3.8 Déficit en CARD11
Le domaine de recrutement des caspases 11 (CARD11), également connu sous le nom de domaine de recrutement des caspases la protéine 1 de guanylate kinase associée à la membrane (CARMA1) est un membre d’une famille de guanylates kinases associées à la membrane, et agit comme une protéine d’échafaudage qui facilite la formation de complexes macromoléculaires qui intègrent la signalisation médiée par TCR et BCR et favorisent activation de la voie canonique de signalisation NF-kB (Bertin et al., 2001). Il est principalement exprimé dans les tissus hématopoïétiques et lymphoïdes, tels que la rate, le thymus et les leucocytes périphériques (Bertin et al., 2001). Après l’engagement antigène-récepteur et l’activation du PLC-γ, le phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP2) est converti en inositol 1,4,5-trisphosphate (InsP3) et en diacylglycérol (DAG). Cette dernière active la protéine kinase C (PKC)-β dans les lymphocytes B et la PKC-θ dans les lymphocytes T. La PKC phosphoryle la région de liaison de CARD11 (Matsumoto et al., 2005; Sommer et coll., 2005), induisant des changements conformationnels qui permettent à CARD11 de s’associer au lymphome à cellules B 10 (BCL10) et à la protéine de translocation du lymphome du tissu lymphoïde associé à la muqueuse 1 (MALT1) (McCully & Pomerantz, 2008). Le complexe CARD11-BCL10-MALT1 (CBM) recrute la protéine TRAF6 (facteur 6 associé au récepteur du facteur de nécrose tumorale), qui active le complexe IkB kinase (IKK) qui phosphoryle l’inhibiteur IkBa, entraînant sa phosphorylation et son ubiquitination. Cela libère des sous-unités de NF-kB d’IkBa. Les dimères NF-kB peuvent ainsi se translocer vers le noyau et se lier à des séquences consensuelles de gènes cibles, ce qui facilite leur transcription (Fig. 4.2). En particulier, CARD11 se lie à la sous-unité régulatrice IKK-γ (également appelée modulateur essentiel NF-kB, NEMO) (Stilo et al., 2004) et module sa polyubiquitination suite à une stimulation antigène-récepteur (Shambharkar et al., 2007). Cette modification est essentielle pour l’activité de l’IKK kinase (Shambharkar et al., 2007).
Un rôle du complexe CBM dans la fonction immunitaire et l’homéostasie a également été démontré lorsque des mutations somatiques à gain de fonction de CARD11 et des translocations chromosomiques impliquant BCL10 et MALT1 ont été identifiées chez des patients atteints de lymphome diffus à grandes cellules B et de lymphome de MALT (Shaffer, Young, &Staudt, 2012). Fait intéressant, l’introduction de mutations ponctuelles CARD11 trouvées dans un lymphome dans des lymphocytes B matures activés par l’antigène chez la souris a déterminé un passage de la mort des lymphocytes B induite par l’antigène à la prolifération indépendante des lymphocytes T, indiquant que CARD11 agit également comme modulateur de la tolérance des lymphocytes B (Jeelall et al., 2012).
Plus récemment, des mutations bialléliques de perte de fonction de CARD11 ont été identifiées chez des patients présentant une immunodéficience combinée. Stepensky et coll. ont décrit un nourrisson de 13 mois, né de parents consanguins, qui présentait des infections récurrentes, dont P. pneumonie à jiroveci et panhypogammaglobulinémie progressive (Stepensky et al., 2013). De même, Greil et al. a rapporté le cas d’une femelle de 6 mois née de parents consanguins, qui présentait une pneumonie à P. jiroveci et une agammaglobulinémie (Greil et al., 2013). Les deux patients présentaient un nombre normal de lymphocytes T et B à la périphérie, avec un répertoire TCR polyclonal et des niveaux préservés de TRECs et de cercles d’excision des récepteurs kappa, indiquant que la génération de lymphocytes T et B n’était pas affectée. Cependant, les cellules B étaient immatures, avec une proportion accrue de lymphocytes B de transition (Greil et al., 2013; Stepensky et coll., 2013). De plus, les lymphocytes B naïfs et transitionnels ont exprimé des quantités plus faibles de récepteur du facteur d’activation des cellules B (BAFF-R) (Stepensky et al., 2013). Dans les deux cas, des anomalies significatives ont été identifiées dans le compartiment des lymphocytes T. En particulier, le nombre de cellules Treg circulantes des deux nourrissons avait nettement diminué. La prolifération in vitro des lymphocytes T en anti-CD3 soluble a été abolie. La stimulation des lymphocytes T et B par la PMA et l’ionomycine a entraîné une dégradation défectueuse de l’IkBa, une réduction de la phosphorylation et de la translocation nucléaire de la p65 et une altération de la production de cytokines par rapport à ce qui a été observé chez les témoins sains. De plus, les lymphocytes T activés in vitro avec PMA et ionomycine, ou avec des anti-CD3/ CD28 solubles, ont produit des quantités réduites d’IL-2 et n’ont pas réussi à réguler à la hausse l’expression des ICO, CD25 et OX40. De même, la stimulation des lymphocytes B par des anti-IgM a conduit à une expression réduite de CD25 et d’ICAM-1 par rapport aux témoins (Greil et al., 2013; Stepensky et coll., 2013). Ces données indiquaient fortement une activation défectueuse du NF-kB. WES a révélé des mutations bialléliques CARD11 chez les deux patients, en particulier une mutation non-sens (Q945*) (Greil et al., 2013), et une suppression de l’exon 21 (Stepensky et al., 2013). L’introduction de la mutation Q945* dans la lignée de cellules T Jurkat JPM50.6 déficiente en CARD11 a entraîné une incapacité à activer la NF-kB et une production d’IL-2 nettement défectueuse (Greil et al., 2013). Les souris Card11−/- et les souris non modulées (porteuses d’une mutation Card11 hypomorphe) présentent un phénotype similaire, avec un défaut sélectif d’activation de la NF-kB, une diminution de la prolifération et une production altérée de cytokines en réponse à la stimulation TCR/BCR, une hypogammaglobulinémie et de mauvaises réponses anticorps aux antigènes T-dépendants et T-indépendants (Hara et al., 2003; Jun et coll., 2003). Dans l’ensemble, ces observations identifient les mutations de la perte de fonction germinale de CARD11 comme une nouvelle cause d’immunodéficience combinée avec des lymphocytes T et B dysfonctionnels.
Il est intéressant de noter que des mutations hétérozygotes du gain de fonction de la lignée germinale dans CARD11 ont également été montrées pour provoquer des anomalies des lymphocytes T et B. En particulier, Snow et al. a rapporté quatre patients de deux familles, qui présentaient une splénomégalie et une lymphocytose à cellules B. Des études immunologiques ont révélé un nombre accru de cellules B de transition tardive polyclonale en périphérie, une prolifération accrue des cellules B in vitro en réponse à la stimulation des IgM et une translocation nucléaire accrue de la protéine p65 dans les lymphocytes B et T circulants (Snow et al., 2012). L’accumulation de lymphocytes B de transition tardive dans la périphérie ne reflétait pas une prolifération accrue ou une survie accrue, et était probablement due à une production élevée de la moelle osseuse. L’examen histologique des tissus lymphoïdes a montré des follicules primaires proéminents, avec des centres germinaux atrophiques. Les patients présentaient un nombre réduit de cellules B à mémoire circulante et ne parvenaient pas à monter des réponses anticorps aux antigènes polysaccharidiques. De plus, la différenciation des lymphocytes B des patients en plasmablastes in vitro a été altérée.
L’utilisation du séquençage massivement parallèle de l’ARNm a permis l’identification d’une mutation hétérozygote E127G de CARD11 chez les patients atteints de la première famille. L’introduction de ce mutant dans des cellules T JPM50.6 déficientes en CARD11 a entraîné l’activation constitutive de NF-kB. Le patient affecté de la deuxième famille était porteur d’une mutation hétérozygote G116S CARD11, qui avait été précédemment signalée comme étant un mutant somatique à gain de fonction dans une tumeur DLBCL (Lenz et al., 2008). Malgré la nature activatrice des mutations CARD11, les lymphocytes T des patients ont montré une prolifération défectueuse, une expression réduite de CD25 et CD69 et une production altérée d’IL-2 en réponse à une stimulation avec des anti-CD3 / CD28 solubles. L’introduction du mutant E127G dans les cellules T normales a entraîné une augmentation de l’expression de CD69 et de la production d’IL-2; cependant, lorsque les cellules étaient stimulées via CD3 / CD28, elles produisaient beaucoup moins d’IL-2 et présentaient une prolifération réduite par rapport aux transfectants témoins (Snow et al., 2012). Ces données indiquent que les mutations de gain de fonction CARD11 hétérozygotes de la lignée germinale provoquent une signalisation constitutive de NF-kB qui favorise une libération accrue des cellules B de transition de la moelle osseuse, une expansion sélective des cellules B périphériques de transition et naïves, associée à l’incapacité de maintenir un pool de cellules B mémoire et à l’induction de l’anergie des cellules T. Cette condition a également été appelée syndrome d' » expansion des cellules B avec anergie des cellules NF-kB et T » (Snow et al., 2012). Au total, ces données démontrent que les mutations de perte de fonction et de gain de fonction de CARD11 interfèrent avec la fonction des lymphocytes T.
