Développement et fonction des cellules iNKT

Development and function of iNKT cells

• Auteur / Autrice : Dina Al Dulaimi
• Direction : Kamel Benlagha
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie. Immunologie
• Date : Soutenance le 18/09/2018
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Hématologie, oncogenèse et biothérapies (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ecotaxie, microenvironnement et développement lymphocytaire (Paris ; 2014-2024)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Antoine Toubert
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Kamel Benlagha, Antoine Toubert, Pablo Pereira, Jean Kanellopoulos, Isabelle Couillin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pablo Pereira, Jean Kanellopoulos

Mots clés

Mots clés contrôlés

Syndécane-1

Récepteurs CCR6

Gène BCL-2

Apoptose

Cellules iNKT

Mots clés libres

Protéine RAE1 (Ribonucleic Acid Export 1)

RAE1 protein

Résumé

Les cellules invariantes « natural killer » T (iNKT) constituent une population particulière de LT non conventionnelle qui exprime un récepteur TCRαβ semi-invariant composé de la chaine Vα14-Jα18 associée aux chaines Vβ8, -7 ou -2 chez la souris et dont le développement a lieu dans le thymus. Ainsi, les cellules iNKT sont capables de reconnaitre via leur TCR des antigènes de type glycolipidique présentés par une molécule de classe I non polymorphique : le CD1d. Ces cellules sont connues pour être impliquées dans diverses réponses immunes grâce à leur capacité à produire rapidement des cytokines immunorégulatrices. De la même façon que les LTc SP CD4+, il existe trois phénotypes de cellules iNKT : Th1, -2 et -17 permettant de distinguer trois sous-populations de cellules iNKT. La sous-population iNKT1 dite iNKT conventionnelle exprime des récepteurs appartenant au lignage NK. Cette sous-population est localisée préférentiellement dans le foie, le thymus et la rate et produit majoritairement de l’IFN-. La sous-population iNKT2, qui reste jusqu’à aujourd’hui insuffisamment décrite, se localise préférentiellement dans les poumons et produit majoritairement de l’IL-4 et de l’IL-13. La sous-population iNKT17 a été caractérisée et mise en évidence au sein de notre laboratoire comme une sous-population de cellules iNKT exprimant le facteur de transcription RORt et capable de sécréter de l’IL-17 en réponse à l’IL-1 et l’IL-23 et se localisant principalement dans les ganglions périphériques et la peau. A ce jour, seul le développement des cellules iNKT conventionnelles est bien connu tandis que celui des cellules iNKT17 demeurent ignorés. Ainsi, ayant remarqué une faible proportion des cellules iNKT17 dans le thymus de la souris C57BL/6 comparées aux autres sous-populations de cellules iNKT, nous nous sommes intéressés dans un premier temps à expliquer les causes de cette faible distribution de cette sous-population, ainsi qu’à définir la séquence d’acquisition de ses marqueurs lors de son développement thymique et de sa migration en périphérie. Les résultats montrent que ces cellules n’ont aucun défaut de prolifération, ni de réponse aux cytokines de l’homéostasie permettant d’expliquer leur plus faible nombre. En revanche, nous avons constaté une absence d’accumulation thymique de ces cellules qui ont la capacité de migrer en périphérie, accompagnée d’une sensibilité plus accrue à la mort par apoptose et une diminution de l’expression des facteurs de survie comme le Bcl-2 pouvant ainsi expliquer leur nombre réduit. Les analyses de leur développement aux stades précoces ont montré un biais préétabli de leur faible nombre observable dès le stade CD44-. L’étude de leur ontogénique a permis de montrer une cinétique d’acquisition séquentielle des marqueurs CCR6 et CD138 permettant d’établir pour la première fois un modèle de maturation thymique de cette sous-population iNKT17 qui était encore inconnue. Ainsi, au stade précoce HSAhigh, les cellules iNKT RORt+ observé correspondent à des précurseurs communs des cellules iNKT et non pas à des précurseurs des cellules iNKT17 montrant que la différenciation de ces cellules ne se fait pas au stade de sélection positive et que leur faible nombre dépend des signaux que ces cellules reçoivent lors de leur engagement vers le lignage “Th17 like“.

Invariant natural killer cells T (iNKT) constitute a particular population of unconventional LT which expresses a semi-invariant TCRαβ receptor composed of the Vα14-Jα18 chain associated with the Vβ8, -7 or -2 chains in mice and which develops in the thymus. Thus, iNKT cells are able to recognize glycolipid antigens via their TCR presented by a non-polymorphic class I molecule: CD1d. These cells are known to be involved in various immune responses because of their ability to rapidly produce cytokines. However, like conventional SP T CD4+ lymphocytes, iNKT cells can differentiate into three phenotypes: Th1, -2 and -17. The iNKT1 subset also named conventional iNKT cells expresses receptors belonging to the NK lineage, is mainly located in the liver, thymus and spleen and produces mainly IFN-. The iNKT2 subset which until now remains insufficiently described, is localized preferentially in the lungs and produces mainly IL-4 and IL-13. The iNKT17 subset has been characterized in our laboratory as a subset of iNKT cells expressing the RORt transcription factor and capable of secreting IL-17 in response to IL-1 and IL-23 and located mainly in the peripheral lymph nodes and the skin. To date, only the development of conventional iNKT cells is well known while that of iNKT17 cells remains unknown. Thus, having noticed the low distribution of the iNKT17 cells present in the thymus of the C57BL/6 mouse compared to other iNKT cell subset, we were initially interested in explaining the causes of this poor distribution of this subset, as well as to define the acquisition sequence of its markers during its thymic development and peripheral migration. The results show that these cells have no defect of proliferation or response to cytokines of homeostasis that can explain their lower number in the thymus. In contrast, we found a lack of thymic accumulation of these cells that have the ability to migrate peripherally, accompanied by increased sensitivity to death by apoptosis and decreased expression of survival factors such as Bcl-2 which can explain their reduced number. Analyzes of their development at early stages showed a pre-established bias of their low number from the CD44- stage. The study of their ontogeny has shown a sequential acquisition kinetics of CCR6 and CD138 markers to establish for the first time a model of thymic maturation of this iNKT subset which was still unknown.