Altérations du gène Wilms’ tumor 1 (WT1) dans les leucémies aiguës myéloïdes

Wilms’ tumor 1 (WT1) gene alterations in acute myeloid leukemia

• Auteur / Autrice : Aline Renneville
• Direction : Claude Preudhomme
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 04/06/2012
• Etablissement(s) : Lille 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École graduée Biologie-Santé (Lille ; 2000-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tumeur résiduelle

Expression des gènes

Mutation

Dissertations académiques

Leucémie myéloïde aigüe

Leucémie aigüe myéloïde

Mots clés libres

Maladie résiduelle

Surexpression

Résumé

Le gène Wilms’ Tumor 1 (WT1), localisé en 11p13, code pour une protéine régulatrice de la transcription. Initialement découvert du fait de son altération dans la tumeur de Wilms, le gène WT1 s’est avéré être aussi impliqué dans les hémopathies malignes, en particulier les leucémies aiguës myéloïdes (LAM). Le rôle de WT1 dans les LAM a été souligné par la présence d’une surexpression de WT1 dans la majorité des LAM et de mutations de WT1 dans environ 10% des cas, mais sa contribution à la leucémogenèse reste à préciser. Evaluer la fréquence, les caractéristiques associées et l’impact pronostique des mutations de WT1 et du SNP (single nucleotide polymorphism) rs16754 de WT1 dans les LAM, et déterminer si la maladie résiduelle (minimal residual disease, MRD) utilisant l’expression de WT1 (MRD-WT1) est prédictive de l’évolution clinique. Méthodes. Les mutations des exons 7 et 9 de WT1, ainsi que le SNP rs16754, ont été recherchés sur des échantillons diagnostiques sanguins ou médullaires de 517 patients présentant une LAM de novo et traités dans les protocoles français ALFA-9801 ou ALFA-9802. L’exon 7 (incluant le SNP rs16754) et l’exon 9 de WT1 ont été amplifiés par PCR sur ADN génomique puis séquencés selon la méthode de Sanger. Les taux de transcrits de WT1 ont été quantifiés par PCR quantitative en temps réel (RQ-PCR) au diagnostic et au cours du suivi thérapeutique chez un total de 221 patients atteints de LAM et traités par chimiothérapie intensive. Résultats. Dans la cohorte du protocole ALFA-9802 (patients âgés de 15 à 50 ans), les mutations de WT1 ont été identifiées chez 14/268 (5%) patients. Les mutations de WT1 étaient associées à un âge plus jeune (p=0.02) et à la présence d’une duplication en tandem de FLT3 (p=0.03). Les patients mutés WT1 présentaient un risque de rechute accru (82% vs 46% à 4 ans, p<0.001) et une survie globale plus courte (22% vs 56% à 4 ans, p=0.01) que les patients non mutés. Au sein des LAM à caryotype normal (LAM-CN) (n=106), la présence d’une mutation de WT1 constituait un facteur défavorable indépendant pour le risque de rechute. Dans la cohorte du protocole ALFA-9801 (patients âgés de 50 à 70 ans), la fréquence des mutations de WT1 était seulement de 6/249 (2.5%). En raison du faible effectif de patients mutés, la valeur pronostique des mutations de WT1 n’a pas pu être étudiée dans cette tranche d’âge. L’allèle minoritaire du SNP rs16754 a été retrouvé chez 141/511 (28%) patients, à l’état hétérozygote (WT1AG) chez 123 (24%) patients et homozygote (WT1GG) chez 18 (4%) patients. Dans la cohorte globale ainsi que dans le sous-groupe de LAM-CN (n=208), le statut du SNP rs16754 n’a pas montré d’impact pronostique significatif sur l’évolution clinique. Au total, 80-90% des échantillons présentaient une surexpression de WT1 au diagnostic. Les taux de transcrits de WT1 au diagnostic étaient plus élevés dans les LAM avec cytogénétique favorable, c’est-à-dire t(15;17), t(8;21), ou inv(16)/t(16;16), et les LAM avec mutations de NPM1, et plus bas dans le sous-type FAB M5 et en cas de réarrangement du gène MLL. Le taux d’expression de WT1 au diagnostic n’était pas corrélé à l’évolution clinique. Après la chimiothérapie d’induction, un taux faible de MRD-WT1 était associé à un risque de rechute inférieur et une survie plus longue (p<0.001). La décroissance de la MRD-WT1 exprimée en log réduction était aussi significativement associée au risque de rechute, même après ajustement sur l’âge, la leucocytose initiale et la cytogénétique (p=0.004). En fin de consolidation, la MRD-WT1 était également prédictive du risque de rechute (p=0.004). Conclusion. Dans cette étude, les mutations de WT1 et la MRD-WT1, mais pas le SNP rs16754, sont significativement associées à l’évolution clinique dans les LAM. Ces résultats suggèrent que les mutations de WT1 et la MRD-WT1 pourraient contribuer à améliorer l’évaluation pronostique et la prise en charge thérapeutique des patients atteints de LAM.

Wilms’ tumor 1 (WT1) gene, located at chromosome band 11p13, encodes a transcriptional regulator. Originally named for its role in Wilms’ tumor, a pediatric kidney malignancy, WT1 has since been found to be implicated in several hematological malignancies, particularly in acute myeloid leukemia (AML). The role of WT1 in AML has been underlined by the finding of WT1 overexpression in the majority of AML and somatic WT1 mutations in approximately 10% of AML, but its contribution to leukemogenesis has still not been clarified. To assess the incidence, the main associated features and the prognostic significance of WT1 mutations and WT1 single nucleotide polymorphism (SNP) rs16754 in AML patients, and to determine whether minimal residual disease (MRD) based on WT1 expression (MRD-WT1) is predictive of clinical outcome. Diagnostic bone marrow or peripheral blood samples from 517 patients (15-70 years) with previously untreated primary AML enrolled on the French ALFA-9801 or ALFA-9802 trials were analyzed for the presence of WT1 exons 7 and 9 mutations and WT1 SNP 16754. WT1 exons 7 (including SNP 16754) and 9 were amplified by PCR from genomic DNA and directly sequenced using the Sanger method. (WT1 transcript levels were quantified by real-time quantitative PCR (RQ-PCR) at diagnosis and during follow-up in a total of 221 AML patients treated with intensive chemotherapy. In the ALFA-9802 cohort (patients aged 15-50 years), WT1 mutations were identified in 14/268 (5%) cases and were associated with a younger age (p=0.02) and the presence of a FLT3 internal tandem duplication (p=0.03). Patients with WT1 mutations were found to have a shorter overall survival (4-year OS: 22% vs 56%, p=0.01) and a higher risk of relapse (4-year RR: 82% vs 46%, p=0.0008) compared to wild-type cases. Within the subgroup of patients with cytogenetically normal (CN) AML (n=106), WT1 mutation was found to be an independent adverse prognostic factor for the risk of relapse. In the ALFA-9801 cohort (patients aged 50-70 years), WT1 mutations occurred in only 6/249 (2.5%) cases. Because of the small number of WT1 mutants in this age range, we could not investigate the prognostic significance of WT1 mutations in older patients. The minor allele of WT1 SNP rs16754 was found in 141/511 (28%) patients, at the heterozygous state (WT1AG) in 123 (24%) and homozygous state (WT1GG) in 18 (4%). In the whole patient cohort and within the subset of CN-AML (n=208), WT1 SNP rs16754 status showed no significant impact on clinical outcome. Overall, WT1 overexpression was found in 80-90% of diagnostic samples. WT1 transcript levels at diagnosis were significantly higher in AML with favorable cytogenetics, that is t(15;17), t(8;21), and inv(16)/t(16;16), or with NPM1 mutations, and lower in M5 FAB subtype and in case of MLL rearrangements. Pre-treatment WT1 expression level was not correlated with clinical outcome. After induction chemotherapy, low MRD-WT1 levels were associated with reduced relapse risk and longer overall survival (p<0.001). Greater log reduction in MRD-WT1 after induction also predicted a decreased risk of subsequent relapse, that remained significant when adjusted on age, white blood cell count and cytogenetic risk group (p=0.004). After completion of consolidation, MRD-WT1 level was again predictive of the risk of relapse (p=0.004). We found that WT1 mutations and MRD-WT1, but not WT1 SNP rs16754 status, significantly affect clinical outcome in AML. These results suggest that WT1 mutations and MRD-WT1 may contribute to improve prognostic assessment and therapeutic management of AML patients.