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Biologie Moléculaire des Leucémies Aigües Myéloïdes (LAM) Master Physiopathologie cellulaire et moléculaire OPTION CANCEROLOGIE 29 septembre 2010 L.Mauvieux.

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1 Biologie Moléculaire des Leucémies Aigües Myéloïdes (LAM) Master Physiopathologie cellulaire et moléculaire OPTION CANCEROLOGIE 29 septembre 2010 L.Mauvieux

2 Plan du cours Introduction Introduction Mécanismes oncogéniques dans les LAM Mécanismes oncogéniques dans les LAM Translocation et oncogénèse des LAM Translocation et oncogénèse des LAM Epigénétique et LAM Epigénétique et LAM Questions sans réponses… Questions sans réponses…

3 Introduction Les leucémies aigues myéloblastiques Mécanismes oncogènes des LAM

4 Cellule souche Différenciation myéloïde Différenciation lymphoïde Précurseurs Éléments matures Précurseurs Éléments matures Sang Moelle Différenciation normale

5 Cellule souche Différenciation myéloïde Différenciation lymphoïde Précurseurs Éléments matures Précurseurs Éléments matures Leucémie aiguë myéloblastique Leucémie aiguë lymphoblastique Sang Moelle Éléments immatures LEUCEMIES AIGUES Éléments immatures

6 Leucémies aigues myéloblastiques (LAM) Définition OMS: expansion clonale de cellules blastiques myéloïdes dans la moelle osseuse, le sang ou autres tissus Définition OMS: expansion clonale de cellules blastiques myéloïdes dans la moelle osseuse, le sang ou autres tissus Maladies génétiquement et phénotypiquement hétérogènes Maladies génétiquement et phénotypiquement hétérogènes Incidence 2 à 3/ adultes dans pays industrialisés (maximum US, Australie, Europe de louest) Incidence 2 à 3/ adultes dans pays industrialisés (maximum US, Australie, Europe de louest) Age moyen 65 ans, peu fréquent chez les enfants Age moyen 65 ans, peu fréquent chez les enfants LAM = cancer = mutations LAM = cancer = mutations Maladie hématologique hétérogène: Maladie hématologique hétérogène: –Morphologiquement –Génétiquement

7 Maladie hématologique génétiquement hétérogène: Maladie hématologique génétiquement hétérogène: –mutations somatiques, clonales de la CSH –Pas de transmission à la descendance (rarissime) –Plusieurs mutations nécessaires, de 3 à 20? »Mutations ponctuelles »Amplifications, délétions »Réarrangements chromosomiques Nombreux mécanismes oncogéniques découverts= espoir de thérapeutiques spécifiques Nombreux mécanismes oncogéniques découverts= espoir de thérapeutiques spécifiques

8 TWO-HIT MODEL (Gilliland) 1) Anomalies génétiques portant sur la prolifération et la survie des progéniteurs 1) Anomalies génétiques portant sur la prolifération et la survie des progéniteurs –Activation de voies de transduction »Mutations activatrices de: Ras, c-kit, FLT3 »Mutations inhibant NF-1 –Inhibition de la phosphatase hématopoïétique SHP-2 (voie JAK-STAT) –Inactivation de gènes suppresseurs de tumeur (p15; p16) (méthylation) identifiées dans 50% des LAM identifiées dans 50% des LAM souvent exclusives les unes des autres souvent exclusives les unes des autres

9 2) Anomalies agissant sur la différenciation hématopoïétique 2) Anomalies agissant sur la différenciation hématopoïétique –impliquant le plus souvent des facteurs de transcription ou des coactivateurs importants pour lhématopoïèse normale »Core binding factor (CBF) »Récepteur de lacide rétinoïque »MLL (Trithorax homolog) =>Coopération des deux groupes pour déclencher la pathologie =>Coopération des deux groupes pour déclencher la pathologie –Souris transgénique PML-RARA: LAM en 6 mois (15-30%) –Souris transgénique FLT3-ID: lymphome T en 6 mois –Souris reconstituée avec une moelle FLT3-ID + PML-RARA: 100% de pénétrance avec délai raccourci bon pronostic mauvais pronostic

10 Coopération entre les mutations dans la pathogénèse des LAM FLT3-ITD FLT3-TKD KIT RAS PTPN11 JAK2 PML-RARA RUNX1-RUNX1TA CBFB-MYH11 MLL fusions CEBPa NPM1 Avantage prolifératif Altération de la différenciation Et de lapoptose Anomalies de Type I Anomales de Type II

11 Leucémogénèse: processus multi étapes(3) réalité + complexe CBF RARα Réarr MLL Co activateurs C/EBP blocage de différenciation bcr-abl TEL-PDGFRβ RAS FLT3 autres TK activées avantage prolifératif LEUCEMIE AIGUE WNT Notch Bmi-1 Hox auto-renouvellement apoptose? … ? autres…

12 LAM : Maladie de la cellule souche, multi-étapes Rares familles avec mutations du gène AML1: leucémie tardive (anomalies chromosomiques supplémentaires dans les cellules hématopoïétiques) Rares familles avec mutations du gène AML1: leucémie tardive (anomalies chromosomiques supplémentaires dans les cellules hématopoïétiques) détection de translocations chromosomiques associées aux leucémies in utero [t(4;11)], la pathologie apparaissant plus tard dans la vie détection de translocations chromosomiques associées aux leucémies in utero [t(4;11)], la pathologie apparaissant plus tard dans la vie sang de cordon ombilical: transcrits de fusion TEL–AML1 et AML1– ETO 100 fois plus fréquents que la prévalence de la leucémie aiguë correspondante dans la population sang de cordon ombilical: transcrits de fusion TEL–AML1 et AML1– ETO 100 fois plus fréquents que la prévalence de la leucémie aiguë correspondante dans la population Existence de pathologies évoluant progressivement vers la leucémie aigue myélolastique Existence de pathologies évoluant progressivement vers la leucémie aigue myélolastique Owen CJ, Blood Aug 21

13 Anomalies géniques « Bruit » chromosomique (aléatoire)? « Bruit » chromosomique (aléatoire)? Anomalies primaires Anomalies primaires –précoces –confère le caractère oncogénique Anomalies secondaires Anomalies secondaires –au cours de l évolution de la maladie –influe sur la progression –modifie phénotype tumoral

14 ORIGINE GENETIQUE ACQUISE DES LEUCEMIES :REMANIEMENTS CHROMOSOMIQUES (DE L'ADN) Hyperdiploidie chromosomes Hypodiploidie chromosomes

15 CONSEQUENCES MOLECULAIRES DES REMANIEMENTS CHROMOSOMIQUES :MODIFICATION DE GENES CIBLES

16 Caryotype (cytogénétique conventionelle)

17 IGH/MALT1 t(14;18)(q32;q21)IGH/CCND1

18 Peinture chromosomique

19 Multi-FISH

20 Gènes impliqués dans les translocations Ce sont très souvent des facteurs de transcription qui interviennent dans la « maintenance » des CSH et dans lhématopoïèse précoce (oncogènes) Ce sont très souvent des facteurs de transcription qui interviennent dans la « maintenance » des CSH et dans lhématopoïèse précoce (oncogènes) Cheminement de la découverte des fonctions de ces oncogènes: Cheminement de la découverte des fonctions de ces oncogènes: –1 - dabord par la compréhension de la pathologie maligne: les leucémies –2 - Certaines anomalies chromosomiques récurrentes de ces leucémies –3 – des modèles animaux modifiés (Tg; KO)

21 Anomalies chromosomiques = guide Permet le clonage des gènes responsables Permet le clonage des gènes responsables Compréhension de la physiopathologie Compréhension de la physiopathologie Marqueur de clonalité / Facteur pronostic Marqueur de clonalité / Facteur pronostic Cible thérapeutique potentielle Cible thérapeutique potentielle – molécule spécifique éventuelle (acide rétinoique) –Adaptation du traitement en fonction de critères pronostics associés aux différentes anomalies

22 Récepteurs -FLT3 -PML-RARA Transduction du signal -Ras Noyau Surveillance intégrité ADN p53 Cycle cellulaire - p27 -p15 Activation gènes de la différenciation: -AML1 -RARA Facteurs de transcription -AML1, MYH11 -ETV6 (TEL) -MLL… Modification épigénétiques ADN, histones, miRNA Oncogénèse des LAM: Cibles multiples

23 LAM et translocations chromosomiques Elles sont réciproques, stables et équilibrées Elles sont réciproques, stables et équilibrées Entraînent la fabrication dun transcrit de fusion et dune protéine chimérique avec de nouvelles propriétés qui va interférer avec la maturation myéloide Entraînent la fabrication dun transcrit de fusion et dune protéine chimérique avec de nouvelles propriétés qui va interférer avec la maturation myéloide récurrentes récurrentes Particularité: dans les LAM qui apparaissent après un traitement avec des agents alkylants, saccompagnent de délétions de chromosomes 5 et 7 Particularité: dans les LAM qui apparaissent après un traitement avec des agents alkylants, saccompagnent de délétions de chromosomes 5 et 7

24 Mécanismes oncogènes principaux dans les LAM Peu de mutations prédisposantes transmissibles ont été trouvées Peu de mutations prédisposantes transmissibles ont été trouvées Translocations chromosomiques réciproques nombreuses: Translocations chromosomiques réciproques nombreuses: –Découverte des gènes impliqués –Cassures de lADN: au hasard? –Rôle de la structure chromatinienne: »« accessibilité » –Sites sensibles spécifiques: »ADN topoisomérases »Sites hypersensibles à la DNase »Séquences Alu Mutations de gènes (FLT3, NPM1), fréquentes en labsence de translocations Mutations de gènes (FLT3, NPM1), fréquentes en labsence de translocations Classification des LAM (OMS, 2001, 2008) Classification des LAM (OMS, 2001, 2008) –Distingue les LAM avec anomalies chromosomiques récurrentes des autres

25 Analyse génomique du locus 11q23 (gène MLL) Impliqué dans 15% des LAM Impliqué dans 15% des LAM > 70 translocations, >50 gènes partenaires différents décrits > 70 translocations, >50 gènes partenaires différents décrits Dans la très grande majorité corrélée à un mauvais pronostic de la maladie Dans la très grande majorité corrélée à un mauvais pronostic de la maladie

26 MLL (Mixed lineage leukemia) 2 domaines de fixation à lADN 2 domaines de fixation à lADN 1 domaine méthyl-transférasse 1 domaine méthyl-transférasse Un bromodomaine (fixation protéines) Un bromodomaine (fixation protéines) 1 domaine de transactivation (fixation CBP, activation HOX) 1 domaine de transactivation (fixation CBP, activation HOX) 1 domaine de type SET (homologies trithorax drosophile+++) 1 domaine de type SET (homologies trithorax drosophile+++) –Activité methyltransferase, notamment sur gènes HOX cruciaux pour le développement SET Zn-finger Bromo TAD FY ADN chromatine CBP méthylation chromatine SLN

27 1-Analyse génomique des points de cassure des translocations (1) Les points de cassure ne sont pas distribués au hasard dans le gène Les points de cassure ne sont pas distribués au hasard dans le gène Situés sur des « clusters » introniques (BCRs) Situés sur des « clusters » introniques (BCRs) Des biais de localisation ont été montrés: Des biais de localisation ont été montrés: –BCRs des t(4;11) chez lenfant par rapport à ladulte –Entre des leucémies de novo et secondaires à un traitement par chimiothérapie et/ou radiothérapie –=> mécanismes probablement différents!!!

28 BCRs des t(4;11) chez lenfant par rapport à ladulte Entre des leucémies de novo et secondaires à un traitement par chimiothérapie et/ou radiothérapie => mécanismes probablement différents!!!

29 2-Analyse des séquences nucléotidiques aux points de cassure des translocations Séquences aux points de cassure: très peu dhomologie de séquence (parfois séquences Alu- discuté) Séquences aux points de cassure: très peu dhomologie de séquence (parfois séquences Alu- discuté) Les points de cassure colocalisent avec des éléments de la structure chromatinienne: Les points de cassure colocalisent avec des éléments de la structure chromatinienne: –Sites de clivage de la topoisomérases II –Sites hypersensibles à la DNase 1 –SARs (scaffold attachment régions) => impliquées dans la survenue des translocations

30 MLL, topoisomérases et translocations La topoisomérase II catalyse la relaxation des doubles brins dADN : La topoisomérase II catalyse la relaxation des doubles brins dADN : –« Nick » de 4 bases au niveau de son site de fixation –Permet le passage dune seconde hélice dADN –Réparation de lADN Essentielle dans: Essentielle dans: –Condensation chromatinienne –Transcription, réplication, apoptose… Drogues inhibant la topoisomérase Drogues inhibant la topoisomérase –Stabilisation du complexe de clivage (poison) –Inhibition catalytique de lenzyme Aliments contiennent des éléments interagissant avec la topoII (flavonoïdes, caféine, phénols des plantes): Aliments contiennent des éléments interagissant avec la topoII (flavonoïdes, caféine, phénols des plantes): –Ex: café, pommes, oignons, soja, fruits rouges, thé, chocolat…

31 Gilliland, D. G. et al. Hematology;2004:80-97 Modèle de lésions induites par lADN topoisomérase II dans la survenue de translocation impliquant MLL

32 Gene MLL – chromosome 11q23 BamH1

33 Lovett, Brian D. et al. (2001) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98, Sites sensibles à la topoisomérase II dans Sites sensibles à la topoisomérase II dans t(4;11) Autoradiographs of cleavage products after 10 min incubation of 25 ng ( c.p.m.) singly 5' end-labeled DNA with 147 n M human DNA topoisomerase II

34 Oncogene (2003) 22, 8448–8459 Ryan J Whitmarsh et al. Sites sensibles à la topoisomérase II dans Sites sensibles à la topoisomérase II dans t(9;11)

35 Éléments chromatiniens impliqués dans les translocations Beaucoup de sites HS Dnase sont associés avec: Beaucoup de sites HS Dnase sont associés avec: –Éléments génomiques régulateurs de la transcription –SARS Les SARS définissent les sites dattachement dans la matrice nucléaire des boucles de lADN pendant linterphase ou la métaphase Les SARS définissent les sites dattachement dans la matrice nucléaire des boucles de lADN pendant linterphase ou la métaphase Zones de fragilité liée au propriétés de déroulement de lADN de certaines des protéines qui les composent Zones de fragilité liée au propriétés de déroulement de lADN de certaines des protéines qui les composent

36 2 ième exemple: Facteurs de transcription : CBFs (core binding factors) et LAM Facteur de transcription dimérique: -CBF : AML1 (RUNX1) -CBF : MYH11

37 1) Core binding factors (CBFs) dans les LAM CBF est un facteur de transcription hétérodimérique constitué de: CBF est un facteur de transcription hétérodimérique constitué de: –CBF =AML1 = RUNX1 (21q22.3) –CBF (16q22.1) Rôle majeur dans lhématopoïèse: Rôle majeur dans lhématopoïèse: Impliqués dans des translocations récurrentes des LAM: Impliqués dans des translocations récurrentes des LAM: –t(8;21)(q22;q22) ETO-AML1 (10 à 15% des LAM) –t(3;21)(q26;q22) AML1-EVI1 (<1%) –inv16(p11;q22) CBFb-MYH11 (10% des LAM) –Sans compter t(12;21) TEL-AML1 dans 30% des LAL de lenfant Mutations ponctuelles de AML1 Mutations ponctuelles de AML1

38 Conséquences des anomalies CBF Souris KO CBF ou AML1: Souris KO CBF ou AML1: – mort à J11.5 du développement – pas dhématopoïèse définitive Ces trois translocations inhibent la fonction normale de CBF, les transcrits chimériques pouvant: Ces trois translocations inhibent la fonction normale de CBF, les transcrits chimériques pouvant: –Recruter des hitones déacétylases (HDAC) –Des co-represseurs (NCOR1, NCOR2, Sin3A –En recrutant des méthyl transférases Souris Transgénique AML1-ETO: effet « immortalisant » des progéniteurs Souris Transgénique AML1-ETO: effet « immortalisant » des progéniteurs Anomalies des CBFs associées à un pronostic favorable Anomalies des CBFs associées à un pronostic favorable

39 Localisation des points de cassure dans RUNX1/AML1 35 patients avec t(8;21)- AML1 -ETO: point de cassure génomique dans lintron 5 35 patients avec t(8;21)- AML1 -ETO: point de cassure génomique dans lintron 5 10 patients avec t(3;21) – AML1-EVI1: introns 5 et 7a 10 patients avec t(3;21) – AML1-EVI1: introns 5 et 7a TEL-AML1 : leucémies aiguës lymphoblastiques: point de cassure différent TEL-AML1 : leucémies aiguës lymphoblastiques: point de cassure différent

40 Yanming Zhang, Janet D. Rowley. dna repair 5 ( ) 1282–1297 Sites sensibles topoII - DNase gène AML1 Colocalisation des points de cassure Colocalisation des points de cassure –Les sites topoisomérase II –les sites hypersensibles à la Dnase I…

41 …colocalisation des points de cassure avec le niveau dénergie libre nécessaire pour dérouler lADN super- enroulé Niveau dénergie libre ADN du gène AML1

42 Les zones dénergie libre faible colocalisent avec les points de cassure dans: Les zones dénergie libre faible colocalisent avec les points de cassure dans: –AML1, ETO –mais aussi montré pour BCR, ABL, MLL Les sites de clivage topoII et lenergie libre les plus faibles sont probablement des sites vulnérables pour les cassures, réparées ensuite par des mécanismes de réparation « non homologue » (NHEJ: non-homologous end-joining) Les sites de clivage topoII et lenergie libre les plus faibles sont probablement des sites vulnérables pour les cassures, réparées ensuite par des mécanismes de réparation « non homologue » (NHEJ: non-homologous end-joining)

43 Oncogénèse des LAM et Ligands des récepteurs aux hormones Lhistoire dun succès thérapeutique

44 Translocations récurrentes du chr 17q21dans 5-8% des LAM Translocations récurrentes du chr 17q21dans 5-8% des LAM Arrêt de maturation au stade promyélocytaire Arrêt de maturation au stade promyélocytaire cassure dans le gène du récepteur à lacide rétinoïque (RARA cassure dans le gène du récepteur à lacide rétinoïque (RARA Les ligands de ce récepteur ont un rôle fondamental dans la différenciation de la lignée granuleuse Les ligands de ce récepteur ont un rôle fondamental dans la différenciation de la lignée granuleuse Léucémies aigues promyélocytaires

45 –récepteur nucléaire de lacide rétinoïque –liaison à lADN (RARE) après hétérodimérisation avec un autre récepteur nucléaire RXR –FT°, régulateur transcriptionnel « hormone-inductible » –régulation de gènes cibles en présence dAR –rôle dans la maturation myéloïde Structure et fonction des protéines partenaires 1- RAR (17q21) A activation transcriptionnelle AF-1 Liaison ADN Coiled-coil domain Fixation ligand Hétérodimérisation Activation transcriptionnelle AF-2 Liaison co-Act, co-R inconnu BCDEF 5-AGGTCA (N)5 AGGTCA-3 3-TCCAGT (N)5 TCCAGT-5

46 Fonction physiologique de RAR (en absence dacide rétinoïque) DEACETYLATION REPRESSION de la TRANSCRIPTION (compaction chromatine) RXRRXR RARRAR - dimérisation RAR-RXR RARE –fixation sur seq régulatrices (RE) de gènes cibles SMRT HDAC - intervention de corépresseurs Ncor et SMRT qui recrutent des histones desacétylases (HDAC)

47 HAT - Recrutement d histones acétyltransférases (HAT) Fonction physiologique de RAR (en présence dacide rétinoïque) SRC-1 Ac ACETYLATION ACTIVATION de la TRANSCRIPTION (ouverture chromatine) DIFFERENCIATION MYELOIDE - AR: liaison à RARα détachement des corépresseurs et le recrutement de coactivateurs (SRC1, CBP) RXRRXR RARRAR SMRT RARE Ac. Rétinoïque (doses physiologiques)

48 – fonctions mal connues – effets antiprolifératifs et pro-apoptotiques => contrôle de la prolifération et de la survie cellulaire – localisation nucléoplasmique et corps nucléaires ( association à dautres protéines : CBP, Daxx,..) – CBP: favorise acétylation des histones activ° transcription linteraction CBP-PML peut expliquer les effets modulateurs de PML sur la transcription - Daxx : voie apoptotique - PML-/-: aN de la différenciation – domaine de dimérisation 2- PML (15q22)

49 D- Protéine de fusion X-RAR N/RAR PML (15q22) Promyelocytic Leukemia PLZF (11q23) Promyelocytic Leukemia Zinc Finger NMP (5q35) Nucleophosmine NuMA (11q13) Nuclear Matrix Associated fig. 3 RAR (17q21)

50 Maintien des domaines importants de chacun des partenaires: - PML: motif RBCC (homodimérisation et interaction protéine-protéine) - RAR : fixation ADN, activation transcription en présence ligand, hétérodimérisation RXR BCDEF PML RAR bcr 1 (L type) bcr 2 (V type) bcr 3 (S type) Protéine de fusion PML-RAR 1- structure 3 3 transcripts majeurs PML/RAR

51 - PML-RAR : formation hétérodimères RXR formation homodimères PML-RAR - PML-RAR - RAR : affinité pour les corépresseurs > RXR, liaison plus forte avec N-coR et SMRT recrutement HDAC effet dominant négatif répression de transcription aux doses physiologiques dAR Protéine de fusion PML-RAR 2- conséquences fonctionnelles : modification fonction RAR HDAC RARE RARRAR PMLPML PMLPML RARRAR DEACETYLATION REPRESSION de la TRANSCRIPTION (compaction chromatine) SMRT Ac. Rétinoïque (doses physiologiques)

52 Protéine de fusion PML-RAR 3- impact thérapeutique : effet de doses pharmacologiques dAR - affinité coR > pour X-RAR - déplacement courbe dactivation gènes cibles par lAR vers des C° + fortes -doses pharmacologiques dAR (ATRA): détachement coR et HDAC recrutement HAT reprise de la différenciation HAT SRC-1 Ac ACETYLATION ACTIVATION de la TRANSCRIPTION (ouverture chromatine) REPRISE de la DIFFERENCIATION MYELOÏDE RARE SMRT Ac. Rétinoïque (doses pharmacologiques) RARRAR PMLPML PMLPML RARRAR

53 Protéine de fusion PML-RAR 4- conséquences fonctionnelles : modification fonction PML - PML-RAR : effet dominant négatif sur fonction de PML ? - 4 membres de la même famille impliqués ds protéines de fusion oncogène rôle propre de PML ds leucémogénèse ? - PML: rôle antiprolifératif et pro-apoptotique - PML-RAR : délocalisation de PML et de ses protéines partenaires (CBP et Daxx) en DH des corps nucléaires. délocalisation dysfonctionnement ? - blocage effet antiprolifératif et apoptose prolifération cellulaire?

54 - mécanisme daction commun : - effet dominant négatif de la protéine chimérique. - blocage de la différenciation myéloïde - effet thérapeutique dépendant de la nature du produit de fusion: - AR efficace sur NPM-RAR et sur NuMA-RAR - aucun effet sur PLZF-RAR (PLZF :domaine suppl dintéraction avec co-R, insensible à action AR) - AsO3 semble avoir un effet propre sur PML (relocalisation ds CN) Autres protéines de fusion X-RAR

55 Modifications épigénétiques Méthylation de lADN Méthylation de lADN Modification des histones: Modification des histones: –Acetylation –Méthylation –Ubiquitination…. MicroRNA (miRNA) MicroRNA (miRNA)

56 miRNA Niveau supplémentaire de régulation cellulaire Niveau supplémentaire de régulation cellulaire Impliqués dans lapoptose, la differentiation, la prolifération cellulaire Impliqués dans lapoptose, la differentiation, la prolifération cellulaire Altération des miRNA impliqués dans de nombreux cancers dont les LAM Altération des miRNA impliqués dans de nombreux cancers dont les LAM –ex mir cluster (oncogène) –-mir 155

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61 miR cluster Polycistron sur le chr 13q31 contenant 7 micro-RNA différents Polycistron sur le chr 13q31 contenant 7 micro-RNA différents Impliqués dans différents cancers (lymphome, prostate, colon, poumon…) Impliqués dans différents cancers (lymphome, prostate, colon, poumon…) sa transduction entraîne un augmentation de la prolifération des progéniteurs hématopoïétiques chez la souris sa transduction entraîne un augmentation de la prolifération des progéniteurs hématopoïétiques chez la souris

62 miR-155 Rôle important dans la mégacaryopoïèse, lerythropoièse, la lymphopoïèse Rôle important dans la mégacaryopoïèse, lerythropoièse, la lymphopoïèse Souris transgéniques miR-155: prolifération lymphoïde B Souris transgéniques miR-155: prolifération lymphoïde B Surexprimé dans les LAM qui présentent une différenciation monocytaire Surexprimé dans les LAM qui présentent une différenciation monocytaire

63 miRNA et leucémies

64 Nombreuses cibles potentielles médicamenteuses Nombreuses cibles potentielles médicamenteuses

65 Conclusions LAM: complexité et hétérogéneité des mécanismes de loncogénèse LAM: complexité et hétérogéneité des mécanismes de loncogénèse Quel est lordre de survenue de ces anomalies? Quel est lordre de survenue de ces anomalies? Comment les événements ont conduit à la survenue de la leucémie? Comment les événements ont conduit à la survenue de la leucémie? Dans quelles cellules surviennent les anomalies génétiques: Dans quelles cellules surviennent les anomalies génétiques: –Cellules souches leucémiques?

66 La cellule souche leucémique (CSL) Toutes les cellules leucémiques ne sont pas en cycle (1970, Clarkson) Toutes les cellules leucémiques ne sont pas en cycle (1970, Clarkson) Une fraction minoritaire CD34+ CD38- isolées de LAM peut donner des LAM dans des modèles de transplantation multiple Une fraction minoritaire CD34+ CD38- isolées de LAM peut donner des LAM dans des modèles de transplantation multiple –Expriment des antigènes différents de la CSH normales Il existe des arguments en faveur: Il existe des arguments en faveur: –De cellules souches primitives leucémiques –De progéniteurs ayant ré-acquis des propriétés dauto- renouvellement –De cellules intermédiaires Rôle de lenvironnement probable (réactions immunes, infections…) Rôle de lenvironnement probable (réactions immunes, infections…)

67 Mutations ponctuelles et leucémies aigues myéloblastiques Impliquant la transduction du signal: exemples: Impliquant la transduction du signal: exemples: –FLT3 –RAS NPM1 NPM1

68 Parcells, B. W. et al. Stem Cells 2006;24: FLT3 receptor Récepteur Mb à activité Tyr kinase exprimé à un haut niveau dans les progéniteurs et dans les LAM fréquemment muté dans les LAM (35%) mutation ponctuelle D835 exon20: boucle dactivation du deuxième domaine tyrosine kinase de FLT3 Dans 15% des cas: duplication interne en tandem dans lexon 14 (de quelques bases à >150 bp) Dans 20-25% des LAM, La duplication intercale un peptide dans la boucle dactivation: modification de la structure Toujours dans le cadre de lecture Activation constitutive de la kinase

69 Parcells, B. W. et al. Stem Cells 2006;24: Activation de FMS-like tyrosine kinase-3 receptor (FLT-3)

70 Mutations Ras Famille Ras: protéines associées à la membrane, régulant la transduction du signal secondaire à la fixation dun ligand Famille Ras: protéines associées à la membrane, régulant la transduction du signal secondaire à la fixation dun ligand 3 types: N, K, H-Ras 3 types: N, K, H-Ras Les mutations de confèrent une activation constitutive de Ras qui reste lié au GTP Les mutations de confèrent une activation constitutive de Ras qui reste lié au GTP

71 Mutations de Ras dans les LAM Détectées dans hémopathies myéloïdes (23%) Détectées dans hémopathies myéloïdes (23%) Étude de 1107 patients (Bowe, Blood, 2005) Étude de 1107 patients (Bowe, Blood, 2005) –Mutations de K-RAS: (exons 12): 11% (sur 1107 patients) –Mutations de N-RAS (exons 12 et 13): 5% des patients –Mutations de H-RAS Associées à certains types morphologiques: LAM myélomonocytaires Sur-représenté dans certains groupes cytogénétiques (t(15;17), inv16)) Sur-représenté dans certains groupes cytogénétiques (t(15;17), inv16)) Peu dinfluence sur la survie ou sur les rechutes, résistance au traitement…en analyse univariée ou multivariée Peu dinfluence sur la survie ou sur les rechutes, résistance au traitement…en analyse univariée ou multivariée

72 Mutations ponctuelles et LAM 1) FLT3 2) RAS 3) NPM1

73 Mutations de NPM1 NPM1 = nucléophosmine NPM1 = nucléophosmine Localisée dans le nucléole, supposée être une protéine chaperon facilitant le transport de protéines ribosomales à travers la membrane nucléaire Localisée dans le nucléole, supposée être une protéine chaperon facilitant le transport de protéines ribosomales à travers la membrane nucléaire Cassure de NPM1 observée dans des LA promyélocytaires (NPM-RARA) et dans 8% des lymphomes non hodgkinien (NPM-ALK) Cassure de NPM1 observée dans des LA promyélocytaires (NPM-RARA) et dans 8% des lymphomes non hodgkinien (NPM-ALK) Muté au niveau de lexon 12 dans 35% des LAM de novo Muté au niveau de lexon 12 dans 35% des LAM de novo En labsence danomalies de FLT3, les LAM avec mutation de NPM1 ont un meilleur pronostic. En labsence danomalies de FLT3, les LAM avec mutation de NPM1 ont un meilleur pronostic. Les 2 types danomalies entraînent une altération de sa localisation dans la cellule, empêchant sa fonction normale Les 2 types danomalies entraînent une altération de sa localisation dans la cellule, empêchant sa fonction normale La mutation de NPM1 est un facteur indépendant de bon pronostic dans les LAM La mutation de NPM1 est un facteur indépendant de bon pronostic dans les LAM

74 « signature » dexpression génique liée à la mutation de NPM1 « signature » dexpression génique liée à la mutation de NPM1 Expression de nombreux gènes du développement HOX et CD34 Expression de nombreux gènes du développement HOX et CD34 Cette signature est prédictive de la mutation de NPM1 Cette signature est prédictive de la mutation de NPM1 Verhaak et al, 2005


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