HIV-1 mucosal immunity : from infection to prevention : HIV-1 envelope gp41 conserved region P1 modulates the mucosal innate immune response and acts as a potential mucosal adjuvant
Immunité muqueuse du VIH-1 : de l'infection à la prévention : la région conservée P1 de la protéine d'enveloppe gp41 du VIH-1 module la réponse muqueuse innée et agit en tant qu'adjuvant muqueux
par Lin XU sous la direction de Morgane BOMSEL
Thèse de doctorat en Microbiologie
ED 562 Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le Thursday 27 September 2018 à Sorbonne Paris Cité

Sujets
  • Immunologie
  • Muqueuses
  • Vaccination
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Mots clés
Vaccin VIH, Adjuvant muqueux, Réponse muqueuse innée
Resumé
La vaccination muqueuse, notamment celle administrée par voie nasale, est considérée comme la méthode optimale permettant de protéger les sites muqueux de l'infection par des pathogènes. Cependant, le manque d'adjuvants muqueux spécifiques ainsi qu'une prise en compte insuffisante du système immun nasal limite le développement des vaccins muqueux. P1, un domaine conservé de gp41, la glycoprotéine d'enveloppe du VIH-1, a été récemment utilisé par le laboratoire d'acceuil pour développer un vaccin prophylactique muqueux après immunisation combinée par voie nasale et intra-musculaire. Ce vaccin s'est montré efficace lors études pré-cliniques et clinique de Phase I chez l'Homme, grâce à sa capacité d'induire des IgA muqueux contre P1 bloquant la pénétration muqueuse du VIH-1 par transcytose et de stimuler la production d'IgG spécifiques de gp41 induisant la lyse des cellules infectées par le VIH-1 par cytotoxicité cellulaire médiée par anticorps (ADCC). Dans le travail présenté ici, nous avons caractérisé les mécanismes immuns induits par ce vaccin basé sur P1 au niveau de la muqueuse nasale humaine. Tout d'abord, nous avons démontré que P1 initie une réponse immune en induisant la sécrétion de la cytokine TH2, la Thymic Stromal LymphoPoietin (TSLP), par les cellules épithéliales nasales. TSLP est connyu pour ses propriétés d'adjuvant muqueux puissant et son récepteur, le TSLP-R, joue un rôle déterminant dans la réponse muqueuse à IgA. Nous avons montré que P1 induit l'expression de TSLP via l'interaction de P1 avec le galactosyl céramide, un récepteur du VIH-1 permettant l'entrée muqueuse du virus. De plus, nous avons identifié la voie de signalisation Calcineurin/NFATet le microRNA- comme partenaire décisifs dans la régulation de la production de TSLP induite par P1. Dans un second temps, nous avons montré que le peptide P1 module la réponse innée en activant les cellules dendritiques (DCs). Cette stimulation par P1 induit l'augmentation de l'expression des molécules de co-stimulation par les DCs. La sécrétion de l'IL-6 et de l'IL-10 par les DCs est aussi augmentée par P1 alors que celle de l'interféron gamma, IFN-', est réduite, démontrant ainsi que les DCs activée par P1 se polarisent en une phénotype facilitant une réponse Th2 et IgA. De plus, l'IL-8 et les chimiokines CCL20 et CCL22 sont secrétées indiquant que les DCs ont acquis la capacité de recruter des cellules immunes dans la muqueuse pour initier une réponse muqueuse adaptative. La métalloprotéinase MMP-9 permettant la dégradation de la matrice extracellulaire et facilitant la migration des cellules hors de la muqueuse, est aussi produite. Une boucle positive autocrine de TSLP est observée, puisque P1 induit la sécrétion par les DCs de TSLP en conséquence l'augmentation de l'expression du TSLP-R par les DCs induite par P1. Finalement, P1 active la prolifération des lymphocytes TCD4+ médiée par les DCs. En conclusion, nous avons démontré que P1 est un peptide multifonctionnel avec un grand potentiel dans le développement de vaccin, non seulement comme antigène vaccinal candidat mais aussi comme potentiel adjuvant qui pourrait être combinés à d'autres vaccins muqueux.