La plupart des maladies auto-inflammatoires sont causées par des mutations dans les gènes de l'immunité innée. Précédemment, notre équipe et d’autres ont identifié des mutations dans le gène CDC42 chez des patients présentant des syndromes caractérisés par une cytopénie néonatale et une hyperinflammation sévère, notamment dans les formes graves avec lymphohistiocytose hémophagocytaire et éruptions cutanées (syndrome NOCARH). CDC42 est une GTPase ubiquitaire appartenant à la famille RHO qui contrôle de multiples fonctions cellulaires, en particulier les altérations du cytosquelette et le trafic intracellulaire des protéines.
Notre travail révèle que le variant récurrent p.R186C de CDC42, piégé dans l'appareil de Golgi, bloque les transports antérograde (réticulum endoplasmique (RE) – Golgi) et rétrograde (Golgi – RE) des protéines. Ce blocage provoque un stress du RE et une accumulation de la protéine STING dans le Golgi de manière dépendante de COPI. De façon intéressante, le variant p.192C24, également piégé dans le Golgi, montre des effets similaires, contrairement à deux autres variants de CDC42 qui présentent une localisation cytosolique normale. Nous montrons également que les deux variants golgiens de CDC42 sont les seuls capables d’activer excessivement la voie STING et la production d'IFNα. En accord avec ces résultats obtenus in vitro et ex vivo, les patients correspondants présentent des niveaux élevés d'IFNα sanguins dès le début de la maladie.
Figure : Impact de l’accumulation pathologique de CDC42 dans le Golgi sur le trafic intracellulaire des protéines et le stress du réticulum endoplasmique.
Panneau de gauche : Chez les donneurs sains, une fraction de CDC42 régule le trafic intracellulaire grâce à son interaction avec COPI. Le transport antérograde et rétrograde des protéines entre le réticulum endoplasmique (RE) et l’appareil de Golgi fonctionne de manière harmonieuse pour assurer les mécanismes homéostatiques de la cellule.
Panneau de droite : Des mutations récurrentes dans CDC42 causent sa rétention dans l’appareil de Golgi. On observe alors un blocage des trafics antérograde et rétrograde des protéines, et un stress du RE. Cela conduit à une accumulation golgienne de STING, une activation excessive de la voie STING et à une forte production d’IFNα.
Ainsi, nos résultats montrent que les patients auto-inflammatoires en raison d’une rétention de CDC42 dans le Golgi présentent une hyperactivation de la voie STING-IFNα, en plus d’une augmentation d’activation d’autres voies pro-inflammatoires (NF-kB et inflammasome Pyrine). Par conséquent, notre étude offre de nouvelles pistes pour des traitements combinés dans ces cas sévères de maladie auto-inflammatoire.
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Iannuzzo A, Delafontaine S, El Masri R, Tacine R, Prencipe G, Nishitani-Isa M, van Wijck RTA, Bhuyan F, de Jesus Rasheed AA, Coppola S, van Daele PLA, Insalaco A, Goldbach-Mansky R, Yasumi T, Tartaglia M, Meyts I, Delon J. Autoinflammatory patients with Golgi-trapped CDC42 exhibit intracellular trafficking defects leading to STING hyperactivation and ER stress. Nat Commun. 2024 Nov 16;15(1):9940. doi: 10.1038/s41467-024-54294-y. PMID: 39550374; PMCID: PMC11569173.