Résumé
La sclérose en plaques (SEP) est une maladie auto-immune qui affecte le système nerveux central (SNC) au niveau duquel une dysfonction du système immunitaire entraîne des lésions qui provoquent des symptômes moteurs, sensitifs et cognitifs. En France, 115.000 personnes sont atteintes de la SEP et 5.000 nouveaux cas sont diagnostiqués chaque année. La SEP est la première cause de handicap non traumatique chez le jeune adulte. Il s’agit d’une maladie aux causes indéterminées mais multiples : des facteurs propres à l’individu (génétiques, hormonaux) et des facteurs environnementaux (toxiques, infectieux, carence en vitamine D) interagissent dans le déclenchement de la SEP. La carence en vitamine D est également associée à l'activité et à la progression de la maladie. Le traitement par la vitamine D est apparu comme potentiellement protecteur, bien que les résultats des études contrôlées randomisées soient contradictoires. Dans cette étude, nous avons utilisé le single-cell RNA seq (scRNA-seq) couplé à des anticorps barcodés ciblant des marqueurs de surface (CITE-seq) pour découvrir des gènes candidats et des voies régulées dans les sous-populations de PBMC de patients atteints de SEP naïfs de traitement de fond de la SEP et traités en monothérapie par de fortes doses de vitamine D (n=5), par rapport à un placebo (n=5). Les gènes candidats ont été révélés à l’aide de plusieurs méthodes (supervisée et non supervisée) et plusieurs analyses statistiques (global ratio et DESeq2). Les meilleurs candidats ont été associés à des gènes impliqués dans la fonction immunitaire et le métabolisme de la vitamine D (178 gènes au total) pour être validés dans une nouvelle cohorte (n=8 dans chaque groupe) par qPCR à haut débit (HT-qPCR) dans les cellules CD4 naïfs, Th1, Th17, Treg, CD8 naïfs, les cellules B mémoires et naïfs, et les cellules MAIT, triées par FACS. Dans l’analyse non supervisée, l’analyse CITE-seq a montré une augmentation significative dans la proportion des Th2 chez les patients traités à la vitamine D contre une augmentation de la population Tc1 dans l’analyse supervisée. Sur les 92 gènes candidats révélés par CITE-seq, l'expression différentielle de cinq gènes (UXT, SNRPN, SUB1, GNLY et KLF6) a été validée par HT-qPCR. De plus, l’ajout des gènes de la littérature à nos gènes candidats a permis d’observer des modulations de certains transcrits codants pour des protéines d’intérêt dans le contexte de la SEP comme une diminution de CXCL13 dans les B mémoires, une diminution de la voie IL6/JAK1/STAT3 et de CD46, CD69, CD226, ITGA4 dans les Th1, population de lymphocyte T semblant être la cible la plus importante de la vitamine D. Le CITE-seq a enfin révélé que la vitamine D régule plusieurs voies de signalisation dans les B naïfs et mémoires, y compris les voies MAPK, TLR et interleukines, et pourrait contribuer à contrecarrer la résistance à l'apoptose induite par l'EBV par l'inhibition de la voie NF-κB.