Η αναιμία σχετιζόμενη με τη νόσο στη χρόνια λεμφογενή λευχαιμία (ΧΛΛ) είναι διάγνωση εξ΄ αποκλεισμού και διαπιστώνεται στις περιπτώσεις που δεν ανευρίσκεται άλλο εμφανές αίτιο αναιμίας. Δεδομένου ότι η παθογένεια της αναιμίας αυτής δεν είναι διευκρινισμένη, μελετήσαμε διάφορες παραμέτρους της ερυθροποίησης σε πρωτοδιαγνωσθέντες ασθενείς με ΧΛΛ και αναιμία σχετιζόμενη με τη νόσο και τις συγκρίναμε με τα αντίστοιχα ευρήματα ασθενών με ΧΛΛ χωρίς αναιμία και χωρίς να έχουν λάβει θεραπεία και με αυτά των υγιών μαρτύρων. Η διήθηση του μυελού των οστών από τα κακοήθη Β-λεμφοκύτταρα δεν ήταν αποκλειστικά υπεύθυνη για την πρόκληση αναιμίας. Τα CD34+ κύτταρα του μυελού των οστών στη ΧΛΛ δεν εμφάνισαν ενδογενή διαταραχή στη στροφή και περαιτέρω διαφοροποίησή τους προς την ερυθρά σειρά. Επιπλέον, δε διαπιστώθηκαν ανεπαρκή επίπεδα ερυθροποιητίνης ορού ούτε ελαττωματική απάντηση των ερυθροποιητικών προδρομικών κυττάρων στην ΕΡΟ στον άξονα ΕΡΟ-ΕΡΟ υποδοχέα κατά τη διέγερσή τους με ΕΡΟ ± TNF-α. Από την άλλη μεριά, τα επίπεδα του TNF-α βρέθηκαν αυξημένα στους ασθενείς με ΧΛΛ και αναιμία σχετιζόμενη με τη νόσο και φάνηκε ο TNF-α να ασκεί άμεση κατασταλτική δράση στη διαφοροποίηση των CD34+ κυττάρων προς κύτταρα της ερυθράς σειράς in vitro. Η μελέτη μας έδειξε ότι η αναιμία σχετιζόμενη με τη νόσο στη ΧΛΛ δεν οφείλεται σε ενδογενείς διαταραχές των ερυθροποιητικών προδρομικών κυττάρων, αλλά πιθανότατα να αποδίδεται στην απευθείας κατασταλτική επίδραση του TNF-α . / Disease-related anemia in chronic lymphocytic leukemia (CLL) occurs when the obvious causes are excluded while its pathogenesis is still obscure. To investigate its underlying mechanisms we studied parameters of erythropoiesis at cellular and molecular level in newly diagnosed CLL patients with disease-related anemia in comparison with those of non-anemic CLL patients and normal controls. Bone marrow (BM) infiltration by leukemic B cells was not exclusively responsible for the presence and the severity of disease-related anemia and BM CD34+ cells were intrinsically capable of generating erythroid precursors. No deficiency of serum erythropoietin (EPO) or defective intracellular response of erythroid precursors to EPO ± Tumor Necrosis Factor-α (TNF-α) stimulation was also observed. On the other hand, serum TNF-α levels were found increased in patients with CLL and disease-related anemia and TNF-α appeared to exert a direct inhibitory effect on the differentiation of CD34+ cells towards the erythroid lineage in vitro. Our study showed that disease-related anemia in CLL was not due to intrinsic defects of erythroid precursors, but might result from the direct suppressive effect of TNF-α on the erythroid production.

La leucémie lymphoïde chronique (LLC), hémopathie lymphoïde fréquente, se caractérise par une évolution clinique extrêmement variable. Bien que les marqueurs de pronostic soient nombreux dans la LLC, aucun n'est univoque. Dans ce contexte, identifier de nouveaux facteurs prédictifs et comprendre la pathophysiologie de marqueurs pronostiques déjà établis constituent deux objectifs importants pour améliorer la prise en chargethérapeutique de cette hémopathie. Nous avons tout d'abord choisi d'étudier la valeur pronostique et les mécanismes de régulation de l'expression du gène anti-apoptotique MCL1. Nous avons montré que l'expression de MCL1 est un marqueur prédictif de la survie globale parmi l'ensemble despatients et parmi les stades précoces ; ce marqueur est également prédictif de la survie sans traitement des patients en stade A. Ainsi, l'expression de MCL1 permet d'identifier précocement les formes de LLC à haut risque et faible risque d'évolution défavorable. Nous avons également démontré que l'expression de MCL1 est fortement corrélée à l'expression de VEGF, confirmant le rôle de cette voie de signalisation dans la survie des lymphocytes tumoraux et suggérant que VEGF pourrait réguler positivement l'expression de MCL1 selon un mode autocrine. Nous avons ensuite exploré la fonction télomérique en rapport avec les anomalies chromosomiques à valeur pronostique, reflets de l'instabilité génomique. Notre travail a contribué à démontrer la relation entre l'instabilité génomique et le statut télomérique, évalué par la longueur des télomères et l'expression de hTERT et des gènes du complexe shelterin. Nous avons ainsi mis en évidence trois groupes de patients présentant des profilscytogénétiques et télomériques distincts : le premier groupe combine une cytogénétique favorable, des télomères longs, une expression faible ou absente de hTERT et une expression forte des gènes du complexe shelterin ; le troisième groupe se caractérise par de multiples aberrations chromosomiques (notamment délétions 17p et 11q), une augmentation de l'expression de hTERT et une diminution de la longueur des télomères et des niveaux d'expression de TRF1, TRF2 et POT1 ; le deuxième groupe est intermédiaire. Ces résultats confirment l'existence d'un lien entre statut télomérique et instabilité génomique au cours de la LLC et soulignent le rôle de la perte de TP53 ou ATM dans cette dysfonction télomérique. L'altération du statut télomérique est par ailleurs associée à des caractéristiques de pronostic défavorable, comme l'absence de mutation des IgVH, l’expression de CD38 et le doublement rapide de la lymphocytose. Enfin, nous avons évalué l’intérêt de la technique de MLPA pour la mise en évidence des anomalies cytogénétiques récurrentes à valeur pronostique de la LLC. Nous avons montré qu'il existe une bonne concordance entre la technique de référence et la MLPA, qui constitue une approche rapide et peu coûteuse pour la recherche d'anomalies génomiques présentes dans une majorité de cellules malignes. Nous avons cependant mis en évidence des cas intéressants de faux-positifs et de faux-négatifs avec la MLPA, indiquant que cette méthode ne peut pas remplacer les techniques classiques, mais constitue une approche complémentaire permettant une évaluation simultanée de divers déséquilibres. / Chronic lymphocytic leukemia (CLL) is a frequent lymphoid hemopathy characterized by an extremely variable clinical course. Although there are numerous prognostic markers in CLL, none is univocal. In this context, identifying new predictive factors and understanding the pathophysiology of previously established prognostic markers represent two important aims to improve therapeutic management of this hemopathy. We first chose to study the prognostic value and mechanisms of regulation of antiapoptotic MCL1 gene expression. We showed that MCL1 expression is a predictive marker of overall survival within the whole patient cohort and among early stages; this marker is also a predictor of treatment free survival of stage A patients. Thus, MCL1 expression allows early identification of CLL forms with high risk and low risk of unfavourable evolution. We alsodemonstrated that MCL1 expression is strongly correlated to VEGF expression, confirming the role of this signalling pathway in tumour lymphocytes survival and suggesting that VEGF may be a positive autocrine regulator of MCL1 expression. We then explored telomeric function regarding prognosis-related chromosomal anomalies, reflecting genomic instability. Our work contributed to demonstrate the relationship between genomic instability and telomeric status, evaluated by telomere length and expression of hTERT and shelterin complex genes. We described three groups of patients with distinct cytogenetic and telomeric profile: first group combines good-prognosis cytogenetics, long telomeres, low or negative hTERT expression and high expression of the shelterin complex genes; third group displays multiple chromosome aberrations (particularly 17p and 11q deletions), increased hTERT expression and decreased telomere length and TRF1, TRF2 and POT1 expression levels; second group is intermediate. These results confirm the relationship between telomeric status and genomic instability in CLL and underline the role of TP53 or ATM loss in this telomeric dysfunction. The alteration of telomeric status is also associated with poor-prognosis features, such as unmutated IgVH, CD38 expression and rapid lymphocytosis doubling time. Finally, we evaluated the contribution of MLPA approach for detection of recurrent prognosis-related cytogenetic anomalies. We found a good concordance between the goldstandard technique and MLPA, which represent a time and cost-effective approach for the detection of genomic aberrations affecting most malignant cells. We however described interesting MLPA false-positive and false-negative cases, indicating that this method may not replace classic techniques, but may constitute a complementary approach allowingsimultaneous evaluation of various imbalances.

<p>B-cell chronic lymphocytic leukemia (CLL) is the most common leukemia in the Western world. Although treatment of this disease has advanced considerably over the past decade, CLL remains incurable with current chemotherapeutics. In addition, available drug regimens for CLL are associated with frequent cytopenia-related complications, such as infection and fatigue. Thus, the major challenge in CLL treatment today is the need for alternative therapeutics with decreased toxicity and improved efficacy for disease refractory to currently available drugs.</p><p> </p><p>CLL is characterized by slow accumulation of malignant cells, which are supported in the microenvironment by cell-cell interactions and soluble cytokines such as tumor necrosis factor (TNF). We evaluated the effect of the small molecule TNF inhibitor LMP-420 on primary CLL cells. LMP-420 exhibited cytotoxic activity against these cells in the MTS assay, with similar potency to the front-line CLL drug fludarabine. LMP-420 induced time- and dose-dependent apoptosis in CLL cells, as demonstrated by annexin V staining, caspase activation, and DNA fragmentation. These changes were associated with decreased expression of the anti-apoptotic proteins Mcl-1, Bcl-xL, Bcl-2, and XIAP. CLL cells from patients with poor prognostic indicators exhibited LMP-420 sensitivity equal to that for cells from patients with favorable characteristics. In addition, LMP-420 potentiated the cytotoxic effect of fludarabine and inhibited in vitro proliferation of CLL cells. In contrast to other CLL therapeutics, LMP-420 exhibited minimal effects on normal peripheral blood mononuclear cell viability, mitogen-stimulated B- and T-cell proliferation, and hematopoietic colony formation. Our data suggest that LMP-420 may be a useful treatment for CLL with negligible hematologic toxicities. </p><p> </p><p>The effect profile of this compound in normal immune cells and the microarray studies in CLL cells indicate that the mechanism of action of LMP-420 likely involves modulation of the NF-kB pathway. Our initial studies demonstrate moderate but significant inhibitory activity against p65, a key member of the NF-kB transcription factor family. Research is ongoing to gain a better understanding of the specific cytotoxicity of LMP-420 for CLL cells and to elucidate other components of its mechanism of action. Regardless of the ultimate mechanistic findings with LMP-420, our studies support this molecule as a promising new CLL therapeutic that warrants further preclinical evaluation.</p> / Dissertation

A previous population-based study of survival in Chronic Lymphocytic Leukemia (CLL) patients in the province of Manitoba demonstrated a lower five-year relative survival among CLL patients compared with the age- and gender-adjusted general population. This decreased relative survival was most pronounced among elderly male CLL patients. In this study, we have demonstrated that the reduced five-year relative survival observed in CLL patients compared to the general population of Manitoba may partially be attributed to increased risk of second cancers and non-referral to specialized CLL clinics. The increased risk of second cancers in CLL patients compared to Follicular Lymphoma (FL), a similar indolent B cell malignancy, was only observed after CLL diagnosis indicating that a CLL-specific factor may be responsible for the increased risk of second cancers in these patients. The risk of second cancers is independent of treatment and surveillance bias but is further increased with chemotherapy. A superior outcome in CLL patients who have been referred to the CancerCare Manitoba (CCMB) specialized CLL clinic was observed that was independent of age, gender, treatment and history of previous cancers. This superior outcome was most pronounced in the elderly CLL patients. We propose that CLL patients should be referred to CLL-specific hematologists and, where not possible, that guidelines created by such experts be followed. Appropriate screening for second cancers should be performed during routine follow up of CLL patients.

L’axe adénosinergique est au cœur de divers processus pathophysiologiques. L’enzyme CD73 joue un rôle pivot dans la génération de l’adénosine en catalysant la déphosphorylation de l’adénosine monophosphate. L’adénosine contribue à un éventail large de processus biologiques et pathologiques, principalement via l’activation de récepteurs transmembranaires. L’adénosine est principalement reconnue pour son activité régulatrice des cellules immunitaires et CD73 pour son rôle dans l’accumulation de l’adénosine dans le microenvironnement tumoral. En effet, en altérant la réponse immunitaire anti-tumorale via l’inhibition des fonctions effectrices de divers types de cellules immunes, CD73 et l’adénosine sont fréquemment associés à la progression tumorale et s’inscrivent comme cibles thérapeutiques intéressantes. Les rôles de CD73 et l’adénosine dans d’autres processus immunitaires physiologiques ne sont pas tous aussi bien compris, notamment concernant les processus d’immunisations. En utilisant un modèle murin d’immunisation contre le pneumocoque, cette thèse démontre un rôle positif, mais non essentiel, de CD73 et de l’adénosine dans la commutation isotypique des lymphocytes B et la génération d’une immunité protectrice contre l’infection au S. pneumoniae. Cette découverte est pertinente au développement de stratégies thérapeutiques afin d’augmenter l’efficacité d’immunisation dépendante des cellules B, plus particulièrement chez les populations à risque en bas âge. Ensuite, alors que la modulation de l’axe adénosinergique, notamment via l’inhibition de CD73, est une avenue thérapeutique étudiée dans divers contextes de tumeurs solides, ce potentiel thérapeutique demeure largement inexploré dans des modèles de néoplasmes sanguins. En utilisant un modèle de souris transgénique de leucémie spontanée, cette thèse démontre un rôle pro-tumorigénique, avec un biais sexuel, de CD73 dans la leucémie lymphoïde chronique des lymphocytes B (LLC), via l’altération de l’immunité anti-tumorale. Enfin, alors que les rôles immunosuppressifs de CD73 et l’adénosine sont bien décrits, leurs activités pro-tumorigéniques qui s’étendent au-delà de l’immunité anti-tumorale sont peu connues. En accord avec la littérature, cette thèse explore plusieurs hypothèses selon lesquelles CD73 module l’activité métabolique mitochondriale des cellules cancéreuses. Les résultats présentés dans cette thèse suggèrent un rôle pro-tumorigénique à l’enzyme CD73, indépendant de la signalisation adénosinergique et de l’inhibition de l’immunité anti-tumorale, qui favorise la flexibilité métabolique et plus particulièrement la respiration mitochondriale des cellules cancéreuses, via la voie de récupération de la biosynthèse du nicotinamide (NAD+). En résumé, cette thèse apporte plusieurs précisions quant aux rôles biologiques de l’enzyme CD73 qui sont pertinents à l’immunisation dépendante des lymphocytes B, à la pathogénèse de la LLC ainsi qu’à la régulation de l’activité métabolique des cellules cancéreuses. Cette thèse offre de nouvelles pistes de réflexion quant au potentiel thérapeutique que renferme l’axe adénosinergique et plus particulièrement CD73, en approfondissant nos connaissances quant à l’éventail de ses fonctions. / The adenosinergic axis is central to a plethora of pathophysiological processes. The enzyme CD73 is key to the generation of adenosine by catalyzing the dephosphorylation of adenosine monophosphate. Adenosine’s contribution to biological and pathological processes is mainly carried through the activation of transmembrane receptors. Adenosine is mostly appreciated for its regulatory activity on a variety of immunes cells whereas CD73 is often referred to the enzyme responsible for adenosine accumulation within tumor microenvironment. Thus, by hindering antitumoral immune responses, CD73 and adenosine are frequently associated with cancer progression and targeting these offers great therapeutic potential in clinic. CD73 and adenosine’s role in other immune physiological processes are not fully understood, notably regarding immunization processes. Using a murine model of pneumococcal immunization, this thesis herein demonstrates a positive, but non-essential, role for CD73 and adenosine in B cells’ isotype class switching required to protective immunity against S. pneumoniae. This finding is particularly relevant to the development of novel strategies aimed at enhancing B cell-dependent immunization in high-risk populations such as young infants. While targeting the adenosinergic axis, particularly CD73, was extensively proven efficient in restoring antitumor immunity in many solid tumor contexts, its therapeutic potential in blood neoplastic malignancies remain largely unexplored. Using a transgenic mouse model of spontaneous leukemia, this thesis identifies a sex-oriented pro-tumorigenic role for CD73 in favoring B cells chronic lymphocytic leukemia (CLL) progression, through the inhibition of antitumor immunity. Finally, while immunosuppression by CD73 and adenosine is well described in cancer, other immune-independent pro-tumorigenic roles of CD73 are poorly understood. In accordance with literature, this thesis explores various hypotheses by which CD73 regulates cancer cells’ mitochondrial metabolic activity. Results presented herein suggest an immune- and adenosine signaling-independent pro-tumorigenic function for CD73 in favoring cancer cells’ metabolic flexibility and more particularly mitochondrial respiration through the nicotinamide (NAD+) salvage biosynthesis pathway. In sum, this thesis brings many insights into CD73’s biological functions relevant to B cells-dependent immunization, in CLL pathogenesis and in cancer cells’ metabolic activity. By expanding our knowledge of the extend of CD73’s biological functions, this thesis further discusses novel potential therapeutic opportunities.