Rearrangements and amplification of the ABL1 gene as an example of kinase activation in T-cell acute lymphoblastic
(2008)
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- La leucémie aiguë lymphoblastique T (LAL-T) est une maladie néoplasique qui se développe à partir d’un précurseur hématopoiétique T ayant accumulé des anomalies oncogéniques. C’est une maladie hétérogène comprenant plusieurs entités clinico-biologiques caractérisées par des aberrations génétiques sous-jacentes distinctes. Dans la première partie de ce travail, nous avons essayé de corréler ces nombreuses anomalies avec le rôle de la forme non mutée des gènes ou des voies de signalisation correspondants au cours du développement thymocytaire normal. Des mutations affectant l’auto-renouvellement, la différentiation, la prolifération, la survie et la mort cellulaire agissent en concert selon un processus multi-étapes qui aboutit au développement d’une leucémie floride. En partant de l’observation fortuite d’une amplification du gène ABL1 au cours d’un examen de routine par FISH dans un cas isolé de LAL-T, nous avons découvert un nouveau gène de fusion, NUP214-ABL1, supporté par des épisomes amplifiés dans 6% des LAL-T. Ce gène de fusion encode une tyrosine kinase chimérique présentant une activité constitutive. Sa sensibilité à l’inhibiteur de tyrosine kinase imatinib a pu être démontrée dans la lignée cellulaire issue de LAL-T, ALL-SIL, qui exprime le transcrit de fusion NUP214-ABL1. En utilisant les outils de la cytogénétique et de la biologie moléculaire, nous avons ensuite concentré notre travail sur les altérations de tyrosines kinases. Cette classe d’anomalies donne un avantage prolifératif à la cellule et est fréquemment rencontré dans le cancer, mais rarement rapporté dans la LAL-T. La fusion NUP214-ABL1 est cryptique et est toujours amplifiée, habituellement en extra-chromosomique sur des épisomes ou plus rarement en intra-chromosomique au niveau de zones qui colorent de façon homogène (hsr). Dans certains cas, les deux présentations coexistent. De plus NUP214-ABL1 est habituellement associé à d’autres anomalies génétiques comme la surexpression des gènes TLX1 ou TLX3, la perte du gène suppresseur de tumeur p16 et à des mutations activatrices de NOTCH1, ce qui cadre bien avec une vision multi-étapes de la leucémogenèse T. La fusion NUP214-ABL1 est parfois détectée dans une fraction seulement des cellules leucémiques (sous-clone), ce qui suggère qu’il s’agit d’un évènement relativement tardif. Nous avons ensuite recherché l’implication d’autres fusions avec ABL1 dans la LAL-T. Nous avons identifié EML1-ABL1 dans un cas isolé. Comme NUP214-ABL1, ce gène de fusion encode une tyrosine kinase chimérique constitutivement activée et sensible à l’action inhibitrice de l’imatinib. Nous avons retrouvé également la coexistence d’anomalies de TLX1, p16 et de NOTCH1. Lors de la rechute de la maladie, la fusion EML1-ABL1 n’était plus détectable mais par contre, le patient avait acquis un transcrit de fusion NUP214-ABL1. Retrospectivement, nous avons démontré la persistance des anomalies de TLX1 et de p16 dans les échantillons de la rémission. Cette observation suggère l’existence d’un clone pré-leucémique au départ, présentant un nombre plus restreint de mutations, qui a évolué vers un clone agressif suite à l’acquisition de EML1-ABL1, a résisté à la chimiothérapie et a entraîné la rechute suite à l’acquisition d’une autre mutation de tyrosine kinase, dans le cas présent, une fusion NUP214-ABL1. Finalement, nous avons recherché d’autres anomalies de tyrosine kinases dans la LAL-T à l’aide d’une technique d’hybridation génomique comparative utilisant des micro-damiers (array-CGH). Cette technique permet une analyse globale du génome à la recherche d’anomalies du nombre de copies des gènes. Nous avons ainsi identifié et caractérisé un nouveau transcrit de fusion dans des lignées cellulaires et des échantillons de LAL-T. En conclusion, ce travail démontre le rôle pathologique de fusions impliquant ABL1 dans la LAL-T. Dans le cas de NUP214-ABL1, les épisomes représentent un nouveau mécanisme de formation d’un gène de fusion. Par rapport à une thérapie ciblée, si l’on considère les inhibiteurs de tyrosine kinase (actifs in vitro), il faut tenir compte de certaines caractéristiques des ces LAL-T. Tout d’abord, les épisomes, lorqu’ils sont présents, représentent un mécanisme intrinsèque de résistance aux médicaments suite à leur proriété d’auto-amplification. Deuxièmement, les fusions impliquant ABL1 (EML1-ABL1 et NUP214-ABL1) sont des événements secondaires qui coopèrent avec d’autres mutations. Cela suggère que les traitements qui ciblent ABL1 doivent être administrés en plus de drogues qui visent efficacement les mutations associées.
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Citations
Graux, C. (2008). Rearrangements and amplification of the ABL1 gene as an example of kinase activation in T-cell acute lymphoblastic. https://hdl.handle.net/2078.5/111957