Commutation ou extinction de l'expression du BCR et impact sur la cellule B

par Nicolas Denis-Lagache

Thèse de doctorat en Immunogénétique

Sous la direction de Michel Cogné.

Le président du jury était Jean-Claude Aldigier.

Le jury était composé de Jean-Claude Lecron.

Les rapporteurs étaient Karin Tarte, Thierry Fest.


  • Résumé

    Lors de la reconnaissance de leur antigène spécifique, les lymphocytes B vont s’activer et interagir avec les autres cellules des organes lymphoïdes secondaires (cellules folliculaires dendritiques, lymphocytes T, …) pour former un centre germinatif où le locus IgH va être remanié afin d’accroitre l’affinité des immunoglobulines pour l’antigène (grâce à l’hypermutation somatique des régions variables (SHM) et de décliner l’activité effectrice des anticorps selon plusieurs types de fonction grâce à la commutation de classe des régions constantes ou « switch u CSR», afin d’éliminer selon diverses stratégies l’antigène . Ces deux mécanismes sont initiés par l’Activation Induced Deaminase (AID) qui cible l’ADN au niveau des cytosines pour les changer en uracile, aboutissant à des cassures simple brin ou double brin lorsque que les mésappariements sont proches les uns des autres.Il a été montré qu’AID est capable de cibler la région régulatrice en 3’ du locus IgH au niveau de régions LS, action qui aboutit à la délétion complète des gènes C du locus, à la perte de l’expression du BCR et à la mort cellulaire lors de la recombinaison suicide du locus (LSR). Dans notre étude, nous avons réalisé un modèle knock-in du gène Cμ humain en aval de la dernière région LS dans le but de sauver les cellules B réalisant la LSR sur les dernières régions LS par l’expression d’un BCR humanisé (modèle LSR-μKI). Notre modèle indique que l’insertion du gène Cμ humain en aval de l’élément hs4 de la 3’RRpermet en effet de remplacer certaines recombinaisons LSR par un switch vers l’expression d’IgM humanisée », et module en outre qualitativement certains aspects de la réponse immunitaire humorale. Notre modèle « rapporteur » de la LSR suggère aussi que l’évènement de LSR est un phénomène régulé qui augmente avec l’activation B. L’étude ex vivo de cellules B issues du modèle suggère que la LSR est possible lors d’une réponse T indépendante comme T dépendante. Elle se montre aussi inductible par les ligands TLR4 mais non TLR9. L’étude du répertoire des IgM humaines indique une utilisation biaisée des familles de VH, avec notamment sur utilisation de la famille VH5murine, suggérant donc que l’incidence de la LSR varie avec la structure des régions variables du BCR et pourrait donc être dépendante de l’affinité contre des antigènes/ligands qui restent à caractériser.

  • Titre traduit

    Commutation or extinction of BCR expression and impact on B cell


  • Résumé

    After antigen recognition, B cells are activated and interact with other cells within secondarylymphoid organs (dendritic cells, T lymphocytes …) to form a germinal center. In the GC, the IgH locusis reorganized in order to increase the affinity of immunoglobulins for antigen through somatichypermutation (SHM) of V(D)J regions and to configure them into several forms harboring diversifiedmodes of action after “class switc recombination” (CSR). Both mechanisms are initiated by ActivationInduced Deaminase (AID) which targets DNA cytosines to convert them into uracil, then causing singleor double strand breaks in DNA when the mismatchs are located close to each other. It has been shownthat AID can target the IgH locus 3’ regulatory region on specific regions called LS, then leading to thetotal deletion of IgH locus C genes, loss of BCR expression and cell death by locus suicide recombination(LSR). In our study, we created a human Cμ knock-in model distal to the hs4 element of the 3’RR, in anattempt to rescue cells after the LSR event. Our model showed that this insertion indeed succeededinto replacing LSR by “class switching to humanized IgM” and also qualitatively modulated someaspects of the humoral response. This new LSR reporter model additionally supports the hypothesisthat LSR is regulated and increases with B cell activation. Studies of ex vivo B cells from the modelsuggest that LSR can occur in T dependent and independent manners, but is induced by triggering TLR4but not TLR9. Studies of the human IgM repertoire showed a biased use of VH families, and notably themouse VH5 family was used more frequently than in the control group. The BCR repertoire bias stronglysuggests that LSR is at least in part a matter of affinity of the BCR variable regions for antigens andligands that remain to be characterized.


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