F.LASOUDRIS-Thèse version définitive.

Université Paris-Est Créteil-Val de Marne
UFR Sciences de la Vie et de la Santé
THESE
Pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITE PARIS-EST
Discipline : Aspects Moléculaires et Cellulaires de la Biologie
Présentée et soutenue publiquement par
Fanette LASOUDRIS
le 25 mars 2011
Immunosuppression associée à l’enzyme
Interleukin-4 induced gene 1 (IL4I1):
Régulation de l’expression dans les cellules humaines et rôle dans
l’échappement tumoral à la réponse immune dans un modèle murin.
Directeur de Thèse :
Monsieur le Professeur Philippe GAULARD
Co-Directeur de Thèse :
Madame le Docteur Valérie MOLINIER-FRENKEL
JURY
Monsieur le Professeur Eric TARTOUR Président du Jury
Madame le Docteur Armelle PREVOST-BLONDEL Rapporteur
Monsieur le Docteur Pierre LANGLADE-DEMOYEN Rapporteur
Madame le Docteur Flavia CASTELLANO Examinateur
Monsieur le Professeur Philippe GAULARD Directeur de Thèse
Madame le Docteur Valérie MOLINIER-FRENKEL Co-Directeur de Thèse

1
« C’est ce que je fais qui m’apprend ce que je cherche »
Pierre Soulages, peintre de « l’OutreNoir », 1953
"La souris est un animal qui, tué en quantité suffisante
et dans des conditions contrôlées, produit une thèse de doctorat."
Woody Allen, réalisateur

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REMERCIEMENTS
Je remercie vivement le Professeur Eric TARTOUR d’avoir accepté la présidence de
ce jury. Je remercie les Docteurs Pierre LANGLADE-DEMOYEN et Armelle PREVOST-
BLONDEL pour avoir accepté d’évaluer ce manuscrit. Je remercie également Armelle
pour ses conseils avisés durant les 4 années de collaboration.
Le travail présenté dans ce manuscrit a été réalisé à Créteil au sein de l’unité
INSERM U955 équipe 09 dirigée par le Pr Philippe GAULARD auquel j’adresse un grand
merci pour m’avoir accueillie et encadrée durant ce travail.
Je remercie également les membres de l’Association pour la Recherche
Thérapeutique, Génétique et Immunologique dans les Lymphomes (ARTGIL) pour avoir
accepté de financer les six derniers mois de ma thèse.
Je remercie mes directrices de thèse les Docteurs Flavia CASTELLANO et Valérie
MOLINIER-FRENKEL pour avoir cru en cette petite étudiante motivée et terriblement
anxieuse, arrivée il y a maintenant 6 ans. Malgré quelques divergences, vous m’avez
soutenue et guidée dans cette épreuve quotidienne qu’est la thèse, je ne pourrai jamais
assez vous remercier pour tout ce que vous avez fait pour moi.
Je remercie le Professeur Karen LEROY, les Docteurs Christiane COPIE-
BERGMAN, Nicolas ORTONNE et l’ensemble de l’U955 équipe 09 pour leurs conseils
avisés lors des réunions d’équipe. Je remercie Nadine MARTIN, Maryse BAIA et Céline
COUSIN pour leur amitié, leurs conseils et leur aide technique dans de nombreuses
expériences. Je remercie également Tiphanie AUGUSTE pour sa capacité à me faire
relâcher la pression à 13h. Bon courage à toi pour ta thèse.
Un grand merci à tous les membres des plateformes animalerie et cytométrie de
l’IMRB, Sophia BALUSTRE, Adeline HENRI et Aurélie GUGUIN qui ont su me guider et
m’aider dans mon apprentissage de la recherche. Elles sont toutes les trois devenues des
amies. Merci à vous les filles.

3
Je remercie particulièrement le Docteur Chrystelle GUITER pour avoir été un
soutien inconditionnel depuis mes premiers pas dans le laboratoire. D’une collègue, tu es
très vite devenue une amie et un soutien dans mes nombreuses périodes de doute et
d’incertitudes. Prends soin de toi.
Je ne saurai assez remercier deux personnes qui me sont devenues très chères ; le
Docteur Marion TRAVERT et Anne DUMAINE. Dans ces derniers temps si difficiles, vous
avez été ma bouée de sauvetage au sein du laboratoire et dans la vie de tous les jours.
Vous avez su me comprendre et anticiper les moments de solitude. Merci les filles,
j’attends le prochain « rose paradis » avec impatience !!
Je remercie également les anciens du labo qui en sont partis : Les Docteurs Jeanine
MARQUET, Yenlin HUANG et Coralie CHAISE pour leur précieux conseils et leur amitié.
Coralie, malgré les 800 Km qui nous séparent, tu as su m’épauler dans les derniers
moments de la thèse. Je ne saurai assez te remercier pour ta sincère amitié, tes horribles
chansons qui me manquent chaque jour un peu plus, nos longues conversations
téléphoniques et bien sûr pour Carbone.
Un grand merci à mes meilleure amies Lydie TRIVELLATO et Gaëlle LACOUR qui
ont su égayer mes moments de détente et supporter mes crises d’angoisse.
Je ne saurai finir sans remercier ma famille sans qui tout ceci n’aurait jamais été
possible. A mes parents Aline et Louis, merci à vous pour vos sacrifices, votre écoute,
votre sagesse. Votre soutien sans faille pour vos filles, vous fait sans doute passer un
énième examen avec moi et je vous en serai toujours reconnaissante. A mes sœurs
Juliette et Camille-Charlotte qui croient en moi plus que moi-même et qui veillent
toujours sur leur petite sœur. Merci d’être là pour moi. Une spéciale dédicace à mon beau-
frère Laurent LALOUX qui a su me « pistonner » pour arriver là ou j’en suis. Je remercie
également ma belle-sœur Betty EMATCHOUA pour sa gentillesse et son écoute attentive
à mes plaintes. Une dédicace à mes neveux et nièces Eléonore, Aristide, Neela et le
prochain à venir.

4
INTRODUCTION GENERALE.....................................................................................................................9
I-IMMUNITE ANTI-TUMORALE..............................................................................................................10
A. L A THEORIE DE L ’I MMUNOSURVEILLANCE ..................................................................................................10
B. L ES ACTEURS DE LA REPONSE ANTI - TUMORALE ..........................................................................................12
1. La réponse innée.......................................................................................................................................12
2. La réponse adaptative..............................................................................................................................18
3. Populations lymphocytaires T non conventionnelles...........................................................................24
II-MECANISMES D’ECHAPPEMENT A LA REPONSE IMMUNITAIRE ANTI-TUMORALE.......27
A. « I MMUNOEDITING » OU IMMUNOSELECTION : LA THEORIE DES TROIS E...................................................27
B. L ES MECANISMES D ’ ECHAPPEMENT MIS EN PLACE PAR LES CELLULES TUMORALES ..................................31
1. Mécanismes limitant la détection des tumeurs.....................................................................................31
2. Mécanismes inhibant les fonctions du système immunitaire. ............................................................35
III-LES ENZYMES IMMUNOSUPPRESSIVES........................................................................................56
A. L E METABOLISME DE L ’ ARGININE : ARGINASES ET SYNTHETASES DE L ’ OXYDE NITRIQUE . ....................56
1. Les arginases (Arg)...............................................................................................................................57
2. Les synthétases de l’oxyde nitrique (NOS)...........................................................................................61
3. Coopération de l'Arg I et de iNOS dans l'immunosuppression..........................................................64
B. M ETABOLISME DU TRYPTOPHANE : L ’I NDOLEAMINE 2,3-D IOXYGENASE (IDO) ........................................66
1. Structure de la protéine IDO....................................................................................................................67
2. Fonctions de la protéine IDO...................................................................................................................69
B. M ETABOLISME DE LA PHENYLALANINE : I NTERLEUKINE 4- INDUCED GENE 1.........................................74
1. Les oxydases des L-acides aminés.......................................................................................................74
2. L’enzyme Interleukin 4-induced gene 1 (IL4I1.)...................................................................................77
D. A UTRES ACIDES AMINES IMPLIQUES DANS L ’ IMMUNOSUPPRESSION : L- CYSTEINE , L- GLUTAMINE ET L-
HISTIDINE ..........................................................................................................................................................83
IV-OBJECTIFS DE TRAVAIL ....................................................................................................................85
RESULTATS..................................................................................................................................................87
I-DICHOTOMIE D’EXPRESSION ET D’ACTIVATION DE LA PROTEINE IL4I1...........................88
II-ROLE IMMUNOMODULATEUR DE LA PROTEINE IL4I1 DANS LE DEVELOPPEMENT
TUMORAL...................................................................................................................................................102
A. M ISE EN PLACE D ’ UN MODELE D ’ ETUDE DE L ’ EXPRESSION D ’IL4I1 PAR LA TUMEUR ..............................102
III-ETUDE STRUCTURE/FONCTION DE LA PROTEINE IL4I1.......................................................138
A. I NTRODUCTION ..........................................................................................................................................138
B. M ATERIELS ET METHODES .........................................................................................................................139
1. Mutagenèse dirigée de la protéine IL4I1.............................................................................................139
2. Transformation bactérienne...................................................................................................................140
3. Extraction plasmidique et Séquençage de l’ADN obtenu.................................................................140
4. Lignée cellulaire et transfection des plasmides mutés dans les cellules B16GP33.....................140
5. Caractérisation de l’expression d’IL4I1 dans les clones développés..............................................141
6. Caractérisation de l’activité enzymatique de la protéine IL4I1 exprimée.......................................142
C. R ESULTATS ................................................................................................................................................143
1. Développement des mutants IL4I1.......................................................................................................143
2. La sécrétion des mutants DeltaPS, E478A et le double mutant R129A/E478A est diminuée....145
3. Les mutations DeltaPS, E478A et la double mutation R129A/E478A modifient l'activité de la
protéine IL4I1...............................................................................................................................................146
4. Tous les mutants présentent un défaut de cinétique de sécrétion..................................................147
D. C ONCLUSION ..............................................................................................................................................148