Impact d’un gain de fonction de CXCR4 sur la différenciation et la biologie plasmocytaire

• Main Author: Alouche, Nagham
• Other Authors: Université Paris-Saclay (ComUE)
• Language: en
• Published: 2018
• Subjects: Plasmocytes; Macroglobulinémie de Waldenström; Waldenström’s macroglobulinemia; WHIM Syndrome
• Online Access: http://www.theses.fr/2018SACLS450

Le récepteur CXCR4 et son ligand chimiokinique CXCL12 jouent un rôle essentiel dans le développement des cellules B et contribuent à la migration des plasmocytes (PCs) vers la moelle osseuse (MO) où ces cellules persistent dans des niches particulières et produisent des anticorps au long cours. Des mutations hétérozygotes du gène codant CXCR4 ont été identifiées dans un déficit immunitaire rare appelé le syndrome WHIM (SW) et récemment dans la macroglobulinémie de Waldenström (MW), un lymphoplasmacytome B caractérisé par l’expansion d’un clone IgM+ qui s’accumule dans la MO. Ces mutations affectent l’étape de désensibilisation du récepteur en réponse à CXCL12 et mènent donc à un gain de fonction. Mes travaux de thèse ont porté sur l’étude de l’impact du gain de fonction de Cxcr4 sur la biologie plasmocytaire par le moyen d’un unique modèle murin porteur de la mutation Cxcr4+/1013 précédemment identifié chez certains patients. Afin de mieux comprendre un défaut de vaccination présent chez les patients atteints du SW, la première partie de ma thèse s’est basé sur l’étude de la réponse humorale Thymo-dépendent du modèle murin Cxcr4+/1013. Nous avons mis en évidence un défaut de maintien de la réponse vaccinale probablement lié à l’absence des PCs spécifiques de l’antigène dans la MO des souris mutantes. En revanche, une population de plasmablastes (PBs) immatures dérivée de la réponse extra-folliculaire (EF), s’accumulent de façon aberrante suggérant une occupation des niches qui pourrait être à l’origine de la réponse vaccinale défectueuse. D’une autre part, dans la MW, les mutations CXCR4 sont toujours retrouvées en association avec des mutations gain de fonction du gène MYD88, la deuxième partie de ma thèse a donc porté sur l’étude de la réponse Myd88-dependante dans le modèle Cxcr4+/1013. Nos résultats révèlent une entrée en cycle accrue des cellules B Cxcr4+/1013 qui s’accompagne d’une augmentation de la différentiation plasmocytaire après activation de Myd88. De plus, nos résultats suggèrent, que le gain de fonction de Cxcr4 affecte la maturation des PBs ainsi que leur code migratoire ce qui pourrait expliquer leur migration exacerbée vers la moelle osseuse. L’ensemble de mes travaux a permis de mettre en évidence que la désensibilisation de Cxcr4 était un mécanisme clé régulant la réponse EF ainsi que la différentiation et la maturation plasmocytaire. === CXCR4 plays an essential role in B cell development and controls partially plasma cell (PCs) homing to the bone marrow (BM). Heterozygous gain-of-function mutations of CXCR4 affecting its desensitization in response to the chemokine CXCL12 have been reported in a severe immune-deficiency disorder called WHIM syndrome (WS) and recently identified in Waldenström’s macroglobulinemia (WM), a B lympho-plasmacytoma characterized by the expansion of proliferative clonal malignant lymphoplasmacytic cells which secrete IgM Abs and mainly persist in the BM. Here we used a unique knock-in mice harboring the mutation Cxcr4+/1013 previously described in patients to assess how a gain-of-Cxcr4-function impacts PC biology and antibody (Ab) production. Following vaccination, WS patients mount a normal immune response but fail to maintain Ab titers over time. Therefore, the first part of my PhD was focused on studying the T-dependent humoral response in Cxcr4+/1013 mice. We showed that a strong reduction of antigen (Ag)-specific long-lived PCs in the BM of Cxcr4+/1013 mice could be the cause of the defective maintenance of Ab titers. Moreover, an aberrant accumulation of extra-follicular (EF) derived immature plasmablasts (PBs) was observed in this tissue potentially hampering the homing or maintenance of the Ag-specific PCs. Interestingly, in WM, mutations of CXCR4 are systematically associated with MYD88 mutations. Thus, the second part of my PhD focused on the study of the MyD88-dependent response in Cxcr4+/1013 mice. We showed that the Cxcr4 gain of function led to an increased cell cycle entry of splenic B cells that was associated with an enhanced PC differentiation. Finally, our findings showed that the desensitization of Cxcr4 is an essential break limiting the EF response as well as PC differentiation and maturation and suggest that an accumulation of mutated PB in the BM is not only due to the gain of function of Cxcr4 but to a more global change in the migratory code of these cells controlled by the exacerbated Cxcr4/Cxcl12 signaling.