JAK2V617F-positive Néoplasies Myéloprolifératifs : modèles murins KI, Interféron-α thérapie et architecture clonale

JAK2V617F-positive Myeloproliferative Neoplasms : KI mouse models, Interferon-α therapy and clonal architecture

• Auteur / Autrice : Salma Hasan
• Direction : Jean-Luc Villeval
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Cancérologie
• Date : Soutenance le 27/11/2013
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Cancérologie : Biologie, Médecine, Santé (2000-2015 ; Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Hématopoïèse normale et pathologique (Villejuif, Val-de-Marne ; 2015-2019)
• Jury : Président / Présidente : Sandra Pellegrini
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Luc Villeval, Sandra Pellegrini, Chloé James, Radek Skoda, Christian Auclair, Stefan Constantinescu
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Chloé James, Radek Skoda

Mots clés

Mots clés contrôlés

Myélofibrose primitive

Haplotype

Interférons alfa

Cellules souches hématopoïétiques

Thrombocytémie essentielle

Polyglobulie primitive

Syndrome myéloprolifératif

Tumeurs

Mots clés libres

Néoplasies Myéloprolifératifs

JAK2V617F

CSH

Interféron- α

Haplotype 46/1

Myeloproliferative Neoplasms

JAK2V617F

HSC

Interferon- α

Haplotype 46/1

Résumé

Ce travail concerne des hémopathies myéloïdes malignes appelés Néoplasmes Myéloprolifératifs (NMP) qui incluent les Polyglobulies de Vaquez (PV), les Thrombocythémies Essentielles (TE) et les Myélofibroses Primaires (MFP). Ces maladies résultent de la transformation d’une cellule souche hématopoïétique (CSH) avec hyperprolifération mais sans blocage de différentiation. Leur défaut moléculaire le plus fréquent est la mutation JAK2V617F résultant dans l’activation de la signalisation des récepteurs aux cytokines utilisant JAK2. Au cours de ce travail, nous avons développé un modèle murin « Knock-In » (KI) constitutif et conditionnel pour la mutation JAK2V617F. Ces animaux développent une maladie mimant la PV humaine évoluant vers la MF secondaire. Ces animaux présentent augmentation en fonction de l’âge du nombre de cellules immatures (phénotypes Lin-, LSK et SLAM: LSK/CD48-/CD150+). Dans un système compétitifs in vivo nous montrons que les cellules KI ont un avantage prolifératif dés le stade CSH et qu'un faible nombre de CSH peuvent déclencher la maladie. Ces résultats suggèrent que la mutation JAK2V617F seule est suffisante pour (1) le phénotype et (2) l'émergence de ces maladies. Nous avons aussi testé l'effet de l'interféron-a (IFNa) sur le développement des NMP en utilisant ces souris JAK2V617F KI. Nous montrons que l'IFNa traite le phénotype de la maladie en bloquant la propagation des cellules KI dés le stade immature avec éradication des cellules souches néoplasiques, entraînant comme chez certains patients PV une rémission hématologique et aussi moléculaire. Enfin, en combinant l’analyse quantitative de l’haplotype 46/1 et de la mutation JAK2V617F sur les cellules sanguines nous développons une nouvelle méthode prédictive de la fréquence des clones hétérozygotes et homozygotes JAK2V617F chez les patients PV. Cette étude suggère que l'IFNa cible préférentiellement le clone homozygote JAK2V617F et que sa réponse est fonction de l’intensité de la signalisation JAK2.

This work concerns malignant myeloid hemopathies called classical BCR-ABL-negative Myeloproliferative Neoplasms (MPN) and include Polycythemia Vera (PV), Essential Thrombocythemia (ET) and Primary Myelofibrosis (PMF). They result from the transformation of a multipotent hematopoietic stem cell (HSC) with hyperproliferation but no blockade of differentiation. The most common molecular defect is the acquired point mutation JAK2V617F resulting into the activation of the cytokine receptor/JAK2 pathway. We have developed a mouse constitutive and a conditional JAK2V617F knock-in (KI) mouse models. These animals developed a disease mimicking human PV evolving into secondary MF. They also displayed an age dependent increase in the total numbers of early hematopoietic cells (phenotype LK, LSK and SLAM: LSK/CD48-/CD150+). Using In vivo competitive repopulation assays we demonstrated that cells from KI origin outcompeted their WT counterparts and that a low number of JAK2V617F KI SLAM cells propagates the disease. These results show that the sole JAK2V617F mutation, without any additional mutations, is sufficient for disease phenotype and emergence. Using this KI mouse model, we tested the effect of interferon-a (IFNa) treatment on MPN development. We found that IFNa treats the disease phenotype by blocking the propagation of early JAK2V617F cells and eradicates disease-initiating cells, showing that IFNα could cure the disease in mice, as shown in some PV patients. Finally, we developed a new method combining the measurement of 46/1 SNPs and JAK2V617F allele burdens in blood predicting the frequency of normal, heterozygous and homozygous JAK2V617F clones in PV patients. This study suggested that IFNa preferentially targets the homozygous JAK2V617F clone in PV patients suggesting a link between the levels of JAK2 signaling and the success of the IFNa response.