Les rôles de la région précoce de MCPyV dans l'inflammation médiée par l'IL-17A et l'autophagie

The roles of MCPyV early region in IL-17A-mediated inflammation and autophagy

• Auteur / Autrice : Junchao Miao
• Direction : Christine Delprat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Viro-onco-immunologie
• Date : Soutenance le 02/11/2021
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Bérard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christine Delprat, Baharia Mograbi, Mahtab Samimi, Jean-Luc Davignon
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Baharia Mograbi, Mahtab Samimi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Autophagie

Inflammation

Polyomavirus de Merkel

Merkelome

Mots clés libres

Le carcinome à cellules de Merkel

Polyomavirus à cellules de Merkel

IL-17A

Inflammation

Autophagie

Merkel cell caricinoma

Merkel cell polyomavirus

IL-17A

Inflammation

Autophagy

Résumé

Le carcinome à cellules de Merkel (MCC) est une tumeur maligne cutanée agressive et rare qui touche principalement les patients âgés et immunodéprimés. Le polyomavirus à cellules de Merkel (MCPyV) est l'agent étiologique du 80 % de MCC , dont le génome est intégré de manière clonale dans les cellules MCC. Le génome de MCPyV est constitué d'une chaîne d'ADN circulaire divisée par un promoteur bidirectionnel qui dirige la transcription de la région précoce (ER) et de la région tardive. Le MCPyV ER code des protéines fonctionnelles comprenant le petit antigène T (sT), le grand antigène T (LT), le 57kT et une protéine appelée ALTO. La proteine sT et LT sont cruciales pour la réplication virale et présentent un potentiel oncogène impliqué dans la carcinogenèse du MCC, alors que les fonction de 57kT et ALTO restent méconnue. Dans les cellules MCC, la proteine sT est exprimée sous une forme intacte, tandis que la séquence C-terminale de LT est délétée, donnant lieu à une forme tronquée de LT, appelée trLT ou LT de type onco (otLT). La troncature C-terminale supprime le domaine hélicase de la LT, empêchant la réplication virale et améliorant son effet de stimulation de la croissance cellulaire. L'expression d'otLT est caracteristique du MCC induit par MCPyV et est essentielle pour le développement du MCC. L'IL-17A est une cytokine pro-inflammatoire aux fonctions pléiotropes essentielles à l'homéostasie de la peau et des muqueuses. Il est particulièrement crucial pour la défense de première ligne contre les agents pathogènes de la peau et des muqueuses, y compris les champignons, les bactéries ainsi que les virus, et joue un rôle essentiel dans la réparation et le remodelage des tissus. Cependant, l'inflammation contrôlée et chronique de l'IL-17A est délétère et peut conduire à des maladies inflammatoires et au cancer. Nous avons montré une induction variable d'IL-17A par des protéines codées par MCPyV ER. De manière intéressante, nous avons observé moins d'induction d'IL-17A par otLT par rapport à LT. La transition d'une inflammation aiguë d'IL-17A de haut niveau à une inflammation d'IL-17A de bas grade causée par l'otLT pourrait être un événement important qui contribue au développement du MCC. Au cours de l'infection, la réponse inflammatoire est contrôlée négativement par de multiples mécanismes pour éviter l'inflammation pathologique. L'autophagie est un processus de dégradation conservé dans les cellules eucaryotes qui joue un rôle essentiel dans le recyclage des matériaux et l'homéostasie cellulaire. Il est également impliqué dans la régulation de la réponse immunitaire et des maladies, telles que le cancer. Nous avons révélé que MCPyV LT améliorait l'autophagie cellulaire, contrairement à otLT qui ne l’induisait pas. Enfin, nous avons démontré que l'inflammation médiée par l'IL-17A augmentait l'autophagie. À l'inverse, l'activation de l'autophagie inhibe l'inflammation médiée par l'IL-17A, suggérant un rétrocontrôle négative de l'autophagie pour prévenir une inflammation trop exubérante.

Merkel cell carcinoma (MCC) is a rare aggressive skin malignancy that affects predominantly elderly and immunocompromised patients. Merkel cell polyomavirus (MCPyV) is the etiologic agent of 80% MCC, the genome of which is clonally integrated into MCC cells. The genome of MCPyV consists of a circular DNA chain divided by a bidirectional promoter that directs the transcription of the early region (ER) and the late region. The MCPyV ER encodes functional proteins including the small T antigen (sT), the large T antigen (LT), the 57kT, and a protein called alternat frame of the large T open reading frame (ALTO). The sT and LT are crucial for viral replication and exhibit oncogenic potential involved in MCC carcinogenesis, whereas the function of 57kT and ALTO remains elusive. In MCC cells, the sT is expressed in an intact form, while the C-terminal sequence of LT is deleted, giving rise to a truncated form of LT, referred to as trLT or onco-type LT (otLT). The C-terminal truncation removes the helicase domain of LT, preventing viral replication and enhancing its cell growth-promoting effect. The expression of otLT is the hallmark of MCPyV-induced MCC and is pivotal for MCC development. IL-17A is a proinflammatory cytokine with pleiotropic functions essential for the skin and mucous homeostasis. It is specifically crucial for the first-line defense against skin and mucosal pathogens, including fungi, bacteria, as well as viruses, and plays an essential role in tissue repair and remodeling. However, uncontrolled and chronic IL-17A inflammation is deleterious that can lead to inflammatory diseases and cancer. We showed variable IL-17A induction by MCPyV ER-induced proteins. Interestingly, we observed less IL-17A induction by otLT compared to LT. The transition from acute high-level IL-17A to low-grade IL-17A inflammation caused by otLT could be an important event that contributes to MCC development. During infection, the inflammatory response is negatively controlled by multiple mechanisms to avoid pathological inflammation. Autophagy is a conserved degradative process in eukaryotic cells that plays a critical role in material recycling and cellular homeostasis. It is also involved in the regulation of immune response and diseases, such as cancer. We revealed that MCPyV LT enhanced cellular autophagy while otLT did not. Finally, we demonstrated that IL-17A-mediated inflammation increased autophagy. Conversely, autophagy activation inhibits IL-17A-mediated inflammation, suggesting negative feedback of autophagy to prevent over-exuberant inflammation.