Anomalies érythroïdes et endothéliales dans la Polyglobulie de Vaquez : rôle de la mutation JAK2V617F et des traitements par hydroxycarbamide et interféron-alpha

Red blood cell and endothelial abnormalities in Polycythemia Vera : influence of the JAK2V617F mutation and role of hydroxycarbamide and interferon-alpha treatments

• Auteur / Autrice : Mégane Brusson
• Direction : Wassim El Nemer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie. Génomes et protéines
• Date : Soutenance le 23/02/2017
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biologie intégrée du globule rouge (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Giuseppina Caligiuri
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Wassim El Nemer, Giuseppina Caligiuri, Isabelle Plo, Chloé James, Caroline Le Van Kim, François Delhommeau
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Isabelle Plo, Chloé James

Mots clés

Mots clés contrôlés

Calnexine

Protéomique

Calréticuline

Érythrocytes

Molécules d'adhérence cellulaire

Cellules endothéliales

Polyglobulie primitive essentielle

Mots clés libres

JAK2V617F

Résumé

La Polyglobulie de Vaquez (PV) est une néoplasie myéloproliférative caractérisée par une prolifération clonale des cellules souches hématopoïétiques provoquant une croissance excessive du tissu myéloïde. La mutation somatique gain de fonction JAK2V617F, présente dans la lignée myéloïde de plus de 95% des patients PV, provoque une activation constitutive de la protéine JAK2 et une prolifération cellulaire anormale indépendante des cytokines. Cette mutation entraine une augmentation du nombre de globules rouges (GR) et un risque élevé de thromboses, principale cause de morbidité et de mortalité chez ces patients. Les anomalies génétiques ont été largement étudiées dans la PV pour expliquer la prolifération anormale des lignées myéloïdes chez ces patients. Au contraire, les anomalies protéiques restent actuellement peu caractérisées. Dans cette thèse nous avons étudié (1) les effets de la mutation JAK2V617F sur l’expression des protéines à la membrane des GR PV, (2) l’effet des traitements par hydroxycarbamide (HC) et interféron-alpha (IFN-alpha) sur les propriétés des GR PV et (3) l’impact de l’expression de JAK2V617F dans les cellules endothéliales. Une analyse protéomique comparative a montré une expression anormale de protéines du réticulum endoplasmique, telles que la calréticuline et la calnexine, à la membrane des GR PV. Nous avons montré que le traitement par HC augmentait l’expression de plusieurs protéines à la membrane des GR PV, comme la protéine d’adhérence Lu/BCAM qui se retrouve activée par phosphorylation dans ces cellules, augmentant leur adhérence à la laminine. Enfin, au niveau endothélial, nous avons montré que la mutation JAK2V617F induisait un phénotype pro-angiogénique et pro-adhésif de ces cellules par l’activation des voies de signalisation STAT3 et AKT. Ces découvertes révèlent un rôle nouveau de la mutation JAK2V617F dans les globules rouges et les cellules endothéliales en plus de son rôle connu dans la prolifération cellulaire

Polycythemia vera (PV) is a myeloproliferative neoplasm characterized by increased red cell mass and a high risk of thrombosis considered as a major cause of mortality and morbidity in this disease. The vast majority of PV patients exhibit the V617F activating mutation in the tyrosine kinase JAK2. Genetic abnormalities have been widely studied in PV to explain the abnormal proliferation of myeloid cell lines in this disease but protein abnormalities remain poorly characterized. In this thesis, we studied (1) the effect of JAK2V617F on the protein expression at the membrane of PV red blood cells (RBCs) (2) the impact of hydroxycarbamide (HC) and interferon-alpha (IFN-alpha) treatments on PV RBC properties and (3) the influence of the JAK2V617F mutation on endothelial cells. Our comparative proteomic analysis revealed an abnormal expression of endoplasmic reticulum proteins, such as calreticulin and calnexin, in the membrane of PV RBCs. We showed that HC treatment increased the expression of several proteins on the PV RBC surface, including the adhesion molecule Lu/BCAM that we found activated in these cells leading to increased adhesion to laminin. In endothelial cells, we showed that the JAK2V617F mutation mediated pro-angiogenic and pro-adhesive phenotypes of these cells by activating the STAT3 and AKT signaling pathways. These findings reveal a new role of the JAK2V617F mutation in RBCs and endothelial cells in addition to its well-known effect on cell proliferation