Conséquences de la mutation SPI1QE identifiée dans la macroglobulinémie de Waldenström sur la lymphopoïèse B

Consequences of the SPI1QE mutation identified in Waldenström macroglobulinemia on B lymphopoiesis

• Auteur / Autrice : Amina Joudat
• Direction : Olivier Bernard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences du Cancer
• Date : Soutenance le 30/11/2023
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Cancérologie : biologie-médecine-santé (Villejuif, Val-de-Marne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Dynamique moléculaire de la transformation hématopoïétique (Villejuif, Val-de-Marne ; 2020-....) - Dynamique moléculaire de la transformation hématopoïétique
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Université Paris-Saclay. Faculté de médecine (Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne ; 2020-....)
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Life Sciences and Health (2020-….)
• Jury : Président / Présidente : Nadine Varin-Blank
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nadine Varin-Blank, Barbara Bertocci, Jean Feuillard, Jean-Christophe Bories
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Barbara Bertocci, Jean Feuillard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Éléments de régulation transcriptionnelle

Macroglobulinémie de Waldenström

Différenciation cellulaire

Mutations

Lymphocytes B

Mots clés libres

SPI1

Mutation somatique

Macroglobulinémie de Waldenström

Lymphocytes B

Différenciationn

Régulation transcriptionnelle

SPI1

Somatic mutation

Waldenström macroglobulinemia

B cell

Differentiation

Transcriptional regulation

Résumé

Le facteur de transcription SPI1 appartient à la famille ETS. Il joue un rôle essentiel dans l'hématopoïèse et dans la différenciation hématopoïétique myéloïde et lymphoïde. L'équipe a décrit une mutation activatrice, somatique et récurrente de SPI1 (SPI1-QE), substituant une glutamine (Q) en acide glutamique (E). La mutation SPI1-QE a été observée dans 6% des patients atteints de la macroglobulinémie de Waldenström (MW), un syndrome lymphoprolifératif de type B. Afin d'analyser les propriétés de la protéine mutée dans des conditions physiologiques, nous avons créé un modèle murin qui permet l’expression de SPI1QE à partir du locus endogène de Spi1. L'expression de la protéine mutée a été induite spécifiquement dans la lignée lymphoïde B en utilisant des transgènes CD19-Cre, CD21-Cre ou Mb1-Cre ou analysée dans des souris constitutives pour la mutation. L'analyse du développement B splénique à l’état basal a révélé une augmentation significative des lymphocytes B de la zone marginale (MZ) et une diminution des lymphocytes B folliculaires (F). Une dérégulation de la différenciation B terminale a également été observée chez les souris mutantes, avec une augmentation de la différenciation plasmocytaire (CD138+) et une diminution des lymphocytes B mémoire (IgD- CD38+ GL7-). Les conséquences de la mutation dans les cellules naïves, MZ et F et dans les cellules en cours de la différenciation terminale ont été étudiées. La protéine mutante entraine une dé-compaction de la chromatine ainsi qu’une augmentation de la transcription de gènes liés au cycle cellulaire, à l’activation cellulaire et à la différenciation plasmocytaire. Le mutant de Spi1 induit une augmentation précoce de l'expression du facteur de transcription spécifique des plasmocytes BLIMP1, ainsi qu'une activation des voies liées à la signalisation du BCR, MAPK, NF-κB et la réponse au stress du réticulum endoplasmique (UPR), favorisant ainsi une différenciation plus importante des lymphocytes B matures en plasmocytes. Ces résultats montrent l’effet positif de SPI1QE sur la différenciation des lymphocytes B en plasmocytes et son effet négatif sur la différenciation en lymphocytes B mémoire, des processus dérégulés dans la MW. Ces résultats permettront de mieux comprendre le rôle de la mutation de SPI1 dans la MW en coopération avec la mutation de MYD88 pathognomonique de MW.

The SPI1 transcription factor, a member of the ETS family plays an essential role in hematopoiesis and in myeloid and lymphoid hematopoietic differentiation. The team has described an activating, somatic and recurrent mutation of SPI1 (SPI1-QE), substituting glutamine (Q) with glutamic acid (E). The SPI1-QE mutation has been observed in approximatively 6% of patients with Waldenström macroglobulinemia (WM), a B-type lymphoproliferative syndrome. To investigate the functional properties of the mutant SPI1 protein in physiological conditions, we developed a mouse model that allows for the expression of SPI1QE from the endogenous Spi1 locus. Expression of the mutant protein was induced specifically in the B lymphoid lineage using CD19-Cre, CD21-Cre or Mb1-Cre transgenes or analyzed in constitutive mutant mice model. Analysis of splenic B development in the steady state revealed a significant increase in marginal zone (MZ) B cells and a decrease in follicular (F) B cells. Deregulation of terminal B differentiation was also observed in mutant mice, with an increase in plasma cell differentiation (CD138+) and a decrease in memory B cells (IgD- CD38+ GL7-). The consequences of the mutation in naive, MZ and F B cells and in cells undergoing terminal differentiation were studied. The mutant protein leads to chromatin decompaction and increased transcription of genes related to the cell cycle, cell activation and plasma cell differentiation. The mutant Spi1 is associated to an early increase in the expression of the plasma cell- specific transcription factor BLIMP1, as well as activation of pathways related to BCR signaling, MAPK, NF-κB and the Unfolded Protein Response (UPR) pathway, thus promoting further differentiation of mature B cells into plasma cells. Our findings highlight the positive impact of SPI1QE in the terminal maturation of B cells into plasma cells and the negative impact in the differentiation into memory B cells, processes that are disrupted in Waldenström macroglobulinemia. These results contribute to our understanding of the role of the SPI1 mutation in WM, particularly in cooperation with the pathognomonic MYD88 mutation.