Notch et la génération de LT mémoires

L’absence de la voie de signalisation Notch n’empêche pas la génération de LTm fonctionnels suite à une infection aiguë et conduit même à un taux de génération de LTm plus élevé lors d’une vaccination des souris. Cependant, ces derniers sont incapables de produire de l’IFN-g en réponse à une courte restimulation in vitro. Ces résultats sont intrigants, car au pic de la réponse, la déficience de Notch corrèle avec une plus forte expansion clonale et une plus grande proportion de MPEC suite à une infection tandis que l’expansion clonale et les proportions de MPEC sont similaires aux LT CD8 sauvages suite à la vaccination. Une explication possible de cette plus forte génération de LTm pourrait être que les LTe déficients pour Notch produisent moins d’IFN-g. Cette cytokine est en effet responsable de la mort de ces derniers lors de la phase de contraction81,586_{. Une autre possibilité qui pourrait expliquer la plus} forte génération de LT mémoires réside dans le fait que les LT CD8 déficients pour Notch sont plus protégés des anticorps anti-CD8 injectés par voie intraveineuse que les LT CD8 sauvages lors d’une infection par le virus de la grippe dans la rate473_{. Cela suggère qu’ils se situent} majoritairement dans la pulpe blanche tandis qu’une plus forte proportion des LT CD8 sauvages se localisent dans la pulpe rouge139,587,588_{. Or, il a été démontré que les LT CD8 destinés à mourir} par apoptose (SLEC) localisent préférentiellement dans la pulpe rouge tandis que les cellules qui survivent à long terme (MPEC) localisent préférentiellement dans la zone des cellules T, au sein de la pulpe blanche589_{. En effet, la localisation des MPEC vers la zone T de la pulpe} blanche est la conséquence de la plus forte expression du récepteur CCR7 à leur surface. Ce récepteur peut alors interagir avec les chimiokines CCL-19 et CCL-21 produites par les cellules stromales gp38+ _{présentent dans la zone T. Or, ces dernières produisent aussi le facteur de survie} IL-7, ce qui pourrait les avantager pour leur survie. Ainsi la voie de signalisation Notch favorise la localisation des LT CD8 dans la pulpe blanche, probablement en contrôlant l’expression du récepteur au chimiokine CCR7, favorisant ainsi la survie des LTe permettant ainsi la génération de LT CD8 mémoires590_.

Il est surprenant que l’absence de la voie de signalisation n’empêche pas la génération de LT CD8 mémoires puisqu’il a été démontré que la voie canonique de Notch est essentielle à la maintenance des LTm CD4580_{. En effet, la délétion de la protéine RBPJk dans les LT CD4} n’empêche pas la génération de LTe suite à une immunisation avec de l’adjuvant de Freund contenant le peptide OVA, mais leur nombre commence à décliner à partir de jour 10 post- immunisation. Les auteurs ont démontré que la voie Notch contrôlait la survie des LTm CD4 par le contrôle transcriptionnel direct du transporteur de glucose Glut1. De façon intéressante, l’absence de la voie de signalisation Notch n’affecte pas la signalisation de la voie de l’IL-7 ni la voie de mTOR580_.

Il a été démontré que les facteurs de transcription Bcl-6 et Ikaros peuvent réprimer sélectivement certains gènes normalement induits par la voie de signalisation Notch (Figure 20) 591-594_{. En effet, une étude démontre que Bcl-6 est capable d’interagir directement avec le NICD.} Cette interaction exclue la protéine Maml1 du complexe NICD-RBPJk et favorise le recrutement de la déacétylase Sirt1 (Figure 20). Cela a pour conséquence de réprimer l’expression de Hes-5, une cible directe du NICD591_{. Alors même que la voie Notch est activée,} le gène Hes-5 est spécifiquement réprimé lors de la neurogenèse en présence de Bcl-6. Cette protéine pourrait ainsi être responsable d’inhiber les gènes responsables de la différenciation terminale (SLEC) induite par la voie Notch, en plus de favoriser l’expression de gènes essentielle à la génération des LTm. Le choix de différenciation SLEC/MPEC pourrait donc être, en partie la conséquence d’une balance entre le NICD et Bcl-6. En accord avec cela, il a été démontré que l’expression de Bcl-6 est rapidement diminuée suite à l’activation des LT CD8 et que la voie de signalisation de l’IL-2 régule négativement son expression210_{. Or, les récepteurs} Notch sont rapidement induits et le NICD peut alors permettre la mise en place des fonctions effectrices et induire la différenciation des LT CD8. Ainsi, on s’attendrait à ce que les cellules qui maintiennent leur expression de CD25 au cours de la réponse n’expriment que de faible quantité de Bcl-6. Parallèlement à cela, la voie de l’IL-2 permet l’expression de Blimp-1, ce qui conduira avec la collaboration du NICD à l’induction du programme transcriptionnel spécifique des SLEC.

Le facteur de transcription Ikaros est capable de se fixer au mêmes séquences d’ADN que celle de RBPJk et inhiber la transcription de gènes cibles spécifiques de la voie Notch

(Figure 20)592-594_{. Ainsi, nous ne pouvons pas exclure un rôle positif d’Ikaros dans la génération} de LTm. En accord avec cela, l’expression d’Ikaros est diminuée dans les LTe en présence d’IL- 2 ou d’IL-12 et est fortement exprimée dans les LTn, les LTm et les MPEC595_{. L’absence} d’activité de cette protéine a les effets opposés à ceux que l’on observe en l’absence de Notch, notamment une plus forte expression de CD25, de l’IL-2, de l’IFN-g et de la GrzmB, ce qui corrèle avec un meilleur contrôle de la charge bactérienne suite à une infection par Lm ou à un meilleur contrôle de la croissance tumorale595,596_{. Tous ces éléments suggèrent que, comme pour} Bcl-6, l’expression d’Ikaros est diminuée en réponse à un environnement inflammatoire permettant à la voie de signalisation Notch d’être activée de façon optimale pour diriger la génération des SLEC. Au contraire, une plus forte expression d’Ikaros dans les MPEC permettrait d’inhiber l’action de la voie de signalisation Notch favorisant ainsi la génération de LTm.

Figure 20. Modèle hypothétique de la régulation de la voie de signalisation Notch par Bcl-6 et IKAROS dans les LT CD8 en cours d’activation. A) Le maintien de l’expression de CD25 ainsi que la signalisation de l’IL-12R inhibe l’expression de Bcl-6 et IKAROS dans les précurseurs de SLEC. Simultanément, la voie de signalisation Notch est activée et le NICD induit l’expression de gènes cibles importants pour la génération des SLEC. B) En l’absence de signaux induits par l’IL-2R ou l’IL-12R, Bcl-6 et IKAROS sont induits. Bcl-6 peut alors se fixer au NICD ce qui exclut MAML1 et les co-activateurs de

Gènes SLEC RBPJκ ΝΙ CD MAML1 Bcl-6 ou IKAROS IL-2R ou IL-12R Gènes SLEC Bcl-6 ou IKAROS Bcl-6 IKAROS RBPJκ ΝΙ CD MAML1 RBPJκ ΝΙ CD

Précurseur de SLEC Précurseur de MPEC

A B

la transcription, mais recrute la déacétylase Sirt1 ce qui empêche la transcription des gènes cibles de la voie Notch. Par ailleurs, la protéine IKAROS peut entrer en compétition avec RBPJk pour lier l’ADN, un mécanisme qui empêche aussi la transcription des gènes cibles de Notch.

3.1.4 Modèle du rôle de la voie de signalisation Notch dans la