Institut Pasteur Rapport d'activité de l'unité Immunogenetique Cellulaire

Institut PASTEUR


Responsable : THEZE Jacques (jtheze@pasteur.fr)

Résumé du rapport

L¹IL-2 est une cytokine majeure du système immunitaire. Elle interagit avec un récepteur (RIL-2) composé de trois sous-unités (alpha, béta et gamma). Ses fonctions principales sont d¹assurer l¹expansion clonale des lymphocytes T activés par l¹antigène, mais aussi, de manière paradoxale, d¹induire l¹apoptose de ces cellules afin de limiter la réponse immune. Nous abordons des questions d¹ordre fondamental comme la détermination des gènes spécifiquement induits par l¹IL-2 et l¹étude d¹un mimétique de l¹IL-2. En immunopathologie humaine, nous étudions la dérégulation du système IL-2/RIL-2 au cours de l¹infection par le VIH.

Abstract

Interleukin-2 (IL-2) is a main cytokine of the immune system. The IL-2 receptor (IL-2R) comprises three chains. In addition to its role in the expansion of Ag-activated lymphocytes, IL-2 is also able to induce cell death (Activated Induced Cell Death). Signal transduction triggered by IL-2 is complex and involves three major pathways .We currently analyse these pathways by the use of IL-2 mimetics that interact with only one subunit of the IL-2R. Using substraction cDNA libraries and RNA display, we describe new IL-2-induced genes and we study their expression in IL-2 knock-out mice. The regulatory dysfunction of the IL-2/IL-2R system during HIV-infection and the impact of triple combination therapies on this system is also investigated.

Texte du rapport

Mode d'action de l'IL-2 : contrôle de l'équilibre activation/apoptose (P. Chastagner)

Jusqu'à présent, seuls quelques gènes cibles de l'IL-2 étaient connus : les proto-oncogènes c-myc, c-jun, c-fos et bcl-2 qui sont activés par un grand nombre de cytokines, et plus spécifiquement la chaîne alpha du récepteur de l'IL-2. Concernant le gène RIL-2alpha nous avons confirmé in vivo, en comparant les souris IL-2-/- et IL-2+/-, qu'il est spécifiquement induit par l'IL-2 au niveau des organes lymphoïdes secondaires alors que son expression est indépendante de l'IL-2 dans le thymus et la moelle osseuse. Par ailleurs nous avons montré que le gène du TNF-béta est spécifiquement induit par l'IL-2 par l'intermédiaire de la voie Jak/STAT. Plus précisément, le facteur de transcription STAT5 est activé et se fixe sur une séquence activatrice (GAS) en amont du gène du RIL-2alpha. Afin d'identifier de nouveaux gènes cibles nous avons construit une banque différentielle, grâce à une même cellule poussant en IL-2 ou en IL-4, qui nous a permis d'isoler de nombreuses séquences. Parmi celles-ci, certaines correspondent à des gènes impliqués dans la régulation du cytosquelette ou codent pour des oncogènes et des facteurs de transcription. La spécificité vis-à-vis de l'IL-2 a été vérifiée in vivo pour certains d'entre eux. Récemment il a été montré que l¹IL-2 peut induire l¹apoptose des lymphocytes. Cette fonction est sans doute la plus importante in vivo puisque chez les souris IL-2-/-, on observe une prolifération lymphocytaire incontrôlée menant à des manifestations auto-immunes. Dans le but d'en déterminer les mécanismes, nous étudions des gènes induits par l'IL-2 et qui seraient liés au contrôle du processus d'apoptose.

Mimétique de l'IL-2
(R. Eckenberg)

Dans le cadre de l'étude structure-fonction du système IL-2/IL-2R, nous avons caractérisé une molécule mimétique de l'IL-2 qui se fixe à une seule des sous-unités du RIL-2. Ce mimétique induit certains effets de l'IL-2 comme la prolifération de lignées lymphocytaires ou l'activation de certaines voies de transduction. Dans le but d'élucider les mécanismes d'action de cette nouvelle molécule, nous avons étudié ses propriétés physico-chimiques en vue d'en déterminer sa structure. De plus, à titre de comparaison avec l'action de l'IL-2, nous analysons les signaux de transduction induits par cet agoniste ainsi que sa capacité à activer les cellules LAK.

Implication de l¹IL-2 et de son récepteur dans l¹immunopathologie liée à l¹infection par le VIH (D. David)

L'expression des trois chaînes du RIL-2, sur les différentes populations lymphomonocytaires du sang en situation non pathologique, a été analysée. Deux profils d'expression du RIL-2 sont révélés ex vivo : les cellules impliquées dans les réponses spécifiques comme les lymphocytes (L) T CD4, T CD8 et les L B n'expriment pas à leur surface les chaînes du RIL-2 ; les cellules impliquées dans les réponses non spécifiques, expriment de manière très abondante soit la chaîne béta (cellules NK) soit la chaîne gamma (monocytes). Concernant, la chaîne gamma, nous avons montré que son ARNm est transcrit constitutivement et que la protéine est présente dans le compartiment intracellulaire pour les cellules T CD4, CD8, NK et les L B. La sensibilité des lymphocytes à l'IL-2 corrèle avec l'expression du RIL-2 : en effet, seules les cellules NK répondent à l'IL-2. Chez les patients séropositifs au VIH, l'infection se traduit par une forte expression des trois chaînes du RIL-2 sur les L T CD8 et sur les L B. L'expression est aussi augmentée sur les monocytes. A l'opposé, les LT CD4 n'expriment que peu le récepteur à l'IL-2. Comme chez les sujets sains, les cellules NK expriment normalement la chaîne béta. En plus de cette dérégulation dans l'expression du RIL-2, la réactivité à l'IL-2 est aussi perturbée. A l'exception des L B qui sont très réactifs à l'IL-2, les L T ne répondent que marginalement et la réactivité des NK est diminuée. Chez un groupe de patients qui répondent bien à la trithérapie (augmentation du taux de L T CD4, disparition de la charge virale détectable), on note une normalisation partielle de l'expression du RIL-2 sur l'ensemble des populations. Pour les L B, ceci va de pair avec une diminution de la réactivité à l'IL-2. Au contraire, les L T CD4 et les L cytotoxiques (T CD8 et NK) sont plus réactifs à l'IL-2. Ces résultats suggèrent donc qu'une thérapie incluant l'IL-2 pourrait aboutir à une augmentation plus importante des L T CD4 ainsi qu'à une diminution des réservoirs viraux qui persistent sous trithérapie. Actuellement nous étudions l'expression du RIL-2 et la réactivité à l'IL-2 des L T CD4 d'un groupe de patients qui ne remontent pas leur taux de CD4 malgré une disparition de la charge virale plasmatique, un traitement de ces patients par de l¹IL-2 est en cours.

Personnel de l'unité

Secrétariat de l'unité

COREL Christiane, IP

TELEPHONE
01.45.68.86.00

FAX
01.45.68.88.38

Chercheurs de l'unité

FROUSSARD Patrick, CNRS
THEZE Jacques, IP

Stagiaires de l'unité

BANI Lynda, Post-doc
DAVID Denis, Post-doc
ECKENBERG Ralph, Thèse
REDDY Jay, post-doc

Autre personnel de l'unité

CHASTAGNER Patricia, IP
KELLER Hélène, IP
MOREAU Jean-Louis, IP

Publications de l'unité

D. David, L. Bani, J.-L. Moreau, C. Demaison, K. Sun, O. Salvucci, T. Nakarai, M. de Montalembert, S. Chouaïb, M. Joussemet, J. Ritz and J. Thèze (1998). Further analysis of interleukin-2 receptor subunit expression on the different human peripheral blood mononuclear cells subsets. Blood, 91, 165-172. 98077526

D. David, L. Bani, J.-L. Moreau and J. Thèze (1998). Interleukin-2 receptor subunit expression and function on human peripheral T cells is not dependent on the anticoagulant. Reply. Blood, 92, 2989-2993. 128AZ-0057

L. Lu, J. Zhu, Z. Zheng, M. Yan, W. Xu, L. Sun, J. Thèze and X. Liu (1998). Jak-STAT pathway is involved in the induction of TNF-b gene during stimulation by IL-2. Eur. J. Immunol., 28, 805-810. 98202655

S. Najjam, B. Mulloy, J. Thèze, M. Gordon, R. Gibbs and C. Rider (1998). Further characterisation of the binding of human recombinant interleukin 2 to heparin and identification of putative binding sites. Glycobiology, 8, 509-516. 98259837

H.U. Saragovi, A. Bhandoola, J.-L. Moreau, N. Lavine, M. Gagnon, M.-M. Lemercier and J. Thèze (1998). Functional and physical association of a cell surface phospholipid and interleukin-2 receptor p55(a) subunits. B. B. A., 1414, 51-64. 99023791

C. Demaison, L. Fiette, V. Blanchetière, A. Schimpl, J. Thèze and P. Froussard (1998). Interleukin-2 receptor a chain expression is independently regulated in primary and secondary lymphoïd organs. J. Immunol., 161, 1477-1482. 98375887

D. David, L. Bani, J.-L. Moreau, M.D. Treilhou, T. Nakarai, M. Joussemnet, J. Ritz, B. Dupont, G. Pialoux and J. Thèze (1998). Regulatory dysfunction of the Interleukin-2 receptor during HIV-infection and the impact of triple combination therapy. PNAS, 95, 11348-11353. 98409660

E. Schneider, J. Bertoglio, A. Vazquez, J. Theze and M. Dy (1998). Fifth annual conference of the International Cytokine Society. State of the art. Eur. Cyt. Network, 9, 23-26. 98273729

D. Fradelizzi et J. Thèze (1998). Cytokines : médiateurs de la réponse immunitaire et de la réaction inflammatoire. Annales Inst. Pasteur/Actualités, 9, 95-106.

J. Thèze (1998). Interleukin-2. Encyclopedia of Immunology, Second Edition, Academic Press, pp. 1436-1438.

J. Thèze (1998). Bystander Effects - Indirect influence of the Cytokine Network. In: Encyclopedia of Immunology, Second Edition, Academic Press, pp. 395-398.

D. David, L. Bani, J.-L. Moreau, M.-P. Treilhou, C. Demaison, K. Sun, M. Février, O. Salvucci, A. Cayota, T. Nakarai, S. Chouaïb, M. de Montalembert, M. Joussemet, K. Sugamura, J. Ritz, B. Dupont, G. Pialoux and J. Thèze (1998). Dysregulation of IL-2Rb and IL-2Rg expression during HIV infection. Eur. Cyt. Network, 9, 97-101. 136YD-0018

D. David, L. Bani, J.-L. Moreau, M.-P. Treilhou, C. Demaison, K. Sun, M. Février, O. Salvucci, A. Cayota, T. Nakarai, S. Chouaïb, M. de Montalembert, M. Joussemet, K. Sugamura, J. Ritz, B. Dupont, G. Pialoux and J. Thèze (1998). Implication of the interleukin-2/interleukin-2 receptor system in HIV-infection. In: Retrovirus and Human Aids and Related Animal Diseases. Elsevier Publisher, pp. 331-336. BK85G-0047

En cas de problèmes ou de remarques concernant ce serveur Web, écrire à info@pasteur.fr. Cette page a été modifiée pour la dernière fois le Mercredi 26 Mai 1999 à 8 h 27 (Temps Universel) .