La régénération de la moelle osseuse après chimiothérapie ou irradiation nécessite l'existence de cellules stromales fonctionnelles. Néanmoins, les processus impliqués dans la régénération des cellules stromales après agression restent à ce jour peu connus. Dans ce travail nous avons développé et caractérisé un modèle murin d’étude de la régénération de la niche hématopoïétique basé sur la greffe d'un fémur intact en sous-cutané. Après une destruction initiale de la moelle osseuse, la cavité médullaire est le siège d’une infiltration par des adipocytes puis d’une régénération progressive avec la réapparition d'une niche hématopoïétique fonctionnelle. De manière inattendue, nous avons identifié des cellules stromales localisées au niveau du périoste capables de migrer dans la moelle osseuse et de contribuer à la régénération du compartiment stromal médullaire. Les cellules stromales issues du périoste sont capables de d’acquérir des caractéristiques de cellules souches mésenchymateuses médullaires avec notamment l'expression de cytokines majeures pour l'hématopoïèse comme Cxcl12 et Stem cell factor. L’observation que les cellules stromales du périoste, contrairement aux cellules stromales médullaires, survivent à la procédure de greffe suggère que ces cellules sont plus résistantes au stress possiblement en lien avec une importante quiescence. En conclusion, notre travail met en évidence une nouvelle fonction des cellules stromales du périoste soulignant leur importante plasticité et le rôle potentiel du périoste comme une source de cellules stromales mésenchymateuses après agression de la moelle osseuse.

Le lymphome folliculaire est l'un des exemples paradigmatiques des cancers dépendant d'un microenvironnement tumoral spécifique. Il comprend notamment des fibroblastes associés au cancer (CAF) émergeant de la reprogrammation des cellules stromales lymphoïdes ou de leur(s) précurseur(s) dans le ganglion et la moelle. Les cellules stromales dans le lymphome folliculaire soutiennent directement la croissance des cellules B malignes et orchestrent la niche tumorale en contribuant, par un dialogue bidirectionnel, au recrutement et à la polarisation d'autres sous-populations immunitaires. Une meilleure compréhension des voies de signalisation et des mécanismes moléculaires responsables du remodelage des cellules stromales et de la cinétique de ce dernier seraient utiles pour définir de nouveaux marqueurs prédictifs et de nouvelles approches thérapeutiques dans ce cancer encore incurable. Les modèles in vitro récapitulant les forces biomécaniques, le microenvironnement cellulaire et l'organisation spatiale des lymphomes B restent rares, alors que tous ces paramètres constituent des éléments clés déterminants dans la lymphomagenèse et la résistance aux médicaments. En utilisant une méthode microfluidique basée sur l'encapsulation de cellules dans des microsphères d'alginate perméables, nous avons développé un nouveau modèle 3D incorporant des cellules B de lymphome, de la matrice extracellulaire et/ou des cellules stromales d’amygdale. Nous avons montré que les cellules de lymphome B étaient capables de former des sphéroïdes cohésifs résultant de la surexpression des composants de la matrice extra-cellulaire. De plus, dans ce modèle, les cellules stromales s’auto-organisent pour initier la prolifération des cellules tumorales. La culture 3D induit une résistance à l'agent chimiothérapeutique classique doxorubicine, mais pas à l'inhibiteur de BCL2 ABT-199, identifiant cette approche comme un modèle in vitro pertinent pour comprendre l’activité des agents thérapeutiques . L'analyse RNAseq a mis en évidence des modulations des voies de signalisation similaires à celles observées dans les cellules primaires de lymphome folliculaire. Enfin, notre modèle a permis la survie à long terme in vitro de cellules B primaires de lymphome folliculaire. Nous proposons ainsi un nouveau modèle 3D imitant la niche tumorale du lymphome et permettant d'étudier la relation dynamique entre les cellules tumorales et leur microenvironnement pour les tests de nouveaux médicaments anticancéreux. En parallèle, nous avons pour la première fois, initié la caractérisation d’une niche tumorale jusqu’alors jamais explorée dans le lymphome folliculaire, située dans le tissu adipeux péri-ganglionnaire. Dans cette niche, les cellules tumorales évoluent au contact de cellules stromales adoptant un phénotype CAF associé aux tumeurs solides, et de macrophages associés aux tumeurs de phénotype M2.

Les cellules stromales lymphoïdes (CSL) tiennent un rôle central dans la physiologie des organes lymphoïde secondaire. Elles sont nécessaires à la migration et la régulation des cellules immunitaires via la sécrétion de chimiokines, telles que CCL19, CCL21 ou CXCL13, et l’expression de protéines d’adhésions, tel que PDPN, ICAM-1 et VCAM-1. La différenciation et l’activation de ces cellules dépendent de deux facteurs indispensables : le TNF alpha et la lymphotoxine alpha1beta2. Cependant, les précurseurs mésenchymateux dont elles dérivent sont à ce jour peu décrits. De manière intéressante, ces précurseurs mésenchymateux peuvent se différencier en d’autres types cellulaires sous le contrôle de mécanismes épigénétiques, soulevant l’intérêt d’étudier l’intervention de tels mécanismes lors la différenciation stromale lymphoïde. Dans ce travail de recherche, nous mettons en évidence la surexpression d’un facteur épigénétique, KDM6B, lors de la polarisation in vitro d’immunofibroblastes et lors de la formation de structure lymphoïde tertiaire chez la souris, en lien avec l’acquisition d’un phénotype de type stroma lymphoïde. De plus, l’expression de KDM6B est associée à une modification précoce de la marque histone H3K27ac, au cours de cette polarisation, au niveau des régions régulatrices de gènes immunorégulateurs tels que ICAM-1, PDPN, CCL2 ou encore CCL5. L’inhibition de ce facteur bloque l’acquisition du phénotype lymphoïde et limite ainsi les propriétés fonctionnelles de ces cellules, telles que le recrutement de monocytes. Ces résultats mettent ainsi en avant KDM6B comme une cible thérapeutique potentielle afin de bloquer l’apparition d’un stroma lymphoïde de soutien lors de pathologie auto-immune ou lors de cancers.