A heterozygous USB1 variant is associated with a primary immunodeficient phenotype

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Une variante hétérozygote de USB1 est associée à un phénotype d'immunodéficience primaire Les mutations autosomiques récessives entraînant une perte de fonction dans USB1 sont connues pour provoquer une maladie rare : la poïkilodermie avec neutropénie (PN). Les patients atteints de PN présentent une éruption inflammatoire de type eczémateux évoluant vers une poïkilodermie, ainsi qu'une susceptibilité accrue aux infections, touchant principalement le système respiratoire en raison d'une neutropénie chronique. Par séquençage trio de l'exome entier (patient et ses deux parents) d'un patient atteint d'une immunodéficience primaire se manifestant par des infections récurrentes des voies respiratoires, une hypogammaglobulinémie, une lymphopénie et une neutropénie, une variante hétérozygote de novo faux-sens de USB1 (c.131C>T, p.P44L) a été identifiée. Cette variante faux-sens USB1ᴾ⁴⁴ᴸ affecte le domaine N-terminal de la protéine et est localisée dans une région riche en proline, supposée être critique pour les interactions protéine-protéine. Contrairement à la déficience USB1-/- décrite, notre étude a montré que la variante USB1ᴾ⁴⁴ᴸ n'altérait pas la maturation de l'ARN U6 dans des lignées cellulaires dérivées du patient. De manière similaire à USB1ᵂᵀ, l'expression de USB1ᴾ⁴⁴ᴸ a pu restaurer la demi-vie de l'ARN U6 dans des lignées cellulaires USB1-/-. Ensemble, ces résultats suggèrent que la mutation située dans le domaine N-terminal ne perturbe pas l'activité catalytique de la protéine. Des études de localisation intracellulaire ont révélé une diminution de la localisation nucléaire de USB1ᴾ⁴⁴ᴸ dans des cellules exprimant de manière ectopique la variante. Ces cellules présentaient également des altérations morphologiques, notamment une réduction de la surface et du volume cellulaire. Des expériences de co-immunoprécipitation ont mis en évidence une diminution globale du nombre et de l'enrichissement des interacteurs de USB1ᴾ⁴⁴ᴸ. Une analyse d'enrichissement des gènes a montré une réduction des interactions avec les complexes du spliceosome, connus pour être des interacteurs de la protéine wild-type. Le marquage en immunofluorescence des « nuclear speckles », où ces complexes s'accumulent normalement, a mis en évidence une diminution de la colocalisation de USB1ᴾ⁴⁴ᴸ avec ces structures par rapport à la protéine wild-type. Le zebrafish constitue un modèle précieux pour étudier l'hématopoïèse au cours du développement. De plus, le gène usb1 du zebrafish partage une forte homologie avec son homologue humain. Sur cette base, des études antérieures ont établi un modèle de PN chez le zebrafish en utilisant une approche de knockdown par morpholino (SMO-A). La co-injection d'ARNm codant pour USB1ᵂᵀ ou USB1ᴾ⁴⁴ᴸ avec SMO-A a permis de restaurer le phénotype du morphant usb1, entraînant une augmentation du nombre de neutrophiles par rapport aux morphants. De manière intéressante, les embryons injectés avec USB1ᴾ⁴⁴ᴸ seul présentaient une diminution significative du nombre de neutrophiles et de la pigmentation par rapport aux témoins, suggérant un effet délétère de cette variante. Afin d'explorer plus en détail l'impact de USB1ᴾ⁴⁴ᴸ sur la différenciation hématopoïétique, des cellules CD34⁺ exprimant de manière ectopique les différentes variantes de USB1 ont été mises en culture et différenciées in vitro. Un blocage spécifique de la différenciation neutrophilique n'a pas été observé pour USB1ᴾ⁴⁴ᴸ dans les essais en culture liquide. Cependant, dans des essais en methylcellulose, une réduction des colonies myéloïdes et érythroïdes associée à l'expression de USB1ᴾ⁴⁴ᴸ a été mesurée. Dans l'ensemble, cette thèse caractérise une nouvelle variante pathogène hétérozygote USB1ᴾ⁴⁴ᴸ, apportant de nouvelles perspectives sur le rôle encore inexploré du domaine N-terminal de la protéine.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.