Die T-Zell akute lymphoblastische Leukämie (T-ALL) ist eine aggressive Krebserkrankung mit hoher Rezidivwahrscheinlichkeit und insgesamt schlechter Prognose, die häufig durch ein fehlreguliertes, meist konstitutiv aktives Notch1 gekennzeichnet ist. Ungeachtet der wichtigen Rolle von Notch1 in der T-Zell-Entwicklung sind die genauen Mechanismen, mit denen ein fehlreguliertes Notch1-Signal zur Karzinogenese führt, bislang unverstanden. Diese Fragen können mithilfe eines Rattenmodells (NICA-Ratten), das durch die transgene Expression von konstitutiv aktivem Notch1IC in Thymozyten charakterisiert ist, untersucht werden. Diese Tiere entwickeln mit hoher Inzidenz thymische Lymphome, welche sich durch unerwartete phänotypische Eigenschaften und eine rasche leukämische Aussaat auszeichnen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Rattenmodell der T-ALL verwendet, beim dem es durch adoptiven Transfer von Lymphomzellen aus NICA-Ratten in syngene Wirte kurzfristig zu neuem und aggressivem Tumorwachstum ähnlich der humanen Variante kommt. Histologische und durchflusszytometrische Analysen offenbarten die initiale Infiltration in Lymphknoten und Knochenmark, bevor im Zuge der anschließenden leukämischen Phase nicht-lymphatische Organe kleinherdig durchsetzt wurden. Die aus den Wirten extrahierten Lymphomzelllinien zeigten einen heterogenen Phänotyp und eine ausgeprägte Neigung zur Spontanapoptose ex vivo. Die Abwesenheit zytotoxischer T-Zellen im Wirt hatte keinen Einfluss auf die Lymphometablierung und -progression, was möglicherweise auf die geringe Expression von MHC-I Molekülen zurückzuführen ist. Im weiteren Verlauf der Arbeit wurden neue Therapieansätze in der Behandlung der Notch1-abhängigen T-ALL getestet. Da der routinemäßige Einsatz von Glukokortikoiden (GC) durch das Auftreten schwerer Nebenwirkungen und Resistenzen gekennzeichnet ist, wurde als Ansatz zur ihrer Optimierung liposomal verpacktes Prednisolon mit freiem Dexamethason in der Therapie von T-ALL in vivo im Tiermodell verglichen. Die alternative Darreichungsfom war durch ein auffallendes Wirkdefizit im lymphatischen System und ein schlechteres Gesamtüberleben gekennzeichnet. Als potentielle Ursache der rasch einsetzenden GC-Resistenz im Zuge der repetitiven Dex-Behandlung konnte eine Herunterregulierung des GC-Rezeptors nachgewiesen werden. Weiterhin wurde die Frage adressiert, inwieweit eine medikamentöse Hemmung von NF-κB durch die Verwendung des Proteasomen-Inhibitors Bortezomib eine therapeutische Wirkung auf die T-ALL im Rattenmodell entfalten würde. Hierzu wurde Bortezomib im direkten Vergleich mit Dexamethason in vivo evaluiert. Die Monotherapie mit Bortezomib zeigte eine dem Dexamethason vergleichbare Wirkung in den Lymphknoten, andererseits korrelierte ein signifikantes Wirkdefizit in Milz, Knochenmark und Blut mit einem insgesamt schlechteren Gesamtansprechen. Ferner legten die gewonnenen Daten nahe, dass Bortezomib eine GC-Resistenz der T-ALL mit konstitutiv aktivem Notch1 in vivo nicht zu überwinden vermag. Zusammengefasst wurden im Rahmen dieser Arbeit neue Erkenntnisse zur Pathogenese der Notch1-abhängigen T-ALL gewonnen und darüber hinaus limitierte Therapieeffizienzen neuartiger Behandlungsansätze mit liposomalem Prednisolon und dem Proteasominhibitor Bortezomib im Vergleich zu freiem Dex in vivo aufgedeckt. Im Hinblick auf die Erfassung der Pathomechanismen sowie auf die Entwicklung neuer Therapieansätze bietet die Möglichkeit des adoptiven Lymphomtransfers und der Generierung von neuem aggressivem Wachstum im Wirt mit hoher Analogie zur humanen Erkrankung ideale Voraussetzungen, um die Rolle von Notch1 in der der T-ALL zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser Arbeit könnten somit zu einer Verbesserung von spezifischer Risikostratifizierung, Behandlungs-möglichkeit und Prognose der an T-ALL erkrankten Patienten beitragen.

La leucémie aiguë lymphoblastique T (LAL-T) est une hémopathie maligne représentant environ 15% des LAL pédiatriques et 25% des LAL de l'adulte. Malgré l'amélioration de la prise en charge des LAL, le devenir des patients atteints de LAL-T reste péjoratif avec environ 30% de rechute dans les deux années suivant le diagnostic. En effet, les LAL-T constituent un groupe de leucémies particulièrement hétérogène dans lequel différents oncogènes sont activés dans des combinaisons diverses. De ce fait, l'identification de voies oncogéniques pouvant être ciblées thérapeutiquement reste un des défis majeurs dans la recherche translationnelle des LAL-T. Au cours de ma thèse, je me suis intéressée au mode d'activation de deux oncogènes majeurs dans les LAL-T: les oncogènes MYC et TAL1. Nous avons montré que l'hyperactivation de la voie AKT, notamment à travers les mutations perte de fonction du gène PTEN induisait une augmentation de la protéine MYC. Nos résultats suggèrent que les axes MYC et PTEN/AKT pourraient représenter des cibles thérapeutiques potentielles dans les LAL-T. Nous avons alors conduit une étude pharmacologique révélant qu'in vitro plusieurs drogues induisent l'apoptose ou l'arrêt de prolifération des cellules de LAL-T. Par ailleurs, certaines de ces drogues sont responsables d'une inhibition de l'expression de MYC. L'efficacité de ces drogues est maintenant testée in vivo grâce à des souris immunodéficientes xénogreffées avec des cellules de LAL-T primaires humaines. / T-Cell Acute Lymphoblastic Leukemia (T-ALL) are malignant proliferations of thymocytes which represents around 15% of pediatric and 25% of adult ALL. Despite indisputable therapeutic progress, T-ALL remains of poor prognosis and about 30% of cases relapse within the first 2 years following diagnosis. In fact T-ALL is a heterogeneous disease in which different oncogenes are activated in various combinations and this represents a major hurdle in the molecular analysis of T-ALL oncogenesis. During my thesis I investigated how MYC and TAL1, two key oncogenes in T-ALL, are activated. We showed that hyperactivation of AKT pathway, notably through PTEN loss-of-function mutations, gives rise to an increase of MYC protein level. Our data suggest that in T-ALL, MYC and PTEN/AKT axis may represent potential therapeutic targets. Then, we performed a pharmacological study which shows that, in vitro, several drugs lead to apoptosis or proliferation arrest of T-ALL cells. Moreover, some of those drugs impede MYC expression. The efficacy of these compounds are now tested in vivo using immunodeficient mice engrafted with primary human T-ALL blasts.

T-cell acute lymphocytic leukemia (T-ALL) affects approximately 1,500 people per year in the United States, many of them children. The overall survival rate of children with T-ALL is greater than 80%. However, patients in a newly identified subtype called early T-cell progenitor acute lymphocytic leukemia (ETP-ALL), have a survival rate of only 19%. We have used the Sleeping Beauty (SB) transposon/transposase system in mice to model the T-ALL subtypes and identify cancer-causing mutations in the diseases. We have also developed three strains of NOTCH1 transgenic mice. NOTCH1 is a gene that is mutated in over 60% of cases of T-ALL, and these NOTCH1 transgenic mice could be used to better understand the role NOTCH1 plays in T-cell transformation. In order to model T-ALL subtypes we crossed SB mice to Vav-iCre mice, Lck-Cre mice, and CD4-Cre mice. This causes activation of SB in hematopoietic stem cells (HSCs), double negative (DN) thymocytes, and double positive (DP) T-cells, respectively. The Vav/SB tumors were characterized by mutations in Notch1, Ikzf1, and Rasgrp1. The predominant mutations found in the Lck/SB and CD4/SB models were Stat5b, Myc, Gfi1, Whsc1, and Jak1. Microarray was performed on a subset of samples. It was found that the CD4/SB tumors had expression profiles very similar to human ETP-ALL samples, and the Vav/SB tumors had expression profiles very similar to typical T-ALL samples. This data indicates that the cell-of-origin for ETP-ALL may not be an early T-cell progenitor, but instead may be a double positive or single positive T-cell. It also indicates that the cell-of-origin for typical T-ALL may be a stem/progenitor cell of the T-lineage. In order to better study the oncogenic potential of mutant NOTCH1 in T- ALL, we produced three NOTCH1 transgenic mouse strains that mimic the most common NOTCH1 mutations found in human T-ALL patients. These mutations are found in two distinct regions of the gene, the heterodimerization (HD) domain and the PEST domain and can occur alone or in combination. The strains also contain a lox-stop-lox (LSL) cassette in the first exon of NOTCH1, making expression Cre-dependent. Preliminary results from NOTCH1-HD-PEST (NHDP) transgenic mice indicate that, when crossed to Lck-Cre mice, offspring do not develop T- cell lymphoma. However, when NHDP/Lck-Cre mice are crossed to SB mice, the mutant NOTCH1 transgene accelerates a SB-induced model of T-cell lymphoma.

RUNX1, a transcription factor required for hematopoiesis and lymphocyte differentiation, is one of the most commonly targeted genes in hematopoietic malignancies. Mutations in the RUNX1 gene are associated with a poor prognosis in a subset of T cell acute lymphoblastic leukemia (T-ALL) and RUNX1 has been proposed as a tumor suppressor in TLX1/3-transformed human T-ALL. Recent ChIP-seq studies in human T-ALL cell lines demonstrated that a large portion of TAL1- and NOTCH1- bound regions contain RUNX binding sites in promoter or enhancer regions, suggesting oncogenic roles for RUNX1 in T-ALL. To interrogate RUNX1 functions in leukemogenesis, we depleted RUNX1 in a T-ALL mouse model and in human T-ALL cell lines. We found that RUNX1 is required for the maintenance of mouse T-ALL growth in vivo and the survival of human T-ALL cell lines in vitro. In addition, inhibition of the RUNX1 activity with a small molecule inhibitor impairs the growth of human T-ALL cell lines and primary patient samples. RUNX1 depletion reduces the expression of a subset of TAL1- and NOTCH1- regulated genes including the MYB and MYC oncogenes, respectively. We demonstrate that RUNX1 regulates transcription factor binding and acetylation of H3K27 at the Myb and Myc enhancer loci. These studies provide genetic and pharmacological evidences that RUNX1 supports T-ALL cell survival and suggest RUNX1 inhibitor as a therapeutic strategy in T-ALL treatment.

Le blocage du processus de maturation est un élément central de l’oncogenèse des LAL-Tcomme en témoigne la forte corrélation observée entre le stade d’arrêt de maturation et le type d’oncogène dérégulé. Une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires responsables de l’arrêt de différenciation est une piste de choix dans la recherche de thérapie« différenciante ». Les LAL-T qui expriment les oncogènes TLX1/HOX11 et TLX3/HOX11L2correspondent à des lymphoblastes T ayant arrêté leur développement au stade cortical « préalphabeta». A ce stade, les thymocytes expriment une chaine TCRβ mais n’expriment pas la protéine TCRα. Une analyse moléculaire du locus TCRα montre que ce dernier n’est pas réarrangé dans ces LAL-T. Notre hypothèse est que les oncoprotéines TLX1 et TLX3bloquent l’expression et le réarrangement du locus TCRα et ainsi sont directement impliqués dans l’arrêt de la différentiation au stade pré-αβ. La mise en route des réarrangements aulocus TCRα est sous le contrôle d’un élément de régulation de la transcription situé en 3’ dulocus : l’enhancer alpha (Eα) dont l’activation nécessite les facteurs de transcription ETS1,RUNX1 et LEF1. Nous avons montré que l’expression de TLX1/3 réprime l’activité transcriptionnelle de l’enhanceosome Eα, que cette répression est dépendante de l’homéodomaine et qu’elle est spécifique et dose dépendante. De plus, nous avons mis en évidence que cette répression exercée par TLX1/3 est possible par une interaction protéine/protéine mise en évidence par Co-IP avec ETS1. Nous avons montré par EMSA que ETS1recrute TLX1/3 au niveau de Eα et confirmé ces résultats in vivo par la technique de ChIP.Par ailleurs, par une approche fonctionnelle de ‘knockdown’, nous avons utilisé des lentivirus contenant des vecteurs shRNAs de TLX1 et TLX3 afin d’éteindre leur expression dans les lignées cellulaires LAL-T qui l’exprime (respectivement ALL-SIL et DND-41). Ces expériences nous ont permis d’observer qu’au sein de ces lignées LAL-T TLX+, la down-régulation des oncogènes TLX1/3 est accompagnée d’une réactivation de l’Eα, traduite par la présence d’expression de transcrits germinaux du TCRα. L’ensemble de nos résultats suggère que TLX1/3 sont impliqués dans l’inhibition du locus TCRα et, par conséquence dans l’arrêt de différenciation observé dans ces leucémies / Acute lymphoblastic leukemias (ALL) are characterized by multi-step oncogenic processesleading to a cell differentiation arrest. Improved understanding of the underlying molecular mechanisms is a prerequisite for targeted therapeutic approaches. In T lineage ALLs, over expressionof the orphan homeobox factors, TLX1 or TLX3 is associated with a corticalthymic maturation arrest. We demonstrate that both TLX1 and TLX3 proteins interact withETS1, an essential component of the TCRα gene-enhanceosome, resulting in repression ofenhancer activity, blocked TCR-Jα rearrangement, and auto-extinction of clones with a TCRαenhancer driven TLX1-TCRδ chromosomal translocation. Our results identify novel functionsfor homeodomain proteins during T-cell development and imply that TLX1/3 exert an ETS1-dependent block to αβ T-cell maturation in T-ALLs, there fore representing promising targets for differentiation therapy

<p>Hematopoiesis is the continual process of blood cell generation that primarily occurs in the bone marrow of adult animals. Hematologic neoplasms can also occur in the bone marrow and often result from dysregulation of signal transduction pathways. One example is the activation of the Ras oncogene, which has been linked to a variety of different cancers, including hematologic neoplasms. Ras is located proximal to the cell membrane and can activate many downstream effector pathways, thus it is difficult to determine which downstream pathway is mediating oncogenic Ras function. My thesis work focused on the effect of inappropriate activation of MEK/ERK, a downstream Ras effector pathway, in the hematopoietic system.</p><p>Using a retroviral transduction system, we expressed a constitutively active form of MEK1 in hematopoietic stem cells (HSCs). Mice transplanted with HSCs expressing active MEK developed a lethal myelodysplastic syndrome/myeloproliferative disease (MDS/MPN) characterized by the expansion of granulocytes/macrophages (GM) at the expense of lymphoid cell development. Transplantation of active MEK-induced MDS/MPNs into naïve mice did not result in further disease, suggesting that the MDS/MPN is not a frank leukemia.</p><p>Bcl-2 is an anti-apoptotic molecule that has been shown to play a role in leukemia development and maintenance. Coupling expression of active MEK and Bcl-2 resulted in MDS/MPNs that were phenotypically identical and had very similar disease onset compared to active MEK-induced MDS/MPNs. However, transplantation of Bcl-2/active MEK-induced MDS/MPNs did not result in a myeloid disease; rather, it resulted in the development of T-acute lymphoblastic leukemia (T-ALL) that was marked by activated Notch signaling. </p><p>These results led us to conclude that activation of MEK/ERK was sufficient to cause a pre-leukemic myeloid disease; however, additional oncogenic factors, such as Bcl-2 and Notch, were necessary for frank leukemia development. Moreover, additional oncogenic factors can alter the disease phenotype and disease course. Future analysis of the interplay between oncogenic factors will help shed light on disease development and aid in the development of more effective cancer treatments.</p> / Dissertation

No description available.

La voie de signalisation Notch est conservée au cours de l'évolution. Elle joue un rôle clé dans le développement, et elle est impliquée dans de nombreuses décisions de destin cellulaire, dans le maintien des cellules souches, et dans le contrôle de la prolifération et de la différenciation cellulaires. Une dérégulation de la signalisation Notch est impliquée dans diverses maladies et cancers, y compris les tumeurs solides, comme les cancers du sein et du col de l'utérus, et les leucémies, comme la Leucémie Aiguë Lymphoblastique des cellules T (LAL-T). Notch est un récepteur transmembranaire activé par des ligands transmembranaires de la famille DSL (Delta/Serrate/Lag-2). Bien que plusieurs mutations oncogéniques ont été identifiées au niveau du récepteur Notch, de nombreux cancers modulés par Notch demeurent ligand-dépendants. Étonnamment, les mécanismes moléculaires régulant l'activation du ligand sont encore relativement peu caractérisés par rapport à ceux qui régissent le récepteur Notch lui-même. Utilisant un essai de co-culture avec un rapporteur luciférase de Notch, nous avons effectué le premier crible d'ARNi pan-génomique visant spécifiquement à identifier des régulateurs des ligands de Notch dans la cellule émettrice du signal. Nous avons ainsi pu découvrir de nouvelles classes de régulateurs communs pour les ligands Delta-like1 et 4. Ces régulateurs comprennent des inhibiteurs de protéases, des facteurs de transcription, et des gènes divers à fonction inconnue, tels que Tmem128 « Transmembrane protein 128 », ou à fonction préalablement caractérisée tels que la co-chaperonne moléculaire Cdc37 « Cell division cycle 37 homolog ». Par la suite, nous avons développé des cribles secondaires fonctionnels où nous avons démontré l'importance de ces régulateurs pour des événements Notch-dépendants, comme la différenciation des cellules T normales, et la survie des cellules souches pré-leucémiques isolées à partir d'un modèle murin de LAL-T. En outre, nous avons prouvé que les régulateurs les plus forts du crible de survie sont également nécessaires pour l'activité d'auto-renouvellement des cellules souches pré-leucémiques. Finalement, nous avons entamé une caractérisation moléculaire préliminaire de deux régulateurs nouvellement identifiés; Tmem128 et Cdc37 afin d'étudier leur mécanisme d'action sur les ligands. En conclusion, cette étude nous a permis d'identifier de nouveaux régulateurs de la voie Notch qui pourraient servir de cibles thérapeutiques potentielles dans les cancers; tel qu'illustré par le modèle LAL-T. La compréhension des détails moléculaires sous-jacents aux fonctions de ces régulateurs sera essentielle afin de développer des inhibiteurs pharmacologiques pour bloquer leur action et entraver la signalisation Notch dans le cancer. / The Notch signalling pathway is evolutionarily conserved. It plays a key role in development and it is involved in multiple cell fate decisions, in the maintenance of stem cells, and in the regulation of cell proliferation and differentiation. Misregulation of Notch signalling is implicated in various diseases and cancers including solid tumours, such as breast and cervical cancers, and leukemias, such as T-cell Acute Lymphoblastic Leukemia (T-ALL). Notch is a transmembrane receptor activated by transmembrane ligands of the DSL family (Delta/Serrate/Lag-2). Whereas oncogenic mutations have been identified in the Notch receptor, many Notch-mediated cancers remain ligand-dependent. Strikingly, the molecular mechanisms that regulate ligand activation are still poorly characterized as compared to those regulating the Notch receptor itself. Using a co-culture assay with a luciferase Notch reporter, we performed the first genome-wide RNAi screen aiming specifically at identifying regulators of Notch ligands in the signal-sending cell. We thereby unraveled new classes of common regulators for both Delta-like1 and 4 ligands. These regulators include protease inhibitors, transcription factors and various genes of unknown function such as Tmem128 (Transmembrane protein 128), or of previously characterized function such as the molecular co-chaperone Cdc37 (Cell division cycle 37 homolog). We next developed functional secondary screens where we demonstrated that our hits are important for Notch-mediated events, such as normal T-cell differentiation, and survival of pre-leukemic stem cells (pre-LSCs) isolated from a mouse model of T-ALL. Moreover, we showed that top hits from the pre-LSC survival screen are also required for the self-renewal activity of pre-LSCs. Finally, we performed a preliminary molecular characterization of two newly identified regulators; Tmem128 and Cdc37 in order to investigate their mechanism of action on Delta-like ligands. Altogether, this study led to the identification of novel Notch pathway regulators that could serve as potential therapeutic targets in Notch cancers, as exemplified by the T-ALL model. Elucidating the finer details that underlie the molecular functions of these regulators will be critical to develop pharmacological inhibitors to counteract their action and impede Notch signalling in cancer.

Les leucémies aigües lymphobastiques (LAL) représentent un tiers des leucémies et constituent le cancer pédiatrique le plus fréquent chez l’enfant. Les LAL de type T (LAL-T)sont caractérisées par l’expansion anormale de progéniteurs de lymphocytes T. Aujourd’hui,la réponse curative aux traitements est proche de 80% chez l’enfant et 50% chez l’adulte. La rechute reste donc fréquente et souvent de mauvais pronostic. Pour ces raisons,l’identification de nouvelles voies de signalisation en vue de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques est cruciale afin d’améliorer le traitement des LAL-T.Les résultats précédents du laboratoire ont révélé l’activation soutenue de la voie calcineurine (Cn)/NFAT dans des échantillons humains de lymphomes et de LAL, ainsi que dans des modèles murins de ces pathologies. Le laboratoire a ensuite montré que Cn est intrinsèquement requise pour la capacité des cellules leucémiques de LAL-T à propager la maladie (activité LIC « Leukemia Initiating Cells ») dans un modèle murin de LAL-T induit parun allèle activé de NOTCH1 (ICN1). Puisque l’inhibition pharmacologique de Cn induit de nombreux effets secondaires, la recherche de cibles thérapeutiques en aval de Cn constitue un axe de recherche important. J’ai participé à une étude du laboratoire montrant que l’expression à la surface cellulaire de CXCR4 est régulée par Cn et requise pour la migration des cellules de LAL-T, mais non suffisante pour rétablir le potentiel de ré-initiation suggérant que d’autres effecteurs doivent être impliqués dans cette activité.Les facteurs de transcription NFAT (NFAT1, NFAT2 et NFAT4) sont des effecteurs importants de Cn en réponse à la signalisation calcique lors du développement des thymocytes, mais également dans les lymphocytes T. L’essentiel de ce travail de thèse a utilisé des LAL-T induites par ICN1 dans lesquelles l’inactivation génique des trois facteurs NFAT par recombinaison homologue. Nous avons ainsi montré que (i) les facteurs NFAT sont requis en aval de Cn pour le potentiel LIC des LAL-T-ICN1 in vivo, (ii) leur inactivation altère la survie, la prolifération et la migration des cellules de LAL-T in vitro, (iii) NFAT1,NFAT2 et NFAT4 ont une fonction largement redondante dans les LAL-T. Nous avons également par une approche transcriptomique identifié deux gènes dont l’expression estsous contrôle des facteurs NFAT et impliqués dans la régulation de la survie et de la prolifération des LAL-T in vitro : CDKN1A et MAFB.Tout comme la voie Cn/NFAT, les CaMKs sont des protéines kinases activées en aval de la signalisation calcique dans les lymphocytes T. Nous avons montré par une approche pharmacologique que l’inhibition des CaMKs dans les LAL-T-ICN1 in vitro altère la survie etla prolifération des cellules leucémiques. L’inhibition spécifique par une approche d’ARN interférence de deux isoenzymes CaMKIIγ et CaMKIIδ suggèrent que ces protéines jouent dans le maintien des cellules leucémiques in vitro. / T cell acute lymphoblastic leukemia (T-ALL) is an aggressive malignancy of T cell progenitors. Despite initial response to chemotherapy, relapses remain frequent in children and adults. Previous results identify sustained activation of Calcineurin (Cn)/NFAT signaling pathway in human T-ALL and murine T-ALL models. Importantly, they also demonstrated Cn is essential for T-ALL Leukemia Initiating Cells (LIC) activity in a murine model of T-ALL induced by an activated allele of NOTCH1 (ICN1). Since pharmacologic inhibition of Cn induces side effects, we aim to identify downstream effectors involved in T-ALL. NFAT (Nuclear Factor of Activated T cells) factors play crucial roles downstream Cn during development and activation of T cells. To address their role in T-ALL, we generated mouse ICN1-induced T-ALL in which NFAT genes can be inactivated either single or in combination following Cre-mediated gene deletion. We demonstrated that (i) NFAT factors are required downstream Cn for LIC activity in T-ALL in vivo (ii) ex vivo NFAT factors deletion alters survival, proliferation and migration of T-ALL (iii) NFAT1, 2 and 4 have a largely redundant function in T-ALL. Moreover, the NFAT-dependant transcriptome allowed to identify important targets (CDKN1A, MAFB) involved in T-ALL survival and proliferation in vitro. Calmodulin-dependant kinases (CaMK) are kinases activated by calcium signaling in T cells. We showed that pharmacologic inhibition of CaMKs in ICN1-induced T-ALL alters survival and proliferation of T-ALL in vitro. Beside, specific inhibition by RNA interference of CaMKIIg and CaMKIId suggests a putative role of these kinases in T-ALL maintenance.

Die Expression homöostatischer Chemokinrezeptoren auf hämatopoetischen Neoplasien wird zunehmend mit tumorpathogenen Funktionen in Zusammenhang gebracht. In der Arbeit wurden Funktionen der Rezeptoren CXCR7 und CCR7 in der Pathogenese lymphatischer Erkrankungen anhand von Mausmodellen charakterisiert. Für CXCR7 konnte in der normalen Differenzierung von T-Zellen eine schwache Expression in murinen Thymozyten, dagegen eine verstärkte, vor allem intrazellulär lokalisierte Expression in peripheren aktivierten T-Zellen identifiziert werden. Eine aberrante Überexpression lag in humanen Zelllinien, aber auch in primären Fällen von T-ALL und klassischen Hodgkin-Lymphomen vor. Die Analyse eines retroviralen Überexpressionsmodells ergab für CXCR7 die Funktion als anti-apoptotischer Kostimulator während der thymischen beta-Selektion. Im Signaltransduktionskomplex mit CXCR4 und dem präTCR vermittelte CXCR7 einen effizienteren DN3-zu-DN4 Übergang. Unreife Thymozyten waren durch eine verstärkte Apoptoseresistenz und Expression von anti-apoptotischen Bcl2-Molekülen charakterisiert. Dies könnte CXCR7 überexprimierende Thymozyten putativ empfänglicher für die Entwicklung von T-ALLs machen. Für CCR7 konnten in der Arbeit bedeutende Funktionen in der organspezifischen Dissemination von B-Zelllymphomen identifiziert werden. Unter Verwendung des Eµ-Myc-Mausmodells wurde gezeigt, dass Eµ-Myc Lymphomzellen CCR7-abhängig in die T-Zellzone von Milz und Lymphknoten einwandern und dort durch reziproke Interaktionen mit gp38+ FRCs und DCs entscheidende Überlebenfaktoren, darunter Ihh, Igf-1 und VCAM-1, erhalten. Die Lymphomzellen vermittelten darüber hinaus eine aktive Veränderung der Stromazellzusammensetzung, welche durch ein expandiertes FRC-Netzwerk, durch die Induktion putativ immunsupprimierender DCs und durch ein inflammatorisches Milieu charakterisiert war. Eine Inhibition der Lymphom-Stroma-Interaktionen könnte daher eine neue Strategie der Lymphomtherapie darstellen. / In recent years the expression of homeostatic chemokine receptors on hematological tumors was increasingly associated with tumor pathogenic functions. Within this thesis, functions of the chemokine receptors CXCR7 und CCR7 in the pathogenesis of lymphoid diseases were characterized using different mouse models. For CXCR7, low expression levels were detected in murine thymocytes during normal T cell development. Enhanced expression was found mainly intracellularly in peripheral activated T cells. An aberrant overexpression was identified in human cell lines and primary cases of T-ALL and classical Hodgkin lymphoma. The analysis of a retroviral overexpression model suggested a function of CXCR7 as an anti-apoptotic costimulator during thymic beta-selection. In a functional complex with CXCR4 and the preTCR CXCR7 mediated a more efficient DN3-to-DN4 transition. CXCR7 expressing thymocytes were characterized by enhanced apoptosis resistance and expression of anti-apoptotic Bcl2-family genes. Thus, CXCR7 could putatively make immature thymocytes more susceptible to develop T-ALL. In addition, new insights into the function of CCR7 in the context B cell lymphoma dissemination were gained within this thesis. Applying the Eµ-Myc mouse model, CCR7 was shown to mediate the specific homing of Eµ-Myc lymphoma cells into the T cell zone of spleen and lymph nodes. Here, lymphoma cells received pivotal survival signals following reciprocal interactions with gp38+ FRCs and DCs, amongst them Ihh, Igf-1 and VCAM-1. Moreover, the lymphoma cells induced a survival promoting active remodelling of the T cell zone stroma, which was characterized by the expansion of the FRC network, by the induction of putatively immune suppressive DCs and by the induction of a pro-inflammatory milieu. Therefore, an inhibition of lymphoma-stroma interactions could provide a new strategy in lymphoma therapy.