• Langue : Français, Anglais
• Discipline : Sciences de la vie et de la santé
• Identifiant : 2026ULILS101
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 11/03/2026

Résumé en langue originale

Les leucémies aiguës myéloïdes (LAM) sont des hémopathies malignes hétérogènes caractérisées par l'expansion clonale de précurseurs myéloïdes immatures. Malgré les progrès thérapeutiques reposant sur la chimiothérapie intensive et, dans certains cas, la greffe de cellules souches hématopoïétiques, le pronostic reste défavorable en raison d'un taux élevé de rechutes. Ces rechutes sont principalement attribuées à la persistance de cellules leucémiques résiduelles constituant la maladie minimale résiduelle (MRD), capables de survivre aux traitements, d'entrer dans un état peu prolifératif et d'échapper à la surveillance immunitaire.Dans ce contexte, les interactions entre les cellules leucémiques et les lymphocytes T CD8⁺ (LT), jouent un rôle clé. Chez les patients atteints de LAM, les LT présentent un phénotype dysfonctionnel marqué par une altération de leur activation. La signalisation calcique constitue un régulateur central de ces fonctions. Dans les cellules non excitables, l'entrée du calcium repose principalement sur la voie Store-Operated Calcium Entry (SOCE), impliquant les protéines STIM, ORAI et l'activation de NFAT. Dans les LT, cette signalisation est essentielle lors de la formation de la synapse immunologique (SI), mais elle apparaît profondément altérée dans la LAM.L'objectif principal de cette thèse est de caractériser les mécanismes de dysfonction des LT CD8⁺ dans la LAM, en se focalisant sur le rôle de la signalisation calcique ainsi que sur l'influence du microenvironnement leucémique, notamment l'acidification extracellulaire. En parallèle, ce travail vise à analyser les propriétés des cellules impliquées dans la MRD, afin de comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires contribuant à leur résistance et à l'échappement immunitaire.Nos résultats révèlent l'existence d'une signature calcique spécifique des LT CD8⁺ issus de patients atteints de LAM, distincte de celle observée chez des donneurs sains lors de la formation de la SI. Cette signature se traduit par des altérations des dynamiques calciques associées à une activation incomplète des LT et à une diminution de leur potentiel fonctionnel. Pour caractériser finement ces phénomènes, une approche combinant microfluidique et analyse automatisée d'images a été développée, permettant l'étude des conjugats cellulaires et des réponses calciques. De plus, une analyse comparative des réponses calciques en fonction du pronostic du patient, des propriétés de cellules souches ainsi que l'expression des checkpoints immunitaires a été réalisée. Nous avons également montré un impact du pH extracellulaire acide sur l'influx calcique dans les LT.Parallèlement, l'étude des cellules leucémiques issues de patients LAM, capables de persister à long terme dans la moelle osseuse d'un modèle murin xénogreffé, met en évidence des signatures calciques distinctes entre les cellules pré-thérapeutiques et celles qui persistent après traitement. Ces différences suggèrent que des adaptations de la signalisation calcique favorisent la survie et contribuent à la résistance thérapeutique. Enfin, une approche multi-omique d'un modèle murin de MRD, révèle que la persistance repose sur une combinaison de mécanismes génétiques et non génétiques, incluant des états fonctionnels particuliers et des adaptations au microenvironnement.Ce travail met en lumière le rôle central de la signalisation calcique dans la dysfonction des LT CD8⁺ et dans la persistance des cellules responsables de la MRD dans la LAM. En intégrant des approches fonctionnelles, transcriptomiques et multi-omiques, il souligne l'importance des interactions entre le système immunitaire et les cellules leucémiques, ainsi que l'influence du microenvironnement tumoral. Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives thérapeutiques visant à restaurer la fonctionnalité des LT et à cibler les mécanismes de résistance des cellules de la MRD afin de réduire le risque de rechute chez les patients atteints de LAM.

Résumé traduit

Acute myeloid leukemias (AML) are heterogeneous hematologic malignancies characterized by the clonal expansion of immature myeloid precursors. Despite therapeutic advances based on intensive chemotherapy and, in some cases, hematopoietic stem cell transplantation, prognosis remains poor due to a high rate of relapse. These relapses are mainly attributed to the persistence of residual leukemic cells constituting minimal residual disease (MRD), which are able to survive treatment, enter a low-proliferative state, and evade immune surveillance.In this context, interactions between leukemic cells and T CD8⁺ lymphocytes (TL) play a key role. In AML patients, TL exhibit a dysfunctional phenotype marked by impaired activation. Calcium signaling is a central regulator of these functions. In non-excitable cells, calcium entry primarily relies on the Store-Operated Calcium Entry (SOCE) pathway, involving STIM and ORAI proteins and NFAT activation. In TL, this signaling is essential during the formation of the immunological synapse (IS), yet it appears to be profoundly altered in AML.The main objective of this thesis is to characterize the mechanisms underlying CD8⁺ TL dysfunction in AML, with a particular focus on calcium signaling and on the influence of the leukemic microenvironment, notably extracellular acidification. In parallel, this work aims to analyze the properties of cells involved in MRD in order to understand the cellular and molecular mechanisms contributing to their resistance and immune evasion.Our results reveal the existence of a calcium signaling signature specific to CD8⁺ TL derived from AML patients, distinct from that observed in healthy donors during IS formation. This signature is characterized by altered calcium dynamics associated with incomplete TL activation and reduced functional potential. To finely characterize these phenomena, an approach combining microfluidics and automated image analysis was developed, enabling the study of cellular conjugates and calcium responses. In addition, a comparative analysis of calcium responses according to patient prognosis, stem cell properties, and immune checkpoint expression was performed. We also demonstrated an impact of acidic extracellular pH on calcium influx in TL.In parallel, the study of leukemic cells from AML patients capable of long-term persistence in the bone marrow of a xenografted murine model highlights distinct calcium signatures between pre-therapeutic cells and those persisting after treatment. These differences suggest that adaptations in calcium signaling promote cell survival and contribute to therapeutic resistance. Finally, a multi-omic approach applied to a murine MRD model reveals that persistence relies on a combination of genetic and non-genetic mechanisms, including specific functional states and adaptations to the microenvironment.This work highlights the central role of calcium signaling in CD8⁺ TL dysfunction and in the persistence of MRD-associated cells in AML. By integrating functional, transcriptomic, and multi-omic approaches, it underscores the importance of interactions between the immune system and leukemic cells, as well as the influence of the tumor microenvironment. These findings open new therapeutic perspectives aimed at restoring TL functionality and targeting resistance mechanisms in MRD cells in order to reduce the risk of relapse in AML patients.