Evaluation du potentiel antigénique de la molécule Hfe en transplantation : production d'un tétramère mHfe pour la sélection de lymphocytes T spécifiques de mHfe
Institution:
BesançonDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Iron metabolism is tightly regulated by a molecular network including HFE, a non classical MHC class I molecule. HFE interacts with the transferrin receptors 1 and 2, eventually regulating iron uptake and turnover through hepcidin expression. It was previously shown that the entire HFE molecule can be recognized and trigger T cell allorecognition and cytotoxicity (Rohrlich et al, 2005), although Hfe doesn't have any antigen presenting function. In individuals carrying a C282 ← Y HFE mutation, the Hfe tridimensional stability is impaired resulting in diminished cell surface expression. Wether this impaired expression might impact on Hfe recognition as a cell surface antigen remained debatable. Mouse skin grafts were performed between DBA/2 wild-type (WT) and DBA/2 Hfe knock-out mice to evaluate whether Hfe could be, by itself, a histocompatibility antigen. It was first observed that skin grafts of DBA/2 WT (HFE+) mice are rejected rapidly (12-15 days) by DBA/2 Hfe KO mice, rejection being prevented by depletion of recipient mice in CD4+ or CD8+ T lymphocytes. To further investigate the mechanisms of this rejection, DBA/2, mouse Hfe (mHfe)/Rag 2 double KO mice, expressing on CD8+ T lymphocytes a single transgenic alpha beta T Cell Receptor (TCR) that directly recognizes mHfe molecules were created. By engrafting these mice with DBA/2 WT (HFE+) skin, a rapid graft rejection allowed to establish that mHfe behaves as an autonomous histocompability antigen and that in vivo activated CD8 T cells, are sufficient to mediate this rejection without further help. Moreover, we documented the fact that mice expressing a C282 ← Y mutated mHfe molecule (the most frequent mutation associated with human hereditary hemochromatosis) are not tolerant toward mHfe : these mice select positively the same CD8+ T lymphocytes expressing the anti-mHfe alphabeta transgenic TCR and rejected, as rapidly as Hfe KO mice, the skin of DBA/2 WT (HFE+) mice. These results shed new light on the role of MHC class Ib molecules in transplantation medicine since several non classical class I molecules display polymorphisms in humans and might play a substantial role as transplantation antigens, including in the stem cell transplantation setting.
Abstract FR:
L'interaction entre le récepteur des lymphocytes T (TCR) et le complexe peptide-CMH est la structure de base d'une réponse allogénique cellulaire. Une participation moindre des peptides a été documentée pour certains CTLs, favorisant une interaction prédominante du TCR avec les déterminants antigéniques des hélices alpha1 et alpha2 du CMH. Une étude antérieure a montré que la molécule Hfe bien que dépourvue de niche peptidique fonctionnelle, peut être reconnue de façon directe par un TCR alphabéta semi invariant avec mobilisation préférentielle des segments AV6. 1 et AV6. 6 pour la chaîne alpha (Rohrlich et al, 2005). Dans ce travail, nous avons montré que la molécule Hfe peut être un antigène d'histocompatibilité associé à la greffe de peau, ce qui renforce le caractère de molécule d'histocompatibilité de classe Ib d'Hfe, dont le rôle physiologique s'est limité jusqu'à maintenant au contrôle du métabolisme du fer. Les résultats de greffe de peau de souris DBA/2 HFE +/+ chez des souris DBA/2 HFE -/- de même fond génétique mais qui diffèrent au niveau de l'expression de Hfe illustrent un rejet aigu entre J12 à J15, avec une accélération du rejet entre J9 et J10 après une deuxième greffe des mêmes souris DBA/2 HFE -/-. La déplétion des animaux DBA/2 HFE -/- en lymphocytes T CD4 avant la greffe permet d'établir un état de tolérance envers le greffon HFE +/+, par contre la déplétion des lymphocytes T CD8 inhibe le rejet, seulement dans deux tiers des cas. Par ailleurs, l'étude par PCR quantitative des ARNm exprimés dans les greffons a permis de montrer une expression des cytokines de type Th1(INFg) et de type Th2 (IL4, IL5) ce qui prouve la participation des deux populations Th1 et Th2 dans le rejet. La construction de souris transgéniques DBA/2 HE -/- TCR Hfe exprimant au niveau périphérique des lymphocytes T CD8 spécifiques anti-mHfe a permis de déterminer l'implication directe des lymphocytes T CD8 dans l'induction du rejet aigu du greffon HFE +/+ sans une activation préalable par des lymphocytes T CD4. En outre, le rejet aigu obtenu lors de la greffe de peau de souris DBA/2 HFE KI TCR Hfe qui présentent à la fois des lymphocytes T CD8 anti-mHfe et la forme mutée C282Y du gène HFE qui est comparable à celles des patients HH a permis de caractériser de façon plus claire que la tolérance envers des peptides de mHfe n'empêche pas la reconnaissance directe de la molécule de mHfe par le TCR et l'induction du rejet du greffon. Ces résultats apportent un nouvel éclairage sur le rôle des polymorphismes des molécules de classe Ib qu'il conviendrait de prendre en compte dans certaines situations de transplantation tissulaire ou cellulaire (peau, moelle osseuse, foie).