ETUDE DE PATIENTS PORTEURS DE MUTATIONS DANS LE GENE IL12RB1

La réponse immunitaire anti-mycobactérienne

La réponse immunitaire dirigée contre les micro-organismes intracellulaires et en particulier les mycobactéries est caractérisée par la production d’une cytokine clé : l’IFNγ (13). La phagocytose de la mycobactérie par les macrophages ou les cellules dendritiques induit la production d’IL-12 (figure 1). L’IL-12, cytokine hétérodimérique proinflammatoire composée de deux sous-unités IL-12p40 et IL-12p35, se fixe sur son récepteur présent à la surface des lymphocytes T et NK (14). Le récepteur de l’IL-12 composé de deux sous-unités, IL-12Rβ1 et IL-12Rβ2 (15), permet l’activation de deux Janus kinase, JAK2 et TYK2, qui vont à leur tour activer le facteur de transcription STAT4 qui induit, entre autre, la production d’IFN-γ (16). L’IFN-γ produit va alors autoactiver les lymphocytes en se fixant à son récepteur. L’IFN-γ se fixe aussi à la surface des macrophages et des cellules dendritiques qui, via le facteur de transcription STAT1, vont activer la transcription de plus d’une centaine de gènes cibles pour permettre la destruction et l’élimination de la bactérie. L’implication de NEMO, activé par l’interaction cellule-cellule via la voie CD40-CD40L a été mise en évidence en 2006 (article 17). Plus récemment, l’impact du système NADPH oxydase dans certains types cellulaires a été démontré comme jouant un rôle important dans l’immunité anti-mycobactérienne (Bustamante et al, en révision).

Du gène IL12RB1 à la protéine IL-12Rβ1

La chaîne IL-12Rβ1 est codée par le gène IL12RB1 sur le chromosome 19 en position 19p13.1 chez l’homme (17, 18) (figure 2). Ce gène permet la synthèse d’un ARNm de 2100 bases dont la très grande majorité est codante (1986 bases). IL-12Rβ1 est une protéine membranaire de 662 acides aminés avec un peptide signal (acides aminées 1 à 23), un domaine extracellulaire (aa 24-545), un domaine transmembranaire (aa 546-570) et un domaine intracellulaire (aa 571-662). C’est un membre de la famille des récepteurs gp-130 (récepteurs de cytokines de type I) dont le domaine extracellulaire est constitué de cinq domaines fibronectine de type III (FNIII) (19). Le site de fixation de la cytokine (Cytokine Binding Domain, CBD) des récepteurs de la famille des gp-130 est localisé dans les 200 acides aminés N-terminaux, et correspond aux deux premiers domaines FNIII (20, 21). Cependant dans le cas d’IL-12Rβ1 ce domaine est plus étendu (article 12). En effet, nous avons identifié un patient présentant une large délétion des exons 8 à 13 d’IL12RB1. Cette 17 mutation permet l’expression d’un récepteur délété des trois derniers domaines FNIII. Ce récepteur tronqué contient les deux premiers domaines FNIII (CBD) en phase avec le domaine transmembranaire et intracellulaire mais ne permet pas la fixation de l’IL-12.

 IL-12Rβ1, IL-12 et IL-23

Les membres de la famille de l’IL-12 diffèrent des autres cytokines de type I par le fait qu’elles sont hétérodimériques. L’IL-12 (IL-12p70 sous sa forme active) comprend deux protéines reliées par un pont disulfure (IL-12p40 codé par le gène IL12B et IL-12p35 codé par le gène IL12A) (figure 3) (14). La sous-unité p40 est homologue à la famille des récepteurs de cytokines de type I (IL-6Rα, CNTFR), alors que la sous-unité p35 est homologue aux cytokines à quatre hélices α (IL-6, GCSF). En 2000, une nouvelle protéine appelée IL-23p19 (codée par le gène IL23A) a été identifiée grâce à son homologie avec l’IL-6 et l’IL-12p35 (22). Cette protéine associée avec l’IL-12p40 forme l’IL-23. De plus, l’IL-12 et l’IL-23 partagent une chaîne réceptrice commune : IL-12Rβ1. IL-12Rβ1 s’associe avec IL-12Rβ2 pour former le récepteur de l’IL-12 et avec IL-23R pour former le récepteur de l’IL-23. L’activation par l’IL-12 entraîne la phosphorylation du facteur de transcription STAT4 alors que l’activation par l’IL-23 entraîne la phosphorylation de STAT3. L’axe IL-12-IFN-γ et sa fonction sont assez bien décrits dans la littérature. Cependant, au début de ma thèse, le rôle et la fonction de l’IL-23 étaient peu décrits, mais seront relancés par la mise en évidence de l’axe IL-23-IL-17 décrit dans la deuxième partie de ce manuscrit (16, 23).