Academic literature on the topic 'Leucémie myéloïde chronique'

Les syndromes myéloprolifératifs (SMP) non leucémie myéloïde chronique (LMC) sont des hémopathies myéloïdes chroniques affectant la cellule souche hématopoïétique, pouvant évoluer en leucémie aigüe myéloïde (LAM). Les SMP non LMC incluent la polyglobulie de Vaquez (PV), la thrombocytémie essentielle (TE) et la myélofibrose (MF). La mutation JAK2V617F est retrouvée dans 97% des cas de PV et dans 50% des cas de TE et MF ; elle n'est pas indispensable à la physiopathologie des SMP car JAK2 n'est pas muté à 100%. Afin de progresser dans la compréhension de la physiopathologie des SMP et afin d'identifier de nouveaux marqueurs moléculaires pour le diagnostic, le suivi et le pronostic; nous avons étudié des échantillons de PV, TE, MF ainsi que des LAM post-SMP. Nous avons utilisé des approches moléculaires complémentaires: séquençage, hybridation génomique comparative (CGH-array) et profils d'expression génique. Nous avons identifié des mutations de gènes régulateurs de l'épigénétique (ASXL1, TET2, DNMT3A, SUZ12) et des gènes de la machinerie de l'épissage de l'ARN (SF3B1, SRSF2). Nous avons également identifié que les co-mutations des gènes JAK2 et ASXL1 étaient associées à un mauvais pronostic. Au sein du sous-type MF, nous avons identifié par CGH-array des aberrations du nombre de copies des gènes. Celles-ci contiennent plusieurs gènes candidats susceptibles de participer à la physiopathologie des MF et à l'évolution en LAM (délétion 20q, NF1, ETV6). Nos travaux sur la caractérisation moléculaire des SMP contribuent à l'évolution vers une classification moléculaire avec l'objectif d'une médecine de précision où chaque SMP sera traité en fonction de ses altérations<br>Myeloproliferative neoplasms (MPN) are chronic and clonal stem cell myeloid disorders, which can evolve to acute myeloid leukemia (AML). MPN non-chronic myeloid leukemia (CML) include Polycythemia Vera (PV), Essential Thrombocythemia (ET) and Myelofibrosis (MF) (primary or secondary to PV/ET). JAK2V617F mutation is found in 97% of PV and in around half of patients with ET or MF. Nevertheless, this mutation is not essential for MPN physiopathology, because in half of ET/MF cases, JAK2 is not mutated. To progress in the knowledge of MPN physiopathology and in particular of MF; and to find new molecular markers for MPN diagnosis, disease course, and prognosis, we studied several samples of PV, ET, MF and post-AML. We used gene sequencing, array-Comparative Genomic Hybridization (aCGH) and gene expression analyses. We identified several mutations in genes implicated in Epigenetic regulation (ASXL1, TET2, DNMT3A, SUZ12) and in genes implicated in the RNA splicing machinery (SF3B1, SRSF2). We also found that JAK2 and ASXL1 co-mutation is associated with a poor prognosis. In MF, we found by aCGH several copy number aberrations that involve potential leukemogenic genes. Our gene expression data support the hypothesis that PV, ET and MF are a continuum of the same pathology. Our results on molecular characterization help establish a new molecular classification of MPNs with the objective personalized treatment where each MPN will be treated depending on the alterations present in the myeloid cell genome

La leucémie myéloïde chronique (LMC) est un syndrome myéloprolifératif clonal initié par l’activité tyrosine kinase de l’oncoprotéine de fusion BCR-ABL dans une cellule souche hématopoïétique (CSH) très primitive et caractérisée par une instabilité génétique responsable de l’évolution clonale de la maladie. Les mécanismes de survie, d’autorenouvellement et ceux de la progression vers une phase de leucémie aigüe sont difficilement modélisables dans les CSH primaires de patients. La technologie des IPSC ; permettant de reprogrammer les cellules leucémiques à un état pluripotent ; pourrait permettre de générer in vitro des progéniteurs et des cellules leucémiques très primitives, dont l’évolution biologique pourrait être séquentiellement analysée. Dans ce but, nous avons généré une lignée IPSC à partir des cellules leucémiques d’un patient atteint de LMC. Nous avons montré que la lignée IPSC différenciée en hémangioblastes ou en progéniteurs hématopoïétiques présente un potentiel clonogénique accru. Ce potentiel est modulable sous l’action de l’imatinib mesylate ; qui inhibe l’autophosphorylation de BCR-ABL et celle de la protéine CRK-L ; mais également par la manipulation pharmacologique de la voie AHR impliquée dans la quiescence des CSH. En utilisant une stratégie de mutagénèse in vitro, nous avons montré la possibilté d’exacerber le potentiel hématopoietique des cellules hématopoïétiques dérivées des iPSC leucémiques. Les iPSC analysées après traitement par l’agent mutagène ENU présentent des anomalies cytologiques et cytogénétiques additionnelles reminiscentes de la phase blastiques de la maladie. Les analyses moléculaires par aCGH ont permis d’identifier dans les cellules hématopoïétiques dérivées d’IPSC traités par ENU, une signature moléculaire compatible avec celle décrite dans les cellules blastiques de patients. L’ensemble de nos résultats suggèrent qu’il est possible de modéliser certains aspects de la LMC ; notamment un phénotype myéloprolifératif ; et de génerer un modèle de progression blastique in vitro à partir des iPSC leucémiques, permettant ainsi d’identifier de nouveaux biomarquers prédictifs de progression tumorale ou le criblage de médicaments<br>Chronic myeloid leukemia (CML) is a clonal myeloproliferative malignancy initiated by tyrosine kinase activity of the fusion oncoprotein BCR-ABL in very primitive hematopoietic stem cell and characterized by a genetic instability leading to clonal progression. Mechanisms of survival, self-renewal and progression of the disease are difficult to model using primary leukemic cells. The use of iPSC technology could allow reprogramming of leukemic cells to pluripotency with generation of primitive leukemic cells whose evolution can be sequentially analyzed. For this purpose, we generated an IPSC cell line from the leukemic cells of a CML patient and analyzed the possibility to generate a myeloproliferative phenotype. We have shown that this iPSC exhibits an increased hematopoietic potential either via EB or Blast-CFC generation. This potential can be modulated by the action of imatinib, inhibiting autophosphorylation of BCR-ABL and that of CRKL. We show that hematopoietic potential of CML iPSC can also be modulated by using AHR antagonists, which allow further amplification of hematopoietic cells. To evaluate the possibility of generating a clonal progression model in vitro, we have used a mutagenesis strategy. CML iPSC treated by ENU for several weeks generated hematopoietic cells with increased efficiency. These cells showed evidence of cytological and cytogenetic abnormalities reminiscent of a blast crisis. aCGH analyses of hematopoietic cells generated revealed genomic abnormalities described in CML blast crisis and a molecular signature compatible with blast crisis described in CML patients. These results suggest the feasibility of using patient specific iPSC for modeling CML blast crisis, which could be used for discovery of novel biomarkers and drug screening

La leucémie myéloïde chronique (LMC) est un syndrome myéloprolifératif qui se manifeste par la présence de la protéine cytoplasmique Bcr-AbI, responsable de la malignisation des cellulles. En particulier, la maladie se caractérise par la circulation anormale dans le sang des progéniteurs hématopoïétiques malins qui quittent prématurément la moelle osseuse, donnant lieu à une myélémie. Les bases moléculaires de ce phénomène sont encore peu connues. La chimiokine SDF-1 et son récepteur CXCR4 sont des éléments clés dans la régulation de la circulation des cellules hématopoïétiques normales. Ils jouent notamment un rôle majeur dans la rétention médullaire des progéniteurs CD34+. Dans le but d'expliquer la circulation anormale des cellules de LMC, nous avons émis l'hypothèse que p210B-Abl puisse moduler l'expression et/ou la fonction de CXCR4. Nous avons travaillé avec des cellules CD34+ de patients atteints de LMC en phase chronique et blastique, ainsi qu'avec la lignée hématopoïétique Mo7e exprimant le transgène p210Bcr-AbI. Nous montrons qu'il existe un effet-dose de p210B'Abl dans ses interactions avec CXCR4 : à un faible niveau d'expression (phase chronique de la maladie), l'oncoprotéine peut provoquer une diminution de la signalisation du récepteur. A plus forte concentration (phase blastique) elle induit une répression au niveau transcriptionnel du gène CXCR4. Ces données indiquent qu'en dehors de l'altération de la fonction de certaines protéines, p210Bcr-AbI peut affecter le mode d'expression de gènes régulant l'adhérence des progéniteurs malins au stroma médullaire. Le défaut de fonction CXCR4/SDF-1 dans ces cellules rend compte pour partie de leur capacité à migrer hors de la moelle, augmentant potentiellement la dissémination de la maladie. Une deuxième partie du travail a porté sur la physiologie du récepteur CXCR4 dans les CD34+ normales. Nous montrons que celui-ci est principalement de localisation intracellulaire, situé dans les compartiments des endosomes précoces des cellules. La distribution du récepteur en membrane est régulée de façon dynamique par une endocytose spontanée, indépendante du ligand SDF-1. Cette internalisation et le recyclage du récepteur en surface induisent une régulation fine de la réponse des cellules à SDF-1, conduisant vraisemblablement au contrôle de leurs capacités à rester dans la moelle ou à s'en échapper<br>Chronic myeloid leukaemia (CML) is a myeloproliferative disease induced by the cytoplasmic p210Bcr-AbI oncoprotein. Myelemie is a characteristic feature at the onset of the disease. Today, molecular mechanisms responsible for the abnormal leukemic cells circulation are poorly understood. The SDF-1 chemokine and its cellular receptor CXCR4 are key molecules for the physiological circulation of hematopoietic cells. Of note, they are responsible for the medullar retention of CD34+ progenitors. We hypothesized that p2101Bcr-AbI may interact with SDF-1/CXCR4 axis in leukemic progenitor cells, thus explaining their circulation. We studied circulating CD34+ progenitor cells isolated from CML patients in chronic and blastic phases of their disease. As an in vitro model, the Mo7e cell line was also transduced with growing concentrations of p210Bcr-AbI retroviral vector and migration assays were performed. We shown a dose related effect of p210Bcr-AbI on CXCR4 expression and function : at a low level of expression, the oncoprotein down-regulated the CXCR4 signal transduction, leading to weak or no alteration of cell response to the SDF-1 chemokine. No alteration of CXCR4 membrane expression was seen. This was the case for CML cells from chronic phase of the disease. In contrast, the expression of CXCR4 and SDF-1 induced migration were low in blastic phase CML cells, suggesting either a dose dependent effect of Bcr-Abl or an event that is associated with the blastic transformation. We determined whether the low CXCR4 expression found in CML-BP CD34+ could be reversed by inhibition of Bcr-Abl activity. We show that tyrosine kinase inhibitor STI-571 induce an important up regulation of CXCR4 surface expression in blastic CD34+ cells, whereas no significant modulation of CXCR4 expression was documented in the control cells. Taken together, these results demonstrate that CXCR4 expression and function are nearly normal in chronic phase of the disease, but altered during blastic phase. They also suggest a dose-dependent effect of Bcr-Abl oncogene which may influence CXCR4 expression in vivo as functional inhibition of the tyrosine kinase activity rapidly restore CXCR4 expression. A second part of the work focused on physiological localization of CXCR4 in normal CD34+ cells. We show early endosomal spontaneous dynamical endocytosis, wich was SDF-1 independent. This work could be a prerequisite for the same study concerning CML CD34+ cells

La Leucémie Myéloïde Chronique (LMC) est une maladie clonale caractérisée par la présence du chromosome Philadelphie codant pour Bcr-Abl, une tyrosine kinase constitutivement active responsable de la leucémogenèse. Bien que très efficaces, les inhibiteurs de tyrosine kinase (ITKs) restent cependant inactifs sur les cellules souches leucémiques. Ce travail de thèse montre que la signalisation calcique, connue pour réguler de nombreux processus dans les cellules saines et cancéreuses, est importante dans la signalisation cellulaire au décours de la LMC. Le rôle des entrées calciques dépendantes des stocks (SOCEs) médiées par STIM1 (STromal Interaction Molecule 1) et les canaux Orai1 et TRPC1 ainsi que des entrées calciques induites par la thrombine a été étudié dans la leucémogenèse. Nous avons observé une diminution de ces entrées dans les cellules exprimant Bcr-Abl pouvant être expliquée par le changement de stœchiométrie Orai1/STIM1. Ceci entraîne la diminution de l'activation de NFAT (Nuclear Factor of Activated T-cells) ainsi que des conséquences sur la prolifération et la migration cellulaire mais pas sur l'apoptose. De plus, les SOCEs sont restaurées dans les cellules cancéreuses après traitement à l'Imatinib, le principal ITK. Nous proposons alors que l'expression de Bcr-Abl joue un rôle sur l'homéostasie calcique en entraînant une dérégulation générale des fonctions cellulaires dans les cellules leucémiques notamment via la voie PKC (Protein Kinase C). Ainsi, ces résultats montrent une dérégulation des entrées calciques dans les cellules exprimant Bcr-Abl, suggérant que la signalisation calcique puisse être une cible thérapeutique en parallèle avec les ITKs<br>Chronic Myeloid Leukemia (CML) is a clonal disease characterized by the presence of the Philadelphia chromosome encoding for Bcr-Abl, a constitutively active tyrosine kinase responsible for leukemogenesis. Although Bcr-Abl tyrosine kinase inhibitors (TKIs) have revolutionized the therapy of Ph+ leukemia, the complete eradication of CML is limited by the emergence of resistance in hematopoietic stem cells. This thesis proposes that calcium (Ca2+) signaling pathways, known to govern a large number of functions in normal and cancer cells, may be important in CML cell signaling. Therefore, we studied the role of Store Operated-Calcium entry (SOCE) (i.e. STromal Interaction Molecule 1 (STIM1), Orai1 and TRPC1 channels) and thrombin induced Ca2+ entry in leukemogenesis. We found a decrease in both calcium entries in Bcr-Abl-expressing cells compared to normal cells. The reduced SOCE seems related to a change in stoichiometry of Orai1/STIM1. This leads to a reduction of the Nuclear Factor of Activated T-cells (NFAT) translocation and functional consequences on cell proliferation and migration but not on apoptosis. Moreover, we showed that SOCE is restored in malignant cells after treatment with Imatinib, the main TKI. We proposed that Bcr-Abl expression could impact on Ca2+ homeostasis enhancing a general disorganization of cell functions in leukemia cells notably via Protein Kinase C (PKC) pathway. Altogether this work shows a deregulation of Ca2+ entry in Bcr-Abl-expressing cells, suggesting that the Ca2+ signaling pathway could be a therapeutic target in parallel with TKIs

Le gène hybride BCR-ABL1, responsable de la leucémie myéloïde chronique (LMC), code une protéine à activité tyrosine kinase constitutive. Lors d’une étude transcriptomique menée au laboratoire sur des patients résistants secondaires à l’imatinib, les deux gènes codant les protéines des rétrotransposons LINE-1 ont été trouvés sous exprimés d’environ 20 fois lorsque les patients rechutent. Le rôle des transposons n’a jamais été clairement défini, ils assurent certainement une fonction importante puisqu’ils sont conservés au cours de l’évolution et présents chez tous les organismes. Le but de ce travail a été d’étudier l’implication de LINE-1 dans la LMC. La sous-expression de LINE-1 est-elle une conséquence de la présence de BCR-ABL1 ou une cause de son apparition ? Différents groupes ont montré que les rétrotransposons LINE-1 possédent la capacité de réparation des cassures double-brin de l’ADN. Nous avons fait l’hypothèse qu’une diminution de l’expression des gènes codés par les rétrotransposons LINE-1 entraînerait l’instabilité génétique observée dans la LMC. Une étude réalisée chez des patients atteints de LMC et des sujets contrôles a montré une correlation inverse entre l’expression de LINE-1 et celle de l’oncogène BCR-ABL1. Parallèlement, une étude sur des lignées cellulaires leucémiques humaines BCR-ABL positives et négatives a été réalisée. Nous avons recherché le lien qui existe entre l’expression de LINE 1, de BCR-ABL1 et la réparation des cassures double-brin de l’ADN. Nous avons montré d’une part qu’une inhibition de l’expression de BCR-ABL1 induit une augmentation de l’expression des transposons LINE-1 D’autre part, une diminution de l’expression de LINE-1 entraîne une apparition du transcrit BCR-ABL1 dans les cellules BCR-ABL negatives<br>BCR-ABL1 fusion gene, responsible of the chronic myeloid leukemia (CML) encodes a constitutively activated tyrosine kinase protein. Expression of both LINE-1 retrotransposon ORFs were found decreased at the time of imatinib resistance in a comparative transcriptional study focused on secondary resistant patients. The role of retrotransposons is unclear. They are conserved through evolution. This project focuses on the involvement of LINE-1 in CML. Is LINE-1 under expression a result of BCR-ABL1 expression or is it at the origin of BCR ABL1? Different groups have shown that LINE-1 retrotransposons were able to repair DNA double strands breaks. We suggest that LINE-1 under expression could be responsible of genetic instability observed in CML. We show in a study on CML patients and healthy subjects that LINE-1 expression is inverse correlated to BCR-ABL1 expression. Moreover, study on BCR-ABL+ and BCR-ABL- human leukemic cell lines was carried on. First, we show that decrease of BCR-ABL1 expression induces increase of LINE-1 expression. Then that decrease of LINE-1 expression generates BCR-ABL1 transcript in BCR-ABL negatives cell lines

L’existance de cellules souches leucémiques (CSL) dans la Leucémie Myéloïde Chronique (LMC) prédit que que seule la destruction des CSL conduirait à une guérison. Une proportion importante de patients atteints de LMC développe une résistance aux drogues, environ ~ 30% des cas, Les mécanismes de résistance aux inhibiteurs de tyrosine kinase (TKI) dans la leucémie myéloïde chronique (LMC) restent souvent obscures. Les cellules souches leucémiques de la LMC pourraient rester viables et en repos, malgré la présence de facteurs de croissance ou de médicaments qui semblent les protéger de l'apoptose. Nous avons montré dans la première parti de cette étude que certains transporteurs telles ABCG2, hOCT-1 pourraient jouer un rôle avec le micro environnement dans la résistance des lignées LMC en adhésion au stoma médullaire. De plus, dans deuxième parti nous avons montré que le gène TWIST-1 (est un acteur clé de l'embryogenèse) est déréglementé dans les cellules de LMC innée des résistants à l'imatinib, et que la sur-expression de l’oncogène TWIST-1 pourrait représenter un nouveau facteur clé de pronostiques potentiellement utiles pour améliorer la guérison de LMC aux TKI. De plus, nous avons pu également montrer que le gène TP73 est impliqué dans la résistance des CSL de LMC. Ce gène pourrait être un facteur prédictif pour identifier une résistance potentielle des patients de LMC au moment du diagnostic. Nous avons montré également que ce gène est régulé par le micro-environnement. Nous avons montrés une sur-expression des isoformes tronquées dans les lignées LMC avec l’adhésion au stroma. Les résultats suggèrent que les molécules intrinsèques comme TWIST-1, les transporteurs et les isoformes de p73 sont dérégulées dans les CSL par des mécanismes extrinsèques qui interviennent avec le micro environnement leucémique par le mécanisme d’adhésion dans le phénomène de résistance aux traitements. Ce mécanisme spécial de résistance due à la conservation de ces CSL dans l’état immature en adhésion avec son micro environnement<br>The existence of Leukemia stem cells (CSL) in chronic myelogenous leukemia (CML) predicts that only the destruction of CSL lead to a cure. A significant proportion of CML patients develop resistance to drugs, ~ 30% cases, mechanisms of resistance to tyrosine kinase inhibitors (TKI) in chronic myeloid leukemia (CML) often remain obscure. Leukemic stem cells of CML could remain viable and quiet, despite the presence of growth factors or drugs that seem to protect them from apoptosis. We have shown in the first part of this study that some carriers such as ABCG2, hOCT could to be play a role with the microenvironment in the resistance among CML adhesion of stoma Bone marrow. Furthermore, in the second part we showed that the gene TWIST-1 (is a key player of the embryogenesis) is deregulated in cells of CML innately resistant to imatinib, and that overexpression of the oncogene TWIST-1 could represent a new prognostic factor key potentially useful for improving the querison CML to TKI. In addition, we also could show that the TP73 gene is involved in the resistance of CSL CML. This gene could be a predictor to identify potential resistance of CML patients at diagnosis. We have also shown that this gene is regulated by the microenvironment. We have shown an overexpression of truncated isoforms in CML cell lines with the accession to the stroma. The results suggest that intrinsic molecules such as TWIST-1 carriers and p73 isoforms are deregulated in CSL by extrinsic mechanisms involved with the leukemia microenvironment by the mechanism for participation in the phenomenon of drug resistance. This mechanism with its microenvironment

Cette thèse porte sur la dynamique de modèles de leucémie myéloïde chronique (LMC). Les modèles qui nous intéressent décrivent les populations de cellules leucémiques dans la moelle osseuse ou le sang, en compétition avec des populations de cellules saines ou avec le système immunitaire. Dans un premier chapitre, nous proposons une version mathématiquement analysable d'un modèle à équations différentielles ordinaires qui décrit l'interaction du système immunitaire avec les cellules leucémiques. Nous caractérisons l'existence d'équilibres et leur stabilité puis nous fournissons une analyse de bifurcation complète en co-dimension 1. Dans un deuxième chapitre, nous confrontons ce modèle à des données cliniques. Dans un troisième chapitre, nous proposons et analysons une version simplifiée d'un modèle d'équations aux dérivées partielles qui décrit la prolifération et la différenciation des cellules souches leucémiques dans la moelle osseuse et l'effet d'un traitement par ITK sur ces cellules. Nous nous intéressons au comportement à long terme des solutions, et à sa dépendance vis à vis du traitement. Dans un quatrième et dernier chapitre, nous nous intéressons à la stabilité des équations différentielles scalaires et autonomes à deux retards, qui apparaissent naturellement dans la modélisation de nombreux phénomènes biologiques ou physiques, comme la LMC<br>This thesis deals with the dynamics of models of chronic myeloid leukemia (CML). Models of interest describe leukemic cell populations in the bone marrow or in the blood, in competition with healthy cell populations or with the immune system. In a first chapter, we propose a mathematically tractable version of an ordinary differential equation model that describes the interaction of the immune system with leukemic cells. We characterize the existence of steady states and their stability and then we provide a complete bifurcation analysis in co-dimension 1. In a second chapter, we confront this model with clinical data. In a third chapter we propose and analyze a simplified version of a model of partial differential equations that describes the proliferation and differentiation of leukemic stem cells in the bone marrow and the effect of an TKI treatment on these cells. We are interested in the long-term behavior of the solutions, and its dependence on treatment. In a fourth and final chapter, we are interested in the stability of scalar and autonomous differential equations with two delays, which appear naturally in the modeling of many biological or physical phenomena, such as CML