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SAMHD1 est une triphosphohydrolase cellulaire (dNTPase) qui inhibe la réplication du VIH-1 dans les cellules immunitaires non cyclantes. Selon le modèle actuel, la fonction antivirale de SAMHD1 est basée sur sa capacité à hydrolyser les dNTP, ce qui entraîne une diminution de leur concentration en dessous du niveau requis pour une transcription inverse efficace.

SAMHD1 est une protéine ubiquitaire et stable. Pourtant, son activité anti-VIH-1 n’est observée que dans les cellules non cyclantes, suggérant l’implication de mécanismes de régulation post-traductionnels. Il est bien établi que dans les cellules qui se divisent et permissives au VIH-1, le résidu T592 de SAMHD1 est phosphorylé par les complexes cycline-CDK. En revanche, ce résidu est déphosphorylé dans des cellules non cyclantes réfractaires à l’infection. De plus, un mutant phosphomimétique de SAMHD1 est incapable d’inhiber le VIH-1. Sur la base de ces observations il a été proposé que la phosphorylation de T592 inactive la restriction médiée par SAMHD1. De manière surprenante, un nombre croissant de preuves indique que cette modification n’influence pas l’activité dNTPase. Ainsi, outre l’épuisement du dNTP, le mécanisme de restriction de SAMHD1 semble nécessiter d’autres fonctions régulées par la phosphorylation de T592 et / ou d’autres modifications post-traductionnelles.

Des travaux récents de notre équipe ont confirmé que le contrôle de l’activité antivirale SAMHD1 implique également la SUMOylation du résidu K595. Comme le mutant phosphomimétique, les variants de SAMHD1 qui ne peuvent pas être SUMOylés sur K595 ont une activité antivirale défectueuse, mais une fonction dNTPase intacte (manuscrit en révision à Nature Communications).

Afin de définir quels sont les mécanismes moléculaires de la restriction de SAMHD1 indépendants de son activité dNTPase, et régulés par la phosphorylation de la T592 et/ou la SUMOylation de la K595 nous développerons les axes de recherche suivantes :

1- Caractériser les conséquences de la phosphorylation de T592 et/ou de la SUMOylation de K595 sur la dynamique de la réplication virale

2- Définir le rôle de l’interaction entre SAMHD1 et les acides nucléiques dans la restriction du VIH-1 et étudier si et comment les MPTs influencent cette association ;

3- Etudier l’implication cofacteurs viraux et/ou cellulaires dans le mécanisme de restriction de SAMHD1.

Ces connaissances seront nécessaires pour pouvoir envisager des stratégies visant à manipuler spécifiquement l’activité antivirale de SAMHD1 sans modifier ses autres fonctions cellulaires.

Malgré l’avènement des traitements antirétroviraux combinés, l’incidence des lymphomes de Hodgkin n’a pas diminué chez les patients infectés par le VIH et est toujours 5 à 20 fois plus importante que dans la population générale. Les lymphomes de Hodgkin du patient infecté par le VIH sont associés dans 90% des cas au virus d’Epstein-Barr alors que l’association avec l’EBV est de moins de 40% dans les lymphomes de Hodgkin du patient non infecté par le VIH. L’hypothèse communément admise est que les lymphomes de Hodgkin associés au VIH sont des lymphomes EBV-induit. Le virus EBV interviendrait dans la lymphomagénèse par l’action synergique de différentes protéines virales interférant dans la survie et la prolifération cellulaire. La diminution du contrôle immunitaire spécifique anti-EBV pourrait être un facteur favorisant le développement des lymphomes de Hodgkin associés au VIH. Les études de l’immunité cellulaire spécifique de l’EBV ne montrent pas clairement un rôle d’une perte des réponses T dans la genèse des lymphomes de Hodgkin du sujet VIH+. De plus ces lymphomes tendent à survenir à un stade précoce de l’infection à VIH alors que le patient est encore relativement immunocompétent au regard de son taux de cellules CD4+. En comparaison avec l’immunité cellulaire, l’immunité humorale a peu été explorée dans la physiopathologie des maladies associées à l’EBV, en particulier le rôle des anticorps neutralisants anti-EBV dont le rôle fonctionnel est de bloquer l’infection des cellules cibles. Une étude récente a montré qu’un titre élevé en anticorps neutralisants anti-EBV était associé à un plus faible risque de développer un cancer du cavum associé à l’EBV. Le but de notre étude est de comparer le titre en anticorps neutralisants anti-EBV dans une population de patients infectés par le VIH avec un lymphome de Hodgkin (cohorte ANRS Co16 Lymphovir) et une population contrôle de patients infectés par le VIH sans lymphome de Hodgkin. Notre hypothèse est que le titre en anticorps neutralisants anti-EBV peut être un marqueur des lymphomes de Hodgkin associés au VIH. Ce projet allie à la fois l’expertise du Pr Poignard sur les anticorps neutralisants et celle du laboratoire de virologie de Grenoble sur le diagnostic des maladies associées à l’EBV. Comme perspectives à plus long terme, une meilleure compréhension de la nature des réponses anticorps neutralisantes et de leurs épitopes pourra aider au développement d’un vaccin efficace contre les maladies associées à l’EBV.

Les lésions anales intra épithéliales de haut grade (HSIL), secondaires à une infection persistante par un papillomavirus humain (HPV), en particulier HPV16 (Lin, Lancet infect Dis 2017), sont reconnues comme précurseur du carcinome épidermoïde du canal anal.

Les hommes ayant des relations sexuelles avec des hommes (HSH) infectés par le VIH ont un risque de cancer anal très élevé (>100 par 100,000 personnes-années), justifiant un programme de depistage. Cependant, il n’existe pas de consensus international sur l’algorithme approprié pour le dépistage et le traitement des HSILs, en grande partie parce que leur histoire naturelle est mal connue. En effet, leur prévalence dans cette population parait particulièrement élevée (20 à 50%) (Machalek, 2012). Ainsi la question de la persistance et de la régression de ces lésions est essentielle, puisqu’il parait évident que toutes ne progressent pas vers le cancer. Pourtant, très peu d’études sur l’évolution de ces HSIL existent, et des données très récentes suggèrent qu’une proportion substantielle peut régresser sans traitement, principalement en l’absence d’infection par HPV16 (Grulich, IPV conference, 2017).

En France, il n’y a pas de prise en charge recommandée pour les patients VIH+ atteints de HSIL détectée par dépistage (rapport Morlat 2017), il appartient au proctologue de la définir. En l’absence de recommandations, il existe un risque de surdiagnostic et de surtraitement des lésions à faible tendance évolutive, et ce d’autant plus que leur traitement est potentiellement délétère avec un taux de récidive élevé.

Seule une étude longitudinale des HSIL sans recours à un traitement systématique permettrait de combler ce manque d’information. En effet, la persistance à long terme de HSIL pourrait être considérée comme le meilleur indicateur du risque de cancer anal.

L’étude ANRS EP57 APACHES a recruté avec succès 513 HSH VIH+ âgés de ≥35 ans dans 6 centres hospitaliers français pour un suivi  de 2 ans, avec, au moins une fois par an, un frottis anal pour cytologie et recherche de multiples marqueurs d’infection à HPV, suivi d’une anuscopie haute résolution (AHR) avec biopsie en cas de lésion visible (Combes, JID, 2018). Les HSIL détectées n’ont pas été traitées, mais surveillées tous les 6 mois. Le recueil de données est toujours en cours, mais des signes de régression des HSIL ont été observés et aucun cancer anal n’a été détecté.

A la fin d’APACHES (dernières visites prévues mi-2018), nous proposons d’étendre le suivi à 5 ans pour les 150 participants ayant présenté une HSIL (cytologique ou histologique) au cours du suivi. Ces participants seront invités à poursuivre une surveillance proctologique par AHR tous les 6 mois pendant 3 ans supplémentaires afin de caractériser les taux de persistance/régression des HSIL à 5 ans.

De nombreuses données virologiques (HPV), cliniques (proctologiques, VIH), cytologiques et histologiques ont déjà été recueillies depuis l’inclusion d’APACHES, et ce nouveau projet permettra la détection d’autres marqueurs moléculaires à partir de la biothèque APACHES. Toutes ces variables seront analysées et évaluées comme marqueurs prédictifs potentiels de persistance ou régression des HSIL à 5 ans, à l’aide de modèles de survie par les épidémiologistes au Centre International de Recherche sur le Cancer, qui ont une expérience dans les études épidémiologiques sur le HPV, le VIH et le cancer.

APACHES HIGH GRADE devrait donc apporter une contribution unique à la compréhension de quels HSILs sont de véritables précurseurs du cancer anal, permettant de sélectionner les patients qui  vont réellement benéficier d’un dépistage avec AHR et d’un traitement. Ces données sont fondamentales pour déterminer une stratégie et des modalités de dépistage du cancer anal, chez les HSH VIH+, population le plus à risque, mais également dans d’autres populations à  haut risque, notamment les femmes VIH+.

Chez certaines personnes vivant avec le VIH (PvVIH), des troubles neurocognitifs (TNC) peuvent survenir alors que la charge virale plasmatique est contrôlée par traitement antirétroviral.  Jusqu’à 1/3 des PvVIH sous traitement antirétroviral pourrait souffrir de formes asymptomatiques à modérées de déficits cognitifs.  L’étiologie et la pathophysiologie de ces formes neurologiques demeurent mal comprises, elles sont complexes et multifactorielles.  Selon une hypothèse prédominante, la neuroinflammation, liée à la neuropathogénicité de protéines du VIH et/ou à des facteurs contributifs indépendants du VIH, tels que des infections cérébrales, pourrait contribuer à ces troubles.  Par exemple, des données suggèrent qu’une infection cérébrale persistante par le parasite Toxoplasma gondii est associée à des TNC-VIH plus sévères, mais les mécanismes aggravateurs sont inconnus.

Antagoniste du récepteur CCR5, le maraviroc constitue à la fois un inhibiteur de l’entrée du VIH à tropisme CCR5, et un modulateur de la migration des leucocytes.  Certaines études encore controversées ont rapporté un effet bénéfique du maraviroc (en combinaison à un traitement antirétroviral) sur les TNC-VIH.  Hors contexte VIH, il est établi dans des modèles précliniques, que le maraviroc favorise la récupération cognitive dans des contextes neuroinflammatoires induits par un choc traumatique, un accident vasculaire ou au cours du vieillissement.  L’effet semble être dépendant d’une signalisation par CCR5 intrinsèque aux cellules résidentes du système nerveux central, telles que les neurones et la microglie.

Toxoplasma gondii est un parasite intracellulaire qui persiste de façon latente dans les neurones.  Des évidences suggèrent que cette infection chronique peut faire le lit de divers troubles neuropsychiatriques.  Notre équipe a récemment développé des modèles de toxoplasmose chez la souris qui miment les situations physiopathologiques retrouvées chez l’humain : encéphalite, latence, ou clairance.  Ces modèles nous ont permis de cartographier en détails la neuroinflammation et les dysfonctions cognitives associées à l’infection, dont certaines (déficits de mémoire spatiale) évoquent les TNC-VIH.  A ce jour, l’implication de CCR5 dans les altérations comportementales associées à T. gondii n’est pas connue, mais nous avons montré que l’infection par T. gondii accroit la production de ligands de CCR5 dans le cerveau.

Dans ce contexte, nous formulons l’hypothèse que l’effet aggravateur de l’infection par T. gondii sur les TNC-VIH pourrait être causé par la sur-activation du récepteur CCR5, et, par conséquent, que le maraviroc pourrait améliorer les TNC-VIH, de façon sélective chez les PvVIH T. gondii+.  Avant de pouvoir tester cette hypothèse chez l’être humain, l’objectif du projet MARADYSCO est d’évaluer, dans 2 modèles précliniques d’infection chronique par T. gondii (latence et encéphalite), l’effet du maraviroc sur la neuroinflammation et les performances cognitives des animaux.  Nous prédisons que le maraviroc pourrait restaurer les déficits mnésiques des souris infectées par T. gondii.  Nos expériences permettront aussi d’analyser si l’impact du maraviroc sur le comportement est lié à l’inhibition de la transmigration des cellules immunitaires dans le cerveau, et/ou à une action sur des populations résidentes telles que la microglie ou les neurones.

Des liens de causalité entre neuroinflammation et dysfonctions cognitives sont décrits dans plusieurs situations (neurodégénérescence, ischémie, choc traumatique, infections), mais les mécanismes neuroimmunitaires moléculaires à l’origine de ces perturbations restent peu élucidés.  Le caractère novateur de notre projet est d’interroger pour la première fois, à l’aide de modèles précliniques originaux, maîtrisés et caractérisés en détails sur les plans neuroinflammatoires et comportementaux, l’implication d’une voie particulière du chimiotactisme (et d’entrée du VIH) dans les désordres neurocognitifs.  Il pourrait conduire à réévaluer l’intérêt du maraviroc sur les TNC-VIH, en prenant en compte l’exposition préalable des sujets à T. gondii.