Gregoire-Gauthier_Joelle_2014_these - Papyrus

Université de Montréal
Immunorégulation de la réaction du greffon contre l’hôte (GvHD) dans un modèle murin
xénogénique : le rôle des immunoglobulines intraveineuses (IVIG)
par
Joëlle Gregoire-Gauthier
Département de microbiologie, infectiologie et immunologie
Faculté de médecine
Thèse présentée à la Faculté des études supérieures
en vue de l’obtention du grade de doctorat
en microbiologie et immunologie
Août 2014
© Joëlle Gregoire-Gauthier, 2014

Université de Montréal
Faculté des études supérieures
Cette thèse intitulée :
Immunorégulation de la réaction du greffon contre l’hôte (GvHD) dans un modèle murin
xénogénique : le rôle des immunoglobulines intraveineuses (IVIG)
présentée par :
Joëlle Gregoire-Gauthier
a été évaluée par un jury composé des personnes suivantes :
Carolina Alfieri
président-rapporteur
Elie Haddad
directeur de recherche
Martin Guimond
membre de jury
Renée Bazin
examinateur externe
Nathalie Arbour
représentant du doyen

iii
Résumé français et mots clés
La réaction du greffon contre l’hôte (GvHD) est une complication majeure de la transplantation de
cellules souches hématopoïétiques (HSCT). Les traitements de prophylaxie contre le développement de
la GvHD reposent essentiellement sur l’utilisation d’agents immunosuppresseurs, ce qui contribue à
ralentir la reconstitution immunitaire post-greffe et à prolonger la durée de l’état immunosupprimé des
patients. Le développement de prophylaxie pour la GvHD à base d’agents immunomodulateurs est
ainsi privilégié. À l’aide d’un modèle murin xénogénique chez les souris NOD/scid-IL2rγ-/- (NSG), on
a étudié le potentiel immunomodulateur des immunoglobulines intraveineuses (IVIG) dans la
prévention de la GvHD, ainsi que leurs effets sur la qualité et la cinétique de la reconstitution
immunitaire. On a déterminé qu’un traitement hebdomadaire d’IVIG peut effectivement réduire
l’incidence de la GvHD, ainsi que la mortalité qui y est reliée, avec une efficacité similaire à celle
obtenue avec la cyclosporine A, un immunosuppresseur couramment utilisé dans la prophylaxie de la
GvHD. Par ailleurs, on a déterminé que le mécanisme d’action des IVIG dans la réduction de la GvHD
est distinct de celui des immunosuppresseurs. De plus, on a démontré que les IVIG induisent
l’expansion et l’activation des cellules NK présentes au sein du greffon, lesquelles sont nécessaires
pour l’obtention de l’effet protecteur des IVIG contre le développement de la GvHD, et sont
dépendantes de la présence de lymphocytes T activés. Grâce à un modèle murin humanisé, on a
également démontré que le traitement hebdomadaire d’IVIG induit un délai transitoire de la
reconstitution humorale, ce qui n’affecte toutefois pas la qualité globale de la reconstitution
immunitaire. Ces résultats mettent cependant en doute la pertinence de l’utilisation des IVIG dans les
protocoles cliniques de prophylaxie de la GvHD, puisque les immunosuppresseurs seront toujours
utilisés, et qu’on a démontré que les IVIG ont besoin de lymphocytes T activés afin de prévenir
efficacement le développement de la GvHD.
Mots clés : GvHD, IVIG, cellules NK, souris NSG, immunomodulation, modèle murin xénogénique,
modèle murin humanisé, reconstitution immunitaire

iv
Abstract and keywords
Graft-versus-Host Disease (GvHD) is a major complication following hematopoietic stem cell
transplantation (HSCT). Prophylactic treatments for the prevention of GvHD rely mostly on the use of
immunosuppressors, which contribute to inhibit the patient’s immune reconstitution and prolong their
immunosuppressed state. Development of immunomodulator-based prophylactic treatments is
therefore preferred. Using NOD/scid-IL2rγ-/- mice, we developed a xenogeneic mouse model to assess
the immunomodulatory potential of intravenous immunoglobulins (IVIG) for the prevention of GvHD,
along with assessing their effect on the kinetics and the quality of the immune reconstitution in mice.
We determined that weekly IVIG treatments reduced the incidence of GvHD and its related mortality.
The effectiveness of IVIG for the prevention of GvHD was similar to that of cyclosporine A, an
immunosuppressive drug routinely used for the prophylactic treatment of GvHD. Furthermore, we
demonstrated that IVIG has a mechanism of action that is different from that of immunosuppressors.
IVIG induce the expansion and activation of NK cells from the graft, which is mandatory for the
preventive effect of IVIG on GvHD development. Furthermore, this IVIG-induced expansion and
activation of NK cells require the presence of activated T lymphocytes. Using our humanized mouse
model, we have also demonstrated that weekly IVIG treatments cause a transient delay of the humoral
reconstitution, but do not affect the overall quality of the immune reconstitution. We have
demonstrated that activated T lymphocytes are mandatory for the effective expansion and activation of
NK cells, which in turn are essential to the IVIG-induced prevention of GvHD, and
immunosuppressors will always be part of the prophylactic regimen of GvHD, therefore shining a
doubt on the usefulness of adding IVIG to the prophylactic treatments for the prevention of GvHD.
Keywords: GvHD, IVIG, NK cells, NSG mice, immunomodulation, xenogeneic mouse model,
humanized mouse model, immune reconstitution

v
Table des matières
Liste des tableaux .................................................................................................................................. viii
Liste des figures ....................................................................................................................................... ix
Liste des sigles et abréviations ................................................................................................................. xi
Dédicace ................................................................................................................................................. xx
Remerciements ...................................................................................................................................... xxi
Chapitre 1 Introduction ....................................................................................................................... 1
1.1 Mise en contexte ....................................................................................................................... 2
1.2 Les greffes de cellules souches hématopoïétiques .................................................................... 2
1.2.1 Le traitement de conditionnement pré-greffe................................................................... 5
1.2.2 Sources de cellules souches pour les HSCT .................................................................... 8
1.2.3 Reconstitution immunitaire post-greffe ........................................................................... 9
1.2.4 Les cellules NK .............................................................................................................. 10
1.3 Réaction du greffon contre l’hôte ........................................................................................... 12
1.3.1 Description de la réaction .............................................................................................. 13
1.3.2 Déroulement de la réaction en trois temps ..................................................................... 14
1.3.3 L’effet GvL .................................................................................................................... 18
1.3.4 La prophylaxie de la réaction du greffon contre l’hôte .................................................. 20
1.4 Les immunoglobulines intraveineuses .................................................................................... 22
1.4.1 Description du produit ................................................................................................... 23
1.4.2 Administration du produit .............................................................................................. 24
1.4.3 Applications du produit acceptées par la FDA .............................................................. 24
1.4.4 Les IVIG et leurs récepteurs .......................................................................................... 26
1.4.4.1 Les FcγRs .................................................................................................................... 28
1.4.4.2 Les récepteurs Siglec .................................................................................................. 29
1.4.4.3 Les récepteurs lectine de type C ................................................................................. 30
1.4.4.4 Les FcRn ..................................................................................................................... 30
1.4.5 Les fragments des IVIG ................................................................................................. 32
1.4.5.1 Le fragment F(ab’)2 de l’IgG....................................................................................... 32
1.4.5.2 Le fragment Fc de l’IgG ............................................................................................. 33
1.4.6 Mécanisme anti-inflammatoire FcγRIIb-dépendant des IVIG ....................................... 34
1.4.7 Dimères d’IVIG ............................................................................................................. 37