Pierre-Emmanuel Bonté

Découverte et caractérisation d'éléments transposables spécifiques de la tumeur comme potentiels nouveaux biomarqueurs: Les éléments transposables (ETs) sont des séquences mobiles d'ADN répétées qui constituent jusqu'à 50% du génome des mammifères. Autrefois considérés comme de l'ADN « poubelle », leur rôle dans divers processus est de plus en plus étudié et compris, notamment dans la régulation du transcriptome et les réarrangements chromosomiques. Leur transcription est épigénétiquement réprimée dans les cellules adultes mais active pendant le développement embryonnaire, dans les cellules souches et dans les tumeurs. La dérépression et la réactivation des ETs dans les cellules cancéreuses est liée à une hypométhylation globale du génome. Cette expression caractéristique des ETs dans les cancers en font des cibles intéressantes dans les immunothérapies. L'objectif principal de ma thèse est de caractériser des signatures spécifiques d''ETs dans les populations cellulaires du micro-environnement tumorale grâce à des analyses omiques. Tout d'abord, nous avons étudié l'expression des ETs dans les cellules tumorales. Pour ce faire, en utilisant des données de single cell RNA-seq de patients atteints de glioblastome, nous avons quantifié l'expression des ETs dans 7 populations cellulaires du microenvironnement tumoral et identifié une signature d'ETs différentiellement exprimés dans les cellules tumorales par rapport aux autres cellules. L'analyse de données bulkRNA-seq de tissus normaux et de tumeurs a permis de valider cette signature. Ensuite, nous avons effectué des analyses d'immunopeptidomiques pour évaluer si ces ETs pouvaient coder pour des peptides présentés à la surface des cellules tumorales par les molécules HLA-I, déclenchant ainsi une réponse anti-tumorale par les lymphocytes T. Ces analyses ont identifié des centaines de peptides dérivés d'ETs, dont beaucoup sont encodés par des ETs de jeunes sous-familles de LINE-1, LTR et SVA, avec, dans certains cas, des milliers de copies codant pour un seul peptide. En revanche, d'autres peptides sont exclusivement codés par des ETs uniques et dégénérés issus d'anciennes sous-familles. Ces ETs sont fortement exprimés dans les glioblastomes et faiblement exprimés dans les tissus normaux, ce qui souligne leur potentiel intérêt en tant que cibles dans les immunothérapies. La seconde partie de ma thèse a porté sur l'expression des ETs dans les lymphocytes T infiltrant la tumeur (TILs). Ces cellules subissent un processus d'épuisement lors d'infections chroniques ou dans les cancers, conduisant à leur état dysfonctionnel. Des études récentes montrent que les régulations épigénétiques joue un rôle dans ce processus d'épuisement. Du fait que les ETs sont contrôlés épigénétiquement, nous nous sommes intéressés à leur expression pendant ce processus d'épuisement. Pour ce faire, nous avons quantifié l'expression des ETs dans des données transcriptomiques de TILs. Ces analyses ont identifié VL30, une famille de jeunes ERV1, comme fortement réprimée dans lymphocytes T épuisées. Nous avons confirmé que cette répression des VL30 est liée à l'épuisement en analysant des données d'infection chronique par LCMV. Ces VL30 exprimés dans les progéniteurs des cellules épuisées se situent principalement dans des régions intergéniques et sont transcrits indépendamment de leur gène le plus proche. L'analyse de données épigénomiques montre que les VL30 sont préférentiellement situés dans des régions transcriptionnellement actives. De plus, à la fois chez la souris et chez les patients atteints de cancer, l'expression des ETs augmente après traitement par les inhibiteurs de point de contrôles immunitaires, indiquant qu'ils peuvent être utilisés comme biomarqueurs pour la réponse au traitement. Dans l'ensemble, ces résultats montrent que les ETs permettent de définir des signatures et des biomarqueurs spécifiques. À l'instar des gènes, les ETs peuvent être utilisés pour distinguer les populations cellulaires, soulignant leur importance pour mieux comprendre l'identité et l'hétérogénéité des différents types cellulaires.

Sup. Fig. S9. Gating strategy for sorting EPCAM+CD45- cells after TEC digestion

Sup. Fig. S2. Quality control for T cells scRNA-seq

Supp. Fig. S3. Filtering of Thymocytes dataset

Sup. Fig. S1. Gating strategy for the characterization of hematopoietic CD45+ cells (pediatric sample Ped4 shown as example).

Supplementary table S2D : Raw DEG of scRNA-seq from TEC

Supplementary Table S5. Conditions for antibodies for the MICSSS (Multiplexed Immunohistochemical Consecutive Staining on Single Slide).

Supplementary Table S3: Quality and chain metrics for scTCR-seq (paired with scRNA-seq)

Sup. Fig. S5. Description of most immature T cells precursors, Early Thymic Precursors (ETP) CD3-CD34+ cells from Alive DUMP-CD45+: CD3-CD34+ cells.

Sup. Fig. S15. Expression of cytokines involved in thymocyte migration.