Simon MAZALREY

Simon MAZALREY
Mémoireprésentéenvuedel’obtentiondu
grade de Docteur de l'Université de Nantes
sous le sceaudel’UniversitéBretagneLoire
École doctorale : Biologie Santé
Discipline : Aspects cellulaires et moléculaires de la biologie
Spécialité : Biologie des organismes
Unité de recherche : EA 4271 : Immuno-virologie et polymorphisme génétique
Soutenue le 5 octobre 2016
Thèse N° :
Facteurs de pathogenèse au cours des
infections à virus BK : Polymorphisme génétique
viral et réponse immunitaire antivirale
JURY
Rapporteurs : Flore ROZENBERG, PU-PH, Université Paris Descartes
Vincent FOULONGNE, PU-PH, Université de Montpellier
Examinateurs : Antoine TOUZE PU, Université de Tours
Magali GIRAL, PU-PH, Université de Nantes
Directeur de Thèse : Berthe-Marie IMBERT-MARCILLE, PU, Université de Nantes
Co-directeur de Thèse : Céline BRESSOLLETTE-BODIN, MCU-PH, Université de Nantes
Président du jury : Magali GIRAL, PU-PH, Université de Nantes

REMERCIEMENTS
Toutd’abord,jetiensàremercierleprofesseurBerthe-MarieImbertpourm’avoirpermisd’effectuer
ce travail de thèse au sein de son équipe. Merci encore à elle pour avoir su trouver les mots
encourageants dans les moments de doute.
Merci également au docteur Céline Bressollette-Bodinpourm’avoir présenté ce virus passionnant, et
pourtant méconnu, qu’est le polyomavirus BK. Je la remercie bien entendu pour m’avoir encadré
toutaulongdecetravailetm’avoirencouragéàportermesréflexions toujours plus loin.
JeremercieVincentFoulongneetFloreRozenbergd’avoiracceptéd’êtrelesrapporteursdecetravail
dethèseetd’avoirprisletempsdediscuteravecmoidespointslitigieux.
MerciàMagaliGiraletAntoineTouzéd’avoir accepté de participer à ce jury.
Un grand merci également à Cécile Peltier, qui par sa bonne humeur a rendu les longues journées
d’expérimentationmoins monotones. Je la remercie également pour les connaissances techniques
qu’ellem’atransmisestoutaulong de cette thèse.
Je remercie vivement le laboratoire de virologie du CHU de Nantes dans son ensemble. Plus
particulièrement Audrey et Tiphaine pour leur travail en amont sur la biothèque et pour leur
compagnie dans le laboratoire P3 du CHU. Je tiens aussi à remercier Bernard et Sandrine pour leur
aide précieuse sur le séquençage des régions NCCR.
Un grand merci également à Marina Illiaquer,pouravoirpartagéleshautsetlesbasd’unethèseen
même temps que moi.
Enfin, je tiens à remercier mes proches pourm’avoirsoutenusansrelâche etm’avoirfaitreprendre
confiance en moi quand le moral était au plus bas.
Ainsi je remercie chaleureusement ma mère pour sa présence et ses invitations à déjeuner pour me
réconforter.Jeremerciemonpèrepourm’avoirremotivé dans les moments où je perdais pieds. Je
remercie mon colocataire Antoine, pour avoir pu me supporter tout au long de ces années. Enfin je
remercie mes amis, Jean-Christophe, Elodie, Christophe, Donovan, Just, Fabien, Godefroy, Fanny,
Jimmy et Margauxpourleurprésenceetlesmomentsde détentequim’ontpermisdesoufflerun
peu.

Table des Matières
1
LISTE DES FIGURES .......................................................................................................................... 1
LISTE DES TABLEAUX ...................................................................................................................... 3
LISTE DES ABREVIATIONS ............................................................................................................. 4
INTRODUCTION : ............................................................................................................................... 6
RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES ..................................................................................................... 8
A) La famille des Polyomaviridae ..................................................................................................................... 8
A.1 Historique de découverte ............................................................................................................................ 8
A.2Principauxpolyomavirusd’intérêt ............................................................................................................... 9
A.2.a Polyomavirus non-humains .................................................................................................................. 9
A.2.b Polyomavirus humains ....................................................................................................................... 12
B- Le polyomavirus BK : caractéristiques virologiques, épidémiologie, pouvoir pathogène ............................ 14
B.1-Structure de la particule virale ................................................................................................................... 14
B.1.a Le génome viral .................................................................................................................................. 14
B.1.b La capside virale ................................................................................................................................. 15
B.2-Interactions virus-cellule ............................................................................................................................ 18
B.2.a Entrée-décapsidation ......................................................................................................................... 18
B.2.b Réplication et transcription des gènes viraux .................................................................................... 18
B.2.c BKPyV et cycle cellulaire ..................................................................................................................... 24
B.2.d BKPyV et DNA damage response ........................................................................................................ 25
B.2.d BKPyV et pouvoir oncogène ............................................................................................................... 25
B.3 Épidémiologie, transmission ...................................................................................................................... 26
B.3.a Données épidémiologiques ................................................................................................................ 26
B.3.b Modes de transmission ...................................................................................................................... 28
B.4 Pouvoir pathogène ..................................................................................................................................... 29
B.4.a Primoinfection, persistance, réactivation........................................................................................... 29

Table des Matières
2
B.4.b Atteintes tissulaires ............................................................................................................................ 30
C- Cas particulier des infections à BKPyV en transplantation de rein .............................................................. 30
C1 Physiopathologie des infections à BKPyV en transplantation rénale .......................................................... 30
C.2 Monitoring des infections à BKPyV en transplantation rénale .................................................................. 33
C.3 Traitements antiviraux ............................................................................................................................... 35
D La région régulatrice non codante du BKPyV: variabilité génétique, rôle dans la régulation du cycle viral et
dans la pathogénicité ..................................................................................................................................... 38
D.1 Variabilité génétique de la NCCR : formes archétypes, formes réarrangées ............................................. 38
D.2 Interactions NCCR/facteurs de transcription cellulaires ............................................................................ 41
E- La réponse immunitaire anti-BKPyV ........................................................................................................... 46
E.1 La réponse innée ........................................................................................................................................ 46
E.1.b Cellules dendritiques .......................................................................................................................... 46
E.1.c Cellules NK .......................................................................................................................................... 46
E.2 La réponse humorale .................................................................................................................................. 47
E-3 La réponse cellulaire .................................................................................................................................. 50
E.3.aMéthodesd’étudedelaréponselymphocytaireantivirale ............................................................... 50
E.3.b Réponse immunitaire anti BKPyV chez le sujet immunocompétent .................................................. 51
E.3.c Réponse immunitaire anti BKPyV en transplantation de rein ............................................................ 51
E.4Intérêtdel’immunomonitoringdesinfectionsviralesentransplantationd’organe ................................. 55
E.5 Modèle animal de néphropathie à polyomavirus ...................................................................................... 56
OBJECTIFS ......................................................................................................................................... 58
PARTIE EXPERIMENTALE I ......................................................................................................... 59
A) Contexte de la recherche et objectifs ......................................................................................................... 60
B) Matériel et Méthode.................................................................................................................................. 61
B.1 Patients : .................................................................................................................................................... 61
B.2 Cellules épithéliales tubulaires proximales rénales humaines : ................................................................. 61
B.3 Souches de virus BK .................................................................................................................................... 62
B.4Cinétiquesd’infectionsdesHRPTECs: ....................................................................................................... 62
B.4.1 Infection initiale .................................................................................................................................. 62
B.4.2 Transmissionsecondairedel’infection .............................................................................................. 63

Table des Matières
3
B.5 Extraction des acides nucléiques : ............................................................................................................. 63
B.5.1 Urines des patients ............................................................................................................................. 63
B.5.2 Culots cellulaires ................................................................................................................................. 63
B.5.3 Surnageants de culture ...................................................................................................................... 63
B.5.4Extraitsd’ADNdesang total ............................................................................................................... 64
B.6Quantificationdel’ADNduBKPyVparPCRquantitative ........................................................................... 64
B.7 Quantification des ARN viraux précoces (AgT) et tardifs (VP1).................................................................. 65
B.8 Séquençage de la région NCCR : ................................................................................................................ 66
B.8.1 Amplification de la région NCCR......................................................................................................... 66
B.8.2 Clonage de la séquence NCCR : .......................................................................................................... 67
B.8.3 Sélection des sites de fixation au facteur de transcription cellulaires ............................................... 67
C) Résultats .................................................................................................................................................... 69
C.1 Description de la cohorte ........................................................................................................................... 69
C.2 Profils des séquences NCCR in vitro et in vivo. .......................................................................................... 71
C.2.aProfilsdesséquencesNCCRissusdescinétiquesd’infectioninvitro................................................. 71
C.2.bProfilsdesséquencesNCCRissusdescinétiquesd’infection in vivo ................................................. 72
C.3Impactdesréarrangementssurl’activitéréplicativeettranscriptionnelleduBKPyV ............................... 74
C.3.a Cinétique de réplication génomique et transcription des ARNm viraux précoces et tardifs au cours des
cinétiquesd’infection ....................................................................................................................................... 74
C.3.bImpactdesréarrangementssurl’évolutiondelavirémieetsurlasurvenued’une NBKV : .............. 78
D) Conclusion-Discussion ............................................................................................................................... 80
PARTIE EXPERIMENTALE II : ..................................................................................................... 83
ÉTUDE DE LA REPONSE IMMUNITAIRE SPECIFIQUE ANTI-BKPYV DANS UNE
COHORTE PROSPECTIVE DE PATIENTS ADULTES TRANSPLANTES RENAUX. .......... 83
A) Contexte de la recherche et objectifs ......................................................................................................... 84
B) Matériel et méthodes ................................................................................................................................ 85
B.1 Description de la cohorte ........................................................................................................................... 85
B.2 Monitoring des infections à BKPyV ............................................................................................................ 85
B.3 Immunophénotypage lymphocytaire ......................................................................................................... 85
B.4 Cytométrie en flux ...................................................................................................................................... 85