B - Service Central d`Authentification Université de Nantes

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UNIVERSITE DE NANTES
FACULTE DE MEDECINE
Caractérisation structurale et fonctionnelle du complexe
formé entre la chaîne Alpha soluble du Récepteur de
l‘Interleukine-15 Humaine et l‘Interleukine-15 : Implication
en immuno-cancérologie
THESE DE DOCTORAT
Ecole Doctorale : Biologie-Santé
Discipline : Sciences de la Vie et de la Santé
Spécialité : Immunologie
Présentée et soutenue par
Grégory BOUCHAUD
Le 1 Juillet 2009, devant le jury ci-dessous
Président du jury :
Charles TELLIER Professeur des Universités, Nantes
Rapporteurs :
Hervé WATIER Professeur des Universités-PH, Tours
Thierry ROSE Chargé de Recherche, Institut Pasteur, Paris
Examinateurs :
Eric TARTOUR Professeur des Universités-PH, Paris
Directeur de thèse :
Yannick JACQUES Directeur de Recherche, Nantes
Co-Directeur de thèse :
Ariane PLET Chargée de Recherche, Nantes

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" Dans la vie, rien n'est à craindre, tout est à comprendre."
Marie Curie

Table des matières
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TABLE DES MATIERES
TABLE DES MATIERES _________________________________________________ 3
LISTE DES ABREVIATIONS _____________________________________________ 6
LISTE DES FIGURES ET TABLEAUX ____________________________________ 10
RESUME ______________________________________________________________ 11
RESUME ______________________________________________________________ 11
ABSTRACT ___________________________________________________________ 12
INTRODUCTION ______________________________________________________ 13
LES CYTOKINES ET LEURS RECEPTEURS __________________________ 14
I. Généralités ___________________________________________________ 15
A. Les cytokines ____________________________________________________ 15
B. Les récepteurs de cytokines ________________________________________ 18
II. Les cytokines hématopoïétiques ________________________________ 20
A. Caractéristiques des cytokines hématopoïétiques ______________________ 20
B. Les récepteurs des cytokines hématopoïétiques _______________________ 20
1. Structure des chaînes réceptrices ___________________________________ 20
2. Les familles de récepteurs hématopoïétiques _________________________ 21
C. La transduction du signal des cytokines hématopoïétiques______________ 28
III. Les récepteurs solubles de cytokines _____________________________ 33
A. Mécanismes de génération d'un récepteur soluble _____________________ 33
1. Coupure protéolytique ___________________________________________ 34
2. Epissage alternatif ______________________________________________ 36
3. Protéines solubles liant les cytokines ________________________________ 37
B. Mécanismes de libération d'un récepteur soluble ______________________ 39
1. Vésicules exosome-like __________________________________________ 39
2. Ectodomaines liés par une ancre GPI _______________________________ 39
3. Origine virale __________________________________________________ 39
C. Régulation de la production de récepteur soluble ______________________ 40
1. Activation cellulaire _____________________________________________ 40
2. Cytokines _____________________________________________________ 41
3. Autres facteurs _________________________________________________ 42
IV. Fonctions des récepteurs solubles _______________________________ 43
A. Effets antagonistes _______________________________________________ 43
B. Effets agonistes __________________________________________________ 44
V. Les complexes Cytokine/Récepteur soluble : cas de l’IL-6/sIL-6R ______ 46
LE SYSTEME IL-15 ________________________________________________ 49
I. L’Interleukine-15 ______________________________________________ 49

Tables des matières
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A. Caractéristiques de l’IL-15 humaine ________________________________ 49
1. Le gène et les messagers de l‘IL-15 _________________________________ 49
2. La protéine IL-15 _______________________________________________ 52
a) Forme soluble ________________________________________________ 52
b) Forme membranaire ___________________________________________ 54
B. Expression de l’IL-15 _____________________________________________ 54
1. Site d‘expression _______________________________________________ 54
2. Régulation de l‘expression de l‘IL-15 _______________________________ 55
a) Au niveau transcriptionnel ______________________________________ 55
b) Au niveau traductionnel ________________________________________ 56
c) Au niveau post-traductionnel ____________________________________ 57
II. Les Récepteurs humains de l’IL-15 _____________________________ 59
A. La chaîne c réceptrice (CD132) ____________________________________ 59
B. La chaîne IL-2/15R (CD122) ______________________________________ 61
C. La chaîne privée du récepteur de l’IL-15 _____________________________ 62
1. Identification et clonage de la chaîne IL-15R ________________________ 62
2. Caractéristiques génétiques de l‘IL-15R ____________________________ 63
3. Caractéristiques protéiques de l‘IL-15R ____________________________ 64
a) Forme membranaire ___________________________________________ 64
b) Forme soluble ________________________________________________ 66
4. Sites d‘expression de l‘IL-15R ___________________________________ 68
5. Régulation de l‘expression de l‘IL-15R ____________________________ 68
6. La chaîne réceptrice IL-15RX des mastocytes ________________________ 69
III. La transduction du signal IL-15 ________________________________ 69
A. Les kinases JAK1 et JAK3 ________________________________________ 70
B. Les facteurs STAT3 et STAT5 _____________________________________ 70
C. Les MAPKs ERK1, JNK et p38 MAPK ______________________________ 70
D. La PI3-K _______________________________________________________ 71
IV. Signalisation par la chaîne __________________________________ 71
V. Les Fonctions Biologiques de l’IL-15 ______________________________ 74
A. IL-15 et système immunitaire ______________________________________ 74
1. Les cellules immunitaires ________________________________________ 74
a) Les lymphocytes T ____________________________________________ 76
b) Les cellules NK ______________________________________________ 76
B. L’IL-15 en dehors du système immunitaire ___________________________ 79
VI. Le complexe IL-15/sIL-15R __________________________________ 81
VII. Le système IL-15 en pathologie _________________________________ 85
A. Les Infections virales _____________________________________________ 85
1. Le Virus de l‘Immunodéficience Humaine : VIH ______________________ 85
2. Autres virus ___________________________________________________ 86
B. Les infections microbiennes _______________________________________ 86
C. Les maladies inflammatoires _______________________________________ 87
1. La polyarthrite rhumatoïde _______________________________________ 87
2. Les maladies inflammatoires chroniques de l‘intestin ___________________ 87
3. Les autres pathologies inflammatoires ______________________________ 88
D. Les maladies immunes et auto-immunes _____________________________ 88
1. Le rejet de greffes ______________________________________________ 88
2. Le lupus érythémateux ___________________________________________ 89
3. Autres maladies auto-immunes ____________________________________ 89

Tables des matières
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E. Hypertension et arthérosclérose ____________________________________ 89
F. Maladies musculaires _____________________________________________ 90
G. Les cancers _____________________________________________________ 90
VIII. Le système IL-15 en thérapie ________________________________ 94
RESULTATS __________________________________________________________ 97
avant propos _______________________________________________________ 98
I. Rôle du domaine codé par l’exon 3 de l’IL-15R dans la fonction
antagoniste du sIL-15R ___________________________________________ 100
A. Résumé _______________________________________________________ 100
B. Introduction ___________________________________________________ 101
C. Résultats ______________________________________________________ 102
D. Article I _______________________________________________________ 106
II. Le système IL-15 dans la maladie de Crohn _____________________ 119
A. Résumé _______________________________________________________ 119
B. Introduction ___________________________________________________ 120
C. Résultats ______________________________________________________ 121
D. Article II ______________________________________________________ 124
III. Le sIL-15R dans les cancers de la tête et du cou _________________ 141
A. Résumé. _______________________________________________________ 141
B. Introduction ___________________________________________________ 142
C. Résultats ______________________________________________________ 143
D. Article III _____________________________________________________ 145
IV. Le sIL-15R dans le cancer de la prostate _______________________ 154
A. Introduction ___________________________________________________ 154
B. Mise en évidence du sIL-15R ____________________________________ 155
C. Mise en évidence du complexe IL-15/sIL-15R ______________________ 156
DISCUSSION _________________________________________________________ 158
CONCLUSION ET PERSPECTIVES _____________________________________ 166
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ___________________________________ 169
ANNEXES ____________________________________________________________ 199
ANNEXE I ________________________________________________________ 200
ANNEXE II _______________________________________________________ 218