Étude des propriétés cytotoxiques et immuno

UNIVERSITÉ DE NANTES
FACULTÉ DE MÉDECINE ET TECHNIQUES MÉDICALES
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ÉCOLE DOCTORALE BIOLOGIE-SANTÉ
Année 2013 N° 09
Étude des propriétés cytotoxiques
et immuno-adjuvantes du virus oncolytique de la
rougeole
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THÈSE DE DOCTORAT
Discipline : Biologie, Médecine et Santé
Spécialité : Immunologie
Présentée
et soutenue publiquement par
Jean-Baptiste GUILLERME
Le 29 Octobre 2013 devant le jury ci-dessous
Rapporteurs : Dr Anne HOSMALIN
Dr Jenny VALLADEAU-GUILEMOND
Examinateur : Dr Jean-François FONTENEAU
Directeur de thèse : Dr Marc GREGOIRE

Je dédie ce manuscrit à,
Stéphanie, la femme de ma vie !
Pour le soutien, la compréhension et l'amour que tu m'as apporté pendant
toutes ces années.
Jérémie et David, mes grands frères.
Pour tous les bons moments que nous avons passé ensemble.
Votre réussite est, pour moi, un exemple à suivre.
J'espère que vous serez fiers de moi.
Mes parents.
Sans vous je ne serais pas arrivé jusqu'ici.
Merci pour votre patience et votre obstination à me pousser à réussir.

Table des matières
I. La virothérapie anti-tumorale ......................................................................................................... 1
A. Le virus de la rougeole ................................................................................................................. 3
i. Structure .................................................................................................................................. 3
ii. Cycle de réplication ................................................................................................................. 4
iii. Pathologie ................................................................................................................................ 5
iv. Vaccination .............................................................................................................................. 8
v. Utilisation du virus de la rougeole comme agent oncolytique ............................................. 10
vi. Modification du virus de la rougeole .................................................................................... 14
vii. Développement clinique ................................................................................................... 21
B. Autres virus oncolytiques .......................................................................................................... 23
i. L'Adénovirus H101 ................................................................................................................. 23
ii. Virus Herpes Simplex : HSV-1 ................................................................................................ 24
iii. Virus de la Vaccine : JX-594 ................................................................................................... 26
II. La réponse immunitaire anti-tumorale ......................................................................................... 30
A. Les huit caractéristiques intrinsèques des cellules tumorales .................................................. 30
B. L'immunosurveillance des cancers ............................................................................................ 31
C. "Immunoediting des cancers" ................................................................................................... 33
D. Rôles des lymphocytes T CD8+ Cytotoxiques ............................................................................ 34
E. Les antigènes de tumeur ........................................................................................................... 35
III. Les cellules dendritiques (DC) ........................................................................................................ 37
A. Découvertes et généralités ....................................................................................................... 37
B. "Pathogen Associated Molecular Patterns" (PAMP) ................................................................. 38
C. "Pathogen Recognition Receptors" (PRR) ................................................................................. 39
i. Les PRR de signalisation ........................................................................................................ 39
ii. Les PRR d'endocytose ............................................................................................................ 40
D. La théorie du danger ................................................................................................................. 41
E. Mort cellulaire immunogène et "Damage Associated Molecular Patterns" ............................. 42
F. Les Toll-Like Receptor (TLR) humains ........................................................................................ 45
i. Les TLR de surface ................................................................................................................. 46
ii. Les TLR intracellulaires .......................................................................................................... 47

iii. Deux voies principales de signalisation régulées par les TLR ................................................ 48
G. Les populations de DC humaines .............................................................................................. 49
H. Fonctions des DC ....................................................................................................................... 54
i. Recrutement des DC dans la réponse immunitaire .............................................................. 54
ii. Acquisition des antigènes ...................................................................................................... 54
I. La présentation des antigènes par les cellules dendritiques .................................................... 58
i. Les molécules de présentation : "Human Leukocytes Antigen" ........................................... 58
ii. Voies de présentations classiques ......................................................................................... 58
iii. Présentation croisée des antigènes : "Cross-Presentation" .................................................. 60
J. La synapse immunologique: Rôle des DC dans l'activation des Lymphocytes T ....................... 67
i. Structure de la synapse immunologique ............................................................................... 68
ii. Activation des lymphocytes T naïfs ....................................................................................... 69
iii. Rôle des DC dans la polarisation de la réponse immunitaire ................................................ 69
iv. Le "Cross-Priming": Activation des lymphocytes T CD8+ naïfs.............................................. 70
IV. Les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC) dans le cancer .................................................... 72
A. Découverte des pDC .................................................................................................................. 72
B. Les pDC sont recrutées dans les tumeurs ................................................................................. 73
C. Subversion des fonctions des pDC par le microenvironnement tumoral ................................. 74
i. Suppression des fonctions immunostimulatrices des TApDC ............................................... 75
ii. Acquisition de fonctions suppressives par les TApDC ........................................................... 76
D. Intérêt de stimuler les pDC pour la réponse immunitaire anti-tumorale ................................. 76
i. Récupération des fonctions immunostimulatrices des TApDC par une stimulation TLR7 .... 76
ii. Engagement des TLR7/9 et synthèse d'IFN-α : dichotomie NF-κB/IRF7 ............................... 77
iii. Fonctions de l'IFN de type I dans le rejet des tumeurs ......................................................... 78
iv. Les pDC sont équipées pour acquérir des antigènes, réaliser la présentation croisée des
antigènes ....................................................................................................................................... 79
v. Les pDC activées présentent des propriétés cytotoxiques ................................................... 80
vi. Utilisation clinique des pDC ................................................................................................... 82
V. Objectifs de la thèse ...................................................................................................................... 85
VI. Article n°1 : "Natural Oncolytic Activity of Live-Attenuated Measles Virus against Human Lung
and Colorectal Adenocarcinomas" ........................................................................................................ 87
A. Résultats principaux .................................................................................................................. 87
B. Article ........................................................................................................................................ 89
VII. Article n°2 : "Measles Virus Vaccine–Infected Tumor Cells Induce Tumor Antigen Cross-
Presentation by Human Plasmacytoid Dendritic Cells"....................................................................... 100

A. Résultats principaux ................................................................................................................ 100
B. Article ...................................................................................................................................... 101
VIII. Discussion .................................................................................................................................... 130
IX. Perspectives : ............................................................................................................................... 141
X. Références ................................................................................................................................... 147
XI. Annexe 1: "Antitumor Virotherapy by Attenuated Measles Virus (MV)" ................................... 173
XII. Annexe 2: "Attenuated measles virus used as an oncolytic virus activates myeloid and
plasmacytoid dendritic cells ................................................................................................................ 191
XIII. Annexe 3: Brevet MV-ΔC ............................................................................................................. 195