Identification d’un nouveau gène dans la pigmentation cutanée - CLEC12B

Identification of a new gene involved in skin pigmentation - CLEC12B

• Auteur / Autrice : Laura Sormani
• Direction : Thierry Passeron
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 11/12/2019
• Etablissement(s) : Université Côte d'Azur (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Nice ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Nice (1965-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre Méditerranéen de Médecine Moléculaire (Nice)
• Jury : Président / Présidente : Robert Ballotti
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Robert Ballotti, Muriel Cario-André, Marie-Dominique Galibert
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Muriel Cario-André, Marie-Dominique Galibert

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mélanocytes

Mélanine

Tyrosine phosphatase

Pigmentation de la peau

Mots clés libres

CLEC12B

Pigmentation cutanée

Mélanogenèse

SHP1

SHP2

CLEC12B

Skin pigmentation

Melanogenesis

SHP1

SHP2

Résumé

La mélanogenèse est un processus complexe et étroitement régulé. Une étude transcriptomique à large échelle a été réalisée sur des peaux lésionnelles de patients atteints de vitiligo (dépourvues de mélanocytes et donc de pigmentation) comparées à des peaux non lésionnelles et des peaux de sujets sains. L’analyse différentielle des transcrits a permis la découverte d’un nouveau gène dont l’expression est significativement régulée négativement, dans les peaux lésionnelles, en comparaison avec les peaux non lésionnelles ou saines : CLEC12B. Le degré de régulation de CLEC12B était similaire à ceux observés pour les enzymes clefs de la mélanogenèse (TYR, TYRP1 ou DCT) suggérant que CLEC12B pourrait être un gène mélanocytaire important et jouer un rôle, jusqu’ici inconnu, dans la pigmentation cutanée. CLEC12B est membre de la famille des lectines de type C, qui sont des récepteurs transmembranaires possédant un domaine ITIM capable de recruter et d’activer SHP1 et SHP2. Ces phosphatases régulent de nombreuses voies de signalisation cellulaire impliquées dans des processus biologiques importants. À ce jour, très peu de données sont disponibles dans la littérature concernant CLEC12B qui a uniquement été rapporté dans les cellules myéloïdes. Son ligand, ainsi que les voies de signalisation en aval, n’ont toujours pas été identifiés et aucun lien n’a été rapporté entre CLEC12B et la pigmentation cutanée. Nous avons montré, pour la première fois, que CLEC12B est exprimé par les mélanocytes humains normaux (NHM) et que son expression dépend du phototype de la peau. La modulation de l’expression de CLEC12B par shRNA induit une augmentation significative de la production de mélanines dans les NHMs. Au contraire, la surexpression de CLEC12B entraîne une diminution significative de la pigmentation. Ces résultats ont été confirmés à l'aide d'un modèle d'épiderme humain reconstruit. L’utilisation d’un mutant du domaine ITIM de CLEC12B nous a permis de montrer que CLEC12B recrute et active directement les phosphatases SHP1 et SHP2 dans les mélanocytes. Ceci conduit à la régulation négative des facteurs de transcription CREB et MITF ainsi que des enzymes de la mélanogenèse (TYR, TYRP1 et DCT).Ce nouvel apport dans la compréhension de la physiologie de la pigmentation cutanée pourrait permettre, in fine, à l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques et aboutir un jour au développement d’agents dans le traitement clinique et cosmétique des troubles pigmentaires.

Melanogenesis is a complex and tightly regulated process. A transcriptome analysis in lesional and non-lesional skin of vitligo patients compared to healthy controls allowed us to identify a new gene CLEC12B, which is only expressed in controls and in non lesional skin of vitiligo patients. The decreased expression of CLEC12B in lesional skin of vitiligo patients is comparable to the one observed for key melanocytic genes such as TYR, TYRP1 or DCT suggesting that CLEC12B could be an important melanocytic gene. CLEC12B is a member of the C-type lectin family, which are transmembrane receptors that possess an ITIM domain which can recruit phosphatases. So far, only few data are available on this gene that is essentially reported in myeloid cells. Ligand and downstream signaling of CLEC12B are unknown and to date, no link has been reported between CLEC12B and pigmentation. We demonstrated that CLEC12B is selectively expressed in melanocytes, and that its expression is decreased in highly pigmented skin compared to white skin. Silencing of CLEC12B in normal human melanocytes (NHM) by short hairpin RNA induced a significant increase in melanin production. On the contrary, CLEC12B overexpression using lentiviral vector resulted in significant loss of pigmentation in NHM. These results were confirmed using a reconstructed human epidermis model. Using a mutant of the ITIM domain of CLEC12B, we showed that CLEC12B directly recruits and activate SHP2, leading to the negative regulation of CREB, MITF and melanogenesis enzymes such as tyrosinase and DCT accordingly to the pigmentary phenotypes observed. These results provide novel insights not only for the development of melanogenic agents in the clinical and cosmetic fields, but also for a better understanding of the melanocyte biology and regulation of melanogenesis.