Des mutations néomorphiques affectant le gène IRF4 comme nouvelles causes de déficits immunitaires héréditaires dominants
Neomorphic mutations affecting IRF4 gene are associated to autosomal dominant primary immunodeficiencies
par Romane THOUENON sous la direction de Sven KRACKER
Thèse de doctorat en Hématologie
ED 561 Hématologie, oncogenèse et biothérapies

Soutenue le vendredi 09 décembre 2022 à Université Paris Cité

Sujets
  • Cellules -- Interaction
  • Déficits immunitaires combinés sévères
  • Facteurs de régulation d'interféron
  • Lymphocytes

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Mots clés
Interferon regulatory factor 4, Immunodefficience combinée, Hypogammaglobulinémie, Différenciation des lymphocytes B et T
Resumé
Le travail accompli au cours de ma thèse porte sur la caractérisation de deux variants affectant le gène IRF4 et induisant un défaut de différenciation des lymphocytes, plus particulièrement des lymphocytes B en plasmocytes. Le premier variant a été identifié chez trois patients d'une famille multigénérationnelle présentant une hypogammaglobulinémie associée à des infections récurrentes. Ce variant est hétérozygote faux-sens et affecte le domaine d'activation de l'interféron de la protéine IRF4. Nous avons montré que ce mutant IRF4 (i) se lient de manière équivalente aux séquences EICE, AICE et ISRE mis en évidence par ChIP Seq, (ii) a une activité transcriptionnelle répressive sur ISRE associé à un défaut d'expression de gènes pro-plasmablastes (tels que XBP1 ou BLIMP-1/ PRDM1) mise en évidence par une analyse combinée des résultats de RNA-Seq et ChIP Seq, et (iii) induit une modification des interactions protéine-protéine mise en évidence par analyse en Rapid immunoprecipitation of endogenous protein (RIME). En effet, il induit notamment un gain d'interaction avec le répresseur transcriptionnel ETV6 et une perte d'interaction avec la protéine PC4 (connue pour réguler l'organisation de la chromatine). Le deuxième variant IRF4 a été identifié chez un patient souffrant d'agammaglobulinémie sans défaut de cellules B détectées dans le sang. Ce variant est hétérozygote faux-sens et affecte le domaine de liaison à l'ADN de la protéine IRF4. Pour ce projet, nous avons collaboré avec un consortium international regroupant différents patients, à travers le monde, porteurs du même variant et présentant un phénotype clinique similaire. Nous avons montré que ce mutant IRF4 présente (i) une localisation nucléaire accrue par rapport à la protéine sauvage, (ii) présente une activité transcriptionnelle dérégulée associé à un défaut d'expression de gènes pro-plasmablastes, et (iii) présente une nouvelle capacité de liaison à l'ADN mis en évidence par une analyse des résultats de ChIP-Seq par un modèle bioinformatique d'intelligence artificielle entrainé pour reconnaître les sites de liaison. Dans son ensemble, cette étude caractérise deux variants hétérozygotes d'IRF4 avec des activités néomorphiques ayant pour conséquence un déficit immunitaires héréditaire dominant. Dans un cas, le variant induit une modification des interactions protéine-protéine et dans le second le variant induit une capacité de liaison à de nouveaux motifs d'ADN.