No description available.

Loss of heterozygosity (LOH) is detectable in many forms of cancer including leukaemia. It contributes to tumorigenesis through the loss of one of the two alleles of one tumor suppressor gene at a given locus, caused by deletion or uniparental disomy (UPD). UPD can only be the result of homologous recombination. Little is known about the mechanisms of UPD and what connection this aberration has with the outcome of this disease. In this study, 146 patients with primary AML were analysed using a novel technique based on single nucleotide polymorphisms (SNPs). Leukaemic cells and healthy T-cells from each patient were obtained using FACS-Vantage cell sorting. In cases with very few sorted cells whole genome preamplification was done. Genome-wide SNP analysis was carried out according to the standard GeneChip Mapping Assay protocol (Affymetrix, USA) using the Human Mapping 10K Arrays. Moreover, the impact of the FLT3-ITD mutation on the homologous recombination using pmHPRT-DRGFP /pCbASce vectors system and yHA2x assay was investigated. Of 146 patients with normal karyotype LOH was found in 30 cases. The potential LOH regions, were confirmed by microsatellite analysis of short tandem repeat (STR) markers. In 21 of these cases STR-analysis of T-cells, representing the corresponding tumor-free material, confirmed the regions of partial UPD. This aberration affected different chromosomes, but most commonly chr. 2, 6, 11, 21, 13, and 7, and covered between 11.5 and 88 Mb. Interestingly, in 6 LOH cases, long stretches of homozygosity present at the same positions as in the healthy cells and in the blasts were found. The impact of this phenomenon is unknown. Additionally, chromosome losses were detected in 3 patients classified with normal karyotype according to current methods. These 9 cases were not included in the UPD positive group. No differences were observed regarding any clinical factors including age, WBC-counts and sex. The FAB M1 subtype was observed in 47.6% of the UPD positive patients, compared to only 19.2% of the UPD negative patients (P=0.04, n=146). In addition, no correlation between FLT3-ITD, MLL-PTD and NPM1 mutations in the UPD patients was found, but the data indicate that patients with UPD have a higher rate of treatment failure. Moreover, in this study the relationship between UPD and gene aberrations was able to be confirmed. In some cases, UPD found on chromosomes 21, 19 and 11 was correlated with mutations in the RUNX1, CEBPA and WT genes, respectively. Furthermore, AML cases with and without UPD showed different but specific gene expression profiles, revealing different expression levels for genes involved in double strand break repairs. Furthermore, it was found that different mutations could be responsible for the increase in efficiency of HR, such as FLT3-ITD or BCR-ABL. Moreover, cells with a FLT3-ITD mutation (without wt expression) rapidly increased the HR efficiency compared with heterozygous (FLT3-ITD/wt) cells. Preliminary results showed that the high repair efficiency was mainly dependent on the translocation of RAD51. In conclusion, SNP array technology allow the identification and mapping of LOH in AML patients with normal karyotype. The obtained data also point out the necessity of analysing tumour-free material to confirm the somatic origin of the alteration. Furthermore, the available results indicate that compared to patients without UPD, patients with UPD have a higher relapse rate, which might be used as a prognostic marker in the future. Also, it could be hypothesized that downregulation of RAD51 (for example by FLT3 inhibition) might be beneficial DNA damage occurs through the genotoxic agent by reducing the relapse risk of AML.

Die Erforschung von Mechanismen der malignen Transformation ermöglicht das Verständnis von zahlreichen Signalwegen in der Zelle. In dieser Arbeit wurden Mechanismen untersucht, in die die Proliferation und das Homing leukämischer Progenitorzellen involviert sind. Diese Ergebnisse wurden im Anschluss mit gesunden Kontrollen korreliert. Die Migration von Stammzellen ist ein wichtiger zellulärer Mechanismus in der hämatopoetischen Stammzell-Biologie und in der Leukämie-Forschung. CXCR4 und sein Ligand SDF-1 sind wichtige Regulatoren der Stammzell-Migration und des Homings. Sie beeinflussen physiologische, pathologische und zelluläre Migrationsprozesse, die unter anderem für die Vaskularisierung (Nagasawa, 2001), aber auch für die Metastasierung von Tumorzellen (Helbig et al., 2003) von zentraler Bedeutung sind. FLT3 mutierte AML-Zellen zeigen erhöhte CXCR4-Level und ein verbessertes Anwachsen den Zellen im Knochenmark nach Transplantation in NOD/SCID-Mäuse. Tierexperimentelle Daten deuten darauf hin, dass ein verstärktes Homing von leukämischen Zellen mit einer erhöhten Resistenz gegenüber Chemotherapie assoziiert ist. Möglicherweise ist dies eine der Hauptursachen für das Therapieversagen bei diesen Patienten. Das Ziel des Projektes, dem diese Arbeit zugrunde liegt, war es, Interaktionen zwischen FLT3-ITD und CXCR4 zu untersuchen und mögliche Auswirkungen dieser Interaktionen für Migration und Homing von Stammzellen zu ermitteln. Letztlich können diese Erkenntnisse sowohl zur Verbesserung der klinischen Stammzell-Transplantationen und zur Definition neuer Strategien zur Behandlung von Patienten mit akuter myeloischer Leukämie beitragen. Untersuchungsgegenstände dieser Arbeit waren zum einen die Gewinnung von Erkenntnissen über die Wirkung einer FLT3-ITD-Überexpression auf die Expression verschiedener Signalmoleküle und ihr möglicher Einfluss auf CXCR4/SDF-1 vermittelte Signalwege. Des Weiteren die Rolle der CXCR4/SDF-1-Achse und der Einfluss einer Mikroumgebung auf AML-Zellen. Zum anderen die Wirkung des CXCR4 Inhibitiors AMD3100 auf AML-Blasten sowie die Blockierung der CXCR4/SDF-1-Achse als mögliche Therapie gegen AML. Interne Tandemduplikation (ITD)-Mutationen des FLT3-Rezeptors sind mit einer hohen Inzidenz von Rückfällen bei akuter myeloischer Leukämie (AML) verbunden. Die Expression des CXCR4-Rezeptors in FLT3-ITD-positiven AML-Blasten ist mit schlechten Prognosen für die Patienten verbunden. Die Blockierung von CXCR4 führt zu einer Sensibilisierung von AML-Blasten gegenüber einer Chemotherapie. Im Rahmen dieser Arbeit wurden primäre Blasten von Patienten mit FLT3-ITD oder FLT3-wt-AML verwendet. Darüber hinaus wurden humane CD34+ hämatopoetische Vorläuferzellen (HSCs) bis zu 80% mit retroviralen Vektoren transduziert, die ein humanes FLT3-ITD-Transgen beinhalteten. Im Gegensatz zu früheren Daten von murinen Zellen wurde in dieser Arbeit gezeigt, dass eine Überexpression des FLT3-ITD-Transgens in humanen HSCs eine signifikant reduzierte Migration zu SDF-1-in vitro aufweist. Dies spiegelte sich außerdem in einem reduzierten Knochenmark-Homing in NOD/SCID-Mäusen wider. Ko-Kultivierungsexperimente von sowohl FLT3-ITD-positiven AML-Blasten als auch von FLT3-ITD-positiven HSCs auf Stromazellen des Knochenmarks führten zu einem signifikanten Proliferationsvorteil und zu erhöhten zeitigen CAFCs im Vergleich zu FLT3-wt-AML-Blasten bzw. zu kontrolltransduzierten HSCs. Die Zugabe des CXCR4-Inhibitors AMD3100 zeigte während der Ko-Kultur eine deutliche Reduktion der Proliferation und von CAFCs bei FLT3-ITD-positiven Zellen, aber nicht bei FLT3-wt-Blasten. Zusammenfassend liefert diese Studie den Beweis für eine Stroma-vermittelte Resistenz von FLT3-ITD-positiven HSCs und Blasten. Die Ergebnisse dieser Arbeit demonstrieren, dass die Hemmung von CXCR4 die zellulären Wechselwirkungen von Stromazellen und leukämischen Zellen behindert. Somit bestätigt sich eine funktionelle Bedeutung der CXCR4/SDF-1-Achse bei AML. Um die Kontrolle über leukämische Zellen und ihre Proliferation zu bekommen, könnte die Hemmung von CXCR4 eine neue therapeutische Strategie bei Patienten mit fortgeschrittener FLT3-ITD-positiver AML sein.

La duplication interne en tandem au sein du gène du Fms-like tyrosine kinase 3 (FLT3) est l’une des mutations les plus fréquemment observées dans les leucémies aiguës myéloblastiques (LAM). Elle est corrélée à un mauvais pronostic. Des inhibiteurs de tyrosine kinase anti-FLT3 (FLT3-ITK) sont en cours de développement mais les premiers essais cliniques ont été décevants. Les rémissions sont de courte durée, et si une clairance leucémique sanguine est observée, la LAM persiste au sein de la moelle osseuse. Dans ce travail, nous avons démontré que les cytokines activatrices de STAT5, telles que l’interleukine-3 et la thrombopoïétine, et les basses pressions en oxygène, telles que celles observées au sein de la niche hématopoïétique augmentent l’expression et l’activité du récepteur tyrosine kinase AXL qui protège les cellules de LAM FLT3-ITD de l’apoptose induite par le FLT3-ITK quizartinib (AC220). Nous avons démontré dans un modèle murin que les cellules de LAM FLT3-ITD « knock-down » pour AXL sont plus sensibles au quizartinib, et que cette différence se révèle spécifiquement dans un modèle de prise de greffe hématopoïétique. La combinaison de stratégies inhibitrices du FLT3-ITD et d’AXL permettra d’améliorer l’efficacité des FLT3-ITK en atteignant la fraction de cellules responsable des rechutes, nichée dans son microenvironnement. A l’issue, nous avons démontré que le gilteritinib (ASP2215), double FLT3/AXL-ITK est plus efficace que le quizartinib pour atteindre ces cellules leucémiques médullaires. Enfin, nous avons démontré que la combinaison d’un anticorps monoclonal anti-AXL avec un FLT3-ITK ou de la cytarabine était une stratégie thérapeutique prometteuse dans les LAM FLT3-ITD ou sauvage. / Internal tandem duplication in Fms-like tyrosine kinase 3 gene (FLT3-ITD) is the most frequent mutation observed in acute myeloid leukemia (AML), and correlates with poor prognosis. FLT3 tyrosine kinase inhibitors (FLT3-TKI) have been promising for therapeutic strategies but clinical trials have revealed rarely long-lasting remission with persistent leukemic cells present in the bone marrow. In this work, we show that the hematopoietic niche microenvironment protects FLT3-ITD AML cells from FLT3-TKI quizartinib (AC220) through convergent up-regulation of AXL expression and activity. Cytokine-dependent activation of STAT5 enhances AXL gene transcription and expression, while low O2 concentration up-regulates AXL protein levels. Moreover, cytokines such as thrombopoietin or interleukin-3 directly activate AXL. RNA interference-based inhibition of AXL expression in FLT3-ITD AML cells allowed a selective purge of leukemic cells within their microenvironment when combined with FLT3-TKI in immuno-compromised mice. Altogether, our data support a strategy combining FLT3-TKI and anti-AXL therapy to eradicate FLT3-ITD AML cells, including those protected by the hematopoietic niche. In such a setting, we performed a study to test the efficacy of gilteritinib (ASP2215) and we showed in vitro and in vivo that this dual FLT3/AXL-TKI is more efficient to eradicate leukemic cells in their microenvironment than quizartinib which is a more specific FLT3-TKI. Finally, we also studied an anti-AXL monoclonal antibody on primary AML cells and showed that its efficacy could be interesting with FLT3-TKI and cytarabine in both FLT3-wild type and FLT3-ITD AML.

Die Erforschung von Mechanismen der malignen Transformation ermöglicht das Verständnis von zahlreichen Signalwegen in der Zelle. In dieser Arbeit wurden Mechanismen untersucht, in die die Proliferation und das Homing leukämischer Progenitorzellen involviert sind. Diese Ergebnisse wurden im Anschluss mit gesunden Kontrollen korreliert. Die Migration von Stammzellen ist ein wichtiger zellulärer Mechanismus in der hämatopoetischen Stammzell-Biologie und in der Leukämie-Forschung. CXCR4 und sein Ligand SDF-1 sind wichtige Regulatoren der Stammzell-Migration und des Homings. Sie beeinflussen physiologische, pathologische und zelluläre Migrationsprozesse, die unter anderem für die Vaskularisierung (Nagasawa, 2001), aber auch für die Metastasierung von Tumorzellen (Helbig et al., 2003) von zentraler Bedeutung sind. FLT3 mutierte AML-Zellen zeigen erhöhte CXCR4-Level und ein verbessertes Anwachsen den Zellen im Knochenmark nach Transplantation in NOD/SCID-Mäuse. Tierexperimentelle Daten deuten darauf hin, dass ein verstärktes Homing von leukämischen Zellen mit einer erhöhten Resistenz gegenüber Chemotherapie assoziiert ist. Möglicherweise ist dies eine der Hauptursachen für das Therapieversagen bei diesen Patienten. Das Ziel des Projektes, dem diese Arbeit zugrunde liegt, war es, Interaktionen zwischen FLT3-ITD und CXCR4 zu untersuchen und mögliche Auswirkungen dieser Interaktionen für Migration und Homing von Stammzellen zu ermitteln. Letztlich können diese Erkenntnisse sowohl zur Verbesserung der klinischen Stammzell-Transplantationen und zur Definition neuer Strategien zur Behandlung von Patienten mit akuter myeloischer Leukämie beitragen. Untersuchungsgegenstände dieser Arbeit waren zum einen die Gewinnung von Erkenntnissen über die Wirkung einer FLT3-ITD-Überexpression auf die Expression verschiedener Signalmoleküle und ihr möglicher Einfluss auf CXCR4/SDF-1 vermittelte Signalwege. Des Weiteren die Rolle der CXCR4/SDF-1-Achse und der Einfluss einer Mikroumgebung auf AML-Zellen. Zum anderen die Wirkung des CXCR4 Inhibitiors AMD3100 auf AML-Blasten sowie die Blockierung der CXCR4/SDF-1-Achse als mögliche Therapie gegen AML. Interne Tandemduplikation (ITD)-Mutationen des FLT3-Rezeptors sind mit einer hohen Inzidenz von Rückfällen bei akuter myeloischer Leukämie (AML) verbunden. Die Expression des CXCR4-Rezeptors in FLT3-ITD-positiven AML-Blasten ist mit schlechten Prognosen für die Patienten verbunden. Die Blockierung von CXCR4 führt zu einer Sensibilisierung von AML-Blasten gegenüber einer Chemotherapie. Im Rahmen dieser Arbeit wurden primäre Blasten von Patienten mit FLT3-ITD oder FLT3-wt-AML verwendet. Darüber hinaus wurden humane CD34+ hämatopoetische Vorläuferzellen (HSCs) bis zu 80% mit retroviralen Vektoren transduziert, die ein humanes FLT3-ITD-Transgen beinhalteten. Im Gegensatz zu früheren Daten von murinen Zellen wurde in dieser Arbeit gezeigt, dass eine Überexpression des FLT3-ITD-Transgens in humanen HSCs eine signifikant reduzierte Migration zu SDF-1-in vitro aufweist. Dies spiegelte sich außerdem in einem reduzierten Knochenmark-Homing in NOD/SCID-Mäusen wider. Ko-Kultivierungsexperimente von sowohl FLT3-ITD-positiven AML-Blasten als auch von FLT3-ITD-positiven HSCs auf Stromazellen des Knochenmarks führten zu einem signifikanten Proliferationsvorteil und zu erhöhten zeitigen CAFCs im Vergleich zu FLT3-wt-AML-Blasten bzw. zu kontrolltransduzierten HSCs. Die Zugabe des CXCR4-Inhibitors AMD3100 zeigte während der Ko-Kultur eine deutliche Reduktion der Proliferation und von CAFCs bei FLT3-ITD-positiven Zellen, aber nicht bei FLT3-wt-Blasten. Zusammenfassend liefert diese Studie den Beweis für eine Stroma-vermittelte Resistenz von FLT3-ITD-positiven HSCs und Blasten. Die Ergebnisse dieser Arbeit demonstrieren, dass die Hemmung von CXCR4 die zellulären Wechselwirkungen von Stromazellen und leukämischen Zellen behindert. Somit bestätigt sich eine funktionelle Bedeutung der CXCR4/SDF-1-Achse bei AML. Um die Kontrolle über leukämische Zellen und ihre Proliferation zu bekommen, könnte die Hemmung von CXCR4 eine neue therapeutische Strategie bei Patienten mit fortgeschrittener FLT3-ITD-positiver AML sein.

Adoptive immunotherapy using chimeric antigen receptor (CAR)-modified T cells targeting CD19 has shown remarkable therapeutic efficacy against B cell leukemia and lymphoma, and provided proof of concept for therapeutic potential in other hematologic malignancies. Acute myeloid leukemia (AML) is an entity with an unmet medical need for effective and curative treatments. Therefore, there is a strong desire for development of potentially curative CAR-T cell immunotherapy for AML treatment. FMS-like tyrosine kinase 3 (FLT3) is a homodimeric transmembrane protein expressed uniformly by AML blasts. FLT3 plays a vital role in the survival of AML blasts and is a key driver of leukemia-genesis in AML cases with internal tandem duplication (FLT3ITD) and tyrosine kinase domain (TKD) mutations. These attributes suggest that FLT3 could be an excellent target for CAR-T cell immunotherapy. Here, we engineered human CD4+ and CD8+ T cells to express FLT3-specific CARs and demonstrate that they confer potent reactivity against AML cell lines and primary AML blasts that express either wild-type FLT3 or FLT3-ITD. Further, we show that FLT3 CAR-T cells exert potent antileukemia activity in xenograft models of AML and induce complete remissions. We also demonstrate that FLT3-expression on FLT3-ITD+ AML cells can be augmented by FLT3 inhibitors, which lead to increased recognition by CARs and improved efficacy of FLT3 CAR-T cells. We confirmed this principle with three different FLT3 inhibitors which are at distinct stages of clinical development i.e. Phase II/III clinical trial (crenolanib, quizartinib) and clinically approved (midostaurin). Further, we observed the strongest anti-leukemia activity of FLT3 CAR-T cells in combination with crenolanib in vivo. FLT3 is known to be expressed by normal hematopoietic stem and progenitor cells. We evaluated FLT3-expression on normal hematopoietic stem cells (HSCs) using flow cytometry and confirmed lower level of FLT3-expression on HSCs and progenitors compared to AML cells. As anticipated, we found that FLT3 CAR-T cells recognize normal HSCs in vitro and in vivo, and compromise normal hematopoiesis, suggesting that adoptive therapy with FLT3 CAR-T cells will require successive CAR-T cell depletion and allogeneic HSC transplantation (HSCT) to reconstitute the hematopoietic system. Moreover, an FLT3 inhibitor treatment does not increase FLT3-expression on HSCs. Accordingly, we demonstrate that the depletion of FLT3 CAR-T cells is possible with inducible Caspase 9 (iCasp9) safety switch. Collectively, our data establish FLT3 as a novel CAR target in AML with particular relevance in high-risk FLT3-ITD+ AML. Our data demonstrate that FLT3 CAR-T cells act synergistically with FLT3 inhibitors in FLT3-ITD+ AML. i.e. FLT3 inhibitors-induced upregulation of FLT3 in FLT3-ITD+ AML cells enhances their recognition and elimination by FLT3 CAR-T cells. Due to recognition of normal HSCs, the clinical use of FLT3 CART cells is likely restricted to a defined therapeutic window and must be followed by CART cell depletion and allogeneic HSCT for hematopoietic reconstitution. The data provide rational to use FLT3 CAR-T cells in combination with FLT3 inhibitors to augment the anti-leukemia efficacy of FLT3 CAR-T cells in high-risk FLT3-ITD+ AML patients, and to mitigate the risk of relapse with FLT3-negative AML variants, which could otherwise develop under therapeutic pressure. The data provide proof of concept for synergistic use of CAR-T cell immunotherapy and small molecule targeted therapy and encourage the clinical evaluation of this combination treatment in high-risk patients with FLT3-ITD+ AML. / Adoptive Immuntherapie, die Chimäre- Antigenrezeptor (CAR) –modifizierte, gegen CD19 gerichtet T-Zellen verwendet, hat eine bemerkenswerte therapeutische Wirksamkeit gegen B-Zell-Leukämien und -Lymphome und großes therapeutisches Potenzial für die Behandlung anderer hämatologischer Erkrankungen gezeigt. Die Akute Myeloische Leukämie (AML) ist hierbei eine Entität, für die es bisher an wirksamen und kurativen Therapien fehlt und für die die Entwicklung einer potentiell kurativen CAR-T-Zellimmuntherapie von großer Bedeutung ist. FMS-like tyrosine kinase 3 (FLT3) ist ein homodimeres Transmembranprotein, das von AML-Blasten uniform exprimiert wird. FLT3 spielt eine wichtige Rolle beim Überleben von AML-Blasten und ist ein Schlüsselfaktor in der Leukämie-Genese bei AML-Fällen mit interner Tandem-Duplikation (FLT3-ITD) und Tyrosinkinase-Domänen (TKD)-Mutationen. Diese Eigenschaften legen die Vermutung nahe, dass FLT3 ein ausgezeichnetes Target für die CAR-T-Zell-Immuntherapie darstellen könnte. Daher setzten wir dort an und modifizierten humane CD4+ und CD8+ T-Zellen, um FLT3-spezifische CARs zu exprimieren, und konnten nachweisen, dass diese eine starke Reaktivität gegen AML-Zelllinien und primäre AML-Blasten besitzen, die entweder den FLT3-Wildtyp oder FLT3-ITD exprimieren. Weiterhin konnten wir zeigen, dass FLT3 CAR-T-Zellen in AML-Xenograft-Modellen eine starke anti-Leukämie-Aktivität besitzen und vollständige Remissionen hervorrufen können. Zudem gelang der Nachweis, dass die FLT3-Expression auf FLT3-ITD+ AML-Zellen durch FLT3-Inhibitoren verstärkt werden kann, was zu einer erhöhten Erkennung durch die CARs und einer verbesserten Wirksamkeit von FLT3-CAR-T-Zellen führt. Wir konnten dieses Prinzip mit drei verschiedenen FLT3-Inhibitoren belegen, die sich in unterschiedlichen Stadien der klinischen Entwicklung befinden, d. h. aus einer Klinischen Phase II / III-Studie (Crenolanib, Quizartinib) und einem klinisch zugelassenen Inhibitor (Midostaurin). Darüber hinaus beobachteten wir die stärkste anti-Leukämie-Aktivität von FLT3 CAR-T-Zellen in einer Kombination mit Crenolanib in vivo. Es ist bekannt, dass FLT3 von normalen hämatopoetischen Stamm- und Vorläuferzellen exprimiert wird. Wir untersuchten die FLT3-Expression in normalen hämatopoetischen Stammzellen (HSCs) mittels Durchflusszytometrie und bestätigten im Vergleich zu AML-Zellen eine niedrigere FLT3-Expression auf HSCs und Vorläuferzellen. Wie erwartet, zeigte sich, dass FLT3 CAR-T-Zellen normale HSCs in vitro und in vivo erkennen und die normale Hämatopoese beeinträchtigen, was darauf hindeutet, dass eine adoptive Therapie mit FLT3 CAR-T-Zellen eine sukzessive CAR-T-Zell-Depletion und allogene HSC-Transplantation erfordert, um das hämatopoetische System wiederaufzubauen. Darüber hinaus erhöht die Behandlung mit einem FLT3-Inhibitor nicht die FLT3-Expression auf den HSCs. Dementsprechend konnten wir aufzeigen, dass die Depletion von FLT3 CAR-T Zellen mit einer induzierbaren Caspase 9 (iCasp9) als „Sicherheitsschalter“ möglich ist. Zusammenfassend etablieren unsere Daten FLT3 als ein neuartiges CAR-Target in der Behandlung von AML mit besonderer Relevanz für die Hochrisiko-FLT3-ITD+ AML. Unsere Daten zeigen, dass FLT3 CAR-T-Zellen synergistisch mit FLT3-Inhibitoren in FLT3-ITD+ AML wirken, d.h. eine FLT3-Inhibitoren-induzierte Hochregulation von FLT3 in FLT3-ITD+ AML-Zellen bewirkt und dies die Erkennung und Eliminierung durch FLT3-CAR-T-Zellen verstärkt. Durch ihre Eigenschaft der Erkennung von normalen HSCs ist die klinische Verwendung von FLT3 CAR-T-Zellen wahrscheinlich auf ein definiertes therapeutisches Fenster beschränkt und muss durch eine anschließende CAR-T-Zell-Depletion und eine allogene HSCT zur Rekonstitution des hämatopoetischen Systems ergänzt werden. In Anbetracht der Daten scheint es sinnvoll, FLT3-CAR-T-Zellen in Kombination mit FLT3-Inhibitoren zu verwenden, um die anti-leukämische Wirksamkeit von FLT3-CAR-T-Zellen bei Hochrisiko-FLT3-ITD+ AML-Patienten zu erhöhen und das Risiko eines Rückfalls mit FLT3-negativen AML-Varianten zu verringern, die sich sonst therapiebedingt entwickeln könnten. Die Daten stellen ein Proof-of-Concept für den synergistischen Einsatz von CAR-T-Zell-Immuntherapie und niedermolekularen Inhibitoren dar, der eine klinische Evaluation dieser Kombinationsbehandlung bei Hochrisikopatienten mit FLT3-ITD+ AML erstrebenswert macht.

Introduction: Notre laboratoire a précédemment établi que Hoxa9 accélérait l’apparition de leucémie de type B induite par E2A-PBX1. Une analyse par qRT-PCR a montré que les niveaux d’ARN de Flt3, une cible de Hoxa9, étaient 32 fois plus élevés dans les leucémies Hoxa9/E2A-PBX1 par rapport que dans les leucémies E2A-PBX1. Il est important de noter que l’expression aberrante de Flt3 est retrouvée dans les leucémies ALL de type B et les AML. De plus, l’activation constitutive de Flt3 est associée à un faible pronostic. Nous avons posé l’hypothèse que la maintenance/ré-initiation des leucémies de type pré-B induites par E2A-Pbx1 est associée à la présence du récepteur Flt3. Méthodes et Résultats: Premièrement, nous avons analysé par FACS la présence de Flt3 et mesuré l’expression de Flt3 par qRT-PCR des cellules E2A-PBX1 leucémiques pré-B. Nous avons montré que les cellules leucémiques E2A-PBX1 expriment l’ARNm du gène Flt3. Cependant, le récepteur n’était détectable à la surface cellulaire que dans des proportions variant de 0.3 à 28%. Deuxièmement, nous avons évalué le potentiel leucémique des fractions positive et négative pour Flt3. Toutes deux ont été capables de ré-initier la leucémie environ 20 jours après transplantation. Des analyses par FACS ont montré qu’une proportion de cellules leucémiques exprimaient Flt3, incluant même celles provenant de la fraction Flt3-. Troisièmement, une stratégie de perte de fonction de Flt3 par shARN a été mise en œuvre afin d’examiner le rôle de la voie de signalisation de Flt3 dans les cellules leucémiques E2A-PBX1. Pour ce faire, des cellules primaires leucémiques ont été infectées, soit par le shARN anti-Flt3 soit shARN contrôle, et transplantées dans des souris receveuses. Les cellules leucémiques contenant le shARN ont été capables de régénérer la leucémie. Cependant, une proportion des cellules exprimaient toujours Flt3, ce qui indique que l’efficacité des shARn n’était pas suffisante. Conclusion et Perspectives: Nos shARN ne sont pas suffisamment efficaces sur les cellules leucémiques choisies. De ce fait, nous proposons d’utiliser des cellules leucémiques moins agressives tout en réalisant le même set-up expérimental. Des transplantations dans des receveurs KO Flt3-/- seraient également requises afin de réellement étudier l’impact de la voie de signalisation Flt3 dans la ré-initiation leucémique. / Introduction: Previous work in the laboratory have established that Hoxa9 accelerated the onset of E2A-PBX1 induced B cell leukaemia. qRT-PCR analysis showed that RNA levels of HOXA9 target Flt3 was 32-fold increased in Hoxa9/E2A-PBX1 compared to E2A-PBX1 leukaemia. It is important to note that aberrant expression of Flt3 is found in both B-ALL and AML. Moreover, constitutive activation of Flt3 is associated with a poor prognosis. We hypothesized that the acceleration of E2A-PBX1 B-ALL by Hoxa9 is caused through increased Flt3 signalling. Methods and Results: First, to evaluate whether Flt3 signalling is functionally relevant for E2A-PBX1 induced leukaemia, Flt3 expression was analysed by FACS and qRT-PCR. So far, we showed that E2A-PBX1 B-ALL express FLT3 but the receptor was detected on a variable proportion of the cells, ranging from 0.3-28 %. Secondly, we evaluated the leukemic potential of Flt3 positive and negative fractions. Both reinitiate leukaemia around 20 days post-transplantation. Thirdly, a shRNA mediated knockdown strategy for Flt3 has been applied to test the relevance of Flt3 signalling on E2A-PBX1 leukemic cells. To test this, primary leukaemic cells were infected, either with the shRNA anti-Flt3 or the shRNA control, and transplanted into recipient mice. Unexpectedly, no difference was observed between the two groups of mice. Conclusion and Relevance: Our shFLT3 is not efficient enough on the chosen leukemic cells. Therefore, we propose to apply the same set-up to a less aggressive leukaemia. Moreover, transplanting cells in Flt3-/- KO mice is required to really assess the impact of Flt3 signalling.

Le syndrome de Gougerot-Sjögren (SGS) est une épithélite auto-immune caractérisée par des lésions des glandes exocrines et manifestations systémiques. Une des complications majeures est la survenue chez 5% des malades, d’un lymphome non-hodgkininen (NHL). La contribution majeure des lymphocytes B (LB) a récemment été démontrée. Dans ce travail, nous avons voulu aborder des sujets cliniques et fondamentaux concernant le rôle des LB dans le SGS. Dans un premier temps, nous avons démontré que des LB mémoires sont visibles dans des infiltrats des échantillons de la peau et sa présence peut aider au diagnostic. Dans un deuxième temps, nous avons démontré que la cytokine FLT3-L augmentée (une cytokine impliquée dans l’ontogenèse des LB et lympho-prolifération) est associée à une distribution anormale des LB dans les malades. En plus, le rôle prolifératif de FLT3-L sur les LB pourrait expliquer l’évolution vers le NHL. Dans un troisième temps, nous avons étudié une autre cytokine dérégulée dans le SGS (la cytokine BAFF) et nous avons confirmé le rôle d’un nouveau variant de BAFF produit par l’épissage alternatif de l’exon 4 (∆4BAFF) comme un facteur de transcription de son propre gène. Ce nouveau variant est beaucoup plus exprimé au cours des maladies autoimmunes, et son expression est contrôlée par l’interferon gamma et la protéine SC35. Tous ces données montrent pour la première fois, un nouveau concept à savoir la possibilité pour une cytokine d’être régulée par un variant provenant de l’épissage alternatif de son propre gène. Ensemble, ces résultats montrent le rôle des cytokines impliquées dans l’ontogenèse et la survie des LB, dans la physiopathologie du SGS. / Primary Sjögren’s Syndrome (pSS) is a systemic autoimmune disease characterized by sicca symptoms and a broad variety of systemic manifestations. The most severe complication of the disease is the development of non-Hodgkin’s lymphoma (NHL) in 5% of patients. Recent evidence indicates a major contribution of B cells. In this work, we developed clinical and basic research subjects, related to the role of B-cell in the pathogenesis of pSS. In the first section, we showed that memory B-cell infiltrates are present in pSS and may be used as an additional diagnostic and follow-up tool. In the second section, we showed that high serum levels of the cytokine called FLT3-L (a cytokine implicated in B-cell ontogenesis and lymphoproliferation) are associated with abnormal B-cell distribution, characteristic of pSS; and disease clinical activity. In addition, this cytokine may explain the development of lymphoma. In the third section, we demonstrated that ∆4BAFF (a new variant of BAFF, due to the alternative splicing of exon 4) is a transcription factor of its own gene. Interestingly, this new variant is mainly detected in autoimmune diseases and its expression is regulated by IFN-y and SC35 protein (one of the proteins implicated in the splicing machinery). This finding provides an expanded conceptual view of BAFF gene regulation in autoimmune diseases, and contributes to a better understanding of the mechanisms involved in BAFF up-regulation in autoimmunity. Collectively, these results are of clinical and fundamental basic interest in pSS, in the diagnostic, physiopathology and therapeutic contexts.

Aberrant subcellular localization of mutant transmembrane receptors is increasingly acknowledged as a possible mechanism for an altered signaling quality leading to transformation. There is evidence that mutated receptor tyrosine kinases of subclass III, for example the platelet-derived growth factor receptor (PDGFR) and KIT-protein, are aberrantly localized in human cancers. In order to further analyze this phenomenon, we investigated the localization of FLT3, a subclass III receptor tyrosine kinase frequently mutated in leukemia. By immunofluorescence staining and confocal laser scanning microscopy we found that in retrovirally transduced COS7 cells, wild type FLT3 receptor protein is localized primarily at the cell surface. In contrast, a mutant FLT3 receptor protein with an internal tandem duplication (ITD) accumulates in a perinuclear region and is not detectable at the plasma membrane. Surprisingly, and in contrast to previously published data, intracellular FLT3-ITD accumulation could neither be detected in the endoplasmic reticulum (ER) nor in the Golgi apparatus. Furthermore, transient overexpression per se leads to accumulation of wild type FLT3 receptor protein in the ER in addition to surface localization, probably due to inefficient intracellular transport by the overloaded sorting machinery of the secretory pathway. Based on our data and the immature glycosylation pattern of FLT3-ITD, we speculate that the mutant protein resides most probably in an unidentified compartment of the secretory pathway between the ER and the Golgi apparatus. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Aberrant subcellular localization of mutant transmembrane receptors is increasingly acknowledged as a possible mechanism for an altered signaling quality leading to transformation. There is evidence that mutated receptor tyrosine kinases of subclass III, for example the platelet-derived growth factor receptor (PDGFR) and KIT-protein, are aberrantly localized in human cancers. In order to further analyze this phenomenon, we investigated the localization of FLT3, a subclass III receptor tyrosine kinase frequently mutated in leukemia. By immunofluorescence staining and confocal laser scanning microscopy we found that in retrovirally transduced COS7 cells, wild type FLT3 receptor protein is localized primarily at the cell surface. In contrast, a mutant FLT3 receptor protein with an internal tandem duplication (ITD) accumulates in a perinuclear region and is not detectable at the plasma membrane. Surprisingly, and in contrast to previously published data, intracellular FLT3-ITD accumulation could neither be detected in the endoplasmic reticulum (ER) nor in the Golgi apparatus. Furthermore, transient overexpression per se leads to accumulation of wild type FLT3 receptor protein in the ER in addition to surface localization, probably due to inefficient intracellular transport by the overloaded sorting machinery of the secretory pathway. Based on our data and the immature glycosylation pattern of FLT3-ITD, we speculate that the mutant protein resides most probably in an unidentified compartment of the secretory pathway between the ER and the Golgi apparatus. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.