Role of the BTN3A family of proteins in the recognition mechanism of tumor cells by gamma delta-T cells : characterization of physical and functional interactions goberning BTN3A biology

par Juan Luis Blazquez Roman

Thèse de doctorat en Pathologie humaine. Oncologie

Sous la direction de Daniel Olive.

Soutenue le 20-05-2019

à Aix-Marseille , dans le cadre de Ecole Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille) , en partenariat avec Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille (CRCM) (laboratoire) et de Ligue nationale française contre le cancer (Association) .

Le président du jury était Emmanuel Scotet.

Le jury était composé de Emmanuel Scotet, Julie Dechanet-Merville, Jean-Jacques Fournié, Bruno Quesnel.

Les rapporteurs étaient Julie Dechanet-Merville, Jean-Jacques Fournié.

mots clés

• Immunologie
• Oncologie
• Btn3a
• Lymphocytes T gamma delta
• Immunologie
• Cancérologie
• Lymphocytes T
• Cellules cancéreuses

Titre traduit

Rôle des protéines de la famille BTN3A dans le mécanisme de reconnaissance des cellules tumorales par les lymphocytes T-gamma delta : caractérisation des interactions physiques et fonctionnelles des protéines de la famille BTN3A

Résumé

Chez la plupart des primates adultes, les lymphocytes Vγ9Vδ2 représentant la majorité des LT γδ circulants, jouent un rôle fondamentale dans l’immunité anti-infectieuse et anti-tumorale grâce à sa capacité d’identifier l’accumulation pathologique des phosphoantigènes dans les cellules infectées/ transformées. Dans ce contexte, les molécules BTN3A (glycoprotéines membranaires) ont été identifiées comme les médiateurs principaux impliqués dans l’activation des cellules Vγ9Vδ2 induite par les phosphoantigènes.Les travaux développés durant la thèse visent à étudier, grâce à la méthode CRIPSR-Cas9, l’importance relative de chaque paralogue de BTN3A (BTN3A1, BTN3A2, BTN3A3) dans l’activation des cellules γδ. Nous avons ensuite approfondi la façon dont les molécules BTN3A interagissent dans les cellules tumorales afin d’activer les lymphocytes Vγ9Vδ2 grâce aux méthodes de Co-IP, FRET et PLA. En parallèle, nous avons finalement mis en évidence la surexpression des molécules BTN3A dans les cellules tumorales après stimulation avec l’IFNγ. En outre, on a pu montrer que la stimulation des cellules tumorales avec l’IFNγ induit une meilleure activation des lymphocytes Vγ9Vδ2 contre ses cibles. Enfin, l’ensemble de ces travaux a permis d’approfondir la caractérisation fonctionnelle des protéines BTN3A exprimées dans les cellules cibles afin d’activer les lymphocytes Vγ9Vδ2. En plus, ces travaux ont aussi approfondi dans les interactions entre les différents membres de la famille des protéines BTN3A, avec ou sans phosphoantigènes.

mots clés

• Immunology
• Oncology
• Gammadelta T cells
• Btn3a

Résumé

In most primates, peripheral blood Vγ9Vδ2-T cells are known to play a major role in anti-infectious and anti-tumor immunity thanks to their capacity to identify small pyrophosphate molecules termed phosphoantigens (PAg), which tend to accumulate in transformed/infected cells. In this regard, BTN3A molecules (membrane glycoproteins) were identified as key mediators of Vγ9Vδ2-T cells activation induced by phosphoantigens.The main body of this thesis aims to decipher, by gene-deletion approaches (CRISPR-Cas9), the relative relevance of each BTN3A paralogue (BTN3A1, BTN3A2 and BTN3A3) in the activation of Vγ9Vδ2-T cells, upon phosphoantigens’ intracellular accumulation. Hereafter, we have deepen in the way BTN3A proteins interact between each other in tumor cells to activate Vγ9Vδ2-T cells by Co-IP and FRET. Last but not least, we also demonstrate that IFNγ is involved in the regulation of BTN3A expression and, in addition, we evidence that IFNγ stimulation of tumor cells improves the activation of Vγ9Vδ2-T cells against their targets.To sum up, the set of works performed during the thesis provide new insights about BTN3A proteins’ functional and physical interactions required to fully activate Vγ9Vδ2-T cells, in absence or presence of phosphoantigens.