La différentiation plasmocytaire

Les plasmocytes sont les cellules effectrices de la réponse immunitaire humorale par la production et la sécrétion d’anticorps. Leur durée de vie dépend des signaux reçus lors de la stimulation antigénique. Les plasmocytes passent par un stade « transitoire » de plasmablastes : ce sont des cellules en cycle avec des propriétés migratoires qui expriment une immunoglobuline de surface alors que les plasmocytes ne sont plus circulants, ne divisent plus et ont perdu leur immunoglobuline. Les plasmocytes sont des médiateurs à longue durée de vie de l’immunité humorale. La différenciation terminale des lymphocytes B est un processus gouverné par un réseau de gènes régulateurs et par les stimulations de l’environnement.

a) Rôle des Cytokines

In vitro, des agonistes du BCR et du CD40 ne sont pas suffisant pour se substituer aux

lymphocytes T pour permettre la différentiation en plasmocytes. En effet, les lymphocytes T fournissent un 3^ème signal, distinct du ligand du CD40, permettant d’induire la différenciation plasmocytaire. Ce signal est délivré par les différentes cytokines.

L’IL21, produite majoritairement par les lymphocytes T CD4 et les iNKT après leur polarisation en TFH induit la commutation isotypique et l’expression de facteurs de transcription impliqués dans la différenciation plasmocytaire (Avery et al., 2008; Ettinger et al., 2005; Pene et al., 2004). L’IL6 en synergie avec les IFN de type I produits entre autres par les cellules dendritiques plasmacytoïdes, jouent également un rôle dans la différenciation des plasmocytes et la production d’immunoglobulines (Jego et al., 2003). L’IL10 induit la

40 différenciation plasmocytaire de lymphocytes B humains préalablement activés par l’engagement du CD40 et/ou du TLR9, sur un mode paracrine ou autocrine (Rousset et al., 1992). La p28/Cytokine-like factor-1 produite par les cellules présentatrices d’antigènes permet également la différenciation plasmocytaire en activant la voie STAT3 et induit la commutation isotypique (Tormo et al., 2013). Les cytokines BAFF et APRIL participent la différenciation plasmocytaire lors d’une réponse humorale aux antigènes thymo-indépendants et induisent la commutation isotypique (Avery et al., 2003). Enfin, CXCL10 permet la différenciation plasmocytaire en activant la voie STAT3 (Xu et al., 2012).

b) La régulation transcriptionnelle

La différentiation des lymphocytes B en plasmocytes dépend d’un réseau de facteurs de transcription et de répresseurs transcriptionnels. Il existe 4 acteurs transcriptionnels majeurs de la différentiation plasmocytaire : Pax-5, Blimp-1, Bcl-6 et XBP-1. L’identité plasmocytaire s’établie chronologiquement lorsque l’expression des régulateurs transcriptionnels de l’identité B est réprimée et que l’expression de ceux de l’identité plasmocytaire est induite (Figure 6), et ci-dessous en revue chronologique.

Pax-5 est le gardien de l’identité lymphoïde B. Il est exprimé tout au long du développement

des lymphocytes B (Fuxa and Busslinger, 2007), et son expression est requise pour l’engagement des progéniteurs dans la lignée B (Nutt et al., 1999). Dans les lymphocytes B immatures, Pax-5 régule l’expression des composants du BCR, de CD19 et CD21, et des facteurs de transcription IRF4 (interferon-regulatory factor 4), IRF8, Bach-2 et SPIB (Pridans et al., 2008; Schebesta et al., 2007). De fait, l’expression de Pax-5 doit être réprimée pour permettre la différenciation des lymphocytes B en plasmocytes. En effet, l’invalidation de son expression va induire l’émergence d’un phénotype plasmablastique caractérisé par une augmentation de l’expression des facteurs de transcription Blimp-1 et XBP-1 (Nera et al., 2006).

Bach-2 est un répresseur transcriptionnel exprimé au cours du développement des

lymphocytes B et son expression est sous le contrôle positif de Pax-5 (Schebesta et al., 2007). Bach-2 ne joue pas un rôle direct dans la différenciation en lymphocytes B matures, cependant, sa cible principale est Blimp-1 qu’il réprime (Muto et al., 2010). Ainsi, en absence de l’expression de Bach-2, la formation de lymphocytes B matures est quand même normale, mais lorsque ces cellules sont activées, Blimp-1 est exprimé de manière prématurée ce qui augmente leur potentiel de différenciation en plasmocytes après leur exposition à l’antigène

41 (Kometani et al., 2013). Bcl-6 est un répresseur transcriptionnel très fortement exprimé par les lymphocytes B du centre germinatif et son expression est indispensable à la formation des centres germinatifs (Basso and Dalla-Favera, 2012). L’expression de Bcl-6 est régulée positivement par le facteur de transcription IRF8 (Lee et al., 2006) et négativement par les facteurs de transcription IRF4 et Blimp-1 (Cimmino et al., 2008; Saito et al., 2007). La perte de l’expression de Bcl-6 est nécessaire pour que les cellules du centre germinatif se différencient en plasmablastes. IRF4 est essentiel pour les réponses B, telles que la commutation isotypique et la formation de centres germinatifs, et la différentiation plasmocytaire. Il participe à la différentiation plasmocytaire en inhibant directement l’expression de Bcl-6 et en induisant l’expression de Blimp-1 (Sciammas et al., 2006; Shaffer et al., 2008). Blimp-1 est un répresseur transcriptionnel qui conduit à la différentiation terminale des lymphocytes T et B, pour revue (Nutt et al., 2007). Au cours de la différentiation B, Blimp-1 est exprimé exclusivement dans les cellules plasmocytaires, pour revue (Shapiro-Shelef and Calame, 2005). Son expression dans les lymphocytes B est suffisante pour induire la différenciation de ces cellules en plasmocytes en induisant un arrêt du cycle cellulaire et la mise en route d’un programme de sécrétion des immunoglobulines (Knodel et al., 2001). Pour cela, il réprime des gènes Pax-5 et Bcl-6. Enfin, XBP-1 (X-box binding protein 1) est un facteur de transcription qui est fortement exprimé par les plasmocytes. Dans les lymphocytes B, Pax-5 inhibe l’expression de XBP-1, et la régulation négative de l’expression de Pax-5 au cours de la différentiation plasmocytaire contribue à l’activation de l’expression de XBP-1 (Reimold et al., 1996). L’inactivation du gène codant pour XBP-1 dans les lymphocytes B ne semble pas affecter la formation de cellules plasmocytaires (Taubenheim et al., 2012; Todd et al., 2009). Cependant, l’expression de XBP-1 est indispensable à la fonction sécrétrice des plasmocytes en contrôlant directement l’expansion du réticulum endoplasmique. L’expression de XBP-1 induit une augmentation de la taille de la cellule et l’augmentation de la synthèse de protéique, caractéristique des plasmocytes (Shaffer et al., 2004).

42 Figure 6. Synthèse des interactions entre les facteurs de transcriptions clefs du processus de différenciation plasmocytaire.