Contrôle transcriptionnel du développement des cellules NK et iNKT

Transcriptional Control of NK and iNKT Cell Development

• Auteur / Autrice : Jiang Zhang
• Direction : Thierry Walzer, Wenzheng Jiang
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 07/09/2020
• Etablissement(s) : Lyon en cotutelle avec East China normal university (Shanghai)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École normale supérieure de Lyon (2010-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre International de Recherche en Infectiologie (Lyon ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : James P. Di Santo
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thierry Walzer, Wenzheng Jiang, James P. Di Santo, Grégory Verdeil, Anne Dejean, Yad Ghavi-Helm
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : James P. Di Santo, Grégory Verdeil

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules iNKT

Cellules NK

Facteurs de transcription

Mots clés libres

Facteur de transcription

NK

INKT

Zeb1

T-bet/Eomes

Développement

Transcription factor

NK

INKT

Zeb1

T-bet/Eomes

Development

Résumé

Les cellules tueuses naturelles (NK) sont des cellules lymphoïdes innées largement reconnues comme des effecteurs importants lors des réponses antivirales et anti-tumorales. T-bet et Eomes sont deux facteurs de transcription de la famille des T-box dont le domaine de liaison à l‘ADN est très homologue. Il a été précédemment démontré que ces deux facteurs régulent le développement des cellules NK, mais la façon dont ils se coordonnent demeure mal connue. Dans cette étude, nous avons identifié des rôles complémentaires d'Eomes et de T-bet dans le contrôle de l'expression des gènes pendant la maturation des cellules NK et avons constaté que T-bet et Eomes régulent principalement différents groupes de gènes et à différents stades de maturation. L'analyse de la liaison génomique a révélé un chevauchement significatif entre Eomes et T-bet. De plus, l'analyse in silico de la liaison à l'ADN suggère qu’Eomes et T-bet dépendent d'autres co-facteurs pour exercer leur activité spécifique. De plus, T-bet et Eomes régulent l'accessibilité à la chromatine, ce qui entraîne le contrôle de la différenciation des cellules NK. Les cellules T tueuses naturelles invariantes (iNKT) sont des cellules T non conventionnelles portant un récepteur de cellules T (TCR) invariant et sont distinctes des cellules T CD4 et CD8 conventionnelles. Des analyses précédentes ont suggéré un rôle pour Zeb1 dans le développement des cellules T. Nous avons démontré que Zeb1 était essentiel pour le développement des cellules T NK1.1 + en particulier les cellules iNKT. Dans les souris mutantes « Cellophane » une forme de Zeb1 tronquée est exprimée, ce qui entraine un défaut de développement des cellules iNKT principalement par dérégulation de la signalisation du TCR et par une répression de la prolifération et de la survie dans les progéniteurs des lymphocytes T aux stades DN2 et DP. Une analyse transcriptomique sur WT et Cellophane DP a révélé que Zeb1 régulait l'expression de plusieurs gènes impliqués dans le cycle cellulaire et la signalisation TCR, ce qui était cohérent avec les phénotypes que nous avons observés chez la souris. Enfin, plusieurs éléments de preuve suggèrent que Zeb1 agit en coordination avec les protéines E telles que TCF1 et HEB pendant le développement des lymphocytes T.

Natural killer (NK) cells are innate lymphoid cells widely recognized as important effectors during antiviral and anti-tumor responses. T-bet and Eomes are two transcription factors from the T-box family that are homologous with each other for protein sequence and DNA binding preferences. Both factors were previously shown to regulate NK cell development, but how they work together remains unclear. In this study, we identified complementary roles of Eomes and T-bet in the control of gene expression during NK cell maturation and found that T-bet and Eomes regulate mostly different gene sets and at different maturation stages. Analysis of genomic binding revealed a significant overlap between Eomes and T-bet. In addition, in silico analysis of DNA binding suggests that Eomes and T-bet rely on other co-factors to allow TF-specific activity. Moreover, T-bet or Eomes also regulate chromatin accessibility resulting in the control of NK cell development. Invariant natural killer T (iNKT) cells are unconventional T cells bearing an invariant T cell receptor and are distinct from conventional CD4 or CD8 single positive T cells. Previous analyses suggested a role for Zeb1 in T cell development. We demonstrated that Zeb1 was essential for the development of NK1.1+ T cell especially iNKT cells. The truncated form of Zeb1 in the Cellophane mutant mouse abrogated iNKT cell development mainly through the deregulation of TCR signaling and survival and the repression of proliferation in T cell progenitors including DN2 and DP stages. A transcriptomic analysis on WT and Cellophane DP revealed that Zeb1 regulated the expression of multiple genes involved in cell cycle and TCR signaling, which was consistent with the phenotypes that we observed in mice. Finally, multiple lines of evidence suggest that Zeb1 acts in coordination with E-proteins such as TCF1 and HEB during T cell development.