Rôle des cellules productrices d’anticorps et des structures lymphoïdes tertiaires dans la surveillance immunitaire des tumeurs du sein

B cells emerge as critical actors in the tumor microenvironment, but their diversity and clinical impact is still poorly investigated and remain controversial. Multiparametric flow cytometry and multiplexed in situ immunofluorescence imaging, antibody specificity profiling and transcriptome analysis were performed on fresh and FFPE breast tumor (BT) samples showed that BT were infiltrated by cells producing (ASC) IgG, but also IgA of IgA1 and IgA2 subclasses, of monomeric and dimeric isoforms and targeting different antigens involved in distinct pathways. Besides, we observed a drastic evolution of ASC between in situ carcinoma (early stage) where IgA-ASC predominate in all cases, and invasive tumors that were enriched in IgG ASC. Moreover, the analysis of publicly available database and a retrospective cohort of triple negative breast cancer (TNBC) revealed that a high density of IgA ASC correlated with increased survival in invasive breast tumors irrespectively of IgG ASC and were associated with an enrichment of mast cell and neutrophil genes. Besides, we aimed to study the link between the organization of B cells in tertiary lymphoid structures (TLS), tumor antigenicity and the quality of the immune response using multi-IF staining on tissue coupled to RNA-sequencing and whole-exome sequencing of the tumor. We showed that TLS are strongly associated with a favorable prognosis, but did not correlate with tumor mutational burden and predicted neoantigens count. However, we demonstrated that TLS develop preferentially in tumors that overexpress cancer-testis antigens (CTA) and/or human endogenous retroviral elements (HERV) genes. Patients exhibiting a high TLS density, upregulated genes of Th1-oriented immune response, cytotoxicity and variable regions of immunoglobulins suggesting that an efficient anti-tumor immune response is ongoing. Eventually, we defined a new TLS gene signature more adapted to breast tumor, which once validated, will allow to confirm our results using public databases such as the TCGA. These data demonstrate that IgA ASC have a positive impact on patient survival and that TLS develop preferentially in tumors overexpressing some types of tumor antigens and are associated to induction of anti-tumor immune response. This may lead to identify new immune surveillance mechanisms mediated by ASC and TLS that can be manipulated for therapeutic purposes.Les lymphocytes B (LB) sont des acteurs émergents de l’immuno-surveillance tumorale mais leur diversité et mécanismes d’action sont méconnus. Par des analyses en cytométrie de flux, par imagerie tissulaire par immunofluorescence multiplex, biochimiques et transcriptomiques, nous montrons que les tumeurs du sein (BT) sont infiltrées par des cellules productrices (ASC) d’IgG, mais également d’IgA de sous classes IgA1 et IgA2, d'isoformes mono- et dimériques et ciblant des antigènes souvent différents de ceux des IgG et impliqués dans des voies biologiques distinctes. Nous montrons par ailleurs une évolution drastique des ASC entre des tumeurs in situ précoces dans lesquelles les IgA-ASC prédominent très largement et les tumeurs invasives enrichies en IgG ASC et appauvries en IgA2. Par ailleurs, l’analyse d’une banque de données publiques et d’une cohorte rétrospective de cancers du sein triple négatifs (TNBC) montrent qu’un fort infiltrat en IgA ASC corrèle avec une survie accrue indépendamment des IgG ASC et est associé à un enrichissement en gènes de mastocytes et neutrophiles. L’autre versant de ma thèse a consisté à déterminer le lien entre l’organisation des LB en structures lymphoïdes tertiaires (TLS), l’antigénicité des tumeurs et la qualité de la réponse immunitaire grâce à des analyses multi-IF couplées au séquençage de l’ARN et de l’exome tumoral. Nous montrons dans une cohorte de TNBC qu’une forte densité en TLS est associée à un meilleur pronostic des patientes mais ne corrèle pas avec la charge mutationnelle des tumeurs ni le nombre de néoépitopes T prédits à partir des mutations. Cependant, nous démontrons que les TLS se développent préférentiellement dans les tumeurs surexprimant des gènes de cancer-testis antigènes (CTA) et/ou des fragments de rétrovirus endogènes humains (HERV). Les patients avec une forte densité en TLS sur-expriment des gènes associés à la cytotoxicité, à la voie Th1, au recrutement de lymphocytes T et B et à la région variable des immunoglobulines suggérant une meilleure réponse antitumorale. Nous avons également défini une signature génique de TLS adaptée au cancer du sein, qui, une fois validée, nous permettra de confirmer nos résultats à l’aide de bases de données publiques comme le TCGA. Ces résultats démontrent d’une part l’hétérogénéité des ASC, leur évolution au cours de la progression tumorale et un rôle bénéfique des IgA ASC sur la survie des patients et d’autre part que les TLS se développement principalement dans les tumeurs surexprimant certains types d’Ag tumoraux et sont associés à la mise en place d’une réponse anti-tumorale. Ces résultats devraient permettre à terme d’identifier de nouveaux mécanismes d’immunosurveillance médiée par les ASC et les TLS et manipulables à des fins thérapeutiques