Études de l’impact des anomalies génétiques dans l’initiation, l’évolution et la résistance au traitement dans la leucémie lymphoïde chronique : exemple de la mutation d’IKZF3 p.L162R et des anomalies de TP53

Impact of genomics abnormalities in the onset, the progression and the drug resistance in chronic lymphocytic leukemia : focus on IKZF3 p.L162R mutation and TP53 abnormalities

• Auteur / Autrice : Grégory Lazarian
• Direction : Fanny Baran-Marszak
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance le 06/07/2020
• Etablissement(s) : Paris 13
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Galilée (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Adaptateurs de signalisation en hématologie (Bobigny)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Véronique Leblond, Olivier Bernard, Paulo Julio de Miranda Vieira, Catherine J. Wu, Florence Cymbalista-Ajchenbaum

Mots clés

Mots clés contrôlés

Gène p53

Lymphocytes B

Mutation (biologie)

Leucémie lymphoïde chronique

Mots clés libres

Leucémie lymphoïde chronique

Mutation d’IKZF3

Anomalies de TP53

Chronic lymphocytic leukemia

IKZF3 mutation

TP53 abnormalities

Résumé

La leucémie lymphoïde chronique (LLC) est un syndrome lymphoprolifératif B fréquent, caractérisé par l’accumulation de lymphocytes B matures CD5+ dans le sang et les organes hématopoïétiques. Dans ce travail, nous avons caractérisé la mutation du facteur de transcription lymphoïde IKZF3, découverte récemment et dont la fonction n’e st pas connue. A travers un modèle murin exprimant la mutation de façon restreinte à la lignée B, nous avons observé le développement de prolifération « LLC-like », avec une pénétrance de 36% à partir de l’âge de 18mois. Des expériences de ChIP-seq ont montré que la mutation induisait une modification subtile de la reconnaissance de la séquence consensus d’IKZF3, altérant la sélection des gènes cibles. IKZF3 mutant est enrichi dans des régions promotrices de gènes appartenant à la voie du BCR, et agit principalement comme un activateur transcriptionnel. Des études de RNA-seq sur cellules pré-leucémiques et leucémiques ont montré un enrichissement en signature génique de la signalisation du BCR et de la voie NF-kB, mais également de la migration avec un retentissement fonctionnel direct sur ces voies. Ces résultats suggèrent donc un rôle important de la mutation d’IKZF3 dans l’initiation de la LLC et montrent que ce nouveau modèle murin de LLC est fidèle à la maladie humaine. Dans la deuxième partie de ce travail, le rôle des mutations de TP53 a également été abordé à travers une étude longitudinale de lymphocytes de LLC de patients. Nous montrons qu’à l’inverse de la mutation d’IKZF3, les mutations de TP53 sont acquises au cours de l’évolution de la maladie et jouent un rôle dans l’évolution clonale en favorisant l’instabilité génétique, la progression et la résistance au traitement.

Chronic lymphocytic leukemia (CLL) is a common B-cell malignancy with a remarkably heterogeneous course,ranging from indolent disease to rapidly progressive disease associated with therapeutic resistance. Recentsequencing efforts in the field have deciphered the genomic landscape of the disease and uncovered new putativecancer drivers such as the IKZF3 L162R mutation. IKZF3 encodes a lymphoid transcription factor with all mutationsoccurring at a single hotspot located within the DNA binding domain. Here we show that B cell-restrictedconditional knock-in of this mutation skews B cell development and induces CLL-like disease in elderly mice (35%penetrance), confirming its role as a CLL driver. Using ChIP-seq, we showed that the mutation induces subtlemodifications of the recognition of IKAROS family DNA motif, yet with a broad impact on the specificity of IKZF3 fortarget genes selection. Mutant IKZF3 is enriched in promotor regions of BCR, NF-κB and migration pathway genes,and functions mostly as a transcriptional activator. RNA-seq studies evidenced enrichment in BCR signaling andmigration pathway signatures associated with mut-IKZF3 B cells, mediating direct functional consequences on thesetwo functions. Aside to this novel mutation, TP53 abnormalities are more frequent and associated with adverseprognosis and resistance to chemotherapy. In this study, we show that, unlike the IKZF3 mutation, TP53abnormalities are acquired during the disease course and promote clonal evolution and acquisition.