Mécanisme de régulation de BACH2 par la voie IL-2 lors de la différenciation des lymphocytes B humains en plasmocytes

Mechanism of IL-2 mediated BACH2 regulation in the control of Human naive B cell differentiation into plasma cells

• Auteur / Autrice : Hannah Lucy Symington
• Direction : Thierry Fest, Céline Delaloy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance le 11/03/2016
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Vie-Agro-Santé (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Microenvironnement et cancer -- Rennes
• Partenaire(s) de recherche : ComuE : Université Bretagne Loire (2016-2019)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Différenciation cellulaire

Régulation génétique

Cytokines

Lymphocytes B

Mots clés libres

Lymphocyte B

Plasmocyte

Différenciation

Signalisation cellulaire

Cytokine

B lymphocyte

Plasma cell

Differentiation

Cell signalling

Cytokine

Résumé

La différenciation terminale des lymphocytes B qui se déroule dans les centres germinatifs des organes lymphoïdes secondaires est l’étape ultime de la réponse T dépendante et aboutit à la production de plasmocytes (PC) à longue durée de vie qui sécrètent des anticorps hautement affins spécifiques de l’antigène et caractéristiques de la réponse immune adaptative. La transition d’une cellule B naïve vers un PC est gouvernée par un réseau de régulation génique bien décrit et est largement influencée par l’intégration de stimuli externes qui contrôlent le devenir des cellules B tels que l’interaction BCR-antigène et les cytokines produites par les cellules T. La stimulation précoce des lymphocytes B humains activés par IL-2, induit la différenciation en PC via une signalisation ERK prolongée entraînant la baisse d’expression de BACH2, un facteur de transcription clef des cellules B. La répression transitoire de BACH2 est suffisante pour déclencher la différenciation en plasmablastes en l’absence d’IL-2, suggérant ainsi qu’il joue un rôle de « verrou moléculaire » de la différenciation en PC. Il est à noter que cette répression forcée de BACH2 aboutit à la production de plasmablastes caractérisés par un phénotype lymphoplasmocytaire. Ce travail de recherche s’est focalisé sur la caractérisation des mécanismes moléculaires régulant l’expression de BACH2 via la voie de signalisation ERK induite par IL-2. Nous avons identifié ELK-1 comme un médiateur de la répression de BACH2 par la voie IL-2/ERK, comme l’atteste sa capacité à se lier avec un élément de régulation d’un enhancer localisé dans l’intron 1 de BACH2, induisant ainsi la répression de l’enhancer et déverrouillant la différenciation en PC. La caractérisation de cet enhancer de BACH2 a confirmé qu’il est régulé de manière dynamique au cours de la différenciation terminale B et qu’il est localisé dans une région sujette aux mutations suggérant qu’il pourrait être impliqué dans la lymphomagenèse.

The terminal differentiation of B cells, which takes places within germinal centres of secondary lymphoid organs, is the ultimate step of a T cell dependent response and results in the generation of long-lived plasma cells (PCs) that secrete protective, antigen-specific, high-affinity antibodies as part of adaptive immunity. The transition of a naive B cell into a PC is governed by a well-characterised gene regulatory network and is heavily influenced by the integration of externally received signals, including BCR-antigen binding and T cell help, such as cytokines which guide B cell fate. The early IL-2 priming of human primary activated B cells triggers PC differentiation through sustained ERK signalling resulting in the down regulation of B cell transcription factor BACH2. Transient BACH2 repression is sufficient to trigger plasmablast differentiation in the absence of IL-2 suggesting that it acts as a key lock of PC differentiation. Importantly, this enforced BACH2 repression results in the generation of plasmablasts with a lymphoplasmacytic phenotype. The focus of this thesis was to characterise the molecular mechanisms regulating BACH2 expression via the IL-2 ERK transduction pathway. We identify ELK-1 as the mediator of IL-2 ERK induced BACH2 downregulation as it binds to a regulatory enhancer element located within intron 1 of BACH2 instigating its repression and unlocking the PC programme triggering differentiation. The characterisation of this BACH2 enhancer confirms that it is dynamically regulated during PC differentiation and is located within a region targeted for mutation suggesting that it may have a potential role in lymphomagenesis.