Ciblage thérapeutique de ALK et de CD47 dans le lymphome anaplasique à grandes cellules ALK-positif

Therapeutic targeting of ALK and CD47 in ALK-positive anaplastic large cell lymphoma

• Auteur / Autrice : Layla Veleanu
• Direction : Elizabeth Macintyre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Hématologie
• Date : Soutenance le 30/06/2023
• Etablissement(s) : Université Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Hématologie, oncogenèse et biothérapies (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Necker Enfants-Malades (Paris ; 2014-....)
• Jury : Président / Présidente : Fabienne Meggetto-Pradelle
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thiago Trovati-Maciel
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : François Lemonnier, Mary Poupot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Antigènes CD47

Lymphome à grandes cellules anaplasiques

Thérapie moléculaire ciblée

Macrophages

Kinase du lymphome anaplasique

Lymphome anaplasique à grandes cellules

Mots clés libres

Lymphome anaplasique à grandes celllules ALK-positif

ALK

Inhibiteurs de ALK

Brigatinib

CD47

Ac anti-CD47

Macrophages

Réponse immune anti-tumorale

PDX

Ciblage thérapeutique

ALK-positive anaplastic large cell lymphoma

ALK

ALK inhibitors

Brigatinib

CD47

Anti-CD47 antibody

Macrophages

Anti-tumor immune response

PDX

Therapeutic targeting

Résumé

Le lymphome anaplasique à grandes cellules ALK-positif (ALK-positive anaplastic large cell lymphoma, ALCL ALK+) est un lymphome T périphérique rare (environ 50 nouveaux cas par an en France) survenant chez les enfants et les adultes jeunes. La lymphomagenèse est liée à une translocation impliquant le gène ALK et un gène partenaire (le plus souvent NPM1), conduisant à l'activation constitutive de ALK et de ses voies de signalisation d'aval. La réponse immune anti-tumorale (RIAT) est particulièrement intéressante dans l'ALCL ALK+. En effet, l'expression anormale de ALK (qui n'est normalement plus exprimée après la naissance) peut induire une RIAT spécifique anti-ALK, à la fois cellulaire et humorale, qui confère un pronostic favorable. Il parait donc intéressant, sur le plan thérapeutique, d'une part d'inhiber ALK par l'utilisation d'inhibiteurs de ALK, et d'autre part d'activer la RIAT, notamment en ciblant l'axe CD47/SIRPα que les cellules cancéreuses détournent afin d'inhiber les macrophages anti-tumoraux. Plusieurs inhibiteurs de ALK sont actuellement disponibles dans les cancers du poumon ALK+, mais la rareté des patients ALCL ALK+ ne permet pas de tous les évaluer en clinique. Leur évaluation préclinique est donc indispensable. De la même façon, le ciblage thérapeutique de CD47, récemment développé en oncologie, doit être évalué dans des modèles précliniques d'ALC ALK+ avant un éventuel passage à l'Homme. Les objectifs de mon travail étaient 1) de comparer 8 inhibiteurs de ALK dans des modèles précliniques afin de sélectionner le meilleur candidat pour une application clinique, et 2) d'évaluer l'efficacité et le mode d'action d'un anticorps (Ac) anti-CD47 dans des modèles précliniques. Tout d'abord, j'ai pu mettre au point un modèle rare d'intérêt majeur de xénogreffe tumorale dérivée de patient (patient-derived xenograft, PDX) d'ALCL ALK+. J'ai pu démontrer la similarité phénotypique et génotypique entre la PDX et la tumeur primaire, ainsi que sa stabilité lors des greffes successives aux souris. Par la suite, j'ai comparé 8 ALK inhibiteurs en utilisant notre modèle PDX. J'ai pu montrer que le meilleur candidat était le Brigatinib. Suite à ces résultats, nous avons traité avec du Brigatinib hors AMM 15 adultes en rechute ou réfractaires à la chimiothérapie et au Brentuximab Vedotin, dont le pronostic est habituellement sombre. La posologie était celle recommandée dans les cancers du poumon. Le taux de réponse globale était de 93% dont 73% de réponse complète. La survie sans progression et la survie globale à 1 an s'élevaient à 72% et 85% respectivement, montrant ainsi l'efficacité du Brigatinib, par ailleurs bien toléré. Concernant le ciblage thérapeutique du CD47, j'ai tout d'abord validé la surexpression de CD47 dans l'ALCL ALK+ et son mécanisme de surexpression lié à ALK et STAT3. J'ai ensuite démontré l'efficacité de l'Ac anti-CD47, en améliorant la survie globale des souris PDX traitées. Sur le plan fonctionnel, j'ai mis en évidence que l'Ac anti-CD47 induisait la phagocytose cellulaire dépendante des anticorps (antibody-dependent cellular phagoctytosis, ADCP), et que la présence de macrophages était indispensable. Enfin, j'ai montré que l'Ac anti-CD47 induisait le recrutement des macrophages au sein de la tumeur, dans une configuration spatiale caractéristique. En conclusion, nos résultats valident l'inhibition optimale de ALK par le Brigatinib et l'inhibition de CD47 comme une preuve de concept du ciblage thérapeutique de la RIAT dans l'ALCL ALK+. Ces données permettent d'envisager des essais cliniques précoces chez l'Homme.

ALK-positive anaplastic large cell lymphoma (ALK+ ALCL) is a rare peripheral T-cell lymphoma (about 50 new cases per year in France) occurring in children and young adults. Lymphomagenesis is related to a translocation involving the ALK gene and a partner gene (usually NPM1), leading to the constitutive activation of ALK and its downstream signaling pathways. The anti-tumor immune response (ATIR) is particularly interesting in ALK+ ALCL. Indeed, the abnormal expression of ALK (whose expression is normally repressed after birth) can induce a specific cellular and humoral anti-ALK ATIR in some patients, conferring favorable prognosis. Thus, it would be interesting to therapeutically boost the ATIR by targeting CD47/SIRPα that cancer cells hijack in order to inhibit anti-tumor macrophages, and to target ALK with the use of ALK inhibitors. Several ALK inhibitors are currently available for ALK+ lung cancers, but the rarity of ALK+ ALCL makes it difficult to assess all ALK inhibitors in patients, underlying the importance of their preclinical evaluation. Similarly, the therapeutic targeting of CD47, recently developed in oncology, must be evaluated in preclinical models of ALK+ ALCL before a possible assessment in humans. The objectives of my work were 1) to compare 8 ALK inhibitors in preclinical models to select the best candidate for clinical application, and 2) to evaluate the efficacy and the mechanism of action of an anti-CD47 antibody (Ab) in preclinical models. First of all, I developed a rare model of patient derived ALK+ ALCL xenograft (PDX). I demonstrated the phenotypic and genotypic similarity between the PDX and the primary tumor, as well as its stability over successive transplantations in mice. Subsequently, I compared 8 ALK inhibitors using our PDX model. We showed that the best candidate was Brigatinib. Following these results, we treated 15 relapsed or refractory adults after failure of chemotherapy and Brentuximab Vedotin, whose prognosis is usually poor, with off-label Brigatinib. The dosage was that recommended in lung cancer. The overall response rate was 93% including 73% complete response. Progression-free survival and overall survival at 1 year were 72% and 85%, respectively, thus showing the efficacy of Brigatinib, which was otherwise well tolerated. Regarding the therapeutic targeting of CD47, I first confirmed the overexpression of CD47 in ALK+ ALCL and its mechanism of overexpression linked to ALK and STAT3. Then, I demonstrated the efficacy of anti-CD47 Ab, improving the overall survival of treated PDX mice. Functionally, I demonstrated that anti-CD47 Ab induced antibody-dependent cellular phagocytosis (ADCP) and that the presence of macrophages was essential. Finally, I showed that the anti-CD47 Ab induced the recruitment of macrophages within the tumor in a typical spatial configuration. In conclusion, our results validate 1) optimal ALK inhibition by Brigatinib, and 2) CD47 blockade as proof of concept for therapeutic targeting of ATIR in ALK+ ALCL. Collectively these data support their assessment in Humans, in early clinical trials.