Lymphomes Natural-Killer T cells (NKT) : impact des stimulations antigéniques chroniques et mécanismes de la lymphomagénèse

Natural-Killer T cells (NKT) lymphomas : impact of chronic antigenic stimulations and mechanisms of lymphomagenesis

• Auteur / Autrice : Rémy Robinot
• Direction : Laurent Genestier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie et cancérologie
• Date : Soutenance le 05/12/2017
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon
• Jury : Président / Présidente : Véronique Maguer-Satta
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Gaulard, Sylvie Hermouet, Germain Gillet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Lehours, Maria Leite-de-Moraes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tumeurs

Borrelia burgdorferi

Lymphomes

Mots clés libres

Lymphomes T périphériques

Natural-Killer T cell

Borrelia burgdorferi

T-Cell Receptor

P53

Peripheral T-cell lymphomas

Natural-Killer T cells

Borrelia burgdorferi

T-Cell Receptor

P53

Résumé

Les lymphomes T périphériques (PTCL) sont des néoplasmes rares et agressifs représentant environ 12% des lymphomes chez l’Homme. Nos travaux récents dans des souris p53-/- ont révélé une nouvelle entité de PTCL, émergeant de cellules Natural-Killer T-cell (NKT), un type particulier de lymphocyte T reconnaissant des antigènes lipidiques. Nous avons montré que ces lymphomes NKT (PTCL-NKT) présentent des caractéristiques de NKT stimulés chroniquement, et que la lymphomagenèse est initiée via l’activation chronique du TCR. Chez l’Homme, de nombreux PTCL sont suspectés pour être associés à des stimulations antigéniques chroniques, mais les mécanismes de transformation impliqués sont encore mal connus. Borrelia burgdorferi (Bb), l’agent responsable de la maladie de Lyme, provoque des infections chroniques dont l’implication dans certains lymphomes T cutanés (CTCL) a été suggérée. Cependant, cette observation manque de preuves cliniques et expérimentales. De manière intéressante, Bb est connue pour exprimer des glycolipides activateurs des NKT. Nous avons donc infecté des souris p53-/- avec des Bb vivantes, et montré que l’infection augmente significativement la fréquence des PTCL-NKT. Par traitement antibiotique précoce de souris infectées et par injections de Bb inactivées, nous avons également démontré que la chronicité de l’infection est nécessaire au développement de ces lymphomes. L’analyse phénotypique de ces PTCL-NKT a confirmé nos observations précédentes, montrant des caractéristiques de cellules NKT activées chroniquement, telles que l’expression de marqueurs d’activation et d’exhaustion (perte de NK1.1, surexpression de PD-1). Ces résultats suggèrent une implication de Borrelia dans la lymphomagenèse T. En se basant sur l’analyse de différents marqueurs phénotypiques et de leur production cytokinique, nous avons également montré que ces lymphomes présentent un profil dérégulé se rapprochant du sous-type NKT2. Une étude génomique par séquençage whole-exome sur 6 PTCL-NKT a révélé de larges pertes récurrentes du chromosome 13. Au sein de la zone minimale de délétion, nous avons identifié Jarid2, codant un facteur épigénétique impliqué dans le développement NKT par une activité histone-methytransférase. Ce gène est retrouvé altéré dans 20% des CTCL. De manière intéressante, les souris Jarid2-/- présentent une expansion périphérique de NKT au profil immature/NKT2, partageant donc des caractéristiques avec les PTCL-NKT. La perte de Jarid2 a été détectée dans presque tous les PTCL-NKT. Nous avons confirmé la perte de Jarid2 au niveau ARN et protéique. Nos résultats préliminaires montrent une hypométhylation de la lysine 9 de l’histone H3 (H3K9), la cible de Jarid2, soutenant un effet fonctionnel dans la physiopathologie des PTCL-NKT. Par conséquent, nous pensons que la perte de Jarid2 pourrait être un événement important de la lymphomagenèse NKT, puisque de plus en plus d’altérations de facteurs épigénétiques sont retrouvées dans les PTCL humains. Pour réponse à cette question, nous sommes notamment en train de générer des souris p53-/- x Jarid2-/-. En conclusion, nos données viennent renforcer le concept selon lequel certaines infections peuvent initier la transformation des cellules T par l’activation chronique du TCR. Nous avons également identifié un nouveau facteur épigénétique potentiellement impliqué dans la lymphomagenèse NKT

Peripheral T-cell lymphomas (PTCL) are aggressive and heterogeneous neoplasms that represent around 12% of Human lymphomas. Our recent work in p53-/- mice revealed a new PTCL entity, arising from Natural-Killer T-cell (NKT), a particular type of T cell recognizing lipidic antigens. We found that NKT lymphomas (NKTL) present features of chronically stimulated NKT-cells and that lymphomagenesis is driven through chronic TCR activation by microbial glycolipids. In human, many PTCL are suspected to be associated with chronic antigenic stimulation, but this transformation mechanism is still poorly understood.Borrelia burgdorferi (Bb), the causative agent of Lyme disease, induces chronic infection and has recently been suggested to be involved in cutaneous T-cell lymphomas (CTCL). However, this observation lacks clinical and experimental proofs. Interestingly, Bb is known to express NKT-activating glycolipids. We therefore infected p53-/- mice by live intradermal Bb injection and showed that Bb infection significantly increased NKTL rate. Phenotypic characterization of these NKTL confirmed our previously described features of chronically stimulated NKT-cells, with expression of activation and exhaustion markers (loss of NK1.1, upregulation of PD-1). Based on surface markers, transcription factors and cytokine production analysis, we also found that our lymphomas mostly present a NKT2 subtype profile, sometimes surprisingly mixed with NKT17 or NKT1. Genomic study by whole-exome sequencing on few of these lymphomas revealed recurrent large losses in the chromosome 13. Within the minimal deletion region, we identified Jarid2, a gene involved in NKT development by epigenetic regulation and which is found altered in 20% of CTCL. Jarid2 loss was detected in almost all NKTL. Interestingly, Jarid2-/- mice show increased NKT number in the periphery with an immature/NKT2 phenotype, sharing features with our NKTL.Thus, we believe that Jarid2 loss may be an important event in NKT lymphomagenesis, as more and more epigenetic factors are found mutated in several human PTCL. To answer this question we are currently breeding p53-/- x Jarid2-/- mice. In conclusion, our data reinforced the concept that chronic bacterial activation of T-cells through their TCR can effectively drive T-cell transformation. We also identified a new potential epigenetic factor that may be involved in lymphomagenesis