Rôle de la calréticuline dans les néoplasmes myéloprolifératifs

Role of calreticulin in myeloproliferative neoplasm

• Auteur / Autrice : Mira El khoury
• Direction : Hana Raslova, Nicole Casadevall
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 23/11/2016
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Hématologie, oncogenèse et biothérapies (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Hématopoeïse normale et pathologique (Villejuif)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Martine Jandrot-Perrus
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François Girodon, Valérie Ugo
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Chloé James, Pascal Mossuz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hématopoïèse

Kinase Janus-2

Thrombopoïétine

Calréticuline

Mots clés libres

Néoplasmes myéloprolifératifs

MPL

Mégacaryopoïèse

Myeloproliferative Neoplasms

MPL

Megakaryopoiesis

Résumé

Les néoplasmes myéloprolifératifs (NMPs) classiques BCR-ABL négatifs regroupent la Polyglobulie de Vaquez, la Thrombocytémie Essentielle et la Myélofibrose Primaire. Ce sont des pathologies malignes clonales entraînées par la signalisation constitutive de la voie JAK2/STAT en raison de mutations somatiques acquises qui affectent trois gènes, JAK2, CALR et MPL. Il s’agit des mutations “motrices” de la maladie responsable du syndrome myéloprolifératif et du phénotype. Cependant CALR n’est pas une molécule de signalisation mais une chaperonne du réticulum endoplasmique. En utilisant des lignées dépendantes de facteurs de croissance soit murines (Ba/F3) soit humaines (UT-7), des cellules primaires de patients et des modèles murins nous avons montré que les mutants CALRdel52 et CALRins5 avaient acquis de nouvelles propriétés qui en font des molécules de signalisation en induisant: - une indépendance aux facteurs de croissance uniquement lorsque MPL, le récepteur de la thrombopoïétine est exprimé ; - une phosphorylation constitutive de JAK2, des STAT1, 3 et 5 et une activation faible des voies PI3K/AKT et ERK1/2, suggérant une activation de MPL/JAK2 par les mutants CALR différente de celle induite par JAK2V617F. De manière intéressante un mutant de la CALR ayant une délétion entière de l’exon 9 n’est pas transformant, suggérant que l’activité oncogénique est liée à la présence de la nouvelle séquence C-terminale. L’activation de JAK2 uniquement par MPL en présence des mutants CALR pourrait expliquer le phénotype mégacaryocytaire/plaquettaire de ces NMPs. Cette activation de MPL au contraire de celle exercée par JAK2V617F a lieu non seulement à la membrane mais aussi dans le cytoplasme.Les modèles murins ont montré que les mutants CALR étaient responsables de la maladie et que celle-ci était dépendante de MPL, validant les résultats obtenus sur les lignées.Nous avons également montré que contrairement à JAK2V617F, les mutants de la CALR induisent chez l’homme une dominance clonale très tôt au niveau du compartiment des cellules souches. L’ensemble de ces résultats contribue à une meilleure compréhension du rôle des mutations CALR dans les NMPs. La démonstration que les molécules mutées sont présentes à la surface cellulaire ouvre la voie à des immunothérapies ciblant le nouveau peptide C-terminal.

Classical BCR-ABL negative myeloproliferative neoplasms (MPNs) include three disorders: Polycythemia Vera, Essential Thrombocythemia and Primary Myelofibrosis. They are clonal malignant diseases driven by the constitutive JAK2/STAT signaling pathway due to acquired somatic mutations affecting three genes: JAK2, CALR and MPL. These are the ''driver'' mutations of the disease responsible of the myeloproliferation and of the disease phenotype. However, CALR is not a signaling molecule, but a chaperonne of the endoplasmic reticulum. Using murine (Ba/F3) and human (UT-7) cell lines dependent on growth factors and primary patient cells and mouse model, we have shown that the CALRdel52 and CALRins5 mutants have acquired new signaling properties and induce:- growth factor independence only when MPL, the thrombopoietin receptor, is expressed;- constitutive phosphorylation of JAK2, of STAT1, 3 and 5 and a low activation of the PI3K/AKT and ERK1/2 pathways, suggesting an activation of MPL/JAK2 by a different manner than JAK2V617F. Interestingly, a CALR mutant deleted for the entire exon 9 has not transformation properties suggesting that the oncogenic activity is related to the presence of the new C-terminal sequence. This JAK2 activation only by MPL in presence of CALR mutants could explain the megakaryocytic/platelet phenotype of these MPNs.The use of a mouse modeling using retroviral vectors and bone marrow transplantation has shown that CALRdel52 and ins5 were really the drivers of the disease and that in vivo the thrombocytosis was dependent of MPL validating the results obtained in vitro.In addition, we have shown that in human, CALR mutants induce a clonal dominance early in the stem cell compartment in ET. This is in sharp contrast with JAK2V617F in ET. Overall, these results contribute to a better comprehension of the role of CALR mutations in MPNs. Furthermore, the demonstration that the CALR mutants are expressed at the cell surface open the way to the development of new immunotherapy targetting the new C-terminus peptide.