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Abstract Recent gene profiling studies demonstrated that signalisation through the BCR plays a central role during CLL disease progression. However, incidence of BCR engagement on cell survival remains unclear as both increased and decreased apoptosis have been reported after BCR ligation by anti-mu antibodies. We investigated the effect of anti-mu exposure on fresh cells from 32 untreated CLL cases. Cell viability was assessed both by MTT assay and Annexin V/ IP labelling. Culture conditions were set after time and dose experiments. A 25% increase of viability, obtained by MTT assay after 72h of culture, was considered as significant. When a coated rabbit anti-human IgH mu specific antibody was used, it significantly prevented apoptosis in 20/32 cases (named responders) and never increased it. On the same CLL cases, soluble goat F(ab’)2 anti-human IgH mu specific antibody increased apoptosis in all but one case. However, coating of this latter antibody to the culture plate cancelled the pro-apoptotic effect and restored cell survival promoting effect in 13/14 cases tested. Unspecific effects were ruled out using control antibodies. Cytometry experiments and confocal microscopy demonstrated that uncoated antibody was rapidly internalized and degraded. In responders cases, enhanced survival was supported by increased expression of early cell cycle protein cyclin D2 and cdk4. There was no subsequent cell cycle progression as shown by IP staining and absence of pRB phosphorylation most likely related to the lack of p27 down regulation. There was a strong correlation between the extent of apoptosis prevention after anti-mu exposure and disease progression. Indeed, the 12 over 32 cases who were found to have no IgVH somatic hypermutations, happened to be all responders. Conversely among the 20 mutated cases, 12/20 were non responders and had a clinically stable disease. As for the 8 responders with somatic mutations, four had detectable levels of ZAP 70 protein and 2 others had a clinically progressive disease. In conclusion, coated anti-mu antibody is likely to mimic in vivo conditions of stimulation, suggesting that BCR ligation could play a major role in the pathophysiology of the progressive disease, giving a survival advantage to these CLL cells

Une des molécules clés des fonctions biologiques du lymphocyte B est le BCR (B Cell Receptor). Les connaissances concernant l'altération du signal BCR et son implication dans l'apparition des lymphopathies B ne cessent de s'élargir. De ce fait, le ciblage pharmacologique de cette molécule et de sa signalisation a constitué le centre d'intérêt de mes travaux de thèse. Ainsi nous avons montré que le Rituximab (anticorps thérapeutique anti-CD20) est capable d'inhiber le signal BCR à travers la diminution de son expression et que l'enzastaurine qui est un inhibiteur de protéines kinases situées en aval du BCR représente un potentiel anti-tumoral pour le lymphome folliculaire. Ainsi, ces travaux participent à la compréhension des mécanismes d'action de ces molécules thérapeutiques et démontrent l'importance du signal BCR dans la thérapie des lymphomes
Beside its central role in the recognition of antigen, the BCR (B Cell Receptor) controls a multitude of intracellular mechanisms that regulate B lymphocyte biology. Altered BCR signaling has been demonstrated in various types of B-cell lymphoma and some autoimmune diseases. Thus, therapeutic targeting of BCR signaling has been the focus of my PhD studies. We demonstrate that the monoclonal anti-CD20 antibody, Rituximab, inhibits BCR signaling at least by down-regulating BCR expression. Furthermore, enzastaurin (kinases inhibitor) exerts an anti-tumoral effect on follicular lymphoma cells by inhibiting downstream BCR signaling. Then, we characterized new mechanisms of action of Rituximab and enzastaurin and we focused on the importance of BCR signaling in lymphoma's therapy

La signalisation du BCR présente une dualité fonctionnelle, dépendante de l'état de différenciation des lymphocytes B. L'activité pro-apoptotique de la protéine Bad et son trafic intracellulaire sont modulés par phosphorylation/déphosphorylation. Aucun travail n'a mis en évidence la modulation de la phosphorylation de Bad au cours de l'apoptose induite par le BCR, ni établit une connexion avec la phase mitochondriale initiatrice de mort. Nous montrons par cytométrie en flux, immunoprécipitation, Western Blot et microscopie confocale que : (i) l'activation de Bad (déphosphorylation) est impliquée dans l'apoptose des lymphocytes B immatures induite par le BCR (ii) la régulation de l'état de phosphorylation de Bad pourrait être au centre de la dualité fonctionnelle du BCR (survie/apoptose) (iii) la capacité différente à séquestrer Bad dans certains compartiments subcellulaires (rafts) pourrait contribuer à la plus grande susceptibilité des lymphocytes B immatures à l'apoptose
BCR signaling presents differential functional responses, dependent of B cell stage of differentiation. The pro-apoptotic activity of Bad protein and its intracellular traffic are regulated by phosphorylation and dephosphorylation. Modulation of Bad phosphorylation during BCR-induced apoptosis and correlation with cell death mitochondrial pathway are not fully characterized. We show by flow cytometry, immunoprecipitation, Western Blotting and confocal microscopy that : (i) Bad activation (dephosphorylation) is implicated in BCR-induced apoptosis of immature B lymphocytes (ii) regulation of Bad phosphorylation status may contribute to BCR functional duality (survival/apoptosis) (iii) differential subcellular compartmentalization of Bad (in particular in rafts) may contribute to sensitize immature B cells to apoptosis

Afin de positionner des QTL de fertilité mâle, nous avons utilisé un ensemble de lignées interspécifiques, recombinantes et congéniques (IRCS). Nous avons positionné 8 QTL influençant les paramètres : poids testiculaire, et prostatique, morphologie et vitalité des spermatozoïdes. Nous avons ciblé notre étude sur une lignée IRCS portant un QTL impliqué dans une réduction du poids testiculaire, et une tératozoospermie sur le chromosome 11. L'analyse en cartographie fine nous a permis de proposer une région candidate de 4 gènes significativement exprimés dans le testicule. Par ailleurs, nous avons conduit une analyse du transcriptome testiculaire de trois lignées IRCS et des lignées parentales qui a montré comment des gènes spretus étaient régulés lorsqu'ils étaient introgressés dans un génome musculus. Cette étude nous a permis d'amorcer une réflexion sur la tolérance d'un génome vis-à-vis des flux de gènes entre espèces voisines dans la constitution d'un génome mosaïque
In order to map new QTL regulating male fertility parameter, we analysed a set of Interspecific Recombinant Congenic strain. We mapped 8 QTL implicated in testis, development, prostate growth, sperm vitality and morphology. We performed fine mapping analysis of a QTL of reduced testis weight associated with teratozoospermia, localised on MMU11. We proposed a candidate locus encompassing four testis expressed gene. Moreover, in order to understand gene expression regulation in interspecific mosaic genome, we analysed testis transcriptome of three IRC strains compared with parental strains testis transcriptome. In this study, we describe how spretus genes are regulated when introgressed in musculus background. This study gives some insight concerning gene flow tolerance across the specie barrier during emergence of mosaic genome

La leucémie lymphoïde chronique (LLC) a une évolution clinique variable, certains patients restant stables tandis que d'autres connaissent une progression. En stimulant le récepteur des cellules B (BCR) de LLC ex vivo, il est possible de distinguer les non-répondeurs (NR) des répondeurs (R) sur la base de la survie des cellules. Ce taux de survie est en corrélation avec la survie globale du patient. Les niveaux de phosphorylation différentiels de Syk, une kinase clé dans la signalisation du BCR, suggèrent que les modifications post-traductionnelles de Syk contribuent à la progression de la LLC. Nos études révèlent des différences dans la cinétique de phosphorylation globale et spécifique et un profil de Syk entre les cellules B de la LLC dans des conditions basales et stimulées par le BCR, ce qui suggère un rôle spécifique des sites spécifiques de Syk. L'analyse fonctionnelle des mutants de phosphorylation de Syk ciblant son processus d'activation ou sa capacité à lier des partenaires montre leur implication distincte dans l'activité métabolique, la sécrétion de cytokines et les voies de signalisation lors de l'activation du BCR. Dans l'ensemble, nos résultats fournissent de nouvelles informations sur le rôle potentiel de la conformation de Syk dans la pathogenèse de la LLC et offrent des indications sur des cibles thérapeutiques potentielles pour la maladie
Chronic Lymphocytic Leukemia (CLL) has a variable clinical course, with some patients remaining stable while others experience progression. By stimulating the B Cell Receptor (BCR) in CLL B cells ex-vivo, it is possible to distinguish between non-responder (NR) and responder (R) cases based on cell survival. This survival rate correlates with overall patient survival. Differential phosphorylation levels of Syk, a key kinase in BCR signaling, suggest that post-translationally modified Syk contributes to CLL progression. Our studies reveal differences in global and specific phosphorylation kinetics and spot patterns of Syk between CLL B cells in basal and BCR-stimulated conditions, arguing for the dedicated role of Syk-specific sites. Functional analysis of Syk phosphorylation mutants targeting its activation process or its ability to bind partners shows their distinct involvement in metabolic activity, cytokine secretion, and signaling pathways upon BCR activation. Collectively, our findings provide new insights into the potential role of Syk conformation in CLL pathogenesis and offer insights into potential therapeutic targets for the disease

Les oncogènes Bcr-Abl (p190bcr-abl et p210bcr-abl) sont issus d'une translocation chromosomique t(9,22) qui fusionne en phase les gènes bcr et c-abl. p210bcr-abl est généralement responsable de la Leucémie Myéloïde Chronique (LMC) alors que p190bcr-abl induit un sous type de Leucémie Aigue Lymphoblastique (LAL). La seule différence structurale entre ces deux protéines est la présence d'un domaine DH/PH au sein de p210bcr-abl activateur spécifique de RhoA. L'expression de Bcr-Abl dans la lignée Ba/F3 est associée au déclenchement d'une migration spontanée, dépourvue de directionnalité, sous la dépendance de la GTPase Rac1.L'activation de RhoA, spécifique des cellules Ba/F3p210, est associée à un phénotype migratoire amœboïde dans une matrice de Matrigel™ en 3D où les cellules Ba/F3p190 dépourvues de RhoA activé, présentent une mobilité de type roulement. Dans ce travail, nous avons mis en évidence que l'activation spécifique de ROCK1 par RhoA détermine deux voies parallèles et mutuellement indispensables pour le mouvement amœboïde : 1) la voie de la Chaine Légère de Myosine (CLM) 2) celle des protéines de la famille ADF (Actin Depolymerizing Factor), et plus particulièrement l'isoforme ADF/destrine. Nous démontrons également l'existence d'invadopodes spécifiquement dans les cellules Ba/F3p190, dont la formation est sous la dépendance de l'absence d'activation de RhoA corrélée à une augmentation de l'activation de Cdc42. Enfin nous démontrons que la voie de signalisation RhoA/ROCK est spécifiquement activée dans les progéniteurs hématopoïétiques CD34+ issus de patients atteints de LMC et ce, indépendamment de l'activité tyrosine kinase de Bcr-Abl
Bcr-Abl chimeric oncogenes (p190bcr-abl and p210bcr-abl) result from the t(9,22) chromosomal translocation that fuse the bcr and the c-abl genes. p210bcr-abl and p190bcr-abl are associated with Chronic Myelogenous Leukemia (CML) and a subset of Acute Lymphoblastic Leukemia (ALL) respectively. The only difference between these two chimeras is the presence of a specific RhoA-GEF domain in the p210bcr-abl oncogene. Bcr-Abl expression in Ba/F3 lymphoblasts induces spontaneous migration of these cells without apparent directionality. Motility triggering of Bcr-Abl-expressing Ba/F3 depends on the RhoGTPase Rac1.RhoA activity is associated with a typical amoeboid movement of Ba/F3p210 cells embedded in Matrigel™ 3D matrix, whereas the Ba/F3p190 cells, devoid of RhoA activity, display a rolling-type motility. In this work we showed that activation of the RhoA effector ROCK1 triggers two parallel pathways which are both necessary for amoeboid movement: 1) the Myosin Light chain (MLC) pathway 2) ADF family proteins (Actin Depolymerizing Factor) pathway, specifically the ADF/destrin isoform. Besides, we showed that Ba/F3p190 cells could assemble invadopodia-like structures. The formation of these structures is driven by the reduction of RhoA activity associated with the absence of the DH/PH domain in p190bcr-abl and correlates with an increase in Cdc42 activity. We finally demonstrated that the RhoA/ROCK pathway is constitutively activated in CD34+ cells isolated from CML patients while not in their normal counterparts. We also demonstrated that this activation is independent of the tyrosine Kinase activity of Bcr-Abl

Les cellules dendritiques plasmacytoïdes sont les productrices majeures d’IFN de type I dans l’organisme humain. Durant les infections virales chroniques, telles que l’infection par le Virus de l’Hépatite C, les pDCs sont fonctionnellement altérées. L’efficacité dans plus de 50% des cas du traitement par IFN-α, utilisé jusqu’à récemment, suggère que la modulation de la fonction des pDCs serait une cible intéressante pour le traitement HCV. Les pDCs reconnaissent l’ARN du HCV par les récepteurs Toll-like, et disposent de plus d’un set de récepteurs dits régulateurs qui régulent la production d’IFN-I. L’activation de ces RR inhibe la production d’IFN-I par les pDCs stimulées par les agonistes de TLR7/9. Nous montrons ici que la glycoprotéine d’enveloppe E2 du HCV est un nouveau ligand des RR BDCA2 et DCIR des pDCs, et que cette liaison est responsable de l’inhibition d’IFN-I via l’activation de la voie de signalisation BCR-like. Nous avons ensuite voulu restaurer la production d’IFN-I dans les pDCs en ciblant les kinases décrites de la voie BCR-like, Syk et Mek. En inhibant Syk, l’IFN-I n’a été que partiellement restauré par les concentrations subliminales de l’inhibiteur; les concentrations élevées de cet inhibiteur ont bloqué la production d’IFN-I, suggérant l’implication de Syk dans la voie TLR7/9 comme montré pour l’activation des TLR dans les macrophages. En inhibant MEK, la restauration d’IFN-I est efficace. Les mécanismes de cette restauration sont explorés. Le ciblage pharmacologique de la signalisation BCR-like constituerait une nouvelle approche intéressante pour étudier les mécanismes de modulation de l’activation des pDCs dans les conditions physiopathologiques
Plasmacytoid dendritic cells are major producers of type I IFN in human organism. During chronic viral infections, such as Hepatitis C Virus infection, pDCs are functionally impaired. More than 50% efficiency of IFN-α treatment, until recently used, suggested that modulation of pDC function could be an important target for HCV treatment. pDCs recognize HCV RNA by Toll-like receptors, and dispose of a set of so-called regulatory receptors that regulate IFN-I production. Crosslinking of these RR such as BDCA-2 and ILT7 has been shown to inhibit IFN-I production by pDCs stimulated with TLR7/9 agonists. In this work we show that HCV envelope glycoprotein E2 is a novel ligand of pDC RR, BDCA-2 and DCIR, and that this binding is responsible for IFN-I inhibition via the activation of the BCR-like pathway. Then we assayed to restore IFN-I in pDCs with crosslinked RR by targeting well-known kinases of BCR-like pathway, Syk and Mek. When inhibiting Syk, IFN-I was only partially restored by subliminal concentrations of Syk inhibitor; high concentrations of Syk inhibitor effectively blocked IFN-I production, suggesting involvement of Syk in the TLR7/9 pathway as it was already demonstrated in TLR activation in macrophages. When inhibiting MEK, the restoration of type I IFN was effective. The underlying mechanisms leading to the restoration are further explored. Pharmacological targeting of BCR-like signaling may constitute an attractive new approach to study mechanisms of modulation of pDC activation in pathophysiological conditions

Parmi les mécanismes de réparation de l'ADN, la réparation par excision de nucléotides (NER) est celui qui corrige la plus grande variété de dommages. Nous avons étudié l'effet de l'expression de deux kinases (p210BCR-ABL et PKCzeta) dans la modulation des capacités de réparation de l'ADN. La transfection de l'oncogène p210bcr-abl dans les cellules myéloi͏̈des stimule l'activité NER de façon strictement dépendante de son activité kinase. Inversement, l'expression de p210BCR-ABL dans une lignée lymphoi͏̈de réprime l'activité NER et sensibilise les cellules aux UVC de façon dépendante de son activité kinase. Le rôle de p210BCR-ABL dans la modulation de NER se situe au début du processus NER, avant le recrutement de XPB. L'expression ectopique de PKCzeta confère aux cellules myéloi͏̈des une résistance aux UVC, au cisplatine et au melphalan. L'activité NER est stimulée par la surexpression de PKCzeta qui active les deux voies alternes de NER en augmentant l'expression des complexes de reconnaissance. Les protéines CSA et CSB sont surexprimées par la stimulation de leur transcription via l'activation de Sp1, alors que le complexe XPC/hHR23B est surexprimé pour des raisons non encore élucidées mais les hypothèses de régulation transcriptionnelle et de phosphorylation directe semblent exclues. Parallèlement, PKCzeta interagit avec et phosphoryle le complexe de reconnaissance des mésappariements de l'ADN, hMutSalpha. Cette phosphorylation empêche sa dégradation par le protéasome et conduit à l'activation de la réparation des mésappariements. .
Cells and DNA are exposed to various endogenous or exogenous genotoxic insults. Cells dispose of six DNA repair mechanisms. Among these, the nucleotide excision repair, NER, corrects a large variety of damage. We focused on the impact of kinase expression, p210BCR-ABL and PKCzeta, in DNA repair activity modulation. P210bcr-abl oncogene transfection in myeloid cells increases NER activity in a kinase activity-dependant pathway. Inversely, p210BCR-ABL expression in a lymphoid cell line represses NER activity and sensitises cells to UVC in a kinase activity-dependant pathway. P210BCR-ABL seems to target the initial steps of the NER process, before XPB recruitment occurs. We also show that ectopic expression of PKCzeta confers cell resistance to UVC, cisplatin and melphalan. PKCzeta overexpression stimulates NER activity by increasing global genome repair and transcription-coupled repair detection complex levels. CSA and CSB proteins are overexpressed by Sp1-mediated transcriptional stimulation. Reasons for XPC/hHR23B overexpression were unable to be elucidated thought transcriptional and direct phosphorylation, however are excluded. PKCzeta interacts with, and phosphorylates, the mismatch detection complex, hMutSalpha. Its phosphorylation prohibits proteasome degradation and increases mismatch repair activity. .

Les protéines STAT5A et B sont des facteurs de transcription jouant un rôle important dans l'hématopoïèse normale et leucémique. Ce sont en effet des effecteurs essentiels d’oncogènes à activité tyrosines kinases, tels que BCR-ABL ou JAK2V617F responsables de la genèse d’hémopathies malignes. Ces oncogènes régulent la production de ROS (Reactive Oxygen Species) via l’activation de différentes voies de signalisation impliquées dans la prolifération et la survie cellulaire. Dans ce travail de thèse, nous montrons que l’activation oncogénique de STAT5, induite par BCR-ABL, favorise un stress oxydatif dans les cellules de Leucémie Myéloïde chronique (LMC), via la répression de l’expression des enzymes anti-oxydantes catalase et glutaredoxine-1 et la modulation potentielle de l’activité des NADPH oxydases. Nous montrons pour la première fois que l’effet pro-oxydant de STAT5 est régulé par la phosphorylation sur tyrosine de ces protéines et que les formes non phosphorylées et transcriptionnellement inactives exercent un effet anti-oxydant et protecteur contre le stress oxydatif, via des mécanismes non canoniques. Cette dualité de fonction est illustrée dans un modèle de co-culture de cellules de LMC et de cellules stromales médullaires, que nous avons développé dans le laboratoire afin de mimer le microenvironnement médullaire des cellules leucémiques. Dans ce modèle, nous montrons que le contact avec les cellules stromales permet d’inactiver STAT5 dans les cellules leucémiques et donc de promouvoir son activité anti-oxydante. Nous observons également un arrêt de prolifération et une entrée en phase G0 du cycle cellulaire des cellules leucémiques au contact des cellules stromales, ainsi qu’une résistance accrue de ces cellules à l’Imatinib, un inhibiteur de BCR-ABL. Ces données suggèrent un lien important entre activité anti-oxydante de STAT5, quiescence et chimio résistance des cellules leucémiques
The Signal Transducer and Activator of Transcription factors 5A and B are two closely related STAT family members that play a major role in normal and leukemic hematopoiesis. STAT5 proteins are frequently activated in hematopoietic neoplasms and are targets of various tyrosine kinase oncogenes such as BCR-ABL and JAK2V617F. Both oncogenes were shown to stimulate the production of intracellular ROS (Reactive Oxygen Species) in leukemic cells and evidences for a cross talk between STAT5 and ROS metabolism have recently emerged. Herein, we demonstrate that sustained activation of STAT5 induced by BCR-ABL promotes ROS production in Chronic Myeloid Leukemia (CML) cells by repressing expression of two antioxidants, catalase and glutaredoxin1 and by possible functional interactions with NADPH oxidase complexes. We also provide compelling evidences that tyrosine phosphorylation regulate the pro-oxidant activity of STAT5 and that non phosphorylated STAT5 displays antioxidant properties and protection against oxidative stress via non-genomic effects. This dual function of STAT5 is also illustrated in an in vitro microenvironment model that we develop in our laboratory to analyze interactions between bone marrow stromal cells and CML cells. Using these coculture experiments, we show that STAT5 phosphorylation was reduced and its antioxidant activity enhanced in leukemic cells in contact with stromal cells. We also demonstrate in this model that leukemic cells stopped dividing, entered a quiescent G0 state and became resistant to Imatinib, a BCR-ABL kinase inhibitor. Collectively, these findings suggest an important link between antioxidant activity of STAT5, quiescence and resistance to chemotherapeutic agents in leukemic cells

L’immunité humorale fournit à l’organisme des armes solubles et spécifiques permettant de combattre les infections et d’en conserver une mémoire immunologique. Les travaux de cette thèse ont porté sur l’étude de la régulation positive et négative de l’activation des lymphocytes B lors des réponses immunes humorales. En effet, les membres de la famille du TNF (Tumor Necrosis Factor) tels que le CD40L et BAFF, sont capables d'amplifier la prolifération et de renforcer la survie des cellules B activées par l’antigène. Inversement, le RFcIIB1 assure un rétro-contrôle négatif de l’activation des lymphocytes B. Tout d’abord, ce travail a permis de montrer que l’engagement unique du RFcIIB1 à la surface de lymphocytes B humains IgM+, sans co-agrégation avec le BCR (B-cell antigen receptor), active la phosphorylation du récepteur et permet le recrutement de la phosphatase SHIP1. Cette agrégation suffit à inhiber l’influx calcique et la prolifération des cellules B IgM+ de manière réversible sans induire d’apoptose. Ces résultats m’ont permis de suggérer que l’agrégation seule du RFcIIB1 pourrait réguler négativement l’activation des lymphocytes B humains naïfs IgM+ sans induire leur apoptose. Puis, en collaboration avec l’équipe du Dr. Srini Kaveri, nous avons montré que les anti-CD40 contenus dans les IVIg (Intavenous Immunoglobulin), utilisées en thérapie de remplacement chez les patients atteints de Déficit Immunitaire Commun Variable, induisent la prolifération et la sécrétion d’immunoglobulines par des cellules B issues de ces patients. Ces observations suggèrent que ces anticorps pourraient participer à l’efficacité des IVIg en compensant le défaut de signalisation via le CD40 observé chez ces patients. Enfin, en collaboration avec le Dr. Chris Mueller, cette étude a permis de mettre en évidence que les cellules CD14+ présentes dans le stroma tumoral des Lymphomes Diffus à Grandes Cellules B favorisent la survie et la prolifération des cellules B tumorales via la production de la molécule BAFF.

Dans le cadre de la recherche de nouvelles molécules permettant une meilleure vaccination des individus contre la tuberculose, mon étude consiste à mieux comprendre les voies de signalisation cellulaires dans la reconnaissance hôte-pathogène par l'analyse de la mise en place des réponses immunitaires innée et acquise dans des modèles murins déficients pour les récepteurs TLR impliqués dans la reconnaissance des mycobactéries (TLR2, TLR4, TLR6) ou la molécule adaptatrice MyD88 infectés par M. Bovis BCG. Des études in vitro sur les cellules dérivées des souris déficientes ont mis en évidence les effets agonistes ou antagonistes de certains composants moléculaires de la paroi du BCG pour les différents TLR. Les études in vivo, d'autre part, ont montré que la déficience en TLR2 ou TLR6 n'entraîne pas de phénotype majeur de la réponse immunitaire à l'infection à M. Bovis BCG. En revanche, l'absence de voie de signalisation MyD88 induit un défaut du contrôle de l'infection, avec une inflammation pulmonaire exacerbée.