Projet ANR-10-JCJC-1104 – CXCR4-PATHO : Bases moléculaires des anomalies de CXCR4 dans les déficits immunitaires rares
Programme : JCJC : Sciences de la vie, de la santé et des écosystèmes :  Physiologie, métabolisme, physiopathologie, santé publique (JCJC SVSE 1) 2010
Année de financement : 2010
Coordinateur du projet : Monsieur Karl Balabanian (INSTITUT NATIONAL DE LA SANTE ET DE LA RECHERCHE MEDICALE - DELEGATION PARIS XI)
Partenaires : Institut national de la santé et de la recherche médicale
Montant : 191672.0 euros
Durée : 36 mois
Résumé : Nos activités sont centrées sur l’étude moléculaire et fonctionnelle de la relation établie entre la chimiokine SDF-1/CXCL12 et ses récepteurs, en particulier CXCR4, dans deux déficits immunitaires rares, la Lymphopénie T CD4+ Idiopathique (LCI) et le Syndrome WHIM (SW). La LCI associe un nombre faible de lymphocytes T (LT) CD4+ circulants et des infections opportunistes. Récemment, nous avons identifié un défaut majeur de recyclage et d’expression membranaire de CXCR4 dans la LCI. Un traitement par l’IL-2 normalise l’expression de CXCR4 et augmente le nombre de LT CD4+ chez certains patients, suggérant qu'un défaut de réponse aux cytokines gamma-c conduise à une réduction de l’expression membranaire de CXCR4 et à une recirculation altérée des LT CD4+. Notre objectif consiste à déterminer les bases moléculaires, et les conséquences in vivo sur l’homéostasie des LT CD4+, de la perte de fonction de CXCR4 dans la LCI. Nous évaluerons le routage intracellulaire, l’expression et la fonction de CXCR4 dans des LT CD4+ de 20 patients avant et après traitement par l’IL-2. Nous rechercherons par Transcriptome T si l’expression de gènes codant pour des partenaires intracellulaires de CXCR4 est dérégulée dans la LCI. Enfin, nous évaluerons in vitro les conséquences de la surexpression ou de l’invalidation des candidats identifiés sur l’activité de CXCR4 dans des LT primaires et in vivo sur l’homéostasie des LT CD4+ dans des modèles murins de transfert adoptif. Ce projet permettra: 1) De caractériser le trafic intracellulaire de CXCR4 et l’étape défectueuse dans la LCI. 2) D’identifier des gènes dont l'expression est dérégulée dans la LCI, ce qui pourrait mener à l'élucidation de bases génétiques. 3) De déterminer si l’anomalie de CXCR4 affecte la thymopoïèse ou le trafic périphérique des LT CD4+. 4) D’évaluer la réponse des LT CD4+ de patients à l’IL-2 et optimiser les approches immunothérapeutiques. Le SW se caractérise par une leucopénie circulante et présente une hétérogénéité du gène codant CXCR4. En effet, nous avons montré que les patients, porteurs (CXCR4[+/1013]) ou non (CXCR4[+/+]) d’une mutation hétérozygote dans CXCR4, partagent un défaut de désensibilisation de CXCR4 et une hypersensibilité à CXCL12. Récemment, nous avons généré des souris Cxcr4(+/1013), qui présentent une leucopénie et un défaut d’inactivation de Cxcr4 et qui constituent donc un modèle adéquat pour déterminer à quelle(s) étape(s) l’hyperactivité de Cxcr4(1013) perturbe l’homéostasie leucocytaire. Nos travaux ont également révélé une spécialisation de la GRK-3 dans l’atténuation de CXCR4 et identifié chez les patients CXCR4(+/+) une dérégulation de cette kinase comme une nouvelle anomalie liée au SW. Notre objectif vise à comprendre les mécanismes moléculaires, et les conséquences in vivo sur l’homéostasie leucocytaire, du gain de fonction de CXCR4 dans le SW. La caractérisation immunologique des souris Cxcr4(+/1013) et l’utilisation d’inhibiteurs de l’axe Cxcl12/Cxcr4 permettront de déterminer si la leucopénie résulte d’un défaut de l’hématopoïèse ou d’une altération du trafic périphérique des leucocytes. Nous déterminerons également les bases moléculaires de l’interaction CXCR4/GRK-3 et rechercherons si un défaut de liaison de la GRK-3 à CXCR4 est responsable de l’hyperactivité de CXCR4 dans le SW. Enfin, nous évaluerons les conséquences in vivo d’un déficit en Grk-3 sur l’homéostasie leucocytaire chez la souris. Ce programme permettra: 1) D’élucider les mécanismes pathogènes liant le gain de fonction de CXCR4 aux signes cliniques du SW. 2) D’évaluer l’efficacité et la tolérance de différents antagonistes de l’axe Cxcl12/Cxcr4 dans notre modèle pré-clinique du SW, ce qui pourrait orienter l’arsenal thérapeutique en pathologie humaine. 3) D’identifier de nouveaux partenaires moléculaires de CXCR4, qui pourraient représenter les cibles de nouvelles approches thérapeutiques dans le SW.