Unité: Cytokines et Développement Lymphoide

Responsable: DI SANTO James

Nos projets visent à mieux définir les rôles essentiels des cytokines et de leurs récepteurs lors de la lymphopoïèse, de l'homéostasie lymphoïde périphérique et des réponses immunes, en utilisant une approche génétique chez la souris. Nous avons développé une souche de souris alymphoïdes pour 1) étudier le programme génétique contrôlant la différenciation des cellules NK et 2) établir et étudier les xénogreffes de tissus humains. L'ensemble de ces études peuvent avoir d'importantes retombées en améliorant notre compréhension sur les réponses immunes normales et physiopathologiques.

1) Rôles des cytokines γc dans le développement, la différenciation et l'homéostasie lymphocytaire (G. Masse, E. Corcuff, H. Decaluwe, M. Garcia-Ojeda, C. Vosshenrich, & J.P. Di Santo en collaboration avec A. Cumano, P. Vieira, P. Bousso, G. Eberl)

Les cytokines jouent des rôles essentiels et non-redondants dans la survie, la prolifération et la différenciation de toutes les sous-populations de cellules lymphoïdes. Nous nous sommes tout particulièrement intéressés aux cytokines, dont l' IL-2, -4, -7, -9, -15 et -21, qui utilisent la chaîne gamma commune de récepteurs de cytokines (γc). Nous avons utilisé les modèles murins pour disséquer les rôles individuels joués par les cytokines γc dans le développement et l'homéostasie des cellules T, B et NK.

Notre projet actuel comprend i) l'analyse du rôle de la lymphopoïétine dérivée des cellules stromales thymiques (TSLP) dans le développement précoce des thymocytes, ii) l'analyse de l'IL-7, un facteur de survie pour les cellules T naïves, iii) l'analyse du rôle des cytokines γc dans la différenciation des cellules T effectrices, et iv) la caractérisation de la " niche " lymphocytaire grâce à la technique d'imagerie dynamique in vivo.

2) Développement et fonction des cellules NK (M. Hasan, O. Richard, N. Huntington, M. Garcia-Ojeda, C. Vosshenrich, & J.P. Di Santo)

Les cellules " Natural Killer " jouent un rôle essentiel dans la réponse immunitaire innée et peuvent aider à orienter l'immunité adaptative après l'infection par des microorganismes pathogènes. Nous nous intéressons au développement des cellules NK à partir de cellules souches hématopoïétiques. En utilisant des souris mutantes pour les gènes codant pour les facteurs de transcription impliqués dans la lymphopoïèse, nous essayons d'identifier les facteurs responsables pour l'engagement des précurseurs hématopoïétiques vers la lignée NK et les mécanismes qui maintiennent les fonctions effectrices des cellules NK matures.

3) Réponse immunitaire contre des mélanomes spontanés murins (S. Lesjean-Pottier, & C. Vosshenrich en collaboration avec L. Larue, Institut Curie, M. Giovannini, Cancéropole Ile-de-France)

Le mélanome est le plus létal des cancers de la peau et vient de la transformation maligne des mélanocytes. Bien que ce cancer soit connu depuis plus de 200 ans, les traitements actuels tels que la radio-, chimio-, et immunothérapies ne sont pas efficaces contre le mélanome. Afin d'améliorer les traitements immuno-thérapeutiques, nous étudions la réponse immunitaire contre le mélanome spontané en utilisant un modèle murin. Celui-ci présente des caractéristiques cliniques et pathologiques identiques au mélanome humain. De plus, nous développons de nouveaux modèles qui permettront de visualiser de façon non invasive les différentes étapes du développement du mélanome et d'étudier la réponse immunitaire pendant ces étapes.

Grâce à l'utilisation de ces différents modèles murins nous avons les objectifs suivants : i) analyse de la réponse innée et adaptative contre le mélanome spontané in situ, ii) analyse de la contribution de la réponse spécifique des cellules T contre le mélanome : visualisation de la réponse contre un antigène modèle du mélanome, iii) définir les mécanismes cellulaires de l'immunosurveillance contre le mélanome spontané, et iv) améliorer la thérapie cellulaire et la vaccination prophylactique pour le traitement du mélanome spontané.

4) Le circuit de migration des lymphocytes muqueux (D. Guy-Grand, J.P. Di Santo avec P. Vassalli, G. Eberl, F. Lemaitre)

Nous avons poursuivi nos recherches sur la circulation des lymphocytes peuplant la muqueuse digestive. Les lymphocytes situés dans l'épithélium (LIE) comprennent, outre des lymphocytes T conventionnels, TCRαβ CD4 ou CD8αβ, des lymphocytes particuliers à l'épithélium, TCRαβ CD8αα(TCRαβ de type β) ou TCRγ. Il est connu que, chez les souris incapables d'exprimer l'adressine α4β7, dont le ligand est MadCAM porté par les veinules localisées dans le territoire digestif, les lymphocytes sont exceptionnels dans la muqueuse digestive. Nous avions montré que les précurseurs des lymphocytes muqueux T circulaient comme cellules en division dans la lymphe du canal thoracique.

Nous avons tenté de répondre à deux questions principales : i) Les précurseurs des lymphocytes muqueux expriment-ils α4β7 ? Où acquièrent-ils cette adressine ? et ii) Chez les souris euthymiques, les quatre types de LIE sont issus de précurseurs thymiques. Cependant, après une thymectomie effectuée à l'âge adulte, le nombre et le pourcentage des sous-populations de LIE ne sont pas altérés. Où s'effectue alors le renouvellement des précurseurs des LIE ?

5) Souris " humanisées " (H. Strick-Marchand, O. Richard, E. Corcuff, & J.P. Di Santo en collaboration avec F. Lemonnier, P. Charneau, GPH Stem Cells)

Nous avons développé une souche murine alymphoïde comportant des mutations dans le gène Rag (Recombinase activating gene) et la chaîne commune γc (souris Rag°γc°) pour établir les xenogreffes de tissus humains chez la souris. Nous avons réussi à montrer que les souris Rag°γc° peuvent être greffées avec des cellules souches hématopoïétiques humaines, des myoblastes humains ou des hépatocytes humains. Dans ces cas, les greffes des tissus humains sont acceptés à " long-terme " (jusqu'à six mois) et elles maintiennent un phénotype normal et différencié in situ.

Nos projets en cours comprennent i) le développement de souris Rag°γc° portant des transgènes HLA et des cytokines humains pour maximiser l'efficacité de greffes CSH humaines et leur développement en cellules T, ii) la génération de souris Rag°γc° portant un allèle dystrophine non-révertant, permettant les greffes de tissus musculaires humains, et iii) le développement de souris chimériques d'une part pour les cellules immunitaires, d'autres part pour les cellules hépatiques pour tester des vaccins contre le virus de l'hépatite C. Ce dernier projet a été sélectionné pour une subvention de la Fondation Bill et Melinda Gates dans le contexte du programme " Grand Challenges in Global Health ".

Mots-clés: cytokines, développement, réponse immunitaire, mutation, tumeur, infection


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