Le rôle de H19, un long ARN non codant dans le système immunitaire

The role of H19, a long non-coding RNA in the immune system

• Auteur / Autrice : Junjie Yang
• Direction : Ana Cumano
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé. Immunologie B3MI
• Date : Soutenance le 17/10/2018
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité d'Immunité Innée (Paris)
• Jury : Président / Présidente : Antonino Nicoletti
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ana Cumano, Antonino Nicoletti, Dinis Pedro Calado, Joan Yuan, Thierry Defrance, Bruno Canque
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Dinis Pedro Calado, Joan Yuan

Mots clés

Mots clés contrôlés

immunologie

Centre germinatif

Physiologie

Lymphocytes B

Immunomodulation

ARN non codants

Mots clés libres

LncRNA H19

Réactivité BCR

LncRNA H19

BCR responsiveness

Résumé

L'empreinte génomique, une régulation épigénétique unique entraînant une expression génique spécifique aux parents d'origine, est essentielle au développement et à la croissance des mammifères. H19 est un ARN long non codant exprimé en milieu maternel qui est un régulateur central du réseau de gènes à empreinte contrôlant le développement. H19 est exprimé pendant le développement embryonnaire dans de nombreux tissus, y compris toutes les cellules hématopoïétiques. Le rôle de H19 au cours du développement embryonnaire n'a été documenté que pour le placenta où il contrôle la croissance. Le rôle de H19 dans la lymphopoïèse n'a pas été étudié. Notre laboratoire a précédemment trouvé H19 comme principal transcrit exprimé sélectivement par les proB du foie foetal (FF), et exprimé de façon différentielle par des immigrants thymiques précoces et tardives. Cependant, le rôle du gèneH19 dans celui du développement des cellules B, ou même dans le système immunitaire, reste méconnu. Ici, nous avons réalisé une caractérisation complète des perturbations du développement et de la fonction du système immunitaire des souris pour lesquelles un grand segment du locus H19 a été supprimé. Dans cette étude, nous avons constaté que le mutant H19 avait un impact spécifique sur le développement des cellules du FF induisant une augmentation sélective du nombre des cellules proB BP1+ présentant des perturbations importantes du réarrangement du locus IgH.On observe également chez les animaux H19-/- adultes une expansion anormale du compartiment B mature. Bien que H19 ne soit plus exprimé après la naissance, les lymphocytes B des souris adultes mutantes présentent un phénotype altéré. On observe en effet des perturbations importantes du profil d'expression du marqueur B220. Les souris H19-/-présentent un défaut d'expansion des lymphocytes B du centre germinatif, ainsi qu'une chute de la production des IgM spécifiques dans le sérum après immunisation. Indiquant une réponse défectueuse des cellules B. De manière cohérente, nous avons trouvé une réactivité réduite au BCR des cellules B naïves H19-/-, associée les expériences de reconstitution compétitive ont mis en évidence un altération cellule-intrinsèque de la réponse humorale chez les animaux mutants. Un défaut d'induction de l'expression des molécules du CMHII, CD40,et CD86, qui pourrait être à l'origine des perturbations de la réponse humorale observée chez les souris H19-/-. Les analyse de transcriptome réalisées sur les lymphocytes B du centre germinal des animaux mutants ont mis en évidence une expression différentielle des gènes impliqués dans la régulation de l'intensité du signal émanant du récepteur B à l'antigène. Au total ce travail nous a permis de démontrer l'activité régulatrice exercée par l'ARN non codant H19 sur le développement et la fonction du système immunitaire.

Genomic imprinting, a unique epigenetic regulation resulting in a parent-of-origin specificgene expression, is essential for normal mammalian development and growth. H19 is amaternally expressed long non-coding RNA that is a central regulator of the imprinting gene network controlling development and growth. H19 is expressed throughout embryonic development in multiple tissues including all hematopoietic cells. The role of H19 during embryonic development has only been documented for the placenta where it controls growthand the role of H19 in lymphopoiesis has not been investigated. The laboratory has previouslyfound H19 as the major differentially expressed transcript in two microarrays comparing fetalliver (FL) and bone marrow (BM) derived pro-B cells, as well as between early and latethymic settling progenitors. However, a role for imprinting gene H19 in B cell development,or even in immune system remains elusive. Here we sought to analyze mice where a large segment of the H19 locus has been deleted. In our work, we found that loss of H19 have specific impact on the FL B cell development byproducing increased numbers of BP1+ proB cell. Although BP1+ proB cells from H19-/- FLshowed impaired Ig heavy chain V-D-J rearrangement, that increase resulted in a net enlarged B cell compartment in the adult periphery of H19 mutant. In adult mice, although H19 is notexpressed in B lymphocytes after birth, B cells from H19-/- mice exhibited altered B cellsurface phenotype, represented by an upregulated B220 expression on all B cell subsets. After immunization with different T cell dependent antigens, H19-/- exhibits reduced GC B cells, and impaired specific IgM titer in the serum, indicating a defected B cell response in H19-/-mice. Competitive reconstitution analysis showed a B cell autonomous impairment in the Bcell response. Consistently we found a reduced BCR responsiveness of H19-/- naïve B cells that together with less efficient upregulation of MHCII and CD40 expression after immunization might be responsible for the impaired immune response in H19-/- mice. Genome-wide transcription analysis revealed differential expression of genes involved inregulating the intensity of B cell receptor signaling. This work brings new insights on the regulation role of long non-coding RNA H19 in the early B cell development and immune system