• Langue : Français
• Discipline : Sciences de la vie et de la santé
• Identifiant : 2025ULILS061
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 04/12/2025

Résumé en langue originale

Objectifs/Hypothèse. La greffe d’îlots est une thérapie validée du diabète de type 1, mais la masse d’îlots greffée ne garantit pas une fonction optimale du greffon, soulignant l’hétérogénéité fonctionnelle des préparations. La fonction primaire du greffon (FPG) chez l'homme, définie par le BETA-2 score évalué un mois après la dernière greffe, est un bon prédicteur des résultats cliniques à long terme. Dans cette étude, nous avons d'abord étudié l'association entre la FPG et notre contrôle qualité in vivo chez la souris (QIVIPA), puis nous avons émis l’hypothèse que le niveau d’expression de NKX6.1, un régulateur maître de l’identité et de la fonction des cellules ?, pourrait être un biomarqueur prédicteur de la fonction des îlots après greffe chez la souris et chez l'homme, et des résultats cliniques à long terme.Méthodes. Nous avons exploré la relation entre la fonction du greffon chez les souris QIVIPA (peptide C humain/glycémie, hCP/gly) et la fonction du greffon chez l'homme (peptide C à J7 après greffe (?CP) et FPG un mois après la dernière greffe). Des données préliminaires et des données RNA-seq nous ont permis de sélectionner le gène NKX6.1 comme biomarqueur potentiel de la fonction des îlots après greffe. Le nombre de copies d'ARNm NKX6.1, a été quantifié par PCR digitale dans 114 préparations cliniques, pour étudier la relation avec la fonction du greffon chez la souris QIVIPA, la FPG chez l'homme, et les résultats cliniques sur 10 ans. Les profils transcriptomiques et la consommation d'oxygène ont été comparés entre les îlots NKX6.1-haut et NKX6.1-bas. Pour finir, la sécrétion d’insuline stimulée par le glucose (GSIS), et la fonction in vivo chez la souris, ont été étudiées après extinction ciblée de NKX6.1 par lentivirus-shARN dans des îlots avant greffe, et par induction non spécifique par la silymarine, pour mettre en évidence un lien direct.Résultats. D'abord, le taux de hCP/gly moyen chez la souris était significativement corrélé au ?CP chez l'homme (p = 0,002), et significativement plus élevé chez les patients avec une bonne FPG vs. FPG sous-optimale (p = 0,036). Ensuite, le nombre de copies NKX6.1 dans les îlots avant greffe, était significativement corrélé avec la fonction du greffon chez la souris, indépendamment du volume, de la pureté et de la viabilité des îlots (p < 0,001), et significativement plus élevé chez les patients avec une bonne FPG (p = 0,007). Une courbe ROC a démontré la valeur ajoutée de NKX6.1, comparé au volume d’îlots seul, pour prédire la FPG (test de Delong, p < 0,001). Un modèle de Cox multivarié, a montré que le nombre total de copies de NKX6.1 était corrélé avec le succès de greffe (HR ajusté [IC95 %] : 0,63 [0,43 ; 0,92], p < 0,017) et l'insulino-indépendance (HR ajusté [IC95 %] : 0,70 [0,52 ; 0,93], p < 0,01) après 10 ans. Les préparations NKX6.1-haut, ont présenté une expression significativement augmentée d'un groupe de gènes associés aux cellules ?, et une expression significativement réduite des groupes de gènes délétères à la fonction des îlots, accompagnées d'une respiration basale et une production d'ATP significativement meilleures, par rapport aux préparations NKX6.1-bas. L’extinction ciblée de NKX6.1 dans des îlots humains avant greffe, a altéré significativement la GSIS in vitro (p = 0,020) et a entraîné un déclin progressif de la fonction chez la souris (p = 0,037). À l’inverse, l'induction de NKX6.1 par la silymarine a amélioré significativement la fonction in vivo (p = 0,028).Conclusions/Interprétation. La fonction des îlots in vivo chez la souris est corrélée à la fonction chez l'homme, mais les résultats ne sont pas disponibles avant la libération clinique. En revanche, le nombre de copies d'ARNm du biomarqueur NKX6.1 mesuré dans les îlots avant greffe, pourrait constituer un critère complémentaire de libération, afin d’améliorer la qualité fonctionnelle des préparations cliniques, en particulier lorsque la masse d’îlots n’est pas suffisante.

Résumé traduit

Objectives/Hypothesis. Islet transplantation is a validated therapy for type 1 diabetes, but the transplanted islet mass does not always guarantee optimal graft function, highlighting the functional heterogeneity of preparations. The primary graft function (PGF) in humans, defined by the BETA-2 score evaluated one month after the last transplant, is a strong predictor of long-term clinical outcomes. In this study, we first investigated the association between PGF and our in vivo mouse quality control assay (QIVIPA), then hypothesized that the expression level of NKX6.1, a master regulator of ?-cell identity and function, could serve as a predictive biomarker of islet function after transplantation in both mice and humans, and of long-term clinical outcomes.Methods. We explored the relationship between graft function in QIVIPA mice (human C-peptide/glycemia ratio, hCP/gly) and graft function in humans (C-peptide on day 7 post-transplantation (?CP) and PGF one month after the last transplant). Preliminary data and RNA-seq analyses led us to select NKX6.1 as a potential biomarker of post-transplant islet function. The NKX6.1 mRNA copy number was quantified by digital PCR in 114 clinical preparations to study its relationship with graft function in QIVIPA mice, PGF in humans, and 10-year clinical outcomes. Transcriptomic profiles and oxygen consumption rates were compared between NKX6.1-high and NKX6.1-low islet preparations. Finally, glucose-stimulated insulin secretion (GSIS) and in vivo graft function in mice were assessed after targeted NKX6.1 knockdown using lentiviral shRNA in islets prior to transplantation, and after nonspecific induction with silymarin, to demonstrate a direct causal link.Results. The mean hCP/gly ratio in mice was significantly correlated with ?CP in humans (p = 0.002) and was significantly higher in patients with good PGF compared to those with suboptimal PGF (p = 0.036). The NKX6.1 copy number in islets before transplantation was significantly correlated with graft function in mice, independently of islet volume, purity, and viability (p < 0.001), and was significantly higher in patients with good PGF (p = 0.007). ROC curve analysis demonstrated the added predictive value of NKX6.1 compared with islet volume alone for predicting PGF (DeLong test, p < 0.001). A multivariate Cox model showed that the NKX6.1 copy number was correlated with graft success (adjusted HR [95% CI]: 0.63 [0.43-0.92], p = 0.017) and insulin independence (adjusted HR [95% CI]: 0.70 [0.52-0.93], p < 0.01) over 10 years. NKX6.1-high preparations showed significantly higher expression of ?-cell-associated gene sets and significantly lower expression of gene sets detrimental to islet function, along with significantly higher basal respiration and ATP production compared with NKX6.1-low preparations. Targeted NKX6.1 silencing in human islets prior to transplantation significantly impaired GSIS in vitro (p = 0.020) and led to progressive graft failure in mice (p = 0.037). Conversely, NKX6.1 induction by silymarin significantly improved in vivo graft function (p = 0.028).Conclusions/Interpretation. In vivo islet function in mice correlates with graft function in humans, but results are only available after clinical transplantation. In contrast, quantification of NKX6.1 mRNA copy number in islets before transplantation could serve as a complementary release criterion to improve the functional quality of clinical islet preparations, particularly when islet mass is insufficient.