Leucémies aigüs lymphoblastiques T (LAL-T) et dérégulation épigénétique
T-cell Acute Lymphoblastic Leukemia (T-ALL) and epigenetic deregulation
par Touzart Aurore sous la direction de Asnafi Vahid
Thèse de doctorat en Hématologie
École doctorale Hématologie, Oncogenèse et Biothérapies

Soutenue le Monday 19 November 2018 à Sorbonne Paris Cité

Sujets
  • Leucémie aigüe lymphoblastique
  • Épigénétique
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Mots clés
Leucémie aiguë lymphoblastique T, TAL1, ASNS, Méthylation de l'ADN
Resumé
Les LAL-T sont des proliférations malignes de précurseurs lymphoïdes T bloqués à un stade précis de leur maturation. Si les anomalies génétiques impliquées dans la leucémogenèse T sont de mieux en mieux connues, les modifications de la régulation épigénétique sont beaucoup moins étudiées. Mon travail de thèse a consisté à étudier la dérégulation épigénétique intervenant dans les LAL-T au travers de 3 projets principaux. Dans le premier travail, nous avons identifié un mécanisme original de dérégulation de l'oncogène TAL1 consistant en la création d'un « neo-enhancer » oncogénique. TAL1 est l'un des oncogènes les plus fréquemment dérégulés dans les LAL-T. Cette dérégulation résulte principalement de translocations avec le locus du TCR ou des micro-délétions interstitielles SIL-TAL1, anomalies chromosomiques altérant des éléments de cis-régulation engendrant une expression ectopique monoallélique de TAL1. Mais dans une proportion importante de cas (environ 50%) de LAL-T TAL1+, une expression aberrante de TAL1 est observée sans que le mécanisme en cause ne soit identifié suggérant l'existence de mécanismes génétiques ou épigénétiques non connus. Nous avons découvert une nouvelle anomalie somatique consistant en une micro-insertion focale et récurrente 7 kpb en amont de TAL1, dans une région intergénique non-codante, responsable de la création d'un « neo-enhancer » oncogénique accompagné d'une modification des marques épigénétiques d'histones i.e. une substitution des marques répressives H3H27me3 par des marques activatrices H3K27ac. Ces micro-insertions sont un événement récurrent dans les LAL-T et ont été retrouvées dans 20% des LAL-T TAL1+ inexpliquées. Au travers du deuxième projet, j'ai tenté de mieux comprendre les bases biologiques à l'origine de différences de réponse au traitement. En effet, considérant deux groupes oncogéniques proches, le pronostic des patients TLX1+, déjà plutôt favorable dans le protocole LALA-94, n'a pas été significativement amélioré dans le protocole thérapeutique intensifié d'inspiration pédiatrique GRAALL 2003-2005 alors que les patients TLX3+ semblent avoir particulièrement bénéficié de ce dernier; les deux protocoles différant majoritairement par les doses de L-asparaginase. Nous avons montré que les patients TLX1+ exprimaient moins d'ASNS (Asparagine synthétase) que les patients TLX3+ et TLX- et que cette moindre expression résultait d'une inhibition épigénétique d'ASNS, à la fois par méthylation du promoteur et diminution des marques histones activatrices. Un niveau de méthylation d'ASNS bas est par ailleurs associé à une moindre sensibilité in vitro à la L-asparaginase. Enfin, la méthylation d'ASNS est un facteur pronostic indépendant pour les patients inclus dans le protocole GRAALL 2003-2005 suggérant que le statut de la méthylation d'ASNS au diagnostic pourrait intervenir dans l'adaptation des doses de L-asparaginase. Dans le troisième projet, je me suis intéressée à la méthylation globale de l'ADN. L'étude de la méthylation par MeDIP-array d'une série de 24 LAL-T nous a permis d'identifier des signatures de méthylation différentielle et de définir un panel minimum de 9 promoteurs de gènes dont l'étude de la méthylation par MS-MLPA a permis de déterminer un ratio de méthylation pour une large série de LAL-T adultes du GRAALL 2003-2005. Le statut de méthylation semble dicté par l'oncogène dérégulé avec en particulier les LAL-T TLX1+ ou TLX3+ associées à une signature d'hyperméthylation et les LAL-T SIL-TAL1+ à une signature d'hypométhylation. Ce statut de méthylation est par ailleurs un facteur pronostique indépendant. Ainsi, les patients hypométhylés ont un pronostic significativement plus défavorable que les patients hyperméthylés. Ensemble, ces résultats illustrent comment des perturbations de la régulation épigénétique peuvent intervenir à la fois dans l'oncogénèse des LAL-T mais aussi dans la réponse au traitement.