Munc13-4, un nouvel effecteur indispensable à la sécrétion des granules cytotoxiques Munc13-4 is essential for cytolytic granule fusion

Les cellules cytotoxiques jouent un rôle primordial dans l’élimination des cellules tumorales ou infectées par un virus. En quelques minutes, un lymphocyte T cytotoxique qui reconnaît, par son récepteur spécifique, l’antigène viral que lui présente une cellule infectée, réorganise son cytosquelette et dirige le centre organisateur de microtubules (MTOC), l’appareil de Golgi et les granules cytotoxiques vers cette cellule cible. Les granules cytotoxiques, qui contiennent la perforine et des protéases spécialisées dans la lyse cellulaire - les granzymes - fusionnent avec la membrane plasmique du lymphocyte au niveau de la zone de contact appelée «synapse immunologique» et libèrent leur contenu dans un espace formé transitoirement entre les deux cellules (Figure1). Ces protéines lytiques subissent alors un processus d’endocytose par la cellule cible et les granzymes sont transportés vers le noyau où ils provoquent l’apoptose de la cellule. Cette propriété, extrêmement efficace, permet à une cellule cytotoxique de tuer successivement, en quelques minutes, plusieurs cellules cibles [1]. Or cette voie effectrice de la cytotoxi- cité contrôle également l’homéostasie lymphocytaire chez l’homme [2, 3], et son dysfonctionnement entraîne un «syndrome hémophagocytaire» souvent fatal, caractérisé par une prolifération de lymphocytes T de phénotype CD8⁺, et une activation macrophagique. Ces cellules activées infiltrent les différents organes, y sécrètent de grandes quantités de cytokines pro-inflammatoires, et entraînent leur destruction. Des images d’hémophagocytose (macrophages activés ayant phagocytés des cellules hématopoïétiques) sont observées. Ainsi, l’apparition d’un syndrome hémophagocytaire résulte d’une anomalie du gène Rab27a codant pour une petite protéine G qui est indispensable à l’exocytose des granules cytotoxiques chez les patients atteints du syndrome de Griscelli du type 2 [4]. Une anomalie du gène CHS/LYST, qui induit une augmentation de la taille et un défaut d’excrétion des granules cytotoxiques, peut provoquer également un syndrome hémophagocytaire chez les patients présentant un syndrome de Chédiak-Higashi [5, 6]. Rab27a et CHS/LYST sont également nécessaires au transfert au niveau de l’épiderme, du pigment des mélanocytes vers les kératinocytes adjacents, expliquant l’albinisme partiel qui accompagne ces maladies ((→) m/s 2000, n° 6-7, p. 745). L’apparition d’un syndrome hémophagocytaire est la seule expression phénotypique d’une troisième affection héréditaire de transmission autosomique récessive, connue sous le nom de lymphohistiocytose familiale (LHF), dans laquelle nous avons montré précédemment que 30% des patients (groupe FHL2) présentent des mutations du gène de la perforine [7, 8]. L’analyse exhaustive de l’activité cytotoxique des lymphocytes de tous les patients présentant une LHF, et chez lesquels une anomalie du gène de la perforine avait été exclue, nous a permis d’identifier un sous-groupe de patients (FHL3), présentant un défaut d’activité cytotoxique sévère des lymphocytes T et des cellules de l’immunité innée (natural killer), indépendant de la perforine. Une forte liaison génétique entre la ségrégation de la maladie dans ces familles et une région génétique en 17q25 a été mise en évidence. La recherche de gènes candidats nouvellement identifiés dans les bases de données du génome humain a permis de repérer dans cette région la présence de l’orthologue humain du gène Munc13-4 du rat. Six anomalies différentes de ce gène ont été identifiées chez ces patients, qui toutes entraînent une altération de la protéine hMunc13-4, principalement des délétions de la partie carboxy-terminale de la protéine. La restauration de l’activité cytotoxique des lymphocytes de patients dans lesquels l’expression d’une forme fonctionnelle de hMunc13-4 avait été induite prouvait la relation de cause à effet entre l’altération de la protéine et le phénotype clinique [9]. Aucune fonction de Munc13-4 n’avait été identifiée chez le rat. La similitude d’architecture des domaines de Munc13-4 et de ceux des protéines de la famille Munc13/Unc13 explique que Munc13-4 a été …