Identité des lymphocytes T régulateurs au cours des maladies articulaires inflammatoires chroniques et impact des thérapies ciblées

Regulatory T cells (Treg), the guardians of self tolerance, are characterized by the expression of transcriptional factor FoxP3 and are functionally defective in patients with rheumatoid arthritis (RA) or spondyloarthritis (SpA).This functional deficiency has not yet been well characterized. In this context, our first objective was to evaluate the role of TNFR2 expressed by Treg in controlling inflammation. We showed that Treg-TNFR2+ plays an important role in the control of inflammation in two mouse models (DTHA and imiquimod-induced psoriasis). In the same study, we highlighted a link between TNFR2 and FoxP3 stability by demonstrating that TNFR2 expression by Treg is associated with TSDR hypomethylation. Finally, we demonstrated that the therapeutic effect of anti-TNFa treatment in RA patients was related to an increase in TNFR2+ Treg subpopulation frequency. Thus, by inducing TNFR2 expression in Treg, this targeted therapy could exert its anti-inflammatory activity by increasing Treg stability. In recent years, the literature has suggested that Treg identity varies according to the microenvironment. In this context, we hypothesized that, under inflammatory environment (RA and SpA), the expression of transcriptional and epigenetic regulators involved in the maintenance of FoxP3 stability could be altered, which lead to an altered Treg identity and therefore decreased their suppressive activity. Thus, our second objective was (i) to evaluate Treg stability during inflammation in RA and SpA patients by assessing the expression of factors known to stabilize FoxP3 (EZH2, Helios, pSTAT5) and (ii) to establish the link between targeted therapies and Treg stability. We showed for the first time Treg instability in biotherapy-free RA and SpA patients, resulting from impaired regulatory mechanisms mediated by EZH2 and pSTAT5 but not Helios. We also provided further evidence for EZH2's role in inducing FoxP3 expression in vitro, and in maintaining Treg identity and suppressive activity. Finally, we suggested that targeted therapies could restore Treg stability in an inflammatory context by increasing pSTAT5+ Treg frequency as demonstrated in CIA. However, this remains to be confirmed in RA and SpA patients.Les lymphocytes T régulateurs (Treg), gardiens de la tolérance vis-à-vis du soi, sont caractérisés par l'expression du facteur de transcription FoxP3 et sont fonctionnellement défectueux chez les patients atteints de polyarthrite rhumatoïde (PR) ou de spondyloarthrite (SpA). Cette déficience fonctionnelle n'a pas encore été clairement caractérisée. Dans ce contexte, notre premier objectif a été d'évaluer le rôle du récepteur de type 2 du TNFa (TNFR2) exprimé par les Treg dans le contrôle de l'inflammation. Nous avons montré que les Treg-TNFR2+ jouaient un rôle important pour contrer l'inflammation dans deux modèles murins (arthrite DTHA et psoriasis induit par l'imiquimod). Dans cette même étude, nous avons mis en évidence un lien entre le TNFR2 et la stabilité de FoxP3 en montrant que l'expression du TNFR2 par les Treg était associée à une hypométhylation du TSDR. Enfin, nous avons démontré que l'effet thérapeutique des anti-TNFa chez les patients PR était lié à une augmentation de la fréquence de la sous-population de Treg TNFR2+. Ainsi, en induisant l'expression du TNFR2 par les Treg, cette thérapie ciblée pourrait exercer son activité anti-inflammatoire en augmentant la stabilité des Treg. Au cours des dernières années, la littérature suggère que l'identité des Treg varie en fonction de leur microenvironnement. Dans ce contexte, nous avons fait l'hypothèse que, sous l'influence d'un environnement inflammatoire (PR et SpA), l'expression des régulateurs transcriptionnels et épigénétiques impliqués dans le maintien de la stabilité de FoxP3 pourrait être altérée, ce qui pourrait conduire à une modification de l'identité des Treg et par conséquent à une diminution de leur activité suppressive. De ce fait, notre second objectif a été (i) d'évaluer la stabilité des Treg au cours de l'inflammation chez des patients atteints de PR et de SpA en évaluant l'expression des facteurs impliqués dans le maintien de la stabilité de FoxP3 (EZH2, Helios, pSTAT5) et (ii) d'établir le lien entre les thérapies ciblées et la stabilité des Treg. Nous avons montré pour la première fois une instabilité des Treg chez des patients atteints de PR ou de SpA naïfs de biothérapies, résultant d'une altération des mécanismes de régulation médiés par EZH2 et pSTAT5 mais pas par Helios. Nous avons également apporté des preuves supplémentaires du rôle d'EZH2 dans l'induction de l'expression de FoxP3 in vitro et dans le maintien de l'identité et de l'activité suppressive des Treg. De plus, nous avons mis en évidence un rôle potentiel d'EZH2 dans la génération de Treg hautement stables et immunosuppressifs exprimant à la fois EZH2 et TNFR2 ou EZH2 et CD39. Pour terminer, nous suggérons que les thérapies ciblées pourraient restaurer la stabilité des Treg, dans un contexte inflammatoire, en augmentant la fréquence des Treg pSTAT5+ comme observé dans le modèle d'AEC. Ceci reste néanmoins à confirmer chez les patients atteins de PR ou de SpA

Regulatory T cell identity in chronic inflammatory joint disease and impact of targeted therapies

Les lymphocytes T régulateurs (Treg), gardiens de la tolérance vis-à-vis du soi, sont caractérisés par l'expression du facteur de transcription FoxP3 et sont fonctionnellement défectueux chez les patients atteints de polyarthrite rhumatoïde (PR) ou de spondyloarthrite (SpA). Cette déficience fonctionnelle n'a pas encore été clairement caractérisée. Dans ce contexte, notre premier objectif a été d'évaluer le rôle du récepteur de type 2 du TNFa (TNFR2) exprimé par les Treg dans le contrôle de l'inflammation. Nous avons montré que les Treg-TNFR2+ jouaient un rôle important pour contrer l'inflammation dans deux modèles murins (arthrite DTHA et psoriasis induit par l'imiquimod). Dans cette même étude, nous avons mis en évidence un lien entre le TNFR2 et la stabilité de FoxP3 en montrant que l'expression du TNFR2 par les Treg était associée à une hypométhylation du TSDR. Enfin, nous avons démontré que l'effet thérapeutique des anti-TNFa chez les patients PR était lié à une augmentation de la fréquence de la sous-population de Treg TNFR2+. Ainsi, en induisant l'expression du TNFR2 par les Treg, cette thérapie ciblée pourrait exercer son activité anti-inflammatoire en augmentant la stabilité des Treg. Au cours des dernières années, la littérature suggère que l'identité des Treg varie en fonction de leur microenvironnement. Dans ce contexte, nous avons fait l'hypothèse que, sous l'influence d'un environnement inflammatoire (PR et SpA), l'expression des régulateurs transcriptionnels et épigénétiques impliqués dans le maintien de la stabilité de FoxP3 pourrait être altérée, ce qui pourrait conduire à une modification de l'identité des Treg et par conséquent à une diminution de leur activité suppressive. De ce fait, notre second objectif a été (i) d'évaluer la stabilité des Treg au cours de l'inflammation chez des patients atteints de PR et de SpA en évaluant l'expression des facteurs impliqués dans le maintien de la stabilité de FoxP3 (EZH2, Helios, pSTAT5) et (ii) d'établir le lien entre les thérapies ciblées et la stabilité des Treg. Nous avons montré pour la première fois une instabilité des Treg chez des patients atteints de PR ou de SpA naïfs de biothérapies, résultant d'une altération des mécanismes de régulation médiés par EZH2 et pSTAT5 mais pas par Helios. Nous avons également apporté des preuves supplémentaires du rôle d'EZH2 dans l'induction de l'expression de FoxP3 in vitro et dans le maintien de l'identité et de l'activité suppressive des Treg. De plus, nous avons mis en évidence un rôle potentiel d'EZH2 dans la génération de Treg hautement stables et immunosuppressifs exprimant à la fois EZH2 et TNFR2 ou EZH2 et CD39. Pour terminer, nous suggérons que les thérapies ciblées pourraient restaurer la stabilité des Treg, dans un contexte inflammatoire, en augmentant la fréquence des Treg pSTAT5+ comme observé dans le modèle d'AEC. Ceci reste néanmoins à confirmer chez les patients atteins de PR ou de SpA.Regulatory T cells (Treg), the guardians of self tolerance, are characterized by the expression of transcriptional factor FoxP3 and are functionally defective in patients with rheumatoid arthritis (RA) or spondyloarthritis (SpA).This functional deficiency has not yet been well characterized. In this context, our first objective was to evaluate the role of TNFR2 expressed by Treg in controlling inflammation. We showed that Treg-TNFR2+ plays an important role in the control of inflammation in two mouse models (DTHA and imiquimod-induced psoriasis). In the same study, we highlighted a link between TNFR2 and FoxP3 stability by demonstrating that TNFR2 expression by Treg is associated with TSDR hypomethylation. Finally, we demonstrated that the therapeutic effect of anti-TNFa treatment in RA patients was related to an increase in TNFR2+ Treg subpopulation frequency. Thus, by inducing TNFR2 expression in Treg, this targeted therapy could exert its anti-inflammatory activity by increasing Treg stability. In recent years, the literature has suggested that Treg identity varies according to the microenvironment. In this context, we hypothesized that, under inflammatory environment (RA and SpA), the expression of transcriptional and epigenetic regulators involved in the maintenance of FoxP3 stability could be altered, which lead to an altered Treg identity and therefore decreased their suppressive activity. Thus, our second objective was (i) to evaluate Treg stability during inflammation in RA and SpA patients by assessing the expression of factors known to stabilize FoxP3 (EZH2, Helios, pSTAT5) and (ii) to establish the link between targeted therapies and Treg stability. We showed for the first time Treg instability in biotherapy-free RA and SpA patients, resulting from impaired regulatory mechanisms mediated by EZH2 and pSTAT5 but not Helios. We also provided further evidence for EZH2's role in inducing FoxP3 expression in vitro, and in maintaining Treg identity and suppressive activity. Finally, we suggested that targeted therapies could restore Treg stability in an inflammatory context by increasing pSTAT5+ Treg frequency as demonstrated in CIA. However, this remains to be confirmed in RA and SpA patients

Simple FISH-based evaluation of spermatic nuclear architecture shows an abnormal chromosomal organization in balanced chromosomal rearrangement carriers

International audienceIntroduction: Interphasic DNA has a constant three-dimensional conformation, which is particularly striking for spermatic DNA, with distinct chromosomal territories and a constant chromosomal conformation. We hypothesized that this organization is fragile, and that an excess or a lack of chromosomal segments could hinder the genomic structure as a whole.Methods: Five human male chromosomal translocation carriers and five controls were included. Spermatic DNA spatial organization was studied, in both balanced and unbalanced spermatozoa, with two-dimensional fluorescent in situ hybridization (FISH) via analysis of chromosomes not implicated in the cases' translocations, compared to that of normal controls. Two parameters were studied: the distance between the two telomeric ends of chromosome 1, and the area of the chromosomal territories of chromosomes 1 and 17.Results: Sperm FISH analysis of rearrangement carriers revealed changes in the nuclear architecture compared to that of controls. Inter-telomeric distance and chromosomal territories areas were both significantly increased.Discussion: We show that an excess or lack of chromosomal segments can hinder the normal spatial nuclear architecture in sperm. These results show that nuclear architecture is a fragile assembly, and that local chromosomal abnormalities may impact the nucleus as a whole. This suggests a potential avenue for selection of spermatozoa prior to in vitro fertilization, not only in rearrangement carriers but also in the infertile population at large. Furthermore, we suggest that 2D-FISH could possibly be a useful tool in assessing spermatic nuclear organization in a way to evaluate male fertility

Involvement of tumor necrosis factor receptor type II in FoxP3 stability and as a marker of treg cells specifically expanded by anti-tumor necrosis factor treatments in rheumatoid arthritis

International audienceObjective To study the involvement of Treg cells expressing tumor necrosis factor receptor type II (TNFRII) in exerting control of inflammation in experimental models and in the response to anti-TNF treatments in patients with rheumatoid arthritis (RA) or spondyloarthritis (SpA). Methods The role of TNFRII in Treg cells was explored using a multilevel translational approach. Treg cell stability was evaluated by analyzing the methylation status of the Foxp3 locus using bisulfite sequencing. Two models of inflammation (imiquimod-induced skin inflammation and delayed-type hypersensitivity arthritis [DTHA]) were induced in TNFRII−/− mice, with or without transfer of purified CD4+CD25+ cells from wild-type (WT) mice. In patients with RA and those with SpA, the evolution of the TNFRII+ Treg cell population before and after targeted treatment was monitored. Results Foxp3 gene methylation in Treg cells was greater in TNFRII−/− mice than in WT mice (50% versus 36.7%). In cultured Treg cells, TNF enhanced the expression, maintenance, and proliferation of Foxp3 through TNFRII signaling. Imiquimod-induced skin inflammation and DTHA were aggravated in TNFRII−/− mice (P < 0.05 for mice with skin inflammation and P < 0.0001 for mice with ankle swelling during DTHA compared to WT mice). Adoptive transfer of WT mouse Treg cells into TNFRII−/− mice prevented aggravation of arthritis. In patients with RA receiving anti-TNF treatments, but not those receiving tocilizumab, the frequency of TNFRII+ Treg cells was increased at 3 months of treatment compared to baseline (mean ± SEM 65.2 ± 3.1% versus 49.1 ± 5.5%; P < 0.01). In contrast, in anti-TNF–treated patients with SpA, the frequency of TNFRII+ Treg cells was not modified. Conclusion TNFRII expression identifies a subset of Treg cells that are characterized by stable expression of Foxp3 via gene hypomethylation, and adoptive transfer of TNFRII-expressing Treg cells ameliorates inflammation in experimental models. Expansion and activation of TNFRII+ Treg cells may be one of the mechanisms by which anti-TNF agents control inflammation in RA, but not in SpA