Identité cellulaire, moléculaire et fonctionnelle des exTregs – IDexTregs

Les lymphocytes T régulateurs CD4+Foxp3+ (Tregs) jouent un rôle important dans le maintien de la tolérance immunitaire, l'homéostasie tissulaire et la prévention des maladies auto-immunes et inflammatoires chroniques. Ils jouent par contre un rôle délétère dans l'immunité antitumorale. Bien que cela soit encore controversé, certaines expériences suggèrent que certains Tregs pourraient perdre l'expression de Foxp3, leur facteur de transcription spécifique de lignage, ainsi que leur fonction suppressive et même acquérir des fonctions effectrices. Ce phénomène serait plus prononcé au cours de l'inflammation. Cependant, la biologie, l'abondance et la fonction de ces cellules appelées « exTreg » sont très peu connues en raison de l'absence de marqueurs spécifiques identifiés.
En utilisant des souris génétiquement modifiées et une nouvelle approche méthodologique, nos données préliminaires montrent qu'il est maintenant possible d'identifier sans ambiguïté les exTregs par cytométrie de flux et scRNAseq. Sur cette base, nous proposons un projet de recherche qui a pour objectif d’étudier la biologie des exTregs chez la souris. Nous caractériserons leur phénotype, leur transcriptome, leur épigénome, leur fonction et leur mécanisme de différenciation à la fois à l'homéostasie et dans des modèles de maladies auto-immunes (encéphalomyélite auto-immune expérimentale), de cancer (tumeur MCA205) et d'infection (grippe). La première partie de ce projet consistera à déterminer la proportion et le phénotype des exTregs par cytométrie de flux multiparamétrique dans différents tissus lymphoïdes et non lymphoïdes à l'homéostasie et dans les tissus enflammés dans les trois conditions pathologiques mentionnées ci-dessus. De plus, nous générerons et analyserons des données multi-omiques pour connaitre le profil transcriptomique (bulk RNAseq et scRNAseq), et épigénétique (bulk ATACseq et DNA methylome) ainsi que le répertoire des récepteurs à l’antigène (scTCRseq) des exTregs à l'homéostasie et dans les trois pathologies. Dans la deuxième partie, nous déterminerons les propriétés fonctionnelles des exTregs en étudiant leur capacité à produire des cytokines, à proliférer ou à exercer une fonction suppressive in vitro. Nous testerons également leurs éventuelles fonctions effectrices pathogène ou protectrices in vivo dans le modèle de colite par transfert adoptif de cellules. La dernière partie du projet consistera à identifier les facteurs de transcription et les éléments génétiques cis-régulateurs spécifiques des exTregs. Nous analyserons le rôle de ces facteurs dans la différenciation et le maintien des exTregs en utilisant des techniques d'édition génétique et épigénétique de pointe.
Ce projet nous permettra de répondre à des questions clés sur les exTregs telles que : Quelle est la proportion de lymphocytes T CD4+Foxp3- conventionnels qui sont en fait des exTregs, dans différents tissus et contextes inflammatoires ? Quels sont le phénotype et la fonction des exTregs ? Quel est leur rôle dans les processus inflammatoires ? Quel est le mécanisme moléculaire impliqué dans la génération des exTregs ? Notre projet permettra d'identifier sans ambiguïté et de caractériser fonctionnellement les exTregs dont l’existence même fait encore débat. Les résultats de ce projet mettront en lumière de nouveaux acteurs et mécanismes dans la régulation et la fonction du système immunitaire et dans la pathophysiologie des maladies inflammatoires.