Leucémogénèse - L3 médecine Amiens 2013/2014

Report
Leucémogénèse
DCEM1
CHU Amiens 2013
Plan
1. Définition
2. Rappels physiopathologiques
3. Leucémogénèse: concepts généraux
Leucémies
La cellule souche leucémique
Mécanismes:
Blocage de différenciation
Prolifération anormale
Epigénétique
Perte apoptose
Relations avec le microenvironnement
4. leucémie myéloïde chronique. T(9;22)
Définition
Leucémogénèse: ensemble des mécanismes
responsables de la transformation d’une cellule
normale en cellule leucémique.
Importance de la cellule d’origine: cf cellule souche
leucémique
Importance des événements oncogéniques: n’ont pas
tous la même valeur et chacun a des effets propres
Cellule Souche
Facteurs
cellulaires
et solubles
Auto-renouvellement
Différenciation
Progéniteur
lymphoïde
commun
CFU-M
cell. dendritiques
CFU-GM
monoblastes
monocytes
myéloblastes
neutrophiles
CFU-Mix
CSH
CFU-Meg
Progéniteur
myéloïde
commun
CFU-G
mégacaryocytes
BFU-E
matrice
cellule
stromale
CFU-E
hématies
érythroblastes
CFU-Eo
myéloblastes
éosinophiles
CFU-Baso
myéloblastes
basophiles
sang
Moelle
C. Souches
plaquettes
Progéniteurs
Précurseurs
Cellules matures
Progéniteur
lymphoïde
commun
Thymus
ProThymocyte
CSH
Thymocyte
Lymph. T
Cell. NK
Progéniteur
myéloïde
commun
Pro-B
Pré-B
Lymph. B
Plasmocyte
matrice
cellule
stromale
sang
Moelle
C. Souches
Progéniteurs
Précurseurs
Cellules matures
Déterminisme moléculaire de la différenciation cellulaire
Différenciation
ex: régulation séquentielle de l’hématopoïèse par les facteurs de transcription
Hémopathies myéloïdes
CSH
Hémopathies myéloïdes
Progéniteur lymphoïde
CFU-L
Immatures
Progéniteur myéloïde
CFU-GEMM
BFU-E
CFU-Mega
•LAM
•MDS
CFU-Eo
CFU-B
CFU-GM
Thymus
Matures
CFU-E
Sd myéloprolifératifs
Mégacaryocyte
GR
TE
Vaquez
Plaquettes
PNE
SHE
PNB
PNN
LMC
Monocyte
Lymphocytes
B et T
Splénomégalie
myéloïde
Hémopathies malignes LYMPHOIDES
CSH
Hémopathies lymphoïdes
Progéniteur lymphoïde
CFU-L
Progéniteur myéloïde
CFU-GEMM
BFU-E
CFU-Mega
CFU-Eo
CFU-B
CFU-GM
Thymus
CFU-E
GR
Mégacaryocyte
PNE
PNB
PNN
Monocyte
Plaquettes
Lymphocytes
B et T
Hémopathies lymphoïdes
Hémopathies lymphoïdes
Progéniteur lymphoïde
CFU-L
• Leucémies aiguës lymphoblastiques
- prolifération de cellules lymphoïdes immatures
Immatures
(blastes)
LAL
- diagnostic: >20% de myéloblastes ds la MO
Thymus
• Lymphomes.Leucémies matures
- Anomalies du tissu lymphoïde mature
- hétérogénéité clinique et biologique
Matures
LLC
Lymphomes
Lymphocytes
B et T
Hémopathies myéloïdes
Leucémie myéloïde chronique (LMC)
Sd myéloprolifératif
prolifération anormale de cellules de la lignée myéloïde
maintien d’une différenciation normale
diagnostic biologique: hyperleucocytose à PNN + basophiles+ éosinophiles.
Myélémie sans hiatus de maturation. Thrombocytose.
chromosome Philadelphie: t(9;22). Bcr-Abl p210
évolution en 3 phases: chronique accélérée  blastique (LAM)
Leucémies aiguës myéloblastiques (LAM1 à 7)
prolifération de cellules myéloïdes immatures (blastes), caractérisée par un
blocage de la différenciation, variable en fonction du sous type de LAM
diagnostic: >20% de myéloblastes ds la MO
- importance analyse cytologique, phénotype, CG et moléculaire
Leucémogénèse: concepts généraux
Leucémies: pathologies acquises, clonales
oncogénèse : oncogènes/ gènes suppresseurs de tumeurs
sporadiques (très peu de cas familiaux)
 nécessité caractérisation CG et moléculaire des différentes leucémies
>100 mutations différentes ou réarrangements de gènes ds LAM
CG: - translocations
- mutations ponctuelles et réarrangement de gènes infrachromosomiques
A- approche générale
Anomalies
CYTOGENETIQUES
Translocations inversions
Conséquences
MOLECULAIRES
Découverte d’
ONCOGENES
impliqués ds
leucémogénèse
Gènes de fusion
Recherche d’autres
oncogènes
 65% cas
 ACQUISES
 CLONALES
 RECURRENTES
 parfois associées à
certains type
d’hémopathies, de façon
systématiques
T(8;14) LNH Burkitt
T(9;22) LMC
Protéines de fusion
Surexpression d’oncogènes
c-MYC sous promoteur IgH
BCR-ABL
(atteints par des
anomalies non
détectables en CG)
c-MYC
ABL
LEUCEMIES :
REMANIEMENTS CHROMOSOMIQUES (DE
L'ADN)
Translocation
Délétion
*
Mutation (indétectable sur le caryotype)
Trisomie / Monosomie
Hyper / hypodiploidie
CONSEQUENCES MOLECULAIRES DES
REMANIEMENTS CHROMOSOMIQUES :
MODIFICATION DE GENES CIBLES
Gène de fusion
Normal : 2 allèles
Surexpression d'un gène
remaniements
*
Mutation : activatrice ou
inactivatrice
Amplification
Haplo-insuffisance ou
inactivation 2ème allèle
ACTIVATION D'ONCOGENES
INACTIVATION DE GENES SUPPRESSEURS DE TUMEUR
(ANTI-ONCOGENES)
Translocations réciproques et leucémogénèse
Protéines impliquées par translocations ds leucémies:
Protéines jouant un rôle ds hématopoïèse (différenciation):
RAR, tjs impliqué ds LAM3 (promyélocyte)
AML1 impliqué ds LAL-B de l’enfant t(12;21): TEL-AML1
LAM de l’adulte T(8;21): ETO-AML1
Protéines de fusion impliquant une protéine à activité TK:
En général  activité TK constitutive
Soit R à acté TK: PDGF-R, ALK, FGFR1
Soit prot à acté TK intra cellulaire: ABL, ARG, JAK2
Nature de séquence en amont peut modifier fonction de protéine de
fusion (cf BCR-ABL p190 et p210)
Altérations génétiques sans anomalies CG
mutations ponctuelles
microdélétions
 activation d’oncogènes
Essentiellement,
Mutations de gènes impliqués ds transduction du signal (N-RAS,
K-RAS)
Mutations de R à activité TK: FLT3, c-KIT
Mutations de FT impliqués ds l’hématopoïèse: c/EBP,
mutations AML1
Leucémogénèse: processus multi étapes(1)
Généralités:
Anomalies récurrentes, associées à un type de leucémie. Mécanisme causal?
Insuffisantes à elles seules pour donner leucémie, en tous cas, LA sauf LMC:
BCR-ABL suffisant
Arguments:
Jumeaux syngéniques: TEL-AML1 in utéro. Latence et variabilité de survenue
d’une LAL-B
Analyse sang de cordons: ETO-AML1 100x + fréquent que incidence de LAM
Existence de prédispositions génétiques à LAM: FPD mutations de AML1,
latence avant LAM
Modèles animaux
Leucémogénèse: processus multi étapes(2)
2- modèle en 2 étapes (Gilliland)
avantage prolifératif
blocage de différenciation
(aN transduction signal et TK)
(aN FT° impliqués ds hématopoïèse)
bcr-abl
CBF
TEL-PDGFRβ
RARα
RAS
Réarr MLL
FLT3
Co activateurs
autres TK activées
C/EBP
LEUCEMIE AIGUE
Leucémogénèse: processus multi étapes(3)
3- réalité complexe
avantage prolifératif
blocage de différenciation
bcr-abl
CBF
TEL-PDGFRβ
RARα
RAS
Réarr MLL
FLT3
Co activateurs
autres TK activées
C/EBP
LEUCEMIE AIGUE
auto-renouvellement
WNT
Notch
Bmi-1
Hox
autres…
Apoptose?
Epigénétique
MiRNA
…?
Modèle de la leucémie myéloïde chronique
Sd myéloprolifératif
Stimulation lignées myéloïdes, essentiellement granuleux
chromosome Philadelphie: T(9;22)  BCR-ABL
Modèle de leucémogénèse++
Évolution en 3 étapes: chronique/ accélérée/ blastique (= LAM)
Chaque étape: agressivité supplémentaire, acquisition aN CG et perte de différenciation
B- anomalie cytogénétique récurrente: t(9;22)
C- conséquences moléculaires de t(9;22)
1- structure et fonction des protéines partenaires
• Protéine Abl normale
-TK non R
- fonction complexe:
Intègre signaux extra et
intra C et
influence réponse cellulaire: cycle
cellulaire, apoptose..
• Protéine bcr normale
- sérine-thréonine K
- fonction mal connue
2- transcrits de fusion BCR-ABL
p190
p210
p230
Fraction ABL constante – fraction BCR variable
D- mécanismes de transformation t(9;22)
Dérégulation de l’activité TK de Abl: activation constitutive
Altération de la fonction auto-inhibitrice de SH3 par fusion avec BCR, …
Conséquences fonctionnelles:
1- activation constitutive de signaux mitogènes
 activation voie RAS-MAP kinases
 activation voie JAK-STAT
 activation PI3Kinase
 activation voie Myc
2- altération de l’adhésion aux C stromales et MEC
Stroma régule négativement prolifération cellulaire. IFN réverse aN d’adhésion. Rôle
intégrines
3- réduction de l’apoptose
- via Bcl2
- phosphorylation de Bad (proapoptotique)
Effets PROLIFERATIFS et ANTI-APOPTOTIQUES
E- biologie de la crise blastique de LMC
Évolution inéluctable de toute LMC (délai médian 5 ans)
Augmentation prolifération et survie des cellules + arrêt de
différenciation
anomalies cytogénétiques supplémentaires fréquentes
coopération entre Bcr-Abl et anomalies génétiques surajoutées
Bcr-Abl favorise instabilité génomique dc anomalies 2daires
anomalies de p53 ou Rb
anomalies de gènes de différenciation : C/EBP
F- LMC: aspects thérapeutiques
autrefois: AraC-IFN
allogreffe de CSH: seul Ttt curateur
développement d’un inhibiteur de TK: STI 571 (Glivec®)
- compétition ave ATP pour fixation poche à ATP pas de Pylation
rémissions CG et moléculaires complètes sous Glivec® seul:
apoptose cellules LMC Bcr-Abl
efficacité surtout en phase chronique, moins ds phases avancées
rechute à l’arrêt du traitement
pas d’effet sur cellules souches leucémiques
apparition de résistances par mutations ds domaine kinase
VIII: leucémogénèse:
vers des thérapeutiques ciblées ?
avantage prolifératif
blocage de différenciation
(aN transduction signal et TK)
(aN FT° impliqués ds hématopoïèse)
bcr-abl
CBF
TEL-PDGFRβ
RARα
RAS
Réarr MLL
FLT3
Co activateurs
autres TK activées
C/EBP
inhibiteurs de TK:
GLIVEC
LEUCEMIE AIGUE
Agents différenciants:
inhibiteurs FLT3
ATRA, AsO3
FTI
inhibiteurs HDAC

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