DEMANDE D`HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES
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DEMANDE D`HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES
DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES Giuseppina Caligiuri, MD, PhD Chargée de Recherche (CR)1 INSERM EMI 00-16 Faculté de Médecine Paris V (site de Necker-Enfants Malades) Paris 1. CURRICULUM VITAE................................................................................................................ 2 2. PUBLICATIONS........................................................................................................................... 3 3. PRESENTATION DES TRAVAUX ET PROJETS................................................................... 20 4. TRAVAUX ANTÉRIEURS......................................................................................................... 22 5. PRÉSENTATION DE LA CAPACITÉ À CONCEVOIR, DIRIGER, ANIMER ET COORDONNER DES ACTIVITÉS DE RECHERCHE ........................................................... 34 6. PROJETS..................................................................................................................................... 36 7. REFERENCES ............................................................................................................................ 42 1 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES 1. CURRICULUM VITAE Née à Ciro’ Marina (Italie) le 3 Janvier 1969, Résidente à Montrouge, 51, rue Fénelon, 92120, Mariée, deux enfants, Langues parlées : Italien, Français, Anglais, Suédois DIPLOMES ET TITRES 2002 CR1 INSERM Immunité et remodelage artériel (INSERM E0016, Paris, France). 2001 Chercheur Cadre, Infarctus du myocarde et (re)sténose vasculaire chez la souris (Sanofi-Synthelabo Recherche, Chilly Mazarin, France) 2000 Post-doctorat, autoimmunité chez les patients athéroscléreux et instabilité de plaque chez la souris immunodéficiente (INSERM U460, Paris, France) 1999 Doctorat d’Université “La réponse immune dans l’athérosclérose et dans les syndromes coronaires aigus” en cotutelle : Karolinska Institute Stockholm, Suède et Université Paris VII Denis-Diderot, Paris, France 1997 Diplôme de Spécialisation en Cardiologie Université Catholique, Rome, Italie 1993 Diplôme d’Université en Médecine et Chirurgie Université Catholique, Rome, Italie PRIX SCIENTIFIQUES ET FINANCEMENTS 2002 Dotation de l’Institut de France (~30 k€) 2000 Finaliste du prix “Young investigator in acute coronary syndromes” (Société Européenne de Cardiologie, Lisbonne, Portugal) 1999 Bourse Communauté Européenne BIOMED II pour travailler 2 ans dans l’unité INSERM U460, Paris 1999 Prix pour « excellence du travail scientifique » congrès annuell de l’ESC 1998 Bourse de la « Fondation Cœur et Poumons » suédoise pour travailler 1 an au Karolinska Institut de Stockholm, Suède 1997 Bourse de la société européenne de Cardiologie pour travailler 1 an au Karolinska Institut de Stockholm, Suède LABORATOIRES FREQUENTÉS EN FRANCE ET A L’ÉTRANGER Institut de Cardiologie de l’Université Catholique -Rome (Italie) Prof. A. Maseri INSERM U541, Hôp. Lariboisière - Paris « Biologie et Physiologie Moléculaire de la Paroi Vasculaire » Prof. B.I. Levy Centre de Médecine Moléculaire CMM, Karolinska Institut Stockholm (Suède) Prof. G.K. Hansson INSERM U430, Hôp. Broussais - Paris INSERM U460, UFR X. Bichat - Paris « Immunopathologie Humaine » Département Cardiovasculaire Prof. M. Kazatchkine Prof. JM Herbert « Remodelage Cardiovasculaire » Prof. JB Michel Sanofi-Synthélabo Recherche - IDF 2 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES 2. PUBLICATIONS 1. G. Caligiuri., P. Rossignol, P. Julia, E. Groyer, D. Mouradian, D. Urbain, N. Misra, V. Ollivier, P. Boutouyrie, S. V. Kaveri, A. Nicoletti, and A. Lafont. Reduced Immunoregulatory CD31+ T Cells in Patients With Atherosclerotic Abdominal Aortic Aneurysm. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2005 Dec 15; [Epub ahead of print]. 2. J. Khallou-Laschet*., G. Caligiuri*, E. Groyer, E. Tupin, A. T. Gaston, B. Poirier, M. Kronenberg, J. L. Cohen, D. Klatzmann, S. V. Kaveri, and A. Nicoletti. The Proatherogenic Role of T Cells Requires Cell Division and Is Dependent on the Stage of the Disease. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2005 Dec 1; [Epub ahead of print] * Equally contributed 3. J. Sainz, A. Al Haj Zen, G. Caligiuri, C. Demerens, D. Urbain, M. Lemitre, and A. Lafont. Isolation of "Side Population" Progenitor Cells From Healthy Arteries of Adult Mice. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2005 Nov 23; [Epub ahead of print] 4. O. Thaunat, G. Caligiuri, A. Nicoletti, and J. B. Michel. Complexity of antigenic determinants and humoral responses in vascular injury. Cardiovasc Res 2005; 68: 183-5. 3 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES 5. A. Al Haj Zen., G. Caligiuri, J. Sainz, M. Lemitre, C. Demerens, and A. Lafont. Decorin overexpression reduces atherosclerosis development in apolipoprotein Edeficient mice. Atherosclerosis 2005 Sep 21; [Epub ahead of print]. 6. J. Khallou-Laschet, E. Tupin, G. Caligiuri, B. Poirier, N. Thieblemont, A. T. Gaston, M. Vandaele, J. Bleton, A. Tchapla, S. V. Kaveri, M. Rudling, and A. Nicoletti. Atheroprotective effect of adjuvants in apolipoprotein E knockout mice. Atherosclerosis. 2005 Jul 25; [Epub ahead of print] 7. G. Caligiuri, E. Groyer, J. Khallou-Laschet, A. A. Zen, J. Sainz, D. Urbain, A. T. Gaston, M. Lemitre, A. Nicoletti, and A. Lafont. 2005. Reduced immunoregulatory CD31+ T cells in the blood of atherosclerotic mice with plaque thrombosis. Arterioscler Thromb Vasc Biol 25:1659. 8 . J. Khallou-Laschet*, G. Caligiuri *, E. Tupin, A.T. Gaston, B. Poirier, E. Groyer, D. Urbain, S. Maisnier-Patin, R. Sarkar, S.V. Kaveri, S. LacroixDesmazes, A. Nicoletti. Role of the intrinsic coagulation pathway in atherogenesis assessed in hemophilic apolipoprotein E knockout mice. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2005; 25:e123-6. * Equally contributed 9. E. Durand, A. Al Haj Zen, F. Addad, C. Brasselet, G. Caligiuri, F. Vinchon, P. Lemarchand, M. Desnos, P. Bruneval, A. Lafont. Adenovirus-mediated gene transfer of superoxide dismutase and catalase decreases restenosis after balloon angioplasty. J Vasc Res 2005;42:255-65. 10. A.L. Hemdal, G. Caligiuri, P. Thorèn, G.K. Hansson. Electrocardiographic characterization of stress-induced myocardial infarction in atherosclerotic mice. Acta Physiol Scand 2005 ; 184 : 87-94. 4 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES 11. J. Khallou-Laschet, E. Tupin, G. Caligiuri, B. Poirier, N. Thieblemont, A.-T. Gaston, M. Vandaele, J. Bleton, A. Tchapla, S.V. Kaveri, M. Rudling, A. Nicoletti. Atheroprotective effect of adjuvants in apolipoprotein E knockout mice. Atherosclerosis 2005 (in press) 12. G. Caligiuri, S. Kaveri, A. Nicoletti. When IL-18 conducts, the Preludio sounds the same no matter who plays. Artererioscl Thromb Vasc Biol 2005 ; 25 :655657. 13. G. Caligiuri. Role of the Immune response in atherosclerosis and acute coronary syndromes. Médecine Sciences 2004; 20: 175-182 (Review, Cover of the issue). 14. G. Caligiuri, D. Stahl, S. Kaveri, T. Irinopoulous, F. Savoie, C. Mandet, M. Vandaele, M.D. Kazatchkine, J.B. Michel, A. Nicoletti. The autoreactive antibody repertoire is perturbed in atherosclerotic patients. Lab Invest 2003,83:939-947. 15. G. Caligiuri, M. Rudling, V. Ollivier, M.P. Jacob, J.B. Michel, G.K. Hansson, A. Nicoletti. Interleukin-10 deficiency increases atherosclerosis, thrombosis, and low-density lipoproteins in apolipoprotein E knockout mice. Mol Med 2003, 9 :10-17. 16. E. Tupin, B. Poirier, M.F. Bureau, J. Khallou-Laschet, R. Vranckx, G. Caligiuri, Anh-Thu Gaston, J.P. Duong Van Huyen, D. Scherman, J. Bariéty, J.B. Michel, A. Nicoletti. Non-viral gene transfer of murine spleen cells achieved by in vivo electroporation. Gene Ther 2003, 10:569-579. 5 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES 17. G. Caligiuri, A. Nicoletti, B. Poirier, G.K. Hansson: Protective immunity against atherosclerosis carried by B cells of hypercholesterolemic mice. J Clin Invest. 2002, 109:745-753. 18. G. Caligiuri, M. Rottenberg, A. Nicoletti, H. Wigzell, GK Hansson. Chlamydia pneumoniae infection does not induce or modify atherosclerosis in mice. Circulation 2001, 103: 2834-2838. 1 9 .X. Zhou, G. Caligiuri, A. Hamsten, G. K. Hansson. Protection against Atherosclerosis by LDL Immunization is Associated with T cell Dependent IgG Antibodies in ApoE-deficient Mice. Arterioscl Thromb Vasc Biol, 2001; 21: 108114. 20. E. Laurat, B. Poirier, E. Tupin, G. Caligiuri, G.K. Hansson, J. Bariéty, A. Nicoletti, In vivo inhibition of Th1 differentiation blocks the development of atherosclerosis in apoE knockout mice. Circulation 2001, 104; 2: 197-202. 21. G. Caligiuri, G Paulsson, A Nicoletti, A Maseri, G.K. Hansson. Evidence for antigen-driven T-cell response in unstable angina. Circulation, 2000; 102: 11141119. 22. G. Caligiuri, A. Nicoletti. [Origines infectieuses de l’athérosclérose] Médecine Thérapeutique, 2000; 6: 593-597. 23. A. Nicoletti, G. Paulsson, G. Caligiuri, X. Zhou, G. K. Hansson. Induction of neonatal tolerance to oxidized lipoprotein reduces atherosclerosis in apoE knockout mice. Molecular Medicine, 2000; 6:283-290. 6 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES 24. A. Nicoletti, G. Caligiuri, G.K. Hansson: Immunomodulation of atherosclerosis: myth and reality. J Intern Med, 2000;247:397-405 25. A. Nicoletti, G. Caligiuri, G. Paulsson G, G.K. Hansson. Functionality of specific immunity in atherosclerosis. Am Heart J. 1999 Nov;138(5 Pt 2):438-443. 26. G. Caligiuri, B. Levy, J. Pernow, P. Thorén, G.K. Hansson. Myocardial infarction mediated by endothelin receptor signaling in hypercholesterolemic mice. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1999; 96: 6920-6924. 27. G. Caligiuri, A. Nicoletti, X. Zhou, I. Törnberg, G. K. Hansson. Effects of sex and age on atherosclerosis and autoimmunity in apoE-deficient mice. Atherosclerosis 1999, 145:301-308. 28. Nicoletti, G. Caligiuri, I. Thörnberg, T. Kodama, S. Stemme, G. K. Hansson. The macrophage scavenger receptor type A directs modified proteins to antigen presentation. Eur J Immunol 1999; 29:512-521. 2 9 .J. Jiang, P. Thorén, G. Caligiuri, G.K. Hansson, J. Pernow. Enhanced phenylephrine-induced rhythmic activity in the atherosclerotic mouse aorta via an increase in opening of KCa channels: relation to Kv channels and nitric oxide. Br J Pharmacol. 1999 Oct;128(3):637-646. 30. L.M. Biasucci, G. Liuzzo, R.L. Grillo, G. Caligiuri, A.G. Rebuzzi, A. Buffon, F. Summaria, F. Ginnetti, G. Fadda, A. Maseri. Elevated levels of C-reactive protein at discharge in patients with unstable angina predict recurrent instability. Circulation 1999; 99:855-860 7 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES 31. L.M. Biasucci, G. Liuzzo, G. Fantuzzi, G. Caligiuri, A.G. Rebuzzi, F. Ginnetti, C.A. Dinarello, A. Maseri. Increasing levels of interleukin (IL)-1Ra and IL-6 during the first 2 days of hospitalization in unstable angina are associated with increased risk of In-hospital coronary events. Circulation 1999; 99:2079-2084. 32. G. Liuzzo, L.M. Biasucci, J.R. Gallimore, G. Caligiuri, A. Buffon, A.G. Rebuzzi, M.B. Pepys, A. Maseri. Enhanced inflammatory response in patients with preinfarction unstable angina. J Am Coll Cardiol 1999 Nov 15;34(6):16961703. 33. G. Caligiuri, G. Liuzzo, L.M. Biasucci, A. Maseri. Immune system activation follows inflammation in unstable angina: pathogenetic implications. J Am Coll Cardiol 1998; 32:1295-1304 34. G. Caligiuri. Leukocytes, inflammation and atherosclerosis. Haematologica, 1998; suppl 9 ; 83:28-29. 35. G. Liuzzo, A. Buffon, L.M. Biasucci, J.R. Gallimore, G. Caligiuri, A. Vitelli, S. Altamura, G. Ciliberto, A.G. Rebuzzi, F. Crea, M.B. Pepys, A. Maseri. Enhanced inflammatory response to coronary angioplasty in patients with unstable angina. Circulation 1998; 98:2370-2376 36. A. Nicoletti, S. Kaveri, G. Caligiuri, J. Bariety, G.K. Hansson. Immunoglobulin treatment reduces atherosclerosis in apo E knockout mice. J Clin Invest 1998; 102:910-918. 37. A.G. Rebuzzi, G. Quaranta, G. Liuzzo, G. Caligiuri, G.A. Lanza, J.R. Gallimore, R.L. Grillo, D. Cianflone, L.M. Biasucci, A. Maseri. Incremental prognostic 8 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES value of serum levels of troponin T and C-reactive protein on admission in patients with unstable angina pectoris. Am J Cardiol 1998; 82:715-719. 38. F. Crea, L.M. Biasucci, A. Buffon, G. Liuzzo, C. Monaco, G. Caligiuri, A. Kol, G. Sperti, D. Cianflone, A. Maseri. Role of inflammation in the pathogenesis of unstable coronary artery disease. Am J Cardiol 1997; 80:10E-16E. 39. L. M. Biasucci, G. Liuzzo, G. Caligiuri, G. Quaranta, F. Andreotti, G. Sperti, W. van De Greef, A. G. Rebuzzi, C. Kluft, A. Maseri. Temporal Relation Between Ischemic Episodes and Activation of the Coagulation System in Unstable Angina. Circulation, 1996; 93: 2121-2127. 40. L. M. Biasucci, G. Liuzzo, G. Caligiuri, W. van de Greef, G. Quaranta, C. Monaco, A. G Rebuzzi, C. Kluft, A. Maseri. Activation of the coagulation system doesn't elicit a detectable acute phase reaction in unstable angina. Am J Cardiol, 1996; 77: 82-85. 41. L. M. Biasucci, G. D'Onofrio, G. Liuzzo, G. Zini, C. Monaco, G. Caligiuri, M. Tommasi, A. G Rebuzzi, A. Maseri. Intracellular neutrophil myeloperoxidase is reduced in unstable angina and acute myocardial infarction, but its reduction is not related to ischemia. J Am Coll Cardiol, March 1996; 27: 611-616. 42. G. Liuzzo, L.M. Biasucci, A.G. Rebuzzi, J.R.Gallimore, G. Caligiuri, G.A. Lanza, G. Quaranta, C. Monaco, M.B. Pepys, A. Maseri. The plasma protein acute phase response in unstable angina is not induced by ischemic injury. Circulation 1996, 94: 874-877. 9 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES 43. L. M Biasucci, A. Vitelli, G. Liuzzo, S. Altamura, G. Caligiuri, C. Monaco, A. G Rebuzzi, G. Ciliberto, A. Maseri. Elevated Levels of IL-6 in Unstable Angina. Circulation, 1996; 94: 874-77. 44. L. M. Biasucci, G. Liuzzo, C. Monaco, G. Quaranta, G. Caligiuri, A. G. Rebuzzi, W. van de Greef, A. Maseri, C. Kluft. Plasmin-Antiplasim complex in prognostic eveluation of patients with unstable angina. Fibrinolysis 1994; 8 (Suppl 2): 126-127. 45. L. M. Biasucci, G. Liuzzo, G. Caligiuri, C. Monaco, G. Quaranta, G. Sperti, W. van de Greef, A. Maseri, C. Kluft. Frequent sampling by clear venipuncture in unstable angina is a reliable method to assess haemostatic system activity. Fibrinolysis 1994; 8 (Suppl 2): 142-144. 46. F. Crea, L.M. Biasucci, G. Liuzzo, G. Caligiuri, G. Sperti, A. Kol, A. G. Rebuzzi, F. Andreotti, D. Cianflone, A. Maseri. [Interazione fra aterosclerosi e stimoli ischemici nella patogenesi delle sindromi coronariche acute]. Cardiologia 1994;39: 173-178. PUBLICATIONS DIDACTIQUES 1 . G. Caligiuri, A. Nicoletti. Les lymphocytes et l’immunité spécifique dans l’athérosclérose. Chapitre 5, page 112-123. « Athérosclérose: Physiopathologie, Diagnostics et Thérapeutiques » Editons Masson, Paris, 2003. 10 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES PUBLICATIONS DE REVUE HORS REVUES A COMITE DE LECTURE 1. G. Caligiuri, A. Nicoletti. [Origines infectieuses de l’athérosclérose] Médecine Thérapeutique, 2000; 6: 593-597. (Français) 2 . G. Caligiuri. Leukocytes, inflammation and atherosclerosis. Haematologica, 1998; suppl 9 ; 83:28-29. (Anglais) 3. G. Caligiuri, G.K. Hansson. [Più del grasso poté l’antigene?]. Ricerca Roche 1997; 16:48-50. (Italien) PUBLICATIONS EFFECTUEES DANS LE CADRE DE CONGRES NATIONAUX (*) ET INTERNATIONAUX 1. (*) G. Caligiuri, A. Nicoletti, J. Sainz, A. Al Haj Zen, M. Lemitre, D. Urbain, A. Lafont. Adoptive transfer of protective immunity in inward carotid remodeling of FVB/N mice. Arch Mal Coeur Vaiss, 2004; (GRRC, La Baule 22-23 Avril). 2. (*) G. Caligiuri, P. Rossignol, M. Desnos, D. Urbain, D. Mouradian, P. Bruneval, A. Lafont. Reduced circulating CD31+ T cells in patients with abdominal aortic aneurysm: pathogenetic implications. Arch Mal Coeur Vaiss, 2004; (GRRC, La Baule 22-23 Avril). 3. (*) G. Caligiuri, P. Julia, J.N. Fabiani, M. Lemitre, D. Urbain, A. Al Haj Zen, J. Sainz, E. Colomb, M. Desnos, A. Lafont. Le type de lymphocytes recrutés dans la paroi artérielle athéroscléreuse est en relation avec l’orientation du remodelage artériel chez l’Homme. Arch Mal Coeur Vaiss, 2003; 96: 1-11 P376. 11 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES 4. G. Caligiuri, D. Stahl, S. Kaveri, T. Irinopoulous, J.B. Michel, A. Nicoletti. Perturbed autoreactive antibody repertoire with a bias toward arterial proteins in symptomatic atherosclerotic patients. Eur Heart J, 2001; P1163. 5. A. Nicoletti, E. Tupin, B. Poirier, G. Caligiuri, M. Bureau, J.B. Michel. In vivo transfer of genes coding for Th1 and Th2 cytokines in T cells modulates atherogenesis in the E° mouse. Eur Heart J, 2001; P2288. 6 . G. Caligiuri, V. Ollivier, G.K. Hansson, J.B. Michel. Role of IL-10 in atherosclerotic plaque stability. Eur Heart J, 2000 ; P999. 7. G. Caligiuri, G.K.Hansson, V. Ollivier, M.P. Jacob, D. de Prost, J.B. Michel, A. Nicoletti. Th1/Th2 cytokine imbalance promotes plaque rupture and thrombosis in atherosclerotic mice. Circulation, 2000; 102 : 731. 8 . G. Caligiuri, D. Stahl, S. Kaveri, F. Savoie, J.B. Michel, A. Nicoletti. Symptomatic coronary atherosclerosis is associated with abnormal autoreactive IgG antibody repertoire. Circulation, 2000; 102: 3657. 9. Nicoletti, B. Poirier, E. Laurat, G. Caligiuri, J. Bariety. In vivo modulation of the Th1/Th2 balance modifies atherogenesis in apoE knockout mice. Circulation, 2000; 102 :547. 10. G. Caligiuri, A. Maseri, L. Rydén, G. K. Hansson. Putative Antigens for T Cell Response in Unstable Angina. J Am Coll Cardiol, Suppl. March 1999 1 1 .G. Caligiuri, A. Nicoletti, G. K. Hansson. Effects of Sex and Age on Atherosclerosis and Autoimmunity in ApoE-Deficient Mice. J Am Coll Cardiol, Suppl. March 1999 12 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES 12. G. Caligiuri, B. Levy, P. Thorén, G.K. Hansson. Myocardial infarction mediated by endothelin receptor signaling in hypercholesterolemic mice. Eur Heart J, Suppl. August 1999 13. G. Caligiuri, A. Nicoletti, G. K. Hansson. Reduction of atherosclerosis by adoptive transfer of protective immunity in apoE knockout mice. Eur Heart J, Suppl. August 1999 14. G.K Hansson., S. Stemme, G. Paulsson, X. Zhou, M. Bruzelius, G. Caligiuri, A. Nicoletti, A. Sirsjö, D. Wuttge, Z. Yan. Atherosclerosis XI (eds. Jacotot, B., Mathe, D. & Fruchart, J.C.) 979-983 (1998). 15. G. Caligiuri, W. Van de Greef, F. Summaria, G. Liuzzo, C. Monaco, R.L. Grillo, A.G. Rebuzzi, F. Crea, L.M. Biasucci, A. Maseri. Antigenic stimuli may be responsible for instability of angina. Eur Heart J, 1997: P480 16. G. Liuzzo, G. Caligiuri, R.L. Grillo, A. Buffon, C. Monaco, V. Pasceri, D.J. Angiolillo, F. Crea, L.M. Biasucci, A. Maseri. Helicobacter Pylori and Cytomegalovirus Infections are Strongly Associated with Atherosclerosis, but are not Responsible for the Instability of Angina. J Am Coll Cardiol, 1997: 760-3. 17. Buffon, S. Santini, G. Liuzzo, A. Mordente, F. Summaria, G. Caligiuri, L.M. Biasucci, F. Crea, B. Giardina, A. Maseri. Increased Lipoperoxidative Stress May Cause Endothelial Dysfunction in Syndrome X. J Am Coll Cardiol, 1997: 986-76 18. L.M. Biasucci, D. Schiavino, G. Liuzzo, A. Cuculo, A. Meo, G. Caligiuri, F. Summaria, A.G. Rebuzzi, G. Patriarca, A. Maseri. Elevated Tryptase Levels During Spontaneous Ischemic Episodes in Unstable Angina: a Specific Marker of 13 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES Mast-Cell Involvement in Acute Coronary Syndromes. J Am Coll Cardiol, 1997: 990-33 19. G. Quaranta, L.M. Biasucci, A. Meo, G. Liuzzo, G. Caligiuri, A.G. Rebuzzi, W. van de Greef, C. Monaco, C. Kluft, A. Maseri. Increased Thrombin Formation in de Novo but not in Destabilizing Unstable Angina During Spontaneous Ischemic Episodes: Different Triggers of Ischemia? J Am Coll Cardiol, 1997: 1033-41 20. Buffon, G. Liuzzo, G. Caligiuri, R.L. Grillo, F. Summaria, C. Monaco, D.J. Angiolillo, L.M. Biasucci, F. Crea, A. Maseri. Association between prior Helicobacter pylori infection and the risk of restenosis after coronary angioplasty. Eur Heart J, 1997: 1366 21. F. Summaria, G Liuzzo, E. Petrone, G. Caligiuri, A.G. Rebuzzi, C. Monaco, A. Meo, A. Buffon, V. Rizzello, L.M. Biasucci, A. Maseri. Increased levels of Creactive protein and serum amiloid A protein are related to a raised risk of new coronary events within one year in patients with unatble angina. Circulation, Suppl. Oct. 1997 22. Buffon, G Liuzzo, G. Caligiuri, R.L. Grillo, D.J. Angiolillo, F. Summaria, S. Rigattieri, L.M. Biasucci, F. Crea, A. Maseri. Association between prior helicobacter pylori infection and the risk of restenosis after coronary angioplasty. Circulation, Suppl. Oct. 1997 23. G. Caligiuri, F. Summaria, G. Liuzzo, G. Quaranta, C.Monaco, C. Rumi, R.L. Grillo, F. Crea, L.M. Biasucci, Attilio Maseri. Waning of symptoms and of the inflammatory response in unstable angina are associated with proportional activation of the immune system. Eur Heart J, 1996; Suppl September: 1919. 14 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES 24. G. Caligiuri, F. Summaria, G. Liuzzo, C. Rumi, R. L. Grillo, F. Crea, A. G. Rebuzzi, L. M. Biasucci, A. Maseri. Time course of T-lymphocytes activation and of C-reactive protein in unstable angina: relation to prognosis. Circulation, 1996; 94: 3339. 25. L. M Biasucci, G. Liuzzo, G. Quaranta, L. Massa, G. Caligiuri, C. Monaco, F. Summaria, W. van de Greef, A. G. Rebuzzi, C. Kluft, A. Maseri. Plasminogen activation in unstable angina is associated with an acute phase response but not with activation of the hemostastic system. J Am Coll Cardiol, 1996; 27 (sA), 307A. 26. Buffon, G. Liuzzo, L. M. Biasucci, G. Quaranta, G. Caligiuri, F. Summaria, R. L. Grillo, A. G. Rebuzzi, F. Crea, A. Maseri. Serum levels of c-reactive protein predict acute complications and restenosis after ptca in unstable angina. J Am Coll Cardiol, 1996; 27 (sA), 363A. 27. Monaco, G. D'Onofrio, G. Liuzzo, G. Caligiuri, G. Zini, G. Quaranta, A. Meo, L. Massa, A. G. Rebuzzi, D. Milazzo, L. M. Biasucci, A. Maseri. Activation Of The Hemostatic System Does Not Cause Neutrophil Degranulation In Unstable Angina. XIII International Congress on Fibrinolysis. Barcelona June 24-27 1996. 28. L.M. Biasucci, G.Quaranta, G.Liuzzo, W. van de Greef, L.Massa, A. Meo, D. Milazzo, A. G. Rebuzzi, G. Caligiuri, C. Monaco, C. Kluft, A. Maseri. Thrombotic-fibrinolytic system balance and prognosis in unstable angina. XIII International Congress on Fibrinolysis. Barcelona June 24-27 1996. 29. G. Quaranta, L. M. Biasucci., G. Liuzzo, G. Caligiuri, C. Monaco, F. Summaria, A. Meo, L. Massa, W. van de Greef, A. G. Rebuzzi, C. Kluft, A. Maseri. 15 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES Plasminogen activation in unstable angina is associated with an acute phase reaction, but does not correlate with other indexes of thrombotic or fibrinolytic activity. XIII International Congress on Fibrinolysis. Barcelona June 24-27 1996. 30. Buffon, G. Liuzzo, L.M. Biasucci, G. D' Onofrio, G. Caligiuri, C. Monaco, F. Summaria, A.G. Rebuzzi, F. Crea, A. Maseri. Neutrophil activation in the coronary tree of unstable angina patients is not related to site of coronary stenosis or to ischemia-reperfusion injury. Eur Heart J, 1996; Suppl September: 2336. 31. G. Liuzzo, A. Buffon, A. Vitelli, G. Ciliberto, G. Caligiuri, G. Quaranta C. Monaco, F. Crea, L. M. Biasucci, A. Maseri. Production of interleukin-6 triggers an enhanced acute phase response after percutaneous coronary angioplasty in patients with unstable angina. Eur Heart J, 1996; Suppl September: 1453. 32. Monaco, G. D'Onofrio, G. Liuzzo, G. Caligiuri, G. Zini, G. Quaranta, A. Meo, L. Massa, A. G. Rebuzzi, D. Milazzo, L. M. Biasucci, A. Maseri. Activation of the hemostatic system does not cause neutrophil degranulation in unstable angina. Eur Heart J, 1996; Suppl September: 2334. 33. G. Liuzzo, G. Quaranta, G. Caligiuri, W. van de Greef, A. Meo, A. G. Rebuzzi, C. Kluft, L. M. Biasucci, A. Maseri. Evidence of different pathogenetic mechanisms in unstable angina according to the clinical presentation. Circulation, 1996; 94: 3013. 34. Buffon, G. Liuzzo, G. D'Onofrio, G. Zini, C. Monaco, G. Caligiuri, F. Summaria, V. Ramazzotti, A. G. Rebuzzi, F. Crea, L. M. Biasucci, A. Maseri. Intracardiac activation of neutrophils in unstable angina patients is unrelated to culprit coronary lesion. Circulation, 1996; 94: 3014. 16 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES 35. G. Liuzzo, A. Buffon, A. Vitelli, S. Altamura, G. Caligiuri, G. Quaranta, C. Monaco, G. Ciliberto, L. M Biasucci. Plasma levels of interleukin-6 predict restenosis following coronary angioplasty in patints with unstable angina. Circulation, 1996; 94: 1921. 36. Liuzzo, L. M. Biasucci, A. Buffon, G. Quaranta, G. Caligiuri, C. Monaco, R. L. Grillo, A. G. Rebuzzi, A. Maseri. Elevated C-Reactive Protein After Waning of Symptoms in Unstable Angina is Associated With Recurrence of Instability During 12 Month Follow-up. J Am Coll Cardiol, 1995; February, Special Issue: 250A. 37. Liuzzo, A. Buffon, L. M. Biasucci, F. De Felice, G. Caligiuri, R. L. Grillo, G. Quaranta, C. Monaco, F. Crea, A. Maseri. Enhanced Inflammatory Acute Phase Response After Percutaneous Coronary Angioplasty in Patients With Unstable Angina. J Am Coll Cardiol, 1995; February, Special Issue: 426A. 38. G. Liuzzo, G. D' Onofrio, C. Monaco, G. Caligiuri, G. Quaranta, G. Zini, M. Tommasi, A. G. Rebuzzi, A. Maseri, L. M. Biasucci. Systemic neutrophil activation in unstable angina is not necessarely due to ischemia-reperfusion. Eur Heart J, 1995; 16, Supp: 137. 39. L. M. Biasucci, G. Ciliberto, G. Liuzzo, S. Altamura, C. Monaco, G. Quaranta, G. Caligiuri, A. Vitelli, A. G. Rebuzzi, A. Maseri. Serum concentration of interleukin-6 as marker of prognosis in patients with unstable angina. Eur Heart J, 1995; 16, S: 179. 40. M. Biasucci, G. Caligiuri, G. Liuzzo, F. Andreotti, G. Quaranta, W. van de Greef, C. Monaco, A. G. Rebuzzi, C. Kluft, A. Maseri. Not all spontaneous 17 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES ischemic episodes in unstable angina are associated with detectable activation of the clotting system. Eur Heart J, 1995; 16, Supp: 472. 41. Buffon, G. Liuzzo, L. M. Biasucci, G. Quaranta, G. Caligiuri, C. Monaco, R. L. Grillo, A. G. Rebuzzi, F. Crea, A. Maseri. Elevated levels of C-reactive protein are related to the early outcome after PTCA in unstable angina. Eur Heart J, 1995; 16, Supp: 382. 42. G. Quaranta, L. M. Biasucci, G. Liuzzo, G. Caligiuri, W. van de Greef, L. Massa, C. Monaco, A. G. Rebuzzi, C. Kluft, A. Maseri. Elevated levels of plasminalfa2anti-plasmin are associated with a worse outcome in unstable angina. Circulation, 1995; 92 (8): 0950. 43. L. M. Biasucci, G. Ciliberto, G. Liuzzo, S. Altamura, C. Monaco, G. Quaranta, G. Caligiuri, A. Vitelli, A. Maseri. Elevated serum concentrations of interleukin-6 in unstable angina. Circulation, 1995; 92 (8): 3186. 44. G. Liuzzo, L. M. Biasucci, G. Caligiuri, G. Quaranta, C. Monaco, F. Summaria, A. G. Rebuzzi, A. Maseri. Preinfarction unstable angina is associated with an enhanced acute phase response to myocardial cell necrosis. Circulation, 1995; 92 (8): 3734. 45. G. Caligiuri, G. Liuzzo, G. Quaranta, C. Monaco, W. van de Greef, C. Kluft, A. Maseri, L. M. Biasucci. Evidence of dissociation between thrombin generation and ischemic episodes in unstable angina. Annals of Hematology, 1994 SII, 69, s81. 18 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES 46. G. Caligiuri, F. Crea, C. Monaco, G. Liuzzo, C. Rumi, A. Maseri. T-Lymphocyte Subpopulations Are Different in Stable and Unstable Angina: Pathogenetic Implications. Circulation, 1994; 90: I-444. 47. L. M Biasucci, G. D'Onofrio, G. Liuzzo, G. Zini, G. Caligiuri, A. G Rebuzzi, B. Bizzi, A. Maseri. Acquired Neutrophil Myeloperoxydase Deficiency in Unstable Angina and Myocardial Infarction: a Possible Marker of Inflammation. J Am Coll Cardiol, 1994; February, Special Issue: 452A. 48. G. Liuzzo, L. M. Biasucci, G. A. Lanza, G. Caligiuri, C. Monaco, P. Pedrotti, R. L. Grillo, A. G. Rebuzzi, A. Maseri. C-Reactive Protein is Increased in Unstable Angina but not in Active Variant Angina: is Inflammation in Acute Coronary Syndromes Related to Ischemia? Circulation 1994; 90: I-664. 49. L. M Biasucci, G. Liuzzo, G. Sperti, R. JT van Leuwen, G. Caligiuri, C. Kluft, A. Maseri. Episodic activation of thrombin activation in unstable angina detected by Thrombin-antithrombin III complexes. Eur Heart J, 1993; 14, Supp: 49. 50. L. M Biasucci, G. Liuzzo, W. van de Greef, G. Sperti, G. Caligiuri, C. Kluft, A. Maseri. Episodic thrombin activation carries a severe prognosis in unstable angina. Circulation, 1993; 88, 4, part 2: I-516. 19 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES 3. PRESENTATION DES TRAVAUX ET PROJETS Introduction Générale Les maladies cardiovasculaires seront une des causes les plus importantes de mortalité dans le monde en 2020, provoquant 36 % de tous les décès 1. La cause sous-jacente de cette mortalité élevée est le processus athéroscléreux et la survenue de la thrombose. La formation et le développement des plaques d'athérosclérose font partie d’un processus pathologique résultant d'une interaction dynamique entre la paroi des vaisseaux et le sang circulant. Dans les régions sujettes aux lésions, en relation avec des facteurs hémodynamiques locaux, la perméabilité endothéliale augmentée conduit à une infiltration de macromolécules (incluant les lipides circulants) dans l'intima. S’amorce alors un processus de remodelage pathologique chronique conduisant à la déformation des artères athéromateuses et conduisant soit la sténose du vaisseau (dans la plus part de cas) soit à la dilatation et donc à la formation d’un anévrysme. 2. La proportion de macrophages et de lymphocytes T est augmentée dans les plaques athéromateuses 3-5 , et ce encore plus lors des sténoses compliquées par la rupture de plaque spontanée (angor instable) 6, ou provoquée par ballonnet (resténose) 7. La présence de macrophages et de lymphocytes T dans toutes les formes de sténose suggère que la réponse immune est impliquée dans l’athérogènese depuis son origine jusqu’aux complications cliniques aigues. Ces complications peuvent être dues à la formation improviste d’un thrombus, dans les artère de taille moyenne (carotids, coronaries, fémorales), ou bien à un remodelage dilatant pathologique (artère de grosse taille comme l’aorte). Un abondant infiltrat inflammatoire comprenant lymphocytes T et macrophages 20 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES est aussi présent dans les anévrysmes. Dans ce cas, comme dans les sténoses, il a été invoqué un rôle délétère pour les lymphocytes et les macrophages puisqu’ils sécrètent des cytokines (IFNg, TNFa, et IL-6) qui favorisent la mort cellulaire et la digestion de la matrice extracellulaire 8. Mon travail de recherche se developpe autours de l’intéraction entre les lymphocytes circulants et la pathologie artérielle d’origine athéroscléreuse. En particulier, le but de mon travail est d’établir la fonction (délétère ou protectrice?) de la réponse immune detectable au cours des l’athérosclérose et de ses manifestations cliniques ainsi que d’établir si l’amplitude de telle réponse immune est liée à un manque de contrôle/regulation de l’interface sang/vaisseaux. 21 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES 4. TRAVAUX ANTERIEURS « Rôle de l’immunité dans l’athérosclérose et l’angor instable » La réponse immunitaire dans l’angor instable (investigation clinique) Je me suis tout d’abord intéressée au rôle de l’immunité dans les cardiopathies ischémiques lors de ma formation clinique de médecin spécialiste en cardiologie. Le groupe du Pr. Maseri à Rome est spécialisé dans l’investigation clinique des cardiopathies ischémiques et en particulier sur la réaction inflammatoire associée aux syndromes coronaires aigus (angor instable et infarctus du myocarde). Les patients en angor instable sont caractérisés par une élévation des marqueurs inflammatoires et immunitaires9,10. Il a été suggéré qu’une réponse aiguë inflammatoire précipite et/ou aggrave la thrombose au niveau de la plaque compliquée11. Une concentration plasmatique élevée de protéine C réactive (CRP) est caractéristique de l’angor instable9,12. Cette inflammation pourrait être secondaire à l’ischémie du myocarde ou primitive et spécifique de l’instabilité de la plaque. Nous avons montré que les niveaux de CRP n’étaient pas une conséquence de l’ischémie13 du thrombus14 ou de la rupture de plaque15. Nous avons donc formulé l’hypothèse que l’inflammation dans l’angor instable est primitive traduisant la réaction du système immunitaire. Relation entre immunité, inflammation et pronostic (Caligiuri G. et al. J Am Coll Cardiol 1998) 22 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES Outre l’élévation de la CRP, la proportion de lymphocytes T activés est particulièrement élevée dans les plaques6et dans le sang périphérique10 de patients souffrant d’angor instable. Afin de déterminer si la CRP et les lymphocytes activés reflètent le même processus, nous avons mesuré les concentrations plasmatiques de CRP et des marqueurs d’immunité humorale et cellulaire chez les patients angoreux. Les sous-populations lymphocytaires ont été estimées par cytométrie de flux et les marqueurs sériques par ELISA. Nous avons montré que les patients en angor instable présentaient des concentrations élevées de CRP dès le déclenchement des symptômes, prédictives d’une issue clinique défavorable. Le pourcentage de cellules T activées était également plus élevé chez ces patients. Inversement, les patients présentant un angor instable et une issue clinique favorable avaient des concentrations de CRP plus basses dans la phase aiguë d’instabilité clinique et montraient une réponse systémique des cellules T plus lente et inversement proportionnelle aux concentrations de CRP initiales. Ces données suggèrent que l’issue clinique de l’angor instable dépend d’une réponse immunitaire différenciée. Dans le cas d’une évolution favorable, non seulement le compartiment cellulaire mais aussi les marqueurs immunitaires humoraux dévoilent une activation transitoire disparaissant dès la fin de la période d'instabilité. Nos données suggèrent qu’une réponse immunitaire de type inflammatoire est associée à l’angor instable réfractaire au traitement et à un risque élevé pour de futurs épisodes coronaires. À l’opposé, une réponse immunitaire moins inflammatoire (CRP basse), pourrait favoriser la stabilisation de la plaque et la disparition de l’instabilité clinique. Dans les études que j’ai entreprises par la suite, j’ai évalué la 23 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES spécificité de la réponse immune en analysant le répertoire des lymphocytes T activés et des autoanticorps dirigés contre la plaque athéromateuse. Répertoire et spécificité des lymphocytes T et des autoanticorps (Caligiuri G. et al. Circulation 2000; Caligiuri G. et al. Lab Invest 2003) Le récepteur aux antigènes des lymphocytes T (TCR) est composé de deux chaînes, α et β comprenant une région constante C et une région variable (V). L’analyse du répertoire des TCR nous renseigne sur la clonalité des lymphocytes. Pour évaluer les proportions des différents TCRs exprimés par les cellules T activées (HLA-DR+), nous avons utilisé la cytométrie en flux en couvrant >80% du répertoire de lymphocytes T en marquant les cellules avec des anticorps spécifiques des différentes chaînes Vß du TCR. Afin de vérifier si la population de cellules T activées avait répondu à un ou à plusieurs antigènes, il était nécessaire d'évaluer si ces populations étaient oligo- ou monoclonales. Nous avons donc analysé l'ARNm des gènes spécifiques de chaque TCR sur les lymphocytes activés. Dans les chaînes TCR-Vß, la région hypervariable est le CDR3 (Complementary Determining Region 3), laquelle est responsable de la reconnaissance des antigènes. L'analyse de la longueur du fragment CDR3 est utilisée pour estimer le degré de diversité au sein d'une population cellulaire T. Dans l'angor instable, le pourcentage de cellules activées T est restreint (2-20%) comparé à l'ensemble des cellules T circulantes 10,16 . Afin de restreindre l'analyse aux cellules T activées, nous avons sélectionné les cellules DR+ en utilisant des billes magnétiques recouvertes d'anticorps monoclonaux. Nous avons ensuite extrait les ARNm de ces 24 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES cellules DR+ et effectué une RT-PCR incluant une amorce fluorescente à l’extrémité du gène C et une amorce non marquée du côté du gène spécifique Vß. Les produits de PCR représentaient les différentes régions CDR3 pour chaque famille Vß. Les produits ont été alors séparés sur des gels de séquençage. Des distributions Gaussiennes de produits différents sont couramment visualisées dans des populations normales de cellules T tandis que les pics dominants reflètent la restriction des CDR3 et traduisent donc des populations T mono- ou oligoclonales (immunoscope) 17. Nous avons trouvé que les patients en angor instable présentaient des cellules T activées ayant un répertoire restreint, contrairement aux patients en angor stable qui présentaient un répertoire normal. Ces résultats suggèrent que la réponse T est spécifique seulement en présence d’instabilité clinique alors que la simple présence d’athérome coronaire (angor stable) n’entraîne pas une réponse T spécifique. Ceci indique que la réponse immune associée à l’angor instable était dirigée vers des antigènes cibles ; mais lesquels ? Les antigènes candidats pourraient êtres localisés dans les plaques instables et pourraient être des protéines modifiées, ou bien des agents microbiens. À partir de fragments d’athérectomie coronaire, nous avons recherché la présence de cibles antigéniques candidates parmi les protéines des lésions « coupables ». Les lipoprotéines de basse densité oxydées (oxLDL) présentes dans les plaques d'athérosclérose18 peuvent jouer un rôle important, car i) elles sont reconnues par les lymphocytes T infiltrant les plaques19 et ii) des concentrations élevées d’immunoglobulines circulantes spécifiques des oxLDL sont caractéristiques des patients porteurs d’une athérosclérose sévère20,21. Parmi les antigènes microbiens, une forme viable de la Chlamydia pneumoniae a été isolée dans des plaques coronaires actives22, et des cellules circulantes spécifiques pour ce microbe 25 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES ont été trouvées chez des patients atteints d'athérosclérose coronaire grave23. Pour vérifier l'hypothèse que les cibles antigéniques candidates contenues dans les lésions coupables pourraient inclure oxLDL et/ou Chlamydia pneumoniae, ces deux antigènes ont été testés dans le même lot d'expériences par un essai de présentation de l'antigéne aux lymphocytes T in vitro. La prolifération lymphocytaire en réponse aux extraits protéiques des lésions avait tendance à être plus élevée chez les patients en angor instable que chez les patients stables. Bien que la différence ne soit pas statistiquement significative dans ce petit échantillon de patients, ce résultat est compatible avec la notion que la plaque instable peut représenter une cible de la réponse immunitaire. La réponse des lymphocytes T aux oxLDL était plus importante chez des patients en angor instable réfractaire suggérant qu'une réponse immunitaire inflammatoire contre cette cible antigénique était associée à la persistance de l'instabilité. Par contre, la réponse aux antigènes membranaires de Chlamydia pneumoniae n’était pas augmentée en relation avec l’instabilité clinique de l’athérosclérose coronaire. Durant mon stage post-doctoral, j’ai approfondi l’hypothèse que la réponse immune associée à la cardiopathie ischémique est dirigée contre la plaque et, en général, contre des antigènes de la paroi vasculaire. Nous avons utilisé des échantillons humains d’athérectomie et d’artères normales témoins provenant de recoupes d’artères mammaires. L’équipe du Pr. Kazatchkine a mis au point la technique du miniblot pour évaluer l’ensemble des autoréactivités IgG et IgM plasmatiques pour des préparations antigéniques d’organes normaux. Nous avons utilisé cette technique pour tester la réactivité des IgG et IgM, chez 20 patients en angor instable ou stable, dirigées contre des 26 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES préparations protéiques de rein, d’estomac et de foie (organes non-cibles) ainsi que d’artères saines et d’échantillons d’athérectomie (organes cibles). L’analyse des autoréactivités pour les organes non-cibles a montré que le répertoire des anticorps autoréactifs des patients est perturbé comme dans les maladies auto-immunes. Les résultats les plus intéressants proviennent de l’analyse des réactivités contre les organes cibles : les autoanticorps des patients reconnaissent de façon spécifique certaines bandes protéiques des plaques d’athérome que les témoins ne reconnaissent pas. Sur les préparations d’artères normales, il existe une bande protéique d’environ 55KDa qui n’est pas reconnue par 90% des patients alors qu’elle est reconnue par la totalité des témoins. En utilisant des IgG purifiées, il est possible de démasquer cette réactivité également chez les patients. Ces résultats indiquent que la liaison d’autoanticorps naturels vers des antigènes contenus dans les artères normales est inhibée par des molécules présentes dans le sérum des patients. Il pourrait éventuellement s’agir d’anticorps anti-idiotypiques ; nous travaillons à présent sur cette hypothèse. Pour localiser les antigènes cibles dans les plaques, nous avons conjugué les autoanticorps purifiés des patients et des témoins à des fluorochromes différents et nous les avons utilisés en immunohistochimie en double marquage sur des coupes de plaques ou d’artères normales. L’analyse de ces marquages en microscopie confocale a montré que les antigènes reconnus par les autoanticorps naturels des patients et des témoins sont les mêmes, mais l’affinité des autoanticorps des patients est plus élevée. Ces résultats sont en faveur d’un rôle pour l’immunité humorale dans l’athérosclérose. Les autoanticorps protecteurs spécifiques des antigènes artériels pourraient être réprimés chez les patients. 27 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES Ischémie, athérosclérose et immunité chez la souris (investigation expérimentale) Les études cliniques ont montré qu’une réponse immunitaire « chronique » survient chez tous les patients avec athérosclérose. Je me suis donc intéressée au rôle de l’immunité dans l’athérosclérose durant ma thèse de science au Karolinska Institut de Stockholm dans le groupe du Pr. Hansson, pionnier dans l’étude des mécanismes immunitaires dans l’athérosclérose. Un modèle d’infarctus aigu lié à l’athérosclérose chez la souris (Caligiuri G. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1999) Afin d’approfondir nos hypothèses, il fallait modéliser l’ischémie aiguë du myocarde chez la souris. Des modèles expérimentaux d’infarctus du myocarde chez les souris utilisent la ligature coronaire24,25 ou la thermocoagulation26. Ces modèles sont de puissants outils pour étudier les conséquences de l’ischémie-reperfusion dans les cœurs normaux, mais ils ne conviennent pas à l’étude de l’étiologie et de la physiopathologie des événements coronariens aigus relatifs à l’athérosclérose. Nous avons donc créé les conditions expérimentales provoquant l’ischémie du myocarde et développé les méthodes pour la détecter in vivo chez la souris athéroscléreuse. Nous avons d’abord mis au point une technique d’angiographie adaptée à la petite taille des cœurs de souris et montré des sténoses sévères dans les trois principales branches artérielles coronaires chez les souris apoE/LDLR KO âgées de ≥7 mois. L’analyse histologique des coupes transversales des cœurs a confirmé que les sténoses étaient dues à la présence de plaques d’athérosclérose avancée. Des cicatrices fibreuses témoignant d’infarctus du myocarde spontanés ont été détectées , mais il s’agissait d’évènements rares et imprévisibles. Pour pouvoir standardiser l’ischémie du myocarde, nous avons provoqué un déséquilibre entre 28 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES demande et apport d’oxygène, en présence de sténoses coronaires « spontanées », et détecté l’ischémie à l’aide de la télémétrie chez la souris apoE/LDLR KO. Deux types de provocation ont été utilisés : la propulsion de jets d’air dans la cage causant un stress mental associé à une augmentation de la fréquence cardiaque (donc de la demande d’oxygène), et l’hypoxie aiguë par réduction de l’apport d’oxygène ventilatoire. Nous avons aussi écrit un programme de lecture semi-automatique des ECG pour détecter les épisodes d’ischémie. De tels signes électrocardiographiques ont été trouvés seulement chez les souris présentant des sténoses coronaires. La persistance des signes ECG était associée à des niveaux sériques de troponine T élevés traduisant la survenue d’un infarctus aigu du myocarde. L’ensemble de ces résultats montre pour la première fois qu’il est possible de provoquer, de façon reproductible, un infarctus aigu du myocarde chez la souris athéroscléreuse. Variabilité de l’immunité en fonction du sexe et de l’âge chez la souris apoE KO (Caligiuri G. et al. Atherosclerosis 1999) Pour pouvoir analyser le rôle de l’immunité spécifique dans l’athérosclérose, il nous fallait tout d’abord évaluer les réponses immunes spontanées dans le modèle de la souris apoE KO en fonction du sexe et de l’âge. Nous avons mis au point une méthode27 de mesure précise des lésions dans des sections complètes et consécutives de la racine aortique par morphométrie et analyse informatisée semi-automatique. Nous avons trouvé que le développement des lésions athéroscléreuses varie entre les mâles et les femelles selon l’âge. À 16 semaines, les souris femelles avaient déjà des plaques fibreuses et de taille bien plus grande que les lésions des mâles d'âge égal qui n’étaient composées que de stries lipidiques. La composition et la taille des lésions chez les femelles n'ont pas 29 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES changé avec l'âge. À l’opposé, à 48 semaines d'âge, les lésions étaient plus étendues chez les mâles que chez les femelles, comme décrit précedemment28. La variabilité de la réponse immunitaire associée à l'athérosclérose en fonction du sexe et de l’âge a été évaluée in vitro par un test de prolifération des cellules spléniques, stimulées par les oxLDL, en présence ou non d’œstrogènes. Nous avons trouvé une activité immunitaire anti-oxLDL augmentée chez les femelles âgées. Cette étude montre des différences importantes entre mâles et femelles au niveau de la taille des lésions et de la réponse des cellules T aux épitopes exposés sur les oxLDL. Les résultats de cette étude nous ont conduits à utiliser des souris apoE KO mâles et âgées de plus de 16 semaines pour l’évaluation du rôle de l’immunité dans l’athérosclérose. Modulation de la réponse immune humorale et cellulaire chez la souris athéroscléreuse (Zhou X. Caligiuri G. et al. Arterioscl Thromb Vasc Biol, 2001 ;Caligiuri G. et al. Circulation 2001 ; Nicoletti A., Paulsson G. Caligiuri G. et al. Molecular Medicine, 2000 ;Caligiuri G. et al. J Clin Invest, 2002) Ayant établi qu’une réponse immunitaire liée à l’athérosclérose se développe chez la souris apoE KO comme chez l’Homme, nous avons voulu comprendre le rôle (bénéfique ou délétère) de cette réponse en modulant la réponse immune in vivo. Les antigènes candidats choisis sur la base des données épidémiologiques chez l’Homme, étaient les oxLDLs et Chlamydia pneumoniae. Nous avons montré que l’immunisation avec les oxLDL est associée à une réduction de la taille des lésions chez la souris apoE KO et à une augmentation de la concentration d’anticorps spécifiques pour les oxLDL (Arterioscl Thromb Vasc Biol, 2001). Ce résultat suggère que l’activation de la réponse immune humorale dirigée contre les lipoprotéines modifiées est bénéfique dans l’athérosclérose expérimentale. Malgré les résultats des 30 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES études précédentes 29,30 , nous avons trouvé que l’infection à Chlamydia pneumoniae n’altère pas le développement des lésions d’athérosclérose chez la souris (Circulation 2001). Nos données suggèrent donc que les infections à Chlamydia pneumoniae n’augmentent pas le risque athéroscléreux chez la souris. Ces deux expériences étaient basées sur l’intervention d’un modulateur « externe » de l’immunité. Or, la question initiale était le rôle de la réponse immune « naturelle » se développant de façon spontanée chez la souris athéroscléreuse. Nous avons purifié les lymphocytes T ou B de souris apoE KO âgées et nous les avons transférés in vivo chez des souris apoE KO jeunes à un stade précoce de la maladie. Cette expérience a montré que les lymphocytes B des souris âgées transférées chez des souris jeunes sont en mesure de réduire de façon significative la taille des lésions d’athérosclérose (J Clin Invest 2002). Une fois de plus, nos données suggèrent le rôle bénéfique de l’immunité humorale dans l’athérosclérose. Une autre manière d’évaluer le rôle du système immun est de déprimer sa fonction. Il a été montré récemment que l’absence génétique de lymphocytes T et B est associée à une réduction de la taille des lésions chez la souris apoE KO31 Cependant, il s’agissait d’une suppression totale des réponses immunes et l’interprétation des résultats demeure difficile dans ces cas extrêmes. Nous avons utilisé la splénectomie comme moyen de moduler la réponse immunitaire spécifique sans pour autant l’éliminer complètement. La rate est l’organe lymphoïde principal, surtout pour les antigènes circulants comme les LDL32. La splénectomie a été réalisée chez les souris apoE KO à un stade précoce et son effet a été analysé sur la taille des lésions ainsi que sur la réponse immune spécifique aux oxLDL ( J Clin Invest 2002). La splénectomie induit une augmentation jusqu’à trois fois de la taille 31 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES des lésions et une baisse de la concentrations des anticorps anti-oxLDL. La reconstitution des souris splénectomisées avec des cellules spléniques rétablit la taille des lésions et la concentration d’anticorps anti-oxLDL. Cette expérience montre que la réponse immune portée par la rate limite la progression de la maladie athéroscléreuse. En particulier, la réponse humorale spécifique pour les oxLDL semble être bénéfique. Au contraire, une expérience de tolérisation T néonatale aux oxLDL réduit la taille des lésions chez la souris adulte suggérant que la réponse cellulaire spécifique aux oxLDL est délétère (Molecular Medicine 2000). En fait, une activation lymphocytaire est nécessaire dans la réponse cellulaire comme dans la réponse humorale, la différence est le type d’activation qui à son tour est déterminé par le profil des cytokines sécrétées au site inflammatoire. Ainsi l’IL-12 et l’IFNγ sont caractéristiques d’une activation des lymphocytes de type inflammatoire ou Th1 et donnent lieu à des réponses à prévalence cellulaire. Au contraire, l’IL-10 et l’IL-4 sont produites par le type de lymphocytes Th2 qui est plutôt associé à la réponse humorale33. Plusieurs études indiquent que la voie de différenciation qu’empruntent les lymphocytes infiltrant les lésions d’athérosclérose est la voie Th1. Il est donc attendu qu’une augmentation des réponses Th1 et/ou une diminution des réponses Th2 soient associées à une athérogenèse accélérée. Au cours de mon stage post-doctoral au sein de l’U460, nous avons croisé les souris apoE KO avec les souris IL-10 KO pour évaluer l’effet de la déficience en IL-10 (cytokine Th2) sur les lésions avancées. Nous montrons que les souris double KO jeunes ont plus de lésions que les souris apoE KO de même âge. Par contre à 48 semaines, les lésions sont de taille similaire dans les deux groupes, mais chez les souris double KO les lésions 32 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES contiennent plus de facteur tissulaire et d’activité métallo-protéasique suggérant une susceptibilité accrue à la thrombose et à la rupture de plaque. Les résultats que nous avons obtenu à un stade précoce de la maladie ont été confirmés chez la souris C57Bl6 invalidées pour l’IL-10 placée sous régime gras34. Nos données montrent donc qu’un déficit en IL-10 accélère les stades précoces de la maladie et confère un caractère « instable » aux lésions avancées (Molecular Medicine 2003). Ces travaux m’ont permis de comprendre que le type d’activation lymphocytaire inflammatoire (Th1) ou noninflammatoire (Th2) peut influencer de façon déterminante la biologie du vaisseau. 33 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES 5. P RESENTATION DE LA CAPACITE A CONCEVOIR, DIRIGER , ANIMER ET COORDONNER DES ACTIVITES DE RECHERCHE Depuis mes premiers travaux de recherche clinique, durant mon internat en cardiologie, j’ai pu bénéficier d’un degré considérable d’autonomie dans la conception et la réalisation de mes activités de recherche. En particulier, j’ai conçu les travaux m’ont permis de soutenir une thèse de science. J’ai encadré plusieurs techniciens de laboratoire et j’ai coordonné les activités des unités de recherche collaborant à mes projets. Mes capacités à diriger et à coordonner les activités de recherche ont été reconnues pendant la période que j’ai passée chez Sanofi-Aventis puisque on m’a donné la responsabilité d’animer une petite équipe comprenant un technicien de recherche, un ingénieur de recherche et un stagiaire. Ainsi j’ai assuré l’encadrement de deux étudiants de BTS pendant leur stage dans l’entreprise (mémoire et exposé oral à la fin du stage). A mon arrivée au sein de l’EMI0016 j’ai formé les techniciennes aux techniques de microscopie, ELISA et cytométrie de flux (histopathologie et immunomarquage). De plus, j’ai contribué à l’encadrement des étudiants en thèse (Julie Sainz et Ayman Al Haj Zen) comme le témoigne le fait que j’ai co-signé leurs travaux de thèse. Pendant cette période j’ai aussi mis au point un modèle animale permettant l’étude des cellules souches pro-angiogèniques dans le cadre d’un réseau INSERM (M. Aiach) et formé une technicienne (Isabelle Beurdy) à ce modèle. Récemment, j’ai entrepris de nouveaux projets, toujours inscrits dans ma thématique, en collaboration avec l’U681 où j’espère pouvoir poursuivre mes travaux dans le futur. D’ores et déjà, je suis responsable de l’encadrement d’une étudiante en première année de 34 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES thèse (Emilie Groyer) et je participe activement à l’animation et à la coordination des travaux de l’équipe « athérosclérose et immunité » de cette unité. 35 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES 6. PROJETS “Régulation par le CD31 de l’interface sang-vaisseaux dans l’athéro-thrombose” Contexte scientifique actuel La formation d’un thrombus sur une plaque athéromateuse (athéro-thrombose) est la complication la plus dangereuse de l’athérosclérose et constitue la principale cause de mortalité dans le monde puisqu’elle est à la base des syndromes coronaires aigus (angor instable, infarctus du myocarde) et des attaques ischémiques cérébrales 35. Malgré les progrès réalisés dans le traitement des syndromes coronaires aigus, les mécanismes responsables de l’athéro-thrombose aiguë restent largement inconnus. La formation d’un thrombus résulte d’une altération de la paroi vasculaire et évite le saignement. Un système de régulation, peu connu, assure qu’aucun thrombus ne se forme en absence de dommages de la paroi vasculaire. Cette régulation requiert un dialogue entre les acteurs de la thrombose (plaquettes, facteurs de la coagulation) contenus dans le sang et les cellules de la paroi vasculaire avec lesquelles ils sont en contact permanent : c’est ce que nous nommons « interface sang-vaisseaux ». Une altération de l’intégrité de la paroi vasculaire telle que la fissure d’une plaque d’athérome ou la perte de cellules endothéliales à sa surface (érosion de plaque) est communément observée dans les sites d’athéro-thrombose et marque la différence avec les plaques « stables » qui ne donnent pas lieu à des syndromes coronaires aigus. Cependant, les causes primitives de cette perte d’intégrité de la paroi vasculaire (rupture ou érosion de plaque) demeurent inconnues. 36 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES Au cours des 10 dernières années, un nouveau paradigme a émergé : en plus de l’accumulation de cholestérol, les manifestations cliniques de l’athérosclérose, en particuliers les syndromes coronaires aigus, sont caractérisées par l’élévation systématique des marqueurs d’inflammation, tels que la protéine C réactive, dans le sang 9,12. Plus récemment, une activation des lymphocytes a été associée à la réaction inflammatoire et les syndromes coronaires aigus 10,16 . Nous avons montré que les lymphocytes (T et B) de ces patients coronariens sont activés de façon importante et transitoire et que leur action biologique semble être dirigée contre des protéines présentes dans la plaque athéromateuse compliquée par la thrombose 36,37 . Dès lors, l’athéro-thrombose pourrait dépendre d’une réponse immuno-inflammatoire dirigée contre la paroi vasculaire qui culmine en la perte de l’intégrité de la paroi résultant en la formation d’un thrombus. En d’autres termes, l’athéro-thrombose serait le résultat d’une défaillance des mécanismes de régulation de l’interface sang-vaisseaux. La clef d’un telle régulation est la communication intercellulaire. Nous formulons l’hypothèse que le CD31, une protéine qui se lie à elle-même, est une clef de cette régulation. Le CD31 est une protéine transmembranaire présente sur les cellules endothéliales, plaquettes, granulocytes, monocytes et lymphocytes et permet donc la communication Figure 1 de tous les acteurs de l’interface sang-vaisseaux. A la avec l’âge, les lymphocytes T et surtout les lymphocytes T + auxiliaires (CD4 ) perdent cette protéine 38 . Nous avons récemment constaté que le nombre de lymphocytes CD4+/CD31+ circulants est significativement réduit chez les patients présentant un anévrysme de l’aorte abdominale CD4+/CD31+ (% Globules Blancs) 18 naissance, tous les globules blancs expriment le CD31 mais 16 14 12 10 p<0.01 8 6 4 2 0 No Thrombus Thrombus 37 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES compliqué par un thrombus (Figure 1, manuscrit soumis CIRCRESAHA/2005/108191). Ceci suggère que cette population cellulaire jouerait un rôle important dans la régulation de l’interface sang-vaisseaux. Objectifs du projet 1 . Evaluer le rapport entre nombre de lymphocytes CD4+/CD31+ circulants et manifestations cliniques d’athéro-thrombose coronaire (syndromes coronaires aigus) 2 . Etablir le lien de cause à effet entre la baisse de lymphocytes CD4+/CD31+ circulants et l’athéro-thrombose 3 . Etudier la fonction des lymphocytes CD4+ dans le maintien de l’intégrité de la paroi vasculaire selon leur expression de CD31 4. Identifier le domaine extracellulaire de la protéine CD31 impliqué dans la régulation de l’interface sang-vaisseaux afin de pouvoir dessiner de nouveaux outils thérapeutiques spécifiques Méthodes employées objectif 1. Evaluer le rapport entre nombre de lymphocytes CD4+/CD31+ circulants et manifestations cliniques d’athéro-thrombose coronaire : Cet objectif fera l’objet d’une collaboration avec les cliniciens de l’Hôpital Bichat (A. Vahanian, PG Steg, N. Ajzenberg) qui ont mis en place une étude clinique pour évaluer l’état d’activation des plaquettes chez les patients avec syndromes coronaires aigus. La sélection des patients est parfaitement adaptée à notre projet : 50 patients présentant des syndromes coronaires aigus et 50 patients présentant des syndromes coronaire stables (témoins). Nous effectuerons nos expériences sur les échantillons biologiques non utilisés de cette étude et souhaitons donc nous greffer sur son CCPPRB. L’étude de Bichat 38 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES prévoit l’utilisation de plasmas riches en plaquettes à partir de sang veineux périphérique. Nous allons analyser en cytométrie en flux les leucocytes du culot résiduel. Les culots seront fixés (PBS/ParaFormAldéhyde 1%) avant lyse des globules rouges par solution hypotonique (NH4Cl-Tris, pH 7,2). Les cellules seront ensuite incubées avec une combinaison d’anticorps monoclonaux de souris (CD3-CD4-CD8CD31) et analysées en cytométrie en flux 4 couleurs. objectif 2. Etablir le lien de cause à effet entre la baisse de lymphocytes CD4+/CD31+ circulants et l’athéro-thrombose : Nous avons récemment constaté que le nombre de lymphocytes CD4+/CD31+ circulants est réduit non seulement chez les patients avec anévrysme de l’aorte abdominale compliqué par un thrombus (Figure 1) mais aussi chez la souris athéroscléreuse (apoE KO, >40 semaines d’âge) présentant des thrombus sur plaque au niveau des lésions athéromateuses de la racine de l’aorte (article en révision ATVB/2005/091165/R1). C’est donc dans ce modèle que nous allons évaluer si la baisse de lymphocytes CD4+/CD31+ circulants est antérieure à la rupture de plaque/thrombose et donc, possiblement, causale. Pour ce faire, nous compterons les lymphocytes CD4+/CD31+ dans le sang périphérique (ponction rétroorbitale sous anesthésie) avant, pendant ou après un traitement antiagrégant plaquettaire (abciximab, REOPRO®) et également, avant et après rupture mécanique de plaques (passages répétés d’un guide métallique, Ø ~0.6 mm, dans le tronc brachiocéphalique). La présence de plaques rompues et d’athéro-thrombose sera documentée par histomorphométrie et immunohistochimie. objectif 3. Etudier la fonction des lymphocytes CD4+ dans le maintien de l’intégrité de la paroi vasculaire selon leur expression de CD31 : Cette partie sera réalisée à partir du sang de volontaires sains. Nous avons mis au point un modèle de cytolyse des cellules de la paroi artérielle (cibles) par les lymphocytes CD8+ (effecteurs) allogéniques. Le 39 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES pourcentage de cellules cibles endommagées sera évalué par un système de marquage fluorescent. Les cellules cibles seront marquées par un traceur lipophile (fluorescence verte). Après incubation (4-24h) avec des concentrations croissantes de cellules effectrices et lavage des cellules non adhérentes (lymphocytes), les noyaux seront marqués au DAPI (bleu) et les noyaux des cellules cibles abîmées seront mis en évidence par marquage au iodure de propidium (rouge). Les lymphocytes CD4+ totaux ou CD4+/CD31- seront co-incubées avec les CD8+. Le marquage sera visualisé en microscopie en fluorescence pour vérifier la qualité de la préparation (cellules abîmées = noyaux violets, Figure 2) et la quantification sera réalisée par cytométrie en flux. objectif 4. Identifier le domaine extracellulaire de la protéine CD31 impliqué dans la régulation de l’interface sang-vaisseaux : Cette étape sera abordée par la technique de transfert de gène in vivo chez des souris athéroscléreu ses (ApoE KO, âgées > 40 semaines) rendues déficientes en leucocytes CD31+ par transplantation, après irradiation, de moelle de souris CD31 KO (collaboration avec Sussan Nourgshargh, Londres). Les plasmides codant des molécules CD31 solubles déficientes en l’un ou l’autre des six domaines extracellulaires nous sont fournis par Hannes Stockhinger (Vienne). Les plasmides seront transférés par électroporation intramusculaire. A l’aide d’une seringue Hamilton, l’ADN plasmidique sera injecté dans le muscle quadriceps des souris anesthésiées. Immédiatement après injection de l’ADN, des impulsions électriques transcutanées seront appliquées à l’aide 40 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES d’électrodes placées de part et d’autre du muscle selon les modalités déjà décrites par mon laboratoire d’accueil 39. Un mois après transfert de gène, l’étendu de l’athérothrombose sera comparée entre les souris ayant reçu les différents plasmides. La présence de thrombose dans un groupe désignera le domaine extracellulaire du CD31 impliqué dans la régulation, par les leucocytes, de l’interface sang-vaisseaux. 41 G. Caligiuri - DEMANDE D’HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES 7. REFERENCES 1. Braunwald E. Shattuck lecture - Cardiovascular medicine at the turn of the millenium: triumphs, concerns, and opportunities. N Eng J Med. 1997;337:1360-1369. 2. Reed D, Reed C, Stemmermann G, Hayashi T. Are aortic aneurysms caused by atherosclerosis? 1992;85:205-211. 3. Jonasson L, Holm J, Skalli O, Bondjers G, Hansson GK. Regional accumulations of T cells, macrophages, and smooth muscle cells in the human atherosclerotic plaque. 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