre l’influence du MET des CCRm sur les LT CD8 afin d’identifier de nouveaux biomarqueurs et de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Nos recherches se sont focalisées sur CX3CR1, un récepteur couplé aux protéines G (RCPG) donc le rôle dans l’immunité antitumorale a déjà été décrit, comme biomarqueur de réponse aux immunothérapies ou chimiothérapies, mais aussi associé à des fonctions cytotoxiques dans de nombreux modèles infectieux et tumoraux. Ce travail de thèse porte donc sur la compréhension du rôle de CX3CR1 comme biomarqueur dans les CCR, l’investigation des mécanismes de régulation de son expression dans le MET mais aussi l’exploration du rôle direct de l’axe CX3CL1-CX3CR1 dans l’immunité antitumorale médiée par les LT CD8 infiltrant les tumeurs et sa potentielle utilisation comme optimisation des thérapies cellulaires. Nous avons donc mis en évidence que des patients atteints de CCRm qui ne rechutaient pas après chirurgie exprimaient significativement plus CX3CR1 à la surface de leurs LT CD8. Alors que leurs LT CD8 infiltrant la tumeur n’exprimaient pas CX3CR1, nous avons démontré qu’il s’agissait en majorité des LT CD8 CX3CR1+ du sang périphérique qui avaient infiltré le MET. Le TGF-β, sécrété par le MET, induisait une perte d’expression de CX3CR1 via le miR-27a-5p chez ces derniers. De plus, nos travaux ont démontré le rôle de l’axe CX3CR1-CX3CL1 dans la potentialisation des fonctions cytotoxiques des LT CD8+ spécifiques d’antigènes de tumeurs vis-à-vis des cellules cancéreuses y compris des CAR-T cells. Ce travail a permis de mettre en lumière un potentiel mécanisme d'échappement tumoral dépendant du TGF-β inhibant l'expression de CX3CR1 chez les LT CD8 infiltrant la tumeur et privant ces derniers du rôle fonctionnel de ce récepteur dans l’activation des LT CD8
The MSS/MSI dichotomy in colorectal cancer (CRC) does not influence patient survival in the context of a strong immune infiltrate in terms of density and effector cells, also known as the "Immunoscore". However, the objective response rate to immunotherapies is much higher in MSI-CRC compared to MSS-CRC, despite the presence of an immune infiltrate within MSS CRC tumors. Since MSS metastatic colorectal cancers (MSS-mCRC) represent 95% of clinically observed cases, it is necessary to better understand the influence of the MSS-mCRC tumor microenvironment (TME) on CD8 T cells in order to develop new therapeutic strategies. Our research focused on CX3CR1, a G protein-coupled receptor (GPCR) whose role in antitumor immunity has been described as a biomarker for response to immunotherapies or chemotherapies and is also associated with cytotoxic functions in numerous infectious and tumor models. This thesis work aims to understand the role of CX3CR1 as a biomarker in cancers, investigate the mechanisms regulating its expression in the TME, and explore the role of CX3CR1 in antitumor immunity mediated by CD8 T cells infiltrating tumors and its potential use in optimizing cell therapies. We demonstrated that patients with mCRC who did not relapse after surgery had significantly higher expression of CX3CR1 on the surface of their CD8 T cells. While their tumor-infiltrating CD8 T cells did not express CX3CR1, we showed that the majority of these cells were CX3CR1+ CD8 T cells from the peripheral blood that had infiltrated the TME. TGF-β, secreted by the TME, induced a loss of CX3CR1 expression via miR-27a-5p in these cells. Moreover, our work demonstrated the role of the CX3CR1-CX3CL1 axis in potentiating the cytotoxic action of antigen-specific CD8+ T cells against cancer cells. Finally, the addition of this receptor in combination with a CAR-T cell construct potentiated the action of these cells. This work highlighted a potential tumor escape mechanism dependent on TGF-β, inhibiting the expression of CX3CR1 in tumor-infiltrating CD8 T cells and depriving them of the functional role of this receptor

L'induction d'une immunité antitumorale contre un fibrosarcome chimioinduit chez la souris peut se faire par injection de cellules hybrides semi-allogeniques provenant de la fusion entre une cellule du fibrosarcome et un fibroblaste allogenique. L'immunité antitumorale ainsi induite se developpe rapidement, elle est médiée par des lymphocytes t spécifiques de la tumeur parentale, actifs in vivo et in vitro et dont l'activité peut etre amplifiée par de l'interleukine-2. Des phénomènes suppresseurs, de nature t, empêchent transitoirement l'expression de cette immunité. Ce modele d'immunisation à ete utilise pour mettre en evidence une depression de l'immunite antitumorale (immunodepression induite par de fortes doses de bcg, immunodepression liee au vieillissement) et a permis de demontrer la presence de cellules t suppressives responsables de cette immunodépression.

La communication intercellulaire est à la base de l'organisation d'ordre supérieur observée dans les tissus, les organes et l'organisme. Comprendre la communication intercellulaire et ses mécanismes sous-jacents qui sont impliqués dans le cancer est essentiel. Le microenvironnement des tumeurs du sein est composé d'une grande diversité cellulaire, telle que les cellules endothéliales, stromales ou immunitaires, qui peuvent influencer la progression tumorale ainsi que la réponse au traitement. Parmi les différentes populations de cellules immunitaires, les sous-populations de cellules dendritiques (DCs) intègrent les signaux du microenvironnement puis joue un rôle critique en orchestrant le développement d’une réponse immunitaire spécifique par activation des lymphocytes T. Cependant, les différentes fonctions de ces sous-populations et leurs interactions au sein du microenvironnement tumoral restent mal décrites. L’objectif principal de ma thèse a été de comprendre l'impact du microenvironnement tumorale du sein sur les sous-populations de DCs par analyse systémique. Nous avons utilisé le séquençage de l'ARN pour analyser systématiquement les transcriptomes des pré-DC plasmacytoïdes infiltrant les tumeurs (pDC), les populations cellulaires enrichies pour les DC classiques de type 1 (cDC1e), les DC classiques de type 2, les DC CD14+ et les monocytes-macrophages chez des patientes atteintes de cancer primitif du sein luminal et cancer du sein triple négatif. Nous avons constaté que la reprogrammation transcriptionnelle des cellules présentatrices d’antigène infiltrant la tumeur est spécifique à un sous-ensemble. Ces résultats suggèrent une interaction complexe entre l'ontogenèse et l'empreinte tissulaire dans le conditionnement de la diversité des DCs et de leur fonction dans le cancer.En second lieu, j'ai cherché à étudier les communications intercellulaires afin de comprendre comment les cellules intègrent les signaux de leur environnement. Nous avons développé ICELLNET, un outil pour reconstruire les réseaux de communication intercellulaires. Cette méthode quantitative originale, intégrant les interactions ligand-récepteur et l'expression génique spécifique à un type cellulaire, peut être appliquée automatiquement à tous profils transcriptomiques de population cellulaire, que ce soit dans divers contextes pathologiques ou d’autres domaines de la biologie
Cell-to-cell communication is at the basis of the higher order organisation observed in tissues, organs, and organism. Understanding cell-to-cell communication, and its underlying mechanisms that drive the development of cancer is essential. Breast tumor microenvironment (TME) is composed of a great cellular diversity, such as endothelial, stromal or immune cells that can influence tumor progression as well as its response to treatment. Among the different immune cell populations, dendritic cells (DCs) subsets integrate signals from their microenvironment and are subsequently essential in orchestrating specific immune response through T cell activation. However, the differential function of these subsets, and their interactions within the TME remain poorly described. My main thesis objective was to understand the impact of the breast TME on DC subsets using systems-level analysis. We used RNA sequencing to systematically analyze the transcriptomes of tumor-infiltrating plasmacytoid pre-DCs (pDCs), cell populations enriched for type 1 classical DCs (cDC1e), type 2 classical DCs (cDC2s), CD14+DCs, and monocytes-macrophages from human primary luminal breast cancer and triple-negative breast cancer. We found that transcriptional reprogramming of tumor-infiltrating antigen-presenting cells is subset-specific. These results suggest a complex interplay between ontogeny and tissue imprinting in conditioning DC diversity and function in cancer.As a second objective, I aimed at studying the cellular communications in order to understand how cells integrate signals from their environment. I developed ICELLNET, a tool to reconstruct intercellular communication networks. This original quantitative method, integrating ligand-receptor interactions and cell type specific gene expression, can be automatically applied to any cell population level transcriptomic profile opening perspectives of application in several disease contexts and biology fields

Les anticorps bloquant les points de contrôle immunitaires modifient profondément la gestion des patients atteints de cancer. À la pointe de cette nouvelle classe d'agents anticancéreux, les anticorps anti-PD-1 / PD-L1 peuvent ainsi restaurer une réponse efficace des cellules T antitumorales. En conséquence, ces agents sont maintenant approuvés dans divers types de tumeurs, tels que le mélanome, le cancer bronchique non à petites cellules, le cancer du rein, les tumeurs ORL ou le cancer de la vessie. Ces nouvelles immunothérapies entraînent également de nouveaux profils de réponse tumorale tels que des réponses tumorales retardées ou des pseudoprogressions. Au fil de l’expérience acquise avec ces traitements, il a été observé chez certains patients un état de progression rapide de la maladie, ce qui pourrait suggérer que le blocage de points de contrôle immunitaire pourrait avoir un effet délétère en accélérant la maladie chez un sous-groupe de patients. Ce travail de thèse a permis de caractériser sur le plan clinique et biologique ce phénomène d’accélération de la croissance tumorale sous immunothérapie anti-checkpoint que nous avons définit “maladie hyperprogressive” (HPD). L’analyse transcriptomique d’échantillons tumoraux de ces patients a permis d’orienter vers un rôle spécifique de l’environnement myeloide
Immune checkpoint blocking antibodies are profoundly changing the management of patients with cancer. At the forefront of this novel anticancer agent class, anti-PD-1/PD-L1 antibodies can exhibit a significant activity by restoring an efficient antitumor T-cell response. As a result, these agents are now approved in various tumor types such as melanoma, squamous, and nonsquamous non–small cell lung cancer (NSCLC), renal cell carcinoma (RCC), head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) or bladder cancer. Interestingly, these new immunotherapies also result in novel tumor response patterns such as delayed tumor responses or pseudoprogressions. As experience grows with these therapeutics, anecdotal reports are relating rapid disease progressions, which could suggest that immune checkpoint blockade may have a deleterious effect by accelerating the disease in a subset of patients. This thesis work has made it possible to characterize clinically and biologically this phenomenon of accelerated tumor growth under anti-checkpoint immunotherapy, which we have defined as “hyperprogressive disease” (HPD). Transcriptomic analysis of tumour samples from these patients suggested a specific role for the myeloid environment