ROLE DE CAV1 DANS LA DIFFERENCIATION DES LYMPHOCYTES B ET LES FONCTIONS DES PLASMOCYTES – sCAV-BandPC

Les lymphocytes B (LyB) au cours de la réponse immunitaire adaptative se différencient notamment en cellules effectrices productrices d'anticorps, les plasmocytes (PC). La compréhension de cette différenciation est essentielle car ce processus complexe, qui implique une grande diversité de tissus, induit de profondes modifications cellulaires incluant de vastes réorganisations des membranes internes suite à l'acquisition de la sécrétion d'immunoglobuline (Ig). Grâce au transcriptome et aux expériences fonctionnelles, nous avons identifié CAV1, le gène codant la protéine Caveolin1 (Cav1), comme l'un des premiers gènes induits dans les progéniteurs de PC. Cette expression est maintenue de manière stable dans les PC matures. En bloquant l'expression de CAV1, les PC modifient leurs capacités fonctionnelles avec altération de la sécrétion d'Ig, modification de la réponse au TGFß et diminution la réponse cellulaire au stress du réticulum endoplasmique avec augmentation de l'autophagie.
Cav1 est connu comme un constituant des cavéoles qui sont des invaginations de la membrane plasmique caractérisées par leur capacité à influer sur la réponse des cellules aux contraintes mécaniques. Nos données révèlent la présence unique de l’isoforme béta dans les PC, ce qui est vraiment inhabituel, associé au fait que ces cellules n’expriment pas d’autres protéines constitutives des cavéoles. Il existe donc une situation particulière pour Cav1 dans le lignage B ce qui nous invite à aborder une hypothèse provocante selon laquelle cette protéine agirait dans les membranes internes via une forme libre, formant des grappes qui pourraient se désassembler après une contrainte mécanique.
Ce projet rassemble deux expertises complémentaires, l'immunologie des lymphocytes B (partenaire 1) et la biologie cellulaire (partenaire 2), afin d'explorer de nouveaux mécanismes cellulaires pilotés par Cav1 dans le contexte de la différenciation B, du développement et de la maintenance des PC. Récemment, en utilisant des modèles murins, Minguet et al. (Nature Immunol 2017) ont décrit l’implication de Cav1 dans régulation de la signalisation BCR sans explorer le stade PC. Entre nos mains, les PC murins expriment faiblement Cav1 et les souris CAV1-KO ne modifient leur fonctionnalité contrairement aux PC humains après invalidation de Cav1. Par conséquent, nous avons décidé de nous concentrer sur les LyB humains et d’utiliser notre modèle in vitro de différenciation B qui permet la production de PC matures. Plusieurs outils ont été développés afin de moduler l'expression de gènes ce qui permet de disséquer les différentes étapes caractérisant l'engagement des LyB dans la différenciation en PC.
Trois objectifs principaux seront suivis :
1) Caractériser la régulation de l’expression du gène CAV1 au cours de la différenciation des B, l’objectif étant de déchiffrer le lien entre la cascade de transcription régissant la différenciation et l’émergence et maintien de l’expression de CAV1 ;
2) Étudier le rôle de la protéine Cav1 non-cavéolaire dans les dynamiques des membranes internes et la signalisation cellulaire, avec un intérêt particulier pour la signalisation JAK / STAT et TGFß / BMP ;
3) Explorer le rôle de Cav1 dans la sécrétion d'Ig, l'autophagie, la réponse UPR et la survie cellulaire, toutes ces fonctions étant totalement requises pour la maintenance à long terme des PC.
Nous utiliserons des techniques de pointe maîtrisées par les partenaires comprenant, entre autres, une microscopie à haute résolution, une protéomique à haut débit et des dispositifs de culture 3D imitant les contraintes mécaniques du microenvironnement.
En résumé, ce projet original représente une nouvelle opportunité d’étudier les fonctions de signalisation et de mécano-transduction de Cav1 dans la différenciation LyB et la biologie des PC. Nous pensons que ce projet apportera une somme de faits originaux qui profitera aux communautés scientifiques, médicales et économiques.