Characterization of the molecular mechanisms of Epstein-Barr Virus-mediated inhibition of the innate sensor TLR9

par Ikbal Fathallah

Thèse de doctorat en Oncologie virale

Sous la direction de Massimo Tommasino et de Bakary S. Sylla.

Le président du jury était Jérôme Lamartine.

Le jury était composé de Pierre Coursaget, Evelyne Manet.

Les rapporteurs étaient Joël Plumas, Vassili Soumelis.

  • Titre traduit

    Caractérisation du mécanisme moléculaire de l'inhibition du récepteur de l'immunité innée TLR9 par le virus d'Epstein-Barr


  • Résumé

    L’infection chronique est à l’origine de 15-20% des cancers dans le monde. Dans la plupart des cas, les infections sont éliminées par le système immunitaire, sans incidence importante sur les hôtes infectés. Toutefois, les oncovirus peuvent échapper au système immunitaire et induire une transformation cellulaire, ce qui constitue deux éléments clés de la cancérogenèse associée aux virus. L’EBV est un herpesvirus ubiquitaire à ADN double brin qui infecte plus de 90% de la population, avec un tropisme spécifique pour les cellules B. Après primo-infection, le virus persiste dans l’hôte pour toujours. L’EBV est responsable de la mononucléose infectieuse bénigne et est associé à plusieurs tumeurs malignes telles que le lymphome de Burkitt, le lymphome de Hodgkin et certaines formes de cancers gastriques. Les récepteurs Toll-like (TLRs) mammaires jouent un rôle important dans la défense de l’hôte lors de l’infection pathogène en régulant et reliant les réponses immunitaires innées et adaptatives. Dans cette étude, nous avons montré que l’EBV pouvait altérer la régulation et l’expression de TLR9, une des molécules effectrices majeures de la réponse immunitaire innée. L’infection par l’EBV des lymphocytes B primaires humains a entraîné l’inhibition de la fonctionnalité de TLR9. Nous avons observé que l’EBV exerçait sa fonction inhibitrice en diminuant les niveaux d’ARNm et de la protéine du récepteur TLR9. De plus, nous avons établi que LMP1, oncoprotéine majeure de l’EBV, inhibait fortement la transcription de TLR9. La sur-expression de LMP1 par transfection transitoire ou transduction des cellules B réduit l’activité du promoteur de TLR9, l’ARNm et les niveaux protéiques. Bloquer la voie de signalisation de NF-κB induite par la signalisation de LMP1 permet de récupérer l’activité du promoteur de TLR9 et l’expression de la protéine. L’ensemble de nos résultats mettent en évidence un nouveau mécanisme utilisé par l’EBV pour supprimer la réponse immunitaire de l’hôte en dérégulant la transcription de TLR9 via l’activation de NF-κB par LMP1


  • Résumé

    Chronic infection causes about 15-20% of cancer worldwide. In most cases, infections are cleared by the immune system with no dramatic consequence for the infected hosts. However, oncoviruses can escape the immune system and induce cellular transformation, two key events in cancer mediated by viruses. EBV is a ubiquitous double-stranded DNA herpesvirus, which infects more than 90% of the population with a specific tropism to B-cells. Upon primo-infection the virus persists in the host for lifetime. EBV is responsible of the benign infectious mononucleosis and is associated to several malignancies such as the Burkitt lymphoma, Hodgkin’s lymphoma and some forms of gastric cancers. Mammalian Toll-like receptors (TLRs) play a key role in host defense during pathogen infection by regulating and linking the innate and adaptive immune responses. TLRs belong to a family of receptors that recognize pathogen-associated molecular patterns and are expressed on immune and non-immune cells, endowing them with the capacity to sense pathogen-derived products and to alert the immune system . In this study we show that EBV can alter the regulation and expression of TLR9, one of the key effector molecules of the innate immune response. EBV infection of human primary B cells resulted in the inhibition of TLR9 functionality. Stimulation of TLR9 on primary B cells led to the production of IL-6, TNFα and IgG, which was inhibited in cells infected with EBV. We observed that EBV exerts its inhibitory function by decreasing TLR9 mRNA and protein levels. This event was observed twelve hours post EBV infection of primary cells as well as in an immortalized B cell line, demonstrating the specific role of the virus to turn down TLR9 levels. In addition, we determined that the EBV oncoprotein LMP1 is a strong inhibitor of TLR9 transcription. Over expression of LMP1 by transient transfection or transduction of B cells, reduced TLR9 promoter activity, mRNA and protein levels. Blocking the NF-κB pathway induced by LMP1 signaling, recovered TLR9 promoter activity and protein expression. Moreover LMP1 mutants deficient in activating the NF-κB pathway inversely restored TLR9 transcription. Taken together, our study reveals a novel mechanism used by EBV to suppress the host immune response by deregulating the TLR9 transcript through LMP1-mediated NF-κB activation

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