Les associations potentielles de gènes KIR avec la susceptibilité/résistance au développement de la maladie de Crohn

Abstract

La famille des gènes KIR « Killer-cell Immunoglobulin-like Receptor » comprend six gènes activateurs, d'autres étant des gènes inhibiteurs. En raison des différences haplotypiques, les humains diffèrent entre eux par le nombre des gènes KIR activateurs hérités. Ils peuvent hériter de zéro à un nombre complet de six de ces gènes. Dans cette étude, nous voulons investiguer si cette variation du nombre de ces gènes KIR activateurs est impliquée avec une association à la maladie de Crohn (MC), qui est une maladie inflammatoire chronique du tractus gastro-intestinal dans laquelle des facteurs génétiques jouent un rôle important. L'approche du" candidate gene" a été utilisée pour génotyper six gènes KIR activateurs des cas et des contrôles dans trois cohortes indépendantes (Montréal, Ottawa et Winnipeg) par PCR en utilisant des amorces spécifiques, l’usage de la régression logistique inconditionnelle nous permet de déterminer la présence de cette association. Notre étude démontre une forte association entre la plupart des gènes et la MC dans les trois cohortes. Après une analyse globale pour toutes les cohortes quatre des gènes démontrent une forte association avec la maladie. Nous avons également étudié l'expression des récepteurs KIR et non-KIR et des différentes intégrines sur les cellules NK du sang périphérique chez les patients atteints de la maladie vis-à-vis des sujets témoins en bonne santé. De plus, nous avons également déterminé l'historique de la dégranulation et le potentiel cytotoxique des cellules NK en utilisant du sang périphérique fraîchement isolé provenant des patients MC et des sujets témoins sains. Nos résultats montrent que les cellules NK des patients atteints de la MC expriment des niveaux plus élevés des KIR activateurs ainsi que d'autres récepteurs activateurs non-KIR. Les cellules NK provenant des patients également expriment des niveaux accrus de différentes « gut-homing » intégrines. De plus, les cellules NK de ces patients ont démontré une dégranulation et un potentiel cytotoxique plus élevé. En générale, cette étude montre que les gènes KIR activateurs confèrent un risque de développer la MC chez les enfants et les adultes et que les cellules NK du sang périphérique chez les patients sont plus actives et plus cytotoxiques comparées aux individus sains. Nos résultats nous offrent de nouvelles perspectives sur l'immuno-pathogenèse de la maladie et pourraient être utiles dans le traitement en développant de nouvelles immunothérapies.

The KIR (Killer-cell Immunoglobulin-like Receptor) gene family comprises six activating genes, others being inhibitory ones. Due to the existence of different KIR haplotypes, humans differ from one another in the number of inherited activating KIR genes. They may inherit zero to a full complement of six of these genes. The KIR gene variations have been shown to affect human’s susceptibility to a wide variety of human diseases. In this study, we sought to determine whether variations in the numbers of activating KIR gene in humans bear any associations with Crohn disease (CD), a chronic inflammatory disease of the gastrointestinal tract in which genetic factors have been shown to play an important role. We used the candidate gene approach, whereby we genotyped cases and controls for all six activating KIR genes by PCR using gene-specific primers in three independent cohorts (Montreal, Ottawa and Winnipeg) of Canadian Caucasian CD patients and determined associations using unconditional logistic regression. We observed strong associations between most of the genes and CD in all the three cohorts of the patients. An overall analysis for all the cohorts showed strong associations with four of the genes. We also investigated the expression of KIR and non-KIR receptors and different integrins on peripheral blood NK cells in Crohn disease (CD) patients vis-a-vis healthy control subjects. Furthermore, we also determined recent degranulation history and cytotoxic potential of NK cells using freshly isolated peripheral blood from both CD patients and healthy control subjects. Our results show that NK cells from CD patients expressed higher levels of activating KIR as well as other non-KIR activating receptors. They also showed increased frequencies of the cells expressing these receptors. NK cells from the patients also expressed increased levels of different gut-homing integrin molecules. Furthermore, NK cells from CD patients showed a recent history of increased cytotoxic events and exhibited higher cytotoxicity. Collectively, this study shows that activating KIR genes confer risk for CD in both children and adults and peripheral blood NK cells in CD patients are more activated and more cytotoxic compared with their counterparts from healthy individuals. Our results provide novel insights on the immuno-pathogenesis of the disease and bear implications for devising novel immunotherapies.