Détermination des signaux anti-apoptotiques lors de la thérapie différenciatrice des leucémies aiguës monoblastiques par les anticorps monoclonaux anti-CD44 : rôle critique de Mcl-1

Survival proteins during CD44 induced differentiation of acute monoblastic leukemia cells : Critical role of Mcl-1

• Auteur / Autrice : Arnaud Sansonetti
• Direction : Jacqueline Robert-Lézénès
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie des cellules sanguines
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Antigènes CD44

Interleukine-6

Différenciation cellulaire

Leucémie aigüe monoblastique

Résumé

La thérapie différenciatrice fait partie des nouvelles générations de thérapie pour traiter les patients atteints de leucémies aiguës myéloïdes (LAM). Dans le but de développer les anticorps monoclonaux anti-CD44 comme agents thérapeutiques des LAM, nous avons étudié les mécanismes de différenciation et de survie induits lors de la différenciation par l'anticorps monoclonal anti-CD44 Hermès-3 (H3) des cellules THP-1 et de blastes de patients atteints de LAM monoblastiques (LAM5). Nous avons montré dans un premier temps que les cytokines TNF-α et IL-6 sécrétées sont impliquées dans l'apparition des marqueurs de différenciation induits par l'anticorps H3 et que la sécrétion de ces cytokines est dépendante de l'activation de la voie MEK/ERK. Dans un second temps, nous avons montré que les facteurs de survie Mcl-1, Bcl-XL et C-IAP2 sont induits lors de cette différenciation. Nous avons démontré que la protéine anti-apoptotique Mcl-1 joue un rôle critique dans la survie des cellules THP-1 et des blastes LAM5 en séquestrant la protéine effectrice pro-apoptotique Bak déjà active. De plus la chimiorésistance induite par Mcl-1 observée dans les cellules THP-1 traitées par l'anticorps H3 dépend du mécanisme d'action de la drogue cytotoxique utilisée. L'ensemble de cette étude suggèrent d'une part qu'il est possible d'augmenter l'effet différenciateur de l'anticorps anti-CD44 Hermès-3 en ajoutant des cytokines telles que TNF-α et IL-6. D'autre part, cibler la protéine Mcl-1 semble être une approche prometteuse pour aller à rencontre des mécanismes de survie induits lors de la thérapie différenciatrice des LAM5.

Differentiation therapy is the new generation of acute myeloid leukemia (AML) therapy. To develop anti-CD44 monoclonal antibodies as therapeutic drugs for AML, we studied differentiation and survival mechanisms during Hermes-3 (H3) CD44 monoclonal antibody induced differentiation of THP-1 cells and monoblastic blasts (AML5). First, we showed that TNF-a and IL-6 cytokines are secreted and implicated in CD44-induced differentiation markers CDl Ib and CD14. H3-induced synthesis and secretion of these cytokines are ERK-dependant. Second, we showed that H3 treatment does not induce apoptosis in differentiated THP-1 cells. So we studied if apoptosis regulating factors are induced during THP-1 differentiation. We showed that Mcl-1, Bcl-XL and C-IAP2 survival proteins are up-regulated during H3-induced differentiation. We showed that Mcl-1 protein plays a critical role in preventing apoptosis in THP-1 cells. Preliminary results suggest that Mcl-1 acts by inhibiting the apoptotic protein Bak. Mcl-1-induced drug-resistance by H3 monoclonal antibody is drug-dependant in THP-1 cells. Finally, decrease apoptosis of H3-induced differentiated monoblastic blasts is dependant of the induction of Mcl-1. All these results suggest on the one hand that it is possible to increase Hermes-3 anti-CD44 monoclonal antibody induced differentiation by adding cytokines such as TNF-α and IL-6. On the other hand, targeting Mcl-1 protein could be a strategy to counteract survival signals induced during differentiation therapy of acute monoblastic leukemia cells.