Reconstitution immunitaire et immunothérapie adoptive anti-virales après allogreffe de cellules souches hématopoiétiques, Anti-viral immune reconstitution and adoptive immunotherapy after hematopoietic stem cell transplantation

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Sous la direction de Danièle Bensoussan
Thèse soutenue le 23 juillet 2010: Nancy 1
L’allogreffe de cellules souches hématopoïétiques (CSH) est un traitement efficace des Hémopathies malignes. Cependant, les complications des allogreffes parmi lesquelles les infections virales sont associées parfois à une morbidité et une mortalité importantes. Ces infections surviennent en l’absence de reconstitution immunitaire. Un monitoring régulier de la charge virale des principaux agents infectieux impliqués est réalisé mais amène parfois à la mise en oeuvre abusive de traitements anti-viraux qui ne sont pas dénués de toxicité.Dans ce travail, nous proposons d’associer à ce monitoring un suivi régulier de la reconstitution immunitaire spécifique afin de cibler parmi les patients présentant une réactivation ceux qui nécessitent un traitement curatif de ceux qui pourront maîtriser l’infection par leur système immunitaire. Nous illustrons ce propos avec le virus d’Epstein Barr (EBV) et avons en cours une étude sur l’Adénovirus (ADV).Dans certains cas parfaitement ciblés, les traitements anti-viraux s’avèrent inefficaces. C’est pourquoi dans ce travail, nous présentons la mise au point d’une technique de grade clinique de production de lymphocytes T cytotoxiques anti-ADV (CTL anti-ADV) en condition GMP (Good Manufacturing Practice), grâce au système CliniMACS et au Cytokine Capture System de Miltenyi, afin de proposer une immunothérapie adoptive.Nous décrivons par la suite trois expériences cliniques de traitement compassionnel d’une infection ADV post-allogreffe de CSH. Enfin, nous présentons les résultats préliminaires de la production de CTL bispécifique anti-ADV et CMV
-Allogreffe de cellules souches hématopoïétiques
-Infections virales
-Reconstitution immunitaire
-Immunothérapie adoptive
-Production de grade clinique de lymphocytes T cytotoxiques anti-Adénovirus
Hematopoietic stem cells Transplantation (HSCT) is a well recognized strategy for treatment of haematological malignancies. However, HSCT complications among which the viral infections a reassociated with high morbidity and mortality. These infections arise in the absence of immune reconstitution. Monitoring of viral reactivations after allogeneic HSCT is necessary, to identify patients at risk of viral infections, but not sufficient, as patients may be abusively treated. In this work we propose to combine viral DNA load assessment with specific immune monitoring to target patients who need to be treated. We report a retrospective study investigating EBV infection and EBV-specific immune recovery using the functional IFN Elispot assay in 40 allogeneic HSCT patients. We initiated a similar study with ADV which is pending. However, although patients are correctly targeted, anti-viral treatment is sometimes not effective. We present a study on the development of a complete clinical grade generation of Human anti-Adenovirus cytotoxic T cells in GMP (Good Manufacturing Practice) conditions, thanks to the system CliniMACS and the Cytokine Capture System, to propose an adoptive immunotherapy to the recipient.We describe afterwards three clinical experiments of treatment of an ADV infection after HSCT.Finally, we present the preliminary results of the anti-ADV and -CMV bi-specific CTL production.
-Hematopoietic stem cell transplantation
-Viral infections
-Immune reconstitution
-Adoptive immunotherapy
-Clinical grade generation of human anti-Adenovirus cytotoxic T cells
Source: http://www.theses.fr/2010NAN10073/document
Publié le : dimanche 30 octobre 2011
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UFR DE MEDECINE
ECOLE DOCTORALE “BIOLOGIE-SANTE-ENVIRONNEMENT”
Thèse
Présentée et soutenue publiquement pour l’obtention du titre de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITE HENRI POINCARE
Mention : Sciences de la vie et de la santé
par Lamia AÏSSI-ROTHÉ
RECONSTITUTION IMMUNITAIRE ET IMMUNOTHERAPIE
ADOPTIVE ANTI-VIRALES APRES ALLOGREFFE DE CELLULES
SOUCHES HEMATOPOIETIQUES
Soutenue le 23 Juillet 2010
Membres du Jury :
Rapporteurs : Professeur Jean-Jacques LATAILLADE PU-PH, Percy
Professeur Pierre ROHRLICH PU-PH, Université de Besançon
Examinateurs : Docteur Hélène ROUARD MCU-PH, Université Paris XII
Professeur Jean François STOLTZ PU-PH, UHP Nancy-1
Directeur de thèse : Docteur Danièle BENSOUSSAN PhD-HDR, UHP Nancy-1
UMR 7561 CNRS-UHP et FR 3209 – Département Hématologie – Bât E.
Faculté de Médecine – 9 Avenue de la Forêt de Haye – B.P. 184 – 54505 Vandoeuvre lès Nancy cedex. Je tiens à exprimer toute ma gratitude à Monsieur le Professeur Jean-François STOLTZ de
m’avoir accueillie dans son laboratoire et de m’avoir permis de réaliser cette thèse.
J’exprime également ma profonde reconnaissance à Madame le Docteur Danièle
BENSOUSSAN d’avoir encadré mon travail et de m’avoir accompagnée sans relâche jusqu’à
la rédaction de ce mémoire. Je la remercie vivement pour la formation scientifique qu’elle a
su me transmettre avec beaucoup de pédagogie et avec une grande rigueur. Elle a toujours su
me soutenir et me motiver dans les moments difficiles afin que je puisse mener à bien mon
projet. Ces trois années de travail resterons pour moi une agréable aventure grâce à sa
gentillesse et à ses grandes qualités humaines.
Je tiens à remercier également Madame le Docteur Véronique DECOT pour ses précieux
conseils et de m’avoir permis de participer à ses travaux de recherche sur les cellules NK.
Grand merci à ma chère amie Olivia CAUNDAY pour tous les bons moments que nous avons
partagés durant ces trois ans. Son amitié et son soutien m’ont été précieux.
Merci à tout le personnel de l’UTCT, de m’avoir accueillie au sein de l’unité, de m’avoir
transmis leur savoir-faire et de m’avoir accompagnée dans mon travail. Je pense en particulier
à Brigitte S., qui a activement participé au projet CTL anti-ADV. Je également à
Virginie, Kevin, Vanessa et Catherine. Merci aussi à Dominique pour ses précieux conseils en
Immunologie et pour les bons moments que nous avons passés.
Grand merci à Monsieur le Professeur Pierre BORDIGONI de nous avoir permis de mettre
en œuvre notre projet de production de grade clinique des CTL anti-ADV. Sans sa confiance
et sans les encouragements qu’il nous a formulés, ce projet n’aurait pu aboutir.
Merci à Madame le Docteur Alexandra SALMON et Madame le Docteur Laurence
CLEMENT du service de transplantation médullaire du CHU de Nancy pour leurs précieux
conseils et leur confiance.
Merci également à Monsieur le Professeur Jean Hugues DALLE de l’hôpital Robert Debré
de Paris de nous avoir permis de mettre en œuvre notre protocole de production de CTL anti-
ADV pour traiter un patient de son service. Je tiens également à le remercier pour son
enthousiasme et sa confiance.
J’exprime ma reconnaissance à Madame le Docteur Véronique VENARD et à Hélène
JEULIN, ainsi qu’à l’ensemble du service de Virologie, pour l’excellente collaboration que
nous avons eue. Je les remercie d’avoir cru en ce projet et de s’y être investie avec
enthousiasme et enfin de m’avoir aidée sans hésiter à chaque fois que j’avais besoin de leurs
compétences.
Merci également à Madame le Docteur Anne KENNEL et à Christine MATHIEU pour
leurs conseils et pour nos nombreuses discussions concernant les expériences de cytométrie
en flux.
Merci au personnel du laboratoire d’Immunologie de nous avoir permis d’utiliser le cytomètre
en flux et pour les échanges avec Monsieur le Docteur De CARVALHO.Grand merci à Monsieur le Docteur Christophe FERRAND de l’EFS de Besançon /Franche
Comté pour sa précieuse collaboration et pour nos nombreuses discussions.
Je suis très sensible à l’honneur que me font Monsieur le Professeur Pierre ROHRLICH et
Monsieur le Professeur Jean-Jacques LATAILLADE, d’accepter d’être rapporteurs de ce
mémoire. Je remercie aussi vivement Madame le Docteur Hélène ROUARD, qui a accepté de
juger cette thèse.
Merci beaucoup à Marie-Jeanne et Evelyne de l’EFS de Nancy pour les nombreuses poches
de sang qu’elles m’ont fournies afin de mener à bien mes expériences. Un grand merci à ma tendre Idrissia pour son amitié et pour avoir su me faire part, ces trois
années durant, de son expérience et de ses précieux conseils.
Merci à mes très chères Ilham et Ilhème pour leur amitié et pour leur présence. Leur
gentillesse et leur gaieté contagieuse ont été pour moi une grande bouffée d’air.
J’ai une pensée particulière pour Laure avec qui j’ai partagé de très bons moments durant son
passage à l’UTCT et avec qui j’entretiens une sincère amitié.
Grand merci à tous mes amis pour leur soutien. Je pense en particulier à Zoubeïda, Arris,
Aïcha, Naïma, Nadia, Sonia, Nader, Maud, William, Laetitia, Régis, Marie-Laure et Chantal.
Un grand merci également à Grégory pour le vif intérêt scientifique qu’il a porté à mes
recherches.
Je tiens à exprimer mon immense gratitude à ma belle-famille pour m’avoir accueillie,
soutenue et chérie comme leur propre fille. Merci pour leur tolérance et pour leur grande
ouverture d’esprit qui nous ont permis de découvrir et de partager nos deux cultures. Leur
présence m’a été très précieuse depuis le début de mes études en France. Grand merci à Paule,
Patrick, Mamie Liliane, Pépère Marcel, Antonin, Tiphaine, Christopher et bien sûr Tonton
Pierre.
Sans eux, je n’aurais jamais pu réaliser cet objectif. Grand merci à mes oncles des USA
Tonton A. Madjid, Tonton Youcef et Tonton Cherif pour avoir financé ma venue en France et
mes deux années de master. Merci pour l’intérêt qu’ils ont porté à mon parcours et à ma
réussite. Leur expérience de la recherche et du domaine universitaire m’a été d’une grande
aide.
Je tiens à remercier profondément ma tante Dalila et son mari Jean-Luc de m’avoir accueillie
dans leur foyer au début de mes études. Merci pour leur soutien et pour leur présence.
Un immense merci à toute la famille AÏSSI qui, depuis l’autre rive de la méditerranée, n’a
cessé de m’encourager, de me motiver et de me soutenir. Sans leur amour jamais je n’aurais
eu la force de mener à bien cette aventure si loin de mon pays. Merci en particulier à Djedou
Mahmoud, Mamie Fatma, Tata Kheïra et mes frères et sœurs Ali, Nabila, Kheïreddine,
Meriem et Noureddine. En cette occasion, j’ai une pensée toute particulière pour mes chers
parents, Driss et Fatiha, qui sont pour beaucoup dans ma réussite et que je ne saurai jamais
assez remercier.
Enfin, je voudrais terminer en remerciant affectueusement mon mari Ben. Il a su mettre à
profit toute sa pédagogie et surtout toute sa patience pour m’aider à obtenir mon master. Son
soutien, sa gentillesse et tout simplement sa présence à mes côtés ont toujours été des
éléments indispensables à ma réussite. A la mémoire de mon cousin Nabil. TABLE DES MATIERES
LISTE DES PUBLICATIONS ET COMMUNICATIONS 11
LISTE DES ABREVIATIONS 13
LISTE DES FIGURES 16
LISTE DES TABLEAUX 22

INTRODUCTION 24
Première partie :
PARTIE BIBLIOGRAPHIQUE 27
CONTEXTE DE L’ALLOGREFFE DE CELLULES
SOUCHES HEMATOPOIETIQUES 28
I- EFFET BENEFIQUE DE L’ALLOGREFFE DANS LE
TRAITEMENT DES HEMOPATHIES MALIGNES : 29
LA RÉACTION DU GREFFON CONTRE LA LEUCÉMIE (Effet GvL) : 29
I-1- Les différents antigènes intervenant dans l’effet GvL 30
I-2- Mécanismes effecteurs 30
II- LES EFFETS DELETERES DE L’ALLOGREFFE DANS
1LE TRAITEMENT DES HEMOPATHIES MALIGNES : 31
LA RÉACTION DU GREFFON CONTRE L’HÔTE (GvH) : 31
II-1- La GvH aiguë 32
II-1-1- Description clinique et facteurs de risques : 32
II-1-2- Physiopathologie : 32
II-2- La GvH chronique 33
II-2-1- Description clinique et facteurs de risque : 33
II-2-2- Physiopathologie : 34
II-23- Traitements immunosuppresseurs : 34
III- LA NON-PRISE ou REJET DE GREFFE 36
IV- LA LENTEUR DE LA RECONSTITUTION IMMUNITAIRE 37
V- INFECTIONS VIRALES POST-GREFFE 40
Le Virus Epstein-Barr (EBV) 42
1- Généralité/Classification : 42
2- Structure (Nicolas et Meyohas, 2003): 42
3- Cycle viral : 43
3-1- Présentation générale 43
3-2- Latence virale 44
3-3- Le cycle réplicatif (Nicolas et Meyohas, 2003) 46
4- Physiopathologie : 47
5- Épidémiologie (Seigneurin, 2001): 49
5-1- L’EBV dans le monde 49
5-2- Excrétion et transmission de l’EBV 49
6- Réponse immunitaire (Hislop et al., 2007): 49
6-1- Réponse immunitaire humorale 50
6-2- Réponse immunitaire cellulaire 50
6-2-1- Les cellules NK : 50
6-2-2- Les lymphocytes T cytotoxiques : 51
2 6-2-3- Echappement du virus au système immunitaire
et sa persistance dans l’organisme : 52
7- Manifestations cliniques : 53
7-1- La primo-infection de l’EBV et la MNI 53
7-2- L’infection chronique active 54
7-3- L’EBV et le lymphome hodgkinien 54
7-4- Lymphoproliférations et lymphomes non hodgkiniens (LNH)
associés à l’EBV 55
7-4-1- Le lymphome de Burkitt : 55
7-4-2- Les lymphomes des T et des NK : 55
7-5- Syndrome Lymphoprolifératif associé à l’X 56
8- Techniques de diagnostic : 56
8-1- Diagnostic indirect (sérologique) 57
8-1-1- Immunofluorescence (IF) : 57
8-1-2- Immunoenzymologie (IE) : 57
8-2- Diagnostic direct 57
8-2-1- Culture cellulaire : 57
8-2-2- Biologie moléculaire : 58
9- Traitements médicamenteux : 58
9-1- Traitement préventif 58
9-2- Traitement curatif 59
II- Le Cytomégalovirus humain (CMV) 60
1- Classification : 60
2- Structure : 60
3- Cycle viral: 62
4- Latence et réactivation : 63
5- Physiopathologie : 64
6- Epidémiologie : 65
7- Réponse immunitaire : 65
7-1- Réponse humorale spécifique 65
7-2- Réponse cellulaire 65
7-3- Échappement au système immunitaire 67
38- Manifestations cliniques : 68
8-1- Chez les individus immunocompétents 68
8-2- Chez les individus immunodéprimés 68
9- Techniques du diagnostic : 70
10- Traitement des infections à CMV: 71
10-1- Antiviraux actifs sur le CMV 72
10-2- traitement prophylactique 72
10-3- Traitement préemptif 73
10-4- Traitement curatif 73
III- L’Adénovirus humain (ADV) 74
1- Classification : 74
2- Structure : 75
3- Cycle viral: 76
4- Latence et réactivation : 79
5- Épidémiologie : 79
6- Réponse immunitaire : 80
6-1- L’immunité humorale 80
6-2- L’immunité cellulaire 80
7- Manifestations cliniques: 81
7-1- Atteintes respiratoires 82
7-2- Atteintes oculaires 82
7-3- Atteintes intestinales 82
7-4- Infections chez les sujets immunodéprimés 83
8- Techniques de diagnostic : 86
8-1- Diagnostic direct 86
8-1-1- La culture cellulaire : 86
8-1-2- Détection d’antigène : 86
8-1-3- Détection du génome viral : 87
8-2- Diagnostic indirect 87
9- Traitement des infections à ADV: 87
RECONSTITUTION IMMUNITAIRE POST-GREFFE 89
4

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