• Langue : Anglais
• Discipline : Immunopathologie
• Identifiant : 2023ULILS038
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 21/11/2023

Résumé en langue originale

L'hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est désormais la principale cause de mortalité liée à la maladie chez les patients atteints de sclérodermie systémique (SSc). Deux écueils émergent pour améliorer son pronostic :• d'une part, une physiopathologie mal élucidée. A l'inverse des composantes immunologiques et fibrosantes de la SSc dont la physiopathologie et les interactions ont fait l'objet de plusieurs études, peu de travaux se sont intéressés aux relations entre immunité et vaisseau dans cette pathologie.• d'autre part, une prise en charge limitée par une importante hétérogénéité clinique, des stratégies diagnostiques sous-optimales et des options thérapeutiques restreintes (reposant principalement sur des traitements vasodilatateurs)Au cours de ce travail de thèse, notre objectif était d'identifier de nouveaux biomarqueurs associés à l'HTAP-SSc, afin de générer de nouvelles hypothèses physiopathologiques, d'améliorer la caractérisation clinique des patients, et d'ouvrir des pistes thérapeutiques.Pour cela, nous avons exploré le protéome sérique des patients HTAP-SSc à l'aide d'une approche haut débit (SOMAscan), permettant de doser simultanément 1129 protéines non sélectionnées. Au total, 53 protéines étaient différentiellement exprimées par rapport aux patients SSc sans HTAP. Parmi elles, 2 biomarqueurs candidats étaient explorés plus avant du fait de leur intérêt potentiel en termes de pronostic :• Chemerin et son récepteur CMKLR1Parmi les 1129 protéines étudiées, les taux de chemerin (adipokine impliquée dans différents processus inflammatoires, fibrosants et vasculaires) étaient les seuls corrélés aux résistances vasculaires pulmonaires dans 2 cohortes indépendantes. Une étude en single cell RNA sequencing sur poumons HTAP-SSc localisait la production de chemerin au niveau des fibroblastes, des cellules musculaires lisses artérielles pulmonaires (CML-AP)/péricytes et des cellules mésothéliales. En immunofluorescence confocale, la présence de chemerin n'était pas détectée au niveau pulmonaire ; mais son récepteur CMKLR1 était surexprimé par les CML-AP. Le sérum de patients SSc-HTAP accentuait la prolifération des CML-AP, et cet effet était neutralisé par un inhibiteur de CMKLR1. Ces résultats plaident pour l'implication de l'axe chemerin-CMKLR1 dans le remodelage vasculaire associé à l'HTAP-SSc.• BAFF et le lymphocyte B Plusieurs protéines associées au lymphocyte B (LB) (telles que 2-microglobuline, CXCL13 et BAFF) étaient différentiellement exprimées entre patients SSc avec et sans HTAP dans l'étude par SOMAscan. Pour compléter, nous avons établi un panel de 14 biomarqueurs LB (comprenant 2-microglobuline, facteur rhumatoïde, immunoglobulines (Ig) G, IgA, IgM, BAFF, APRIL, formes solubles (s) des récepteurs TACI et BCMA, sCD21, sCD23, sCD25, sCD27, et CXCL13), dont les associations entre taux sériques et les caractéristiques cliniques de la SSc étaient étudiées au sein de 2 cohortes indépendantes.On mettait en évidence plusieurs corrélations entre différents biomarqueurs LB et les paramètres associés à l'HTAP. En particulier, il existait une forte corrélation entre les taux de BAFF, cytokine essentielle à la survie des LB, et les marqueurs de sévérité de l'HTAP. On démontrait enfin la capacité des LB SSc à produire des médiateurs pro-angiogéniques, suggérant ainsi leur implication dans la microangiopathie associée à la maladie.Les axes chemerin-CMKLR1 et BAFF-LB constituent des candidats biomarqueurs robustes de l'HTAP-SSc, présentant un potentiel diagnostique et pronostique, ouvrant la voie à de nouvelles possibilités thérapeutiques et suggérant des interactions physiopathologiques insoupçonnées entre immunité et vaisseau.

Résumé traduit

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is now the leading cause of disease-related mortality in patients with systemic sclerosis (SSc). Two issues arise to improve its prognosis:• first, its pathogenesis is poorly elucidated. Interactions between the immunological and fibrosing components of SSc have been extensively investigated, but few studies have focused on the relationship between immunity and the vasculature in this disease;• second, its management is hindered by clinical heterogeneity, sub-optimal diagnostic strategies and limited therapeutic options (mostly based on vasodilator treatments).During this PhD project, our objective was to identify new biomarkers associated with SSc-PAH, in order to generate new pathophysiological hypotheses, to improve the clinical characterization of patients, and to open therapeutic avenues.To do this, we mined the serum proteome of SSc-PAH patients using a high-throughput technique (SOMAscan), allowing the simultaneous measurement of 1129 unselected proteins. Overall, 53 proteins were differentially expressed compared to SSc patients without PAH. Among them, 2 candidate biomarkers were further explored:• Chemerin and its receptor CMKLR1Among the 1129 proteins studied, serum levels of chemerin (an adipokine involved in various inflammatory, fibrosing and vascular processes) were the only ones correlated with pulmonary vascular resistance in 2 independent cohorts. A single-cell RNA sequencing study on SSc-PAH lungs localized the production of chemerin within fibroblasts, pulmonary arterial smooth muscle cells (PA-SMC)/pericytes and mesothelial cells. Confocal immunofluorescence did not detect any chemerin staining in the lungs; but its receptor CMKLR1 was overexpressed by PA-SMC. Serum from SSc-PAH patients increased the PASMC proliferation, and this effect was neutralized by a CMKLR1 inhibitor. These results plead for the involvement of the chemerin-CMKLR1 axis in the pathophysiology of SSc-PAH.• BAFF and B cellsSeveral B cell-associated proteins were differentially expressed between SSc patients with and without PAH in the SOMAscan dataset. A panel of 14 B-cell biomarkers (including 2-microglobulin, rheumatoid factor, immunoglobulin (Ig) G, IgA, IgM, BAFF, APRIL, soluble forms (s) of TACI and BCMA receptors, sCD21, sCD23, sCD25, sCD27, and CXCL13) was thus created; and the associations between their serum levels and various SSc characteristics were studied in 2 independent cohorts.Several correlations were observed between different B-cell biomarkers and parameters associated with PAH. Notably, a strong correlation was identified between the levels of BAFF, a cytokine essential for the survival of B cells, and markers of PAH severity. Finally, we demonstrated the capacity of SSc B cells to produce pro-angiogenic mediators, suggesting their contribution to the microangiopathy associated with the disease.The chemerin-CMKLR1 and BAFF-B cell axes are robust biomarker candidates of SSc-PAH, presenting diagnostic and prognostic potential, opening the way to new therapeutic possibilities and suggesting unsuspected pathophysiological interactions between immunity and the vasculature.