La leucémie lymphoïde chronique (LLC) est caractérisée par une accumulation anormale de lymphocytes B matures. Les thérapies actuelles reposent sur l'utilisation d'inhibiteurs ciblant les kinases impliquées dans la voie du récepteur des cellules B (BCR), mais elles sont limitées par le niveau élevé de résistance à l’apoptose des cellules leucémiques. En effet, celles-ci échouent à éradiquer les cellules résistantes à l'apoptose, il est donc essentiel d'identifier d'autres voies de survie comme nouvelles cibles pour les thérapies anticancéreuses. La surexpression des récepteurs de surface couplés aux protéines G (RCPGs) entraîne une transformation cellulaire et joue ainsi un rôle essentiel dans les tumeurs malignes. Dans cette étude, nous montrons que le récepteur de la neurotensine de type 2 (NTSR2), un récepteur couplé aux protéines G, est un acteur essentiel dans les mécanismes de résistance à l'apoptose dans les cellules leucémiques. Le récepteur NTSR2 est surexprimé et constitutivement actif dans les cellules leucémiques, son activation dépend de son interaction avec le récepteur TrkB (Tropomyosin-related kinase B) et du recrutement des protéines Giα à la place de son interaction avec son ligand naturel, la neurotensine (NTS). L'interaction NTSR2-TrkB agit comme un oncogène conditionnel nécessitant le BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor), le ligand de TrkB, qui est fortement exprimé dans les cellules B leucémiques, contrairement à son ligand naturel la NTS. L'interaction NTSR2-TrkB active les voies de signalisation de survie, y compris les voies de Src et Akt, ainsi que l'expression des protéines anti-apoptotiques Bcl-2 (B-cell lymphoma-2) et Bcl-xL (B-cell lymphoma-extra large). Néanmoins le récepteur TrkB seul ne protège pas les cellules B leucémiques d'une diminution drastique de la viabilité par apoptose lorsque NTSR2 est inactivé. L’ensemble de ces résultats suggèrent que l'interaction NTSR2-TrKB et l'activation soutenue des voies de signalisation dépendante de cette interaction constituent un mécanisme essentiel d’échappement à l'apoptose des cellules B leucémiques. Le ciblage du récepteur NTSR2 représente une stratégie prometteuse pour le traitement de cette pathologie. / Chronic lymphocytic leukemia (CLL) is characterized by the abnormal accumulation of mature B lymphocytes. Current therapies for CLL rely on using kinase inhibitors targeting B-cell receptor (BCR) pathways, but they are limited by the high level of apoptosis-resistant B-CLL cells, which results in a high frequency of patient relapse. Because current therapies fail to eradicate these apoptosis-resistant cells, it is essential to identify alternative survival pathways as novel targets for anticancer therapies. Overexpression of cell-surface G protein-coupled receptors (GPCRs) drives cell transformation, and thus plays a critical role in malignancies. In this study, we show that neurotensin receptor 2 (NTSR2), a G-protein-coupled receptor, is an essential driver of apoptosis resistance in B-CLL. NTSR2 was highly expressed and constitutively active in B-CLL cells, and its activation depended on its interaction with the tropomyosin-related kinase B receptor (TrkB) and the recruitment of Gi proteins, instead of its interaction with its natural ligand, neurotensin (NTS). The NTSR2-TrkB interaction acted as a conditional oncogenic driver requiring the TrkB ligand BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor), which is highly expressed in B-CLL cells, unlike its natural ligand NTS. The NTSR2-TrkB interaction activates survival signaling pathways, including the Src and AKT kinase pathways, as well as expression of the anti-apoptotic proteins Bcl-2 (B-cell lymphoma-2) and Bcl-xL (B-cell lymphoma-extra large). TrkB failed to protect B-CLL cells from a drastic decrease in viability via typical apoptotic cell death when NTSR2 was down-regulated. Taken together, the results suggest that the NTSR2-TrKB interaction and the sustained activation of signaling pathways reliant on this interaction constitute an essential driving force for apoptosis evasion of B-CLL cells. Targeting NTSR2 could represent a promising strategy for treating B-CLL malignancy.

La leucémie lymphoïde chronique (LLC) est une hémopathie maligne caractérisée par l’accumulation, dans le sang et les organes lymphoïdes secondaires, de lymphocytes B matures résistants à l’apoptose. Le microenvironnement tumoral de la LLC au sein des organes lymphoïdes secondaires, et notamment les « Nurse-Like Cells » (NLCs), joue un rôle majeur dans la promotion de la survie et de la prolifération des cellules leucémiques. Au cours de cette étude, la surexpression du récepteur de la neurotensine NTSR2, un récepteur couplé aux protéines G, a été caractérisée. Il est activé de façon constitutive dans les cellules leucémiques circulantes, et son activation dépend de son interaction avec le récepteur à activité tyrosine kinase TrkB suite à la liaison de son ligand, le BDNF, tous deux également surexprimés. L’activation de NTSR2-TrkB par le BDNF entraine une signalisation de survie par les voies Src et Akt, aboutissant à la surexpression des protéines anti-apoptotiques Bcl-2 et Bcl-XL. L’inhibition du récepteur NTSR2 dans ces cellules fait diminuer leur viabilité. En présence des NLCs, les expressions de NTSR2, TrkB, BDNF, et de la sortiline, protéine de transport des neurotrophines et des récepteurs Trk, est accentuée. Les NLCs produisent elle-même du BDNF, activent la voie de signalisation Src, et leur rôle protecteur des cellules leucémiques est BDNF-dépendant. L’ensemble de ces travaux met en évidence un rôle capital de NTSR2-TrkB-BDNF dans la signalisation de survie des cellules leucémiques circulantes et au sein du microenvironnement tumoral de la LLC, et pourrait ainsi constituer une nouvelle cible thérapeutique potentielle. / Chronic lymphocytic leukemia (CLL) is a malignant hemopathy characterized by the accumulation of apoptosis resistant mature B lymphocytes in peripheral blood and secondary lymphoid organs. In these secondary lymphoid organs, the tumor microenvironment, notably Nurse-like Cells (NLCs), plays a major role in leukemic cells survival and proliferation promotion. In this study, an overexpression of neurotensin receptor NTSR2, a G-protein coupled receptor, was identified. NTSR2 is constitutively activated in circulating leukemic cells and its activation depends on its interaction with tyrosine kinase activity receptor TrkB upon binding of its ligand, BDNF. Activation of NTSR2-TrkB by BDNF induces survival signaling by Src and Akt pathways, and in term anti-apoptotic proteins Bcl-2 and Bcl-XL overexpression. Inhibition of NTSR2 in those cells impacts their viability. In the presence of NLCs, expressions of NTSR2, TrkB, BDNF, and sortilin, a neurotrophin and Trk receptor transport regulator, are enhanced. NLCs produce BDNF, stimulate Src activation, and their protective role on leukemic cells is BDNF-dependent. Taken together, this study highlights a key role of NTSR2-TrkB-BDNF in leukemic cells survival signaling, both in the circulation or in the tumor microenvironment, and might thus constitute a potential new therapeutic target.