Impact des SNARE sur la biologie des plasmocytes – PC-SEC

Ce projet est basé sur un modèle de souris dépourvu de l'expression de Sec22b, spécifiquement dans la lignée des cellules B. Nous l'utilisons pour analyser l'impact de Sec22b sur la réponse immunitaire humorale. Nous l'utilisons également pour analyser l'impact de Sec22b sur la réponse immunitaire humorale in vivo à travers un modèle classique de vaccination et d'infection. De plus, nous utilisons ce modèle pour réaliser des tests de différenciation in vitro afin de déterminer précisément au niveau cellulaire et moléculaire le rôle de Sec22b dans le destin des plasmocytes. Les tissus et les cellules en culture sont étudiés par des techniques classiques comme la cytométrie en flux multiparamétrique, l'ELISA ou l'immunohistofluorescence, mais aussi par des approches plus pointues comme la quantification microfluidique unicellulaire du taux de sécrétion d'anticorps (DropMap), le RNAseq ou la microscopie à haute résolution pour évaluer la structure des organelles.

Grâce à un modèle murin original, nous avons pu démontrer que la molécule SNARE Sec22b est indispensable à la biologie des plasmocytes et à la réponse immunitaire humorale par plusieurs mécanismes :
Nous avons démontré que Sec22b est critique pour le trafic des anticorps du réticulum endoplasmique vers le Golgi.
Nous avons également observé qu'en absence de Sec22b, le réticulum endoplasmique ne parvient pas à s'expandre normalement tandis que les mitochondries s'accumulent dans les plasmocytes. En parallèle, la réponse UPR est exacerbée.
Dans l'ensemble, ces processus cellulaires défectueux contribuent à une mauvaise survie et prolifération des plasmocytes mutants.
En conséquence, en l'absence d'expression de Sec22b dans la lignée des cellules B, la réponse humorale vaccinale et infectieuse est massivement altérée.

Dans les prochains mois, nous allons déchiffrer plus précisément comment Sec22b régule la biogénèse des organites et comment ces processus régulent la survie, la prolifération et la maturation des plasmocytes.

Articles scientifiques publiés citant le support de l’ANR:
1. Leupaxin Expression Is Dispensable for B Cell Immune Responses. Bonaud A, Clare S, Bisio V, Sowerby JM, Yao S, Ostergaard H, Balabanian K, Smith KGC, Espéli M.Front Immunol. 2020 Mar 25;11:466. doi: 10.3389/fimmu.2020.00466
2. Hematologic disorder-associated Cxcr4 gain-of-function mutation leads to uncontrolled extrafollicular immune response. Alouche N, Bonaud A, Rondeau V, Hussein-Agha R, Nguyen J, Bisio V, Khamyath M, Crickx E, Setterblad N, Dulphy N, Mahevas M, McDermott DH, Murphy PM, Balabanian K, Espéli M.Blood. 2021 Jun 3;137(22):3050-3063. doi: 10.1182/blood.2020007450.
3. Hematopoietic Multipotent Progenitors and Plasma Cells: Neighbors or Roommates in the Mouse Bone Marrow Ecosystem? Bonaud A, Lemos JP, Espéli M, Balabanian K.Front Immunol. 2021 Apr 15;12:658535. doi: 10.3389/fimmu.2021.658535.
Chapitres de livre publiés et citant le support de l’ANR:
1. Culture, Expansion and Differentiation of Human Bone Marrow Stromal Cells. Bisio V, Espéli M, Balabanian K, Anginot A.Methods Mol Biol. 2021;2308:3-20. doi: 10.1007/978-1-0716-1425-9_1.
2. Culture, Expansion and Differentiation of Mouse Bone-Derived Mesenchymal Stromal Cells. Abou Nader Z, Espéli M, Balabanian K, P Lemos J.Methods Mol Biol. 2021;2308:35-46. doi: 10.1007/978-1-0716-1425-9_3
3. Feeder-Free Differentiation Assay for Mouse Hematopoietic Stem and Progenitor Cells. Rondeau V, Espéli M, Balabanian K.Methods Mol Biol. 2021;2308:47-58. doi: 10.1007/978-1-0716-1425-9_4.
4. Immunophenotyping of the Medullary B Cell Compartment In Mouse Models. Bonaud A, Balabanian K, Espéli M.Methods Mol Biol. 2021;2308:95-105. doi: 10.1007/978-1-0716-1425-9_8.
Présentation orale lors de congrès internationaux portant sur ce sujet:
1. 3rd French Germinal centre club workshop Virtual meeting 2021
2. EBC Net virtual meeting 2021
3. European Congress of Immunology 2021

Les plasmocytes et les anticorps qu’ils produisent sont essentiels pour le maintien d’une protection immune au long cours ainsi que pour l’homéostasie tissulaire. Cependant, ces mêmes acteurs sont aussi impliqués dans le processus pathologique de nombreuses maladies inflammatoires et autoimmunes. Malgré leur importance, les mécanismes qui régulent la production et la sécrétion des anticorps restent mal compris. Combler cette lacune pourrait avoir des conséquences importantes notamment pour le développement de nouvelles thérapies pour les pathologies induites par les anticorps mais aussi afin d’améliorer la production industrielle d’anticorps monoclonaux. Des résultats préliminaires obtenus au sein de notre laboratoire suggèrent que le SNARE Sec22b joue un rôle important dans ce processus. En effet, en utilisant un modèle conditionnel murin déficient pour Sec22b, nous avons montré que l’absence de cette protéine dans le lignage B se traduisait par une quasi-disparition des anticorps circulants et une très forte diminution du nombre de plasmocytes dans les organes lymphoïdes. Nous souhaitons maintenant déterminer par quels mécanismes cellulaires et moléculaires Sec22b régit la sécrétion des anticorps et le développement des plasmocytes. En parallèle nous déterminerons l’impact de ces défauts sur les réponses immunes normales et pathologiques ainsi que sur l’homéostasie tissulaire, en particulier dans la moelle osseuse. En améliorant notre compréhension des mécanismes régulant la sécrétion des anticorps et la maturation des plasmocytes ce projet devrait avoir un impact important à la fois au niveau thérapeutique et au niveau industriel. De plus, notre modèle d’étude nous permettra d’étudier de façon unique l’impact des anticorps et des plasmocytes à l’état basal et au cours de processus inflammatoires.