Soutenance de thèse de Nina CAILLET

Rôle de la méthylation de l’ADN et des microARN dans les lymphomes T anaplasiques à grandes cellules ALK positifs


Titre anglais : Role of DNA methylation and microRNAs in ALK-positive anaplastic large-cell T-lymphomas
Ecole Doctorale : BSB - Biologie, Santé, Biotechnologies
Spécialité : Cancérologie
Etablissement : Université de Toulouse
Unité de recherche : UMR 1037 - CRCT - Centre de Recherches en Cancérologie de Toulouse
Direction de thèse : Fabienne MEGGETTO-PRADELLE


Cette soutenance a eu lieu jeudi 24 octobre 2019 à 14h00
Adresse de la soutenance : Institut Universitaire du Cancer de Toulouse - Oncopole 1 avenue Irène Joliot-Curie 31100 Toulouse - salle Amphithéâtre - Institut Universitaire du Cancer de Toulouse

devant le jury composé de :
Fabienne MEGGETTO   Directeur de Recherche   Centre de Recherche en Cancérologie de Toulouse (UMR1037)   Directeur de thèse
Hervé SEITZ   Chargé de Recherche   Institut de Génomique Humaine (UMR 9002)   Rapporteur
Philippe BRUNET DE LA GRANGE   Maître de recherche   Laboratoire R&D d’Ingénierie Cellulaire, Etablissement français du sang de Nouvelle Aquitaine - Biothérapie des Maladies Génétiques, Inflammatoires et du Cancer (BMGIC) (INSERM U1035)   Rapporteur
Pierre-François CARTRON   Chargé de Recherche   Centre de Recherche en Cancérologie et Immunologie Nantes-Angers (INSERM 1232)   Examinateur
Laurence LAMANT   Professeur des universités – praticien hospitalier   Centre de Recherche en Cancérologie de Toulouse (UMR1037)   Examinateur
Pierre CORDELIER   Directeur de Recherche   Centre de Recherche en Cancérologie de Toulouse (UMR1037)   Examinateur


Résumé de la thèse en français :  

Le lymphome anaplasique à grandes cellules (LAGC) est le lymphome T pédiatrique le plus fréquent. Majoritairement de phénotype CD4, il exprime, dans environ 80% des cas, la tyrosine kinase oncogénique NPM-ALK. A partir d’un séquençage à haut débit de cellules humaines de LAGC NPM-ALK(+) traitées par la décitabine, ou transfectées avec un siARN anti-ALK, j’ai montré que NPM-ALK, STAT3 et l’ADN méthyltransferase (DNMT1), induisent l’hyperméthylation du gène MIR125. In vitro, l’inhibition de l’ADN topoisomérase II par la doxorubicine empêche la fixation de la DNMT1 sur le promoteur du gène MIR125B et induit son expression. En utilisant une approche par purification de microARN-biotinylé l’ARNm BAK1 a été identifié comme cible de miR125b. Chez les patients, miR125b et la protéine pro-apoptotique BAK1 sont associés à une rechute après chimiothérapie. Parallèlement, j’ai généré des modèles cellulaires de LAGC NPM-ALK(+) à partir de lymphocytes T CD4 humains (CD4/NPM-ALK(+)). Une analyse intégrant des données de méthylome, et de transcriptome, a montré que les CD4/NPM-ALK(+) et les patients LAGC NPM-ALK(+) présentent des profils semblables, proches des précurseurs thymiques et éloignés de celui des lymphocytes CD4 normaux. L’analyse préliminaire du miRNome suggère également que les CD4/NPM-ALK(+)) sont différents des lymphocytes CD4 normaux. De plus, mes données mettent en avant une diminution d’expression, par méthylation de l’ADN, de facteurs de transcription essentiels à la différenciation des précurseurs thymiques. Une augmentation de facteurs de transcription de pluripotence est également observée. De façon cohérente, j’ai observé une corrélation entre l’hypométhylation du promoteur du gène EPAS1 et la surexpression de la protéine HIF2α, connue pour affecter la différenciation et la survie des précurseurs hématopoïétiques. Le potentiel thérapeutique des antagonistes de HIF2α en tant que traitement potentiel des LAGC est proposé. En conclusion, nous suggérons que NPM-ALK via la méthylation de l’ADN i) peut réprimer l’expression de microARN impliqué dans la résistance à la chimiothérapie et ii) que dans les lymphocytes T périphériques matures il pourrait restaurer des caractéristiques analogues à un progéniteur thymique.

 
Résumé de la thèse en anglais:  

Anaplastic Large Cell Lymphoma (ALCL) is the most common pediatric T lymphoma. Mostly CD4(+), in about 80% of cases ALCL expresses the oncogenic tyrosine kinase NPM-ALK. Using a high-throughput sequencing of human NPM-ALK(+) ALCL treated with decitabine, or transfected with siRNA against ALK, I have shown that NPM-ALK, STAT3, and methyltransferase DNA 1 (DNMT1), induce hypermethylation of the MIR125 genes. In vitro, inhibition of topoisomerase II activity by doxorubicin inhibits the fixation of DNMT1 at the MIR125B gene promoter. Using microRNA-biotinyled purification we identified BAK1 mRNA as target of miR125b. In primary ALCL, miR125b and the pro-apoptotic protein BAK1 were correlated with relapse risk after chemotherapy. Moreover, I developed cellular NPM-ALK(+) ALCL models by transduced human CD4 lymphocytes (CD4/NPM-ALK(+)). Integrative analysis of methylome and transcriptome showed that CD4/NPM-ALK(+) and primary NPM-ALK(+) ALCL have similar profile, close to thymic precursors but different to normal CD4 lymphocytes. Preliminary miRNome analysis also suggests that CD4/NPM-ALK (+) are different from normal CD4 cells. In addition, we observed a expression decrease by DNA methylation of transcription factors essential to the differentiation of T precursors. An increase of expression of pluripotency transcription factors is also observed. Coherent way, we noted a correlation between the hypomethylation of the EPAS1 gene promoter and the overexpression of the HIF2α protein which affects the differentiation and survival of hematopoietic precursors. We have highlighted the therapeutic potential of HIF2α antagonists as potential treatments. Altogether, our findings suggest that NPM-ALK through DNA methylation i) represses expression of microRNA implicated in chemotherapy resistance and ii) could restore progenitor-like features in mature peripheral T-cells in keeping with a thymic progenitor-like pattern.

Mots clés en français :lymphome T, microARN, tumorigenèse, tyrosine kinase oncogénique, méthylation de l'ADN,
Mots clés en anglais :   T lymphoma, microRNA, tumorigenesis, oncogenic tyrosine kinase, DNA methylation,