Le développement d’un lymphome gastrique du MALT (LGM) émane d’un processus inflammatoire chronique initié par Helicobacter pylori.A partir du matériel issu d’un modèle animal de LGM, préalablement développé au laboratoire, basé sur des infections chez des souris thymectomisées à la naissance, la réponse inflammatoire gastrique favorable à l’émergence de LGM a été étudiée. Une dérégulation de cytokines et chimiokines au stade LGM a été identifiée permettant de recruter, faire proliférer et faire émerger des infiltrats lymphoïdes. La susceptibilité des souris thymectomisées à développer des lymphomes n’est pas liée à un déficit en lymphocytes T régulateurs. Cinq microARNs ont été retrouvés dérégulés au stade lymphome agissant probablement en synergie pour favoriser la prolifération lymphocytaire en particulier via un mécanisme anti-apoptotique. Enfin, nous décrivons un modèle original de LGM basé sur l’utilisation de souris C57BL6 exprimant la chimiokine APRIL humaine au niveau des lymphocytes T infectées par des espèces du genre Helicobacter. Ce modèle est prometteur pour une meilleure compréhension de la lymphomagénèse gastrique. / The development of gastric MALT lymphoma (GML) originates from a chronic inflammatory process initiated by Helicobacter pylori.The gastric inflammatory response was investigated in a mouse model of GML previously described by the laboratory using BALB/c mice thymectomized at day 3 post-birth and infected by H. pylori. A deregulation of numerous cytokines and chemokines at GML stage was identified which explained the recruitment, proliferation and emergence of lymphoid infiltrates. The susceptibility of thymectomized mice to develop lymphoma was not linked to a deficiency in regulatory T cells. A deregulation of 5 microRNAs was observed at lymphoma stage. These microRNAs may be involved in cell survival and lymphocyte proliferation and act in synergy to promote the development of GML. Finally, we described an original model of GML based on infection by Helicobacter species of transgenic C57BL6 mice expressing the human form of the cytokine APRIL in T cells. This model is promising for a better understanding of gastric lymphomagenesis.

La délétion du chromosome 7q est l'anomalie cytogénétique la plus caractéristique du lymphome de la zone marginale splénique (LZMS). Une étude par hybridation génomique comparative de haute résolution a été conduite sur une série de 27 échantillons de LZMS afin de détecter des micro-remaniements du chromosome 7q. Une région commune de délétion (RCD) de 10,6 Mb a été délimitée sur le chromosome 7q. De plus, une microdélétion somatique du gène AHCYL2 (S-adenosyl-homocystéine hydrolase-like 2) a été détectée au sein de la RCD, définissant la plus petite RCD connue sur le chromosome 7q32 dans le SMZL et l'anomalie la plus fréquente de notre série (10/27, 37%). Bien que le séquençage du gène AHCYL2 n'a pas mis en évidence de mutation somatique, la délétion monoallélique du gène AHCYL2 est corrélée à la sous-expression de transcrits du gène AHCYL2 indiquant une haplo-insuffisance. La fonction précise de AHCYL2 reste inconnue, mais certaines données suggèrent que les protéines de type AHCYL peuvent réguler l'activité de l'enzyme AHCY (Sadénosyl- homocystéine hydrolase) et par conséquent affecter les mécanismes de transméthylation. En outre, nous avons identifié, pour la première fois dans le LZMS, une mutation R882H du gène DNMT3A (1/27, 3,7%) impliqué également dans les processus de méthylation. Ces résultats suggèrent que la dérégulation des voies métaboliques impliquées dans la méthylation peut jouer un rôle crucial dans la pathogenèse du LZMS / The chromosome 7q deletion is the most characteristic alteration in splenic marginal zone lymphoma (SMZL). High-resolution genome-focused approach was performed on 27 SMZL samples to identify submicroscopic genetic alterations on chromosome 7q. A 10.6 Mb-length common deleted region (CDR) of chromosome 7q was precisely delineated and a somatic microdeletion of the S-adenosyl-homocysteine hydrolase-like 2 (AHCYL2) gene was further detected within the CDR, defining the most frequent finding in this series (10/27, 37%) and the smallest CDR on chromosome 7q32. Although the sequencing of AHCYL2 gene did not show any evidence of somatic mutation, the monoallelic AHCYL2 gene deletion was directly correlated with underexpression of AHCYL2 transcripts, indicating a typical pattern of haploinsufficiency. The precise role of AHCYL2 remains unknown, but some data suggest that the AHCY-like proteins may regulate the activity of AHCY (S adenosylhomocysteine hydrolase) and consequently may affect the methylation metabolism. In addition, we report on a DNMT3A-R882H mutation (1/27, 3.7%) for the first time in SMZL. These findings suggest that methylation pathway dysfunction may play a crucial role in the pathogenesis of SMZL

Le virus HTLV-1 (Human T-cell Leukemia Virus Type 1) est l’agent étiologique de la Leucémie T de l’adulte (ATL) qui est caractérisée par la prolifération de cellules T CD4+ activées. L’absence de modèle animal fiable reproduisant la leucémogénèse associée à l’infection a ralenti la compréhension des étapes précoces du processus leucémogène et le développement de stratégies thérapeutiques efficaces. Récemment l’amélioration des modèles de souris humanisées a permis la reconstitution d’un système immunitaire humain dans des souris. L’injection de cellules souches hématopoïétiques purifiées à partir de sang de cordon humain dans des souris nouveau-nées de la lignée Rag2-/-γc-/- conduit à la formation de novo de cellules dendritiques, B et T humaines. Ces dernières étant la cible de l’infection par HTLV-1, nous avons infecté des souris humanisées avec des cellules productrices de HTLV-1. Cette inoculation conduit à l’infection stable des cellules humaines dans la souris humanisée et la formation de lymphome ou de leucémie à cellules T humaines activées. Cette infection altère le développement des cellules T dans le thymus conduisant à un phénotype plus mature des thymocytes. Ce modèle animal reproduisant l’infection et la pathogénèse associée nous a permis de suivre l’évolution de la clonalité du virus au sein des différents organes lymphoïdes. Basées sur ces observations, des tests préliminaires ont permis d’étudier une nouvelle approche thérapeutique potentiellement applicable en clinique humaine. Ce travail nous a également permis d’affiner le protocole conduisant à l’humanisation des souris afin d’obtenir une meilleure reconstitution humaine dans ce modèle. / Human T-cell Leukemia Virus type 1 (HTLV-1) is the etiologic agent of the Adult T-cell Leukemia (ATL), an aggressive lymphoproliferation of activated CD4+ T cells. The lack of a reliable small animal model to reproduce in vivo the leukemogenic process associated with HTLV-1 infection has impaired the understanding of the early stages of this process as well as the discovery of effective therapeutic approaches. Recently, improvement in the models of humanized mouse models were achieved allowing the development of a human immune system in mice. Injection of human hematopoietic stem and progenitors cells purified from cord blood into Balb/c Rag2-/-γc-/- newborns allows the de novo production of human dendritic, B and T cells. We infected humanized mice with HTLV-1 producing cell lines resulting in infection of human cells within the mice and the development of lymphomas and leukemias. This infection also results in the alteration of the T-cell development within the thymus pushing the thymocytes toward a more mature phenotype. This small animal model recapitulating in vivo the HTLV-1 infection and its associated pathogenesis gave us the opportunity to study the evolution of the clonality of the virus among human cells in different lymphoid organs. Based on these observations, preliminary results on the use of a new therapeutic approach were obtained. We finally tried to adjust the humanization protocol in order to obtain better engraftment in this model.

Les LPSNC représentent une localisation rare des lymphomes B diffus à grandes cellules (LBDGC), d’immunophénotype post-GC, dont la tumorigenèse reste mal connue.Notre objectif était de caractériser les altérations moléculaires des LPSNC à l’aide de techniques d’analyse haut débit.Notre projet a montré comme principaux résultats : 1/ la haute fréquence de mutations touchant des gènes impliqués dans la voie de signalisation BCR/TLR/NF-κB, en particulier MYD88, CD79B et TBL1XR1 ; 2/ des déséquilibres chromosomiques récurrents, en particulier la perte du 6q22 et du 6p (locus HLA) ; 3/ des mutations du promoteur de TERT et 4/ des transcrits de fusions ETV6-IGH.Plusieurs altérations semblent être des biomarqueurs pronostiques (i.e perte du 6q22 et délétions homozygotes de CDKN2A), prédictifs de réponse au traitement ou des cibles prometteuses pour des thérapies innovantes.En conclusion, il existe une grande similitude entre le profil moléculaire des LPSNC et celui des LBDGC extra-cérébraux avec néanmoins quelques spécificités. Les LPSNC peuvent résulter d’une tumorigenèse propre mais aussi de son microenvironnement singulier. / PCNSL represent a rare extranodal diffuse large B cell lymphoma (DLBCL) with a post-GC phenotype whose tumorigenesis is still poorly unknown.Our objective was to characterize the molecular genetic alterations of PCNSL using high throughput technologies.Results: We demonstrated 1/ a high incidence of somatic mutations in genes involved in the BCR/TLR/NF-κB pathway, especially MYD88, CD79B and TBL1XR1; 2/ recurrent chromosome imbalances such as 6q22 loss and 6q (HLA locus) homozygous deletions; 3/ TERT promoter mutations and 4/ gene fusions such as ETV6-IGH. Several alterations are associated with a prognostic impact (6q22 loss and CDKN2A homozygous deletions) or are promising targets for novel therapies.To conclude, PCNSL and extracerebral DLBCL share many similarities in terms of molecular genetic profile despite some specificities. PCNSL may result from a specific tumorigenesis but also from its peculiar microenvironment.

Le glycolipide Gb3/CD77 qui est fortement exprimé en surface des cellules de lymphome de Burkitt (LB) est le récepteur d’une toxine bactérienne la Vérotoxine-1 (VT-1). Notre équipe a montré précédemment que, dans les cellules de LB, la VT-1 induit une cascade apoptotique mettant en jeu les caspases et la mitochondrie. Mon travail a consisté à poursuivre l’analyse des bases moléculaires de ce processus, notamment en m’intéressant au rôle de la protéine pro-apoptotique Bid. Bid est un membre de la famille Bcl-2 qui est clivé par la caspase-8 au cours de l’apoptose et dont la forme tronquée (t-Bid) se relocalise à la mitochondrie. Grâce à l’utilisation de clones cellulaires de LB où Bid a été inhibée puis réexprimée sous forme non clivable et d’un inhibiteur de la caspase-8, nous avons montré que lors de l’apoptose induite par la VT1 : 1) la protéine entière Bid (full-length Bid ou FL-Bid) contrôle l’activation de protéines pro-apoptotiques Bax et de Bak ; 2) t-Bid et FL-Bid sont, toutes les deux, impliquées dans la libération des protéines pro-apoptotiques (cytochrome c et Smac/DIABLO) de l’espace intermembranaire de la mitochondrie vers le cytosol ; 3) FL-Bid contrôle l’homodimérisation de Bax et de Bak qui contribuerait à la libération initiale du cytochrome c et de Smac/DIABLO alors que t-Bid est nécessaire à l’hétérodimérisation de Bax et Bak qui permettrait l’amplification de cette libération. L’ensemble de ces résultats montre donc une coopération fonctionnelle entre Bax et Bak au cours de l’apoptose induite par la VT-1 et surtout met en évidence que l’activation de la voie caspase-8/t-Bid n’est absolument pas requise pour initier la mort cellulaire.Gb3/CD77 est aussi exprimé à la surface de certains lymphocytes B normaux, où il constitue un marqueur de différenciation mais sa fonction endogène reste encore indéterminée. Une deuxième partie de mon travail a consisté à essayer d’identifier le ligand physiologique de Gb3/CD77 pour comprendre son rôle biologique. Grâce à une analyse en spectrométrie de masse, nous avons identifié deux protéines potentiellement partenaires de Gb3/CD77 : la galectine-7 et la protéine S100A11. / The Gb3/CD77 glycolipid, which is strongly expressed in Burkitt's lymphoma (BL) cells, is a receptor for the bacterial toxin Verotoxin-1 (VT-1). Previously, our group has shown that VT-1 induces an apoptotic pathway in BL cells which is dependent on caspases and mitochondria. Here, we provide new insights into this pathway. A pro-apoptotic member in the Bcl-2 family, Bid is cleaved by caspase-8 and its truncated form t-Bid is translocated to mitochondria. Using LB cell clones where Bid was inhibited prior to being reexpressed as a non-cleavable mutated form (BID D59A) and a caspase-8 inhibitor to explore VT-1-induced apoptosis, we showed that 1) the full length Bid (FL-Bid) controls the activation of pro-apoptotic proteins Bax and Bak; 2) Both t-Bid and FL-Bid are involved in the release of pro-apoptotic proteins (cytochrome c and Smac/DIABLO) from the mitochondrial intermembrane space to the cytosol; 3) FL-Bid controls the homo-oligomerization of both Bax and Bak, likely contributing to the initial release of cytochrome c and Smac/DIABLO while t-Bid is needed for their hetero-oligomerization followed by amplification of the release. Together, these results reveal a functional cooperation between Bax and Bak during VT-1-induced apoptosis and, most importantly, that activation of caspase-8 and t-Bid is not required to induce the onset of cell death. Gb3/CD77 is also expressed in a proportion of normal B-lymphocytes where it constitutes a differentiation marker but whose function remains uncharacterized. In an effort to look for physiological ligands, we have used a biochemical approach followed by mass spectrometry analysis. Two proteins have been identified as potentially Gb3/CD77 partners, namely galectin-7 and protein S100A11.

c-MYC est un proto-oncogène surexprimé dans les lymphomes de Burkitt et une cible importante pour le traitement de ces maladies. La protéine à domaine BTB/POZ MIZ-1 est un partenaire direct de la protéine c-MYC. En effet, c-MYC via son structure hélice-boucle-hélice se lie précisément à la séquence entre le 12e et 13e doigt de zinc de MIZ-1. Notre groupe a démontré que l’expression de la protéine MIZ-1 tronquée de son domaine POZ (MIZ-1ΔPOZ) peut ralentir la lymphomagenèse. Pourtant, l’interaction directe entre c-MYC et MIZ-1 n’est pas affectée par la délétion du domaine POZ de MIZ-1. Ceci suggère que MIZ-1 est important pour l’activité oncogénique de c-MYC. Il a été observé que l’expression de MIZ-1ΔPOZ diminue le nombre de cellules B pré-tumorales dans les modèles murins de lymphomes Eμ-Myc et Igλ-Myc. De plus, les niveaux protéiques très élevés de c-MYC dans les cellules B Eμ-Myc sont diminués lorsque MIZ-1ΔPOZ est exprimé. Toutefois, l’activité du protéasome ne semble pas être responsable de la diminution de c-MYC. Une analyse des interactions protéiques de MIZ-1 par BioID effectuée par notre groupe a montré que MIZ-1 et MIZ-1ΔPOZ interagissent avec PP1ɣ, TOX4 et PNUTS, trois protéines du complexe PTW/PP1 qui est un complexe transcriptionnel dont c-MYC fait partie. Des résultats de co-IP confirment cette interaction ce qui suggère que MIZ-1 pourrait influencer l’activité de ce complexe. De plus, une lignée cellulaire dans laquelle MIZ-1ΔPOZ est exprimé a été établie ce qui permettra d’approfondir l’étude des interactions protéiques de MIZ-1 avec le complexe PTW/PP1 et d’étudier l’effet de MIZ-1ΔPOZ sur l’activité transcriptionelle de ce complexe. Une meilleure compréhension du mécanisme d’action de MIZ-1 sur c-MYC permettra de mieux comprendre son rôle dans un contexte pathologique, ce qui pourrait permettre le design de nouvelles approches thérapeutiques. / c-MYC is a proto-oncogene overexpressed in Burkitt's lymphoma and an important target for the treatment of these diseases. The BTB/POZ domain protein MIZ-1 is direct a partner of c- MYC. Indeed, c-MYC via its helix-loop-helix structure binds precisely to the sequence between the 12th and 13th zinc finger of MIZ-1. We demonstrated that expression of MIZ-1 that lacks its POZ domain (MIZ-1ΔPOZ) can impair lymphomagenesis. However, the direct interaction between c-MYC and MIZ-1 is not affected by the deletion of the MIZ-1 POZ domain. This suggests that MIZ-1 is important for the oncogenic activity of c-MYC. We observed that expression of MIZ-1ΔPOZ decreases the number of pre-tumor B cells in lymphomas mouse models such as Eμ-Myc and Igλ-Myc. The high c-MYC protein levels observed in Eμ-Myc B cells are decreased when MIZ-1ΔPOZ is expressed. However, proteasome activity does not seem to be responsible for the decrease of c-MYC. After the analysis of MIZ-1 protein interactions by BioID, our group found that MIZ-1 and MIZ-1ΔPOZ interact with PP1ɣ, TOX4 and PNUTS, three proteins of the PTW/PP1 complex which also interact with c-MYC. Co-IP results confirmed these interactions suggesting that MIZ-1 could influence the activity of this complex. In addition, a MIZ- 1ΔPOZ cell line was established which will allow further studies of MIZ-1ΔPOZ protein interactions with the PTW/PP1 complex as well as its effect on the transcriptional activity of this complex. A better characterization of the mechanism of action of MIZ-1 on c-MYC will lead to a better understanding of its role in a pathological context, which could be the basis of new therapeutic approaches.

Zelluläre Seneszenz beschreibt einen terminalen Zellzyklus-Arrest. Nach zellulärem Stress u. a. durch aktivierte Onkogene oder DNA-schädigende Chemotherapie wird Seneszenz induziert und kann so zur Tumorsuppression bzw. zum Behandlungserfolg beitragen. Vor kurzem wurde gezeigt, dass der Transkriptionsfaktor NF-kappaB – welcher bisher vor allem durch seine onkogenen Funktionen mit Krebs in Verbindung gebracht wurde - bei der Seneszenz-assoziierten Zytokinausschüttung mitwirkt und den seneszenzten Phänotyp möglicherweise sogar verstärkt, wodurch NF-kappaB potentiell eine tumorsuppressive Rolle zukäme. Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung des NF-kappaB-Signalweges in Seneszenz und Therapie. In der vorliegenden Arbeit zeige ich die deutliche Aktivierung von NF-kappaB nach Therapie-induzierter Seneszenz (therapy-induced senescence, TIS) und erhöhte Expression NF-kappaB-regulierter Zytokine. TIS ist vor allem in vivo mit starker Aktivität des NF-kappaB-Signalweges assoziiert und von selbiger abhängig. Primäre Eµ-myc-transgene Mauslymphome wurden nach ihrer endogenen NF-kappaB-Aktivität klassifiziert bzw. mit inhibierenden und aktivierenden NF-kappaB-Konstrukten modifiziert, welche auch in diffusen großzelligen B-Zell Lymphomen (diffuse large B-cell lymphoma, DLBCL) als natürlich vorkommende Mutationen gefunden wurden. Über einen neuartigen „Cross-Species“-Vergleich wurden Bcl2-hochexprimierende Keimzentrums-B-Zell-DLBCL (germinal center B-cell type, GCB) als klinisch relevante Gruppe identifiziert, welche nach NF-kappaB-Hyperaktivierung signifikant besser auf Therapie ansprach. Diese Ergebnisse zeigen eine kontextspezifische, d. h. von „onkogenen Netzwerken“ abhängige Rolle des NF-kappaB Signalweges unter Chemotherapie. Diese Information könnte für künftige klinische Studien bedeutsam sein, da sie Bedingungen aufzeigt, unter denen NF-kappaB als Vermittler einer erwünschten Therapie-induzierten Seneszenzantwort eher nicht inhibiert werden sollte. / Cellular senescence is a terminal cell-cycle arrest program that is executed in response to cellular stresses, such as activated oncogenes or DNA-damaging anti-cancer chemotherapy, where it serves as a tumor-suppressive mechanism or contributes to treatment outcome, respectively. Recently, transcription factor NF-kappaB which has long been linked to cancer development primarily through its oncogenic functions, has been postulated to participate in a senescence-associated and possibly senescence-reinforcing cytokine response, thereby suggesting a tumor-restraining role for NF-kappaB. The aim of my PhD project was to understand the role of the NF-kappaB pathway in senescence and cancer treatment outcome. In this thesis, I show markedly elevated NF-kappaB activity upon therapy-induced senescence (TIS), associated with strong upregulation of NF-kappaB-controlled cytokines. TIS is associated with and depends on hyper-activated NF-kappaB signaling. By characterization and genetic engineering of primary mouse lymphomas according to distinct NF-kappaB-related oncogenic networks reminiscent of diffuse large B-cell lymphoma (DLBCL) subtypes, Bcl2-overexpressing germinal center B-cell-like (GCB) DLBCL were identified as a clinically relevant subgroup with significantly superior outcome when NF-kappaB is hyperactive. These results demonstrate the context-dependent role of NF-kappaB signaling in cancer therapy and unveil oncogenic scenarios in which NF-kappaB hyperactivity unexpectedly accounts for superior long-term outcome to therapy. This finding has significant ramifications for future clinical trials that aim at inhibiting NF-kappaB activity based on the assumption of its detrimental impact on treatment outcome.

Wachstumsfaktor bedingte Aktivierung des PI3K/Akt/mTOR Signalweg wirkt positiv auf Vermehrung und Überleben. Konstitutive Aktivierung des Signalweges in NHL ist jedoch an Tumorprogression und Therapieresistenz beteiligt. Am Zelllinienmodell wurden zwei mögliche Therapiestrategien der PI3K/Akt/mTOR Inhibition erprobt, PI3K Inhibition mit BKM120 und horizontale Kombination von Zytostatika mit PI3K/Akt/mTOR Inhibitoren Erstens, BKM120 hat Antitumoraktivität in NHL und induziert Zelltod. Auf molekularer Ebene führt BKM120 vermittelte Dephosphorylierung von CDK1 an Y15 zur Aktivierung des M-Phase Komplex CDK1/Zyklin B und Eintritt in die Mitose. Parallel erlaubt die Degradation von Zyklin A und Hochregulation von Zyklin B Progression bis zur Metaphase, hemmt jedoch die Transition in die Anaphase. Anhaltender Metaphasearrest bewirkt programmierten Zelltod über den intrinsischen Signalweg der Apoptose durch Hochregulation der BH3-onlys Puma und Hrk, Aktivierung von Bax/Bak und proteolytische Spaltung von Caspase 9. Verlust von Bax/Bak oder Caspase Inhibition schützt vor BKM120 vermitteltem Zelltod. Bax/Bak defiziente Zellen, welche zusätzlich p53 Mutationen aufweisen, werden polyploid. Die Polyploidie ist ATM-MEK1/2 abhängig und kann mit Caffeine oder U0126blockiert werden. Zur Vermeidung von Polyploidie bedingter Tumorprogression, sollte BKM120 nur in Verbindung mit MAPK/ATM Inhibitoren verwendet werden. Zweitens. Horizontale Kombination PI3K/Akt/mTOR Inhibitoren mit cytotoxischen Substanzen schützt vor Apoptose. Der Schutzeffekt tritt auschließlich bei niedrigen Konzentration auf und ist unabhängig von der Art des Inhibitors bzw. Ebene der Inhibition. Das Onkogen und NFkB Target Pim-2 ist möglicherweise am Schutzmechanismus beteiligt. Durch die PI3K/Akt/mTOR vermittelte Pim-2 Regulation ergibt sich eine neue Rückkopplungsschleife. Im Fazit erschwert die Komplexizität des PI3K/Akt/mTOR Signalweges die Etablierung von Therapien. / Growth factor mediated activation of the PI3K/Akt/mTOR pathway positively regulates proliferation and survival. Constitutive activation in NHL, however, is correlated with tumor progression and therapeutic resistance. Therefore, two possible strategies were tested in a cell line model system, Inhibition of PI3K with BKM120 and PI3K/Akt/mTOR Inhibition in addition to cytostatic drug administration. First, it is demonstrated that the pan PI3K inhibitor BKM120 has antitumor activity in NHL and induces cell death. On molecular level, BKM120 mediated dephosphorylation of CDK1 on Y15 causes activation of the M-phase complex CDK1/Cyclin B and entry into mitosis. In parallel, degradation of Cyclin A and Upregulation of Cyclin B enables progression into metaphase but inhibits transition into anaphase. Prolonged metaphase arrest induces programmed cell death via the intrinsic apoptosis pathway by upregulation of the BH3-onlys Puma and Hrk, activation of Bax/Bak and proteolytic cleavage of caspase-9. Loss of Bax/Bak or caspase inhibition protects from BKM120 induced apoptosis. Bax/Bak deficient cells with additional p53 mutation become polyploid. This polyploidy is ATM-MEK1/2 dependent and can be blocked with Caffeine or U0126. To prevent polyploidy related tumor progression, BKM120 should administered only in combination with ATM or MEK inhibitors. Second, combination of PI3K/Akt/mTOR inhibitors with cytotoxic agents protects from apoptosis. The protective effect is only detectable with low PI3K/Akt/mTOR inhibitor concentrations and independent of inhibitor type or cascade level. The oncogene and NFkB target is possibly involved in apoptosis protection and inhibition of NFkB neutralizes the protective effect. PI3K/Akt/mTOR mediated Pim-2 regulation reveals a new feedback loop within the pathway. In conclusion, the complexity of the PI3K/Akt/mTOR pathway impedes therapeutic targeting.

Apoptose und Seneszenz sind stress-responsive, genetisch verankerte „Failsafe“- Mechanismen, welche die Zelle vor maligner Transformation schützen. Onkogenes Ras induziert zelluläre Seneszenz über den p16/Retinoblastoma (Rb)-Signalweg und führt dabei zu einem permanenten Zellzyklusarrest - das tumorsuppressive Potential von Seneszenz in vivo bleibt jedoch bis heute fraglich. In seneszenten Zellen ist die Expression von S-Phase relevanten Gene durch die lokale Ausbildung von Heterochromatin, bzw. der Methylierung von Histon H3 an Lysin 9 (H3K9me) blockiert. Dies lässt vermuten, dass Seneszenz ein epigenetische kontrollierter Prozess ist und von Proteinen wie der Rb-assozierte Histonmethyltransferase Suv39h1 reguliert wird. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass Eµ-N-Ras transgene Mäuse mit heterozygoten Läsionen im Suv39h1 oder p53 Lokus aggressive T-Zell Lymphome entwickeln, die gegen Suv39h1, bzw. p53-Expression selektieren. Im Gegensatz dazu entwickeln N-Ras-transgene Wildtyp-Tiere („Kontrollen“) vorrangig nicht-lymphoide Tumoren und sterben signifikant später. In primären Lymphozyten induziert onkogenes Ras einen Suv39h1-abhängigen, H3K9me-assoziierten Proliferationsarrest und kann dadurch Lymphomgenese verhindern. Suv39h1-defiziente Lymphomzellen wachsen exponentiell und sind, entgegen p53 defizienten Zellen, sensitiv gegenüber Adriamycin-induzierten Zelltod (Apoptose). Jedoch arretieren nur Kontroll-Lymphome unter Therapie in vitro wenn Apoptose blockiert ist, nicht aber Suv39h1 oder p53-defiziente Lymphomzellen. Diese Resultate identifizieren Ras-induzierte Seneszenz als einen neuen, H3K9me-abhängigen Tumorsuppressor-Mechanismus, wobei dessen Inaktivierung die Entwicklung von aggressiven, aber dennoch Apoptose-kompetenten Lymphomen herbeiführt. / Cellular “failsafe” programs like apoptosis or senescence are genetically encoded, stress-responsive mechanisms that ultimately counteract malignant transformation. Acute induction of oncogenic Ras provokes cellular senescence that involves the p16/Retinoblastoma (Rb) pathway to induce a permanent arrest, but the tumor suppressive mechanism in vivo still remains questionable. Senescent cells display heterochromatic features on S-phase relevant genes involving methylation of histone H3 on lysine 9 (H3K9me), which may depend on the Rb-associated histone methyltransferase Suv39h1. In the present thesis it was shown that Eµ-N-Ras transgenic mice harboring targeted heterozygous lesions at the Suv39h1, or the p53 locus for comparison, succumb to invasive T cell lymphomas that lack expression of Suv39h1 or p53, respectively. By contrast, most N-Ras-transgenic wildtype (“control”) animals develop a non-lymphoid neoplasia significantly later. Proliferation of primary lymphocytes is directly stalled by a Suv39h1-dependent, H3K9me-related senescent growth arrest in response to oncogenic Ras, thereby cancelling lymphomagenesis at an initial step. Suv39h1-deficient lymphoma cells grow rapidly but, unlike p53-deficient cells, remain highly susceptible to adriamycin-induced apoptosis. In contrast, only control, but not Suv39h1-deficient or p53-deficient lymphomas senesce after drug therapy when apoptosis is blocked. These results identify H3K9me-mediated senescence as a novel Suv39h1-dependent tumour suppressor mechanism whose inactivation permits the formation of aggressive but apoptosis-competent lymphomas in response to oncogenic Ras.

Rituximab (IDEC C2B8) ist ein chimärer monoklonaler Antikörper, der gegen das CD20-Antigen auf B-Lymphozyten gerichtet ist. In klinischen Studien konnten Ansprechraten von 50 Prozent bei Patienten mit niedrigmalignen NHL erzielt werden [61, 62]. Bei den hochmalignen NHL waren die Ansprechraten geringer, doch auch hier konnte eine therapeutische Wirksamkeit von Rituximab nachgewiesen werden [108]. Der genaue Wirkungsmechanismus, durch welchen Rituximab seinen therapeutischen Effekt erzielt, ist weiterhin nicht vollständig geklärt. Hauptsächlich werden dabei Apoptose, Komplement-vermittelte zelluläre Zytotoxizität (CDC) und die Antikörper-vermittelte Zytotoxizität (ADCC) diskutiert. In der vorliegenden Arbeit wurde in vitro die Proliferationsinhibition und die Komplement-vermittelte zelluläre Zytotoxizität durch Rituximab an verschiedenen humanen B-Zellinien geprüft. Anschließend wurde die in vivo-Komplementaktivierung während einer Rituximab-Infusion untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass Rituximab in vitro eine unterschiedliche Wirksamkeit bei verschiedenen Lymphomzellinien aufweist. Durch Zugabe von humanem Komplement konnte bei zwei Zellinien eine Rituximab-induzierte CDC beobachtet werden. Bei sechs von zehn Patienten mit unterschiedlichen NHL wurde in vivo ein Anstieg der C3a-desArg-Konzentration im Plasma beobachtet. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass das Komplementsystem ein wichtiger Mechanismus für die Wirkung von Rituximab zu sein scheint. Die klinischen Erfolge sind viel versprechend, zeigen jedoch auch, dass der therapeutische Nutzen von Rituximab als Monotherapie begrenzt ist. Derzeit laufende prospektive Studien untersuchen die Wirksamkeit von Rituximab in Kombination mit verschiedenen Chemotherapeutika [106, 107]. Erste Ergebnisse sind viel versprechend, doch es bleibt abzuwarten, ob sich diese Ergebnisse auch langfristig in einer Verbesserung der Überlebensrate widerspiegeln. / The chimeric anti-CD20 monoclonal antibody rituximab is a new therapeutic tool for treatment of relapsed B-cell lymphomas. Because rituximab mediates complement-dependent cellular cytotoxicity (CDCC) and antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC) in the lymphoblastoid cell line SB, it is suggested, that these two mechanisms are responsible for the in vivo antilymphoma effect. We tested the antiproliferative effect of rituximab in 6 CD20 positive human B cell lymphoma cell lines. In the follicular lymphoma cell line, DOHH-2, 1 µg/ml rituximab induces an inhibition of proliferation of 75.5 % (n=5), and in the diffuse large cell lymphoma cell line, Daudi, an inhibition of proliferation of 27.3 % (n=5). No effect was seen in the prelymphocytic leukemia cell line, JVM-2, the hairy cell leukemia cell line, Bonna-12, or the two high-grade lymphoma cell lines, Granta-519 and Raji. To test, whether complement increases the effect of rituximab, we studied the combination of rituximab plus complement. Guinea pig complement (dilution 1:10) increases the inhibitory effect of rituximab on the proliferation of Daudi cells. The degradation product C3a(desArg) is produced during complement cascade activation and could be used as a sensitive and specific marker of complement activation in vivo. So, we measured plasma C3a(desArg) concentration in two CLL patients receiving rituximab monotherapy. In one patient, no increase of plasma C3a(desArg) concentration could be measured during infusion of rituximab. In the other patient, in two treatment cycles C3a(desArg) increases drastically after 2 h of rituximab infusion. We conclude differential in vitro and in vivo effects of rituximab on CD20 positive lymphoma cells. Rituximab inhibits in vitro the proliferation of follicular and diffuse large cell lymphoma cells, which could be amplified by complement in Daudi cells. Furthermore, rituximab mediates in vivo complement cascade activation, highly suggestive of in vivo CDCC.