IMPACT DES INHIBITEURS DE LA VOIE mTOR SUR LA

UNIVERSITE DE FRANCHE-COMTE
UFR SCIENCES MEDICALES ET PHARMACEUTIQUES DE BESANCON
ECOLE DOCTORALE "ENVIRONNEMENT, SANTE"
Thèse en vue de l’obtention du titre de docteur en
SCIENCES DE LA VIE
Discipline: Immunologie
IMPACT DES INHIBITEURS DE LA VOIE mTOR SUR
LA REPONSE IMMUNITAIRE T ANTI-TUMORALE
Présentée et soutenue publiquement le 30 Octobre 2015 par
Laurent BEZIAUD
Sous la direction de M. le Professeur Olivier ADOTEVI
JURY
Docteur Nathalie BONNEFOY, Université de Montpellier Rapporteur
Docteur Christophe CAUX, Université de Lyon 1 Rapporteur
Professeur Philippe SAAS, Université de Franche-Comté, Besançon Examinateur
Docteur Corinne TANCHOT, Université Paris Descartes Examinateur
Professeur Pierre TIBERGHIEN, Université de Franche-Comté, Besançon Examinateur

2

3
REMERCIEMENTS
Ce travail de thèse a été effectué au sein du laboratoire "Interaction Hôte-Greffon-
Tumeur et Ingénierie Cellulaire et Génique" de l'unité UMR1098. Je tiens ainsi à remercier le
Professeur Philippe SAAS et le Professeur Christophe BORG qui m'ont accueilli au sein de
leur équipe.
Je souhaite également témoigner ma reconnaissance aux membres du jury qui m'ont
fait l'honneur d'accepter de juger de ce travail. Merci en particulier au Docteur Nathalie
BONNEFOY et au Docteur Christophe CAUX qui ont consacré de leur temps à la lecture de
ce manuscrit et à l'évaluation de la qualité du travail effectué durant cette thèse. Merci
également au Professeur Pierre TIBERGHIEN d'avoir présidé ce jury de thèse.
Je souhaite remercier la Ligue Nationale Contre le Cancer pour leur soutien financier
en dernière année qui m'a permis de finaliser cette thèse.
Je remercie tout particulièrement mon directeur de thèse, le Professeur Olivier
ADOTEVI, qui m'a guidé pendant ces quatre années de thèse. Je le remercie pour son soutien,
la confiance qu'il m'a accordée en me faisant venir de Paris, puis tout au long de la thèse, son
enthousiasme et sa bonne humeur. Tu as toujours été présent durant ces quatre années, et m'as
toujours poussé vers le haut. J'ai beaucoup appris à tes côtés, et je sors grandis de cette thèse
grâce toi.
Je tiens également à remercier le Docteur Corinne TANCHOT qui a accepté de faire
partie de mon jury de thèse, mais plus particulièrement pour m'avoir fait découvrir le monde
de la recherche. Tu m'as fait aimer la recherche et l'Immuno, et surtout tu m'as toujours
soutenu et as tout fait pour m'aider à entrer en thèse. C'était important pour moi que tu sois
présente le jour de ma thèse.
Je tiens à adresser toute ma gratitude aux personnes qui m'ont permis de mener à bien
ces travaux de recherche. Je souhaite remercier en particulier Caroline, la grande chef de la
Plateforme. En plus de gérer les prélèvements, tu as toujours été là pour me donner des
conseils en cytométrie, et surtout tu as toujours été une épaule pour m'écouter et discuter
quand j'en avais besoin. Et en prime, toujours un petit chocolat pour moi. Je remercie
également Yann, le grand chef conseiller des thésards. Tu es toujours de bons conseils, et as
toujours une réponse à nos questions. J'ai énormément apprécié ta bonne humeur et ton
humour, même si on ne comprend pas toujours tes blagues! Je souhaite également remercier
Lise, la grande chef du L0. Merci de ton aide précieuse pour les innombrables Elisa
simultanés, et surtout c'était toujours agréable de te voir pour discuter au bureau.
Une petite pensée pour la relève, Elodie LMJ, qui entre en thèse et donne un petit coup
de main pour finaliser ce projet mTOR après mon départ. Merci de ta gentillesse, je ne suis
plus ton maître maintenant, c'est à toi de devenir la boss. Bon courage pour ta thèse, tout ira
bien, tu as le potentiel mais arrête d'être trop gentille!

4
Je souhaite également remercier tous les membres du labo que j'ai pu côtoyer dans le
laboratoire et qui m'ont toujours encouragé et permis de travailler dans une super ambiance:
Jeremy le footballeur, tu as toujours le mot pour rire et m'as permis de toucher encore le
ballon à Besançon. Jeanne ma voisine, ma fournisseuse officielle de chocobons. Sindy, qui
aime se déguiser sans lunettes pour ne pas que je la retrouve au labo. Fanny, sans qui je ne
pourrais rentrer le weekend à Créteil. Sans oublier Carron, Geoffrey, Adam, Clémentine,
Kiki, Claire, Chantal de l'anim, Idir, JMC, Elodie BR, Marie, Laurie S, Afag, JR, Kamal,
Marine, Tristan, Sabéha, Eléonore, Gaëlle, Adeline R, Anne Dup', Patricia, Sarah, Laurie R,
Francis, Adeline B, Charline T…
C'est également important pour moi de remercier les anciens thésards que j'ai côtoyé,
qui sont mes amis et qui ont été mes mentors. Romain "Jobs", la star de l'UMR, qui m'a
énormément aidé et conseillé dans cette dernière ligne droite. Magalie, à qui j'ai succédé et
qui a été mon modèle. J'espère avoir fait aussi bien que toi. Charline, qui m'a appris beaucoup
de manips in vitro, et que j'ai toujours appelé à l'aide en cas d'oubli. Merci de ta sympathie.
Enfin, les thésards de mes anciens labo, Sara qui a toujours été de bons conseils, même de
loin, et mon grand ami Fédérico, que j'admire et qui a toujours été là quand il le fallait, et sans
qui je n'aurai jamais pu venir à Besançon. C'est grâce à toi que j'ai pu réaliser cette thèse.
Je souhaite également remercier tous mes proches hors du labo, qui m'ont également
aidé, au moins par leur présence, et par les bons moments passés ensembles, agréables durant
les difficiles années de thèse. Une petite pensée pour mes amis de Créteil, les Gibbons. La
Brèche m'a vraiment manqué. Je pense également à mes amis de Fac, les B3 et leur entourage,
ainsi que mes amis du master ITB, et mon amie Nathalie, qui m'a touché en réussissant à
venir de loin pour assister à la thèse. Enfin, merci à ma mère qui a toujours été là quand il le
fallait, et une pensée pour Bà, qui restera toujours dans un coin de ma tête.
A Emilie, mon bras droit au labo et amie. Je n'oublierai pas les bons moments de
rigolade au labo qui m'ont permis de tenir bon durant les moments difficiles. Quelques
missions resteront mythiques. Merci de ton soutien constant. Notre amitié sincère a été une
belle découverte durant cette thèse. J'espère que tu garderas un bon souvenir de mon passage
au labo et ne me remplaceras pas trop vite…!
Enfin, je remercie du fond du cœur Laura, ma deuxième moitié, avec qui j'ai partagé
ce projet de bout en bout, et bien plus. Merci de ton aide, de ta présence et de ton soutien, que
ce soit durant les bons moments ou les périodes difficiles. Tu m'as beaucoup apporté, tant
professionnellement que personnellement, et m'as permis d'arriver au bout de cette thèse.
Mais ce n'est que le début du chemin. TVB. A toi de jouer maintenant, la suite est entre de
bonnes mains!
Merci.

5
RESUME
La voie de signalisation mTOR (mammalian Target Of Rapamycin) joue un rôle central
dans la croissance cellulaire, le métabolisme, et l’homéostasie des lymphocytes T (LT). Lors de la
transplantation d'organes, l'administration de rapamycine, un inhibiteur de mTOR (mTORi),
bloque l'activation des LT et promeut la polarisation des lymphocytes T CD4 régulateur (Treg). En
cancérologie, des mTORi sont utilisés pour leur action inhibitrice sur la prolifération et
l'angiogenèse tumorales. Cependant l'immunosuppression via l’induction de Treg nécessaire à la
prévention du rejet de greffe pourrait être délétère pour la réponse anti-tumorale. Notre hypothèse
est que l’efficacité clinique des mTORi serait également dépendante de la modulation de
l’immunité adaptative T induite par ces traitements chez les patients atteints de cancer.
Au cours de cette thèse, nous avons abordé cette question immunologique dans une
cohorte prospective de patients atteints de cancer rénal métastatique (mRCC) traités par
évérolimus. L'analyse du taux de Treg et de la réponse spontanée T CD4 Th1 anti-tumorale (anti-
télomérase TERT) par Elispot-IFN-g a été effectuée au moment de l'inclusion des patients et tous
les deux mois après le début du traitement. Nous avons observé chez la majorité des patients une
augmentation du taux de Treg après traitement par évérolimus. Ces Treg expriment Hélios,
suggérant un phénotype Treg naturel. La fréquence et la qualité de la réponse Th1 anti-TERT sont
également augmentées suite au traitement. Nous avons montré que conjointement ces deux
paramètres immunologiques corrèlent avec l’efficacité clinique du traitement. Les patients
présentant précocement une diminution des Treg associée à une augmentation des Th1 anti-TERT
ont une meilleure survie par rapport aux patients dont les paramètres immunitaires ne variaient
pas, ou variaient dans une même direction (13,2 mois vs 8 et 4 mois). De plus, au moment de la
progression la plupart des patients perdaient leur réponse Th1 anti-TERT, et cet effet était associé
à une augmentation des Treg. Les Treg traités par mTORi in vitro inhibent plus fortement la
prolifération de LT allogéniques, par un mécanisme contact dépendant. Par l'utilisation d'anticorps
monoclonaux déplétant les LT chez la souris et par l'utilisation de souris DEREG, nous avons
montré que la présence de Treg in vivo altère l’efficacité anti-tumorale des mTORi, par un
mécanisme impliquant l’inhibition des réponses T CD8 anti-tumorales. En conséquence,
l’efficacité des mTORi a pu être augmentée par sa combinaison avec des agents bloquant les Treg.
En addition, l’administration de temsirolimus améliore l’efficacité anti-tumorale d’un vaccin
thérapeutique, en favorisant la différenciation des LT CD8 anti-tumoraux centraux mémoires
(CD62L+CD127+) et précurseurs mémoires (CD127+KLRG1lo) induits par la vaccination.
En conclusion, ces études ont montré pour la première fois le rôle de l’immunité T anti-
tumorale sur l’efficacité clinique des mTORi et soulignent ainsi l’intérêt potentiel de combiner les
mTORi avec des immunothérapies anti-tumorales.