Le récepteur CXCR4 et son ligand chimiokinique CXCL12 jouent un rôle essentiel dans le développement des cellules B et contribuent à la migration des plasmocytes (PCs) vers la moelle osseuse (MO) où ces cellules persistent dans des niches particulières et produisent des anticorps au long cours. Des mutations hétérozygotes du gène codant CXCR4 ont été identifiées dans un déficit immunitaire rare appelé le syndrome WHIM (SW) et récemment dans la macroglobulinémie de Waldenström (MW), un lymphoplasmacytome B caractérisé par l’expansion d’un clone IgM+ qui s’accumule dans la MO. Ces mutations affectent l’étape de désensibilisation du récepteur en réponse à CXCL12 et mènent donc à un gain de fonction. Mes travaux de thèse ont porté sur l’étude de l’impact du gain de fonction de Cxcr4 sur la biologie plasmocytaire par le moyen d’un unique modèle murin porteur de la mutation Cxcr4+/1013 précédemment identifié chez certains patients. Afin de mieux comprendre un défaut de vaccination présent chez les patients atteints du SW, la première partie de ma thèse s’est basé sur l’étude de la réponse humorale Thymo-dépendent du modèle murin Cxcr4+/1013. Nous avons mis en évidence un défaut de maintien de la réponse vaccinale probablement lié à l’absence des PCs spécifiques de l’antigène dans la MO des souris mutantes. En revanche, une population de plasmablastes (PBs) immatures dérivée de la réponse extra-folliculaire (EF), s’accumulent de façon aberrante suggérant une occupation des niches qui pourrait être à l’origine de la réponse vaccinale défectueuse. D’une autre part, dans la MW, les mutations CXCR4 sont toujours retrouvées en association avec des mutations gain de fonction du gène MYD88, la deuxième partie de ma thèse a donc porté sur l’étude de la réponse Myd88-dependante dans le modèle Cxcr4+/1013. Nos résultats révèlent une entrée en cycle accrue des cellules B Cxcr4+/1013 qui s’accompagne d’une augmentation de la différentiation plasmocytaire après activation de Myd88. De plus, nos résultats suggèrent, que le gain de fonction de Cxcr4 affecte la maturation des PBs ainsi que leur code migratoire ce qui pourrait expliquer leur migration exacerbée vers la moelle osseuse. L’ensemble de mes travaux a permis de mettre en évidence que la désensibilisation de Cxcr4 était un mécanisme clé régulant la réponse EF ainsi que la différentiation et la maturation plasmocytaire. / CXCR4 plays an essential role in B cell development and controls partially plasma cell (PCs) homing to the bone marrow (BM). Heterozygous gain-of-function mutations of CXCR4 affecting its desensitization in response to the chemokine CXCL12 have been reported in a severe immune-deficiency disorder called WHIM syndrome (WS) and recently identified in Waldenström’s macroglobulinemia (WM), a B lympho-plasmacytoma characterized by the expansion of proliferative clonal malignant lymphoplasmacytic cells which secrete IgM Abs and mainly persist in the BM. Here we used a unique knock-in mice harboring the mutation Cxcr4+/1013 previously described in patients to assess how a gain-of-Cxcr4-function impacts PC biology and antibody (Ab) production. Following vaccination, WS patients mount a normal immune response but fail to maintain Ab titers over time. Therefore, the first part of my PhD was focused on studying the T-dependent humoral response in Cxcr4+/1013 mice. We showed that a strong reduction of antigen (Ag)-specific long-lived PCs in the BM of Cxcr4+/1013 mice could be the cause of the defective maintenance of Ab titers. Moreover, an aberrant accumulation of extra-follicular (EF) derived immature plasmablasts (PBs) was observed in this tissue potentially hampering the homing or maintenance of the Ag-specific PCs. Interestingly, in WM, mutations of CXCR4 are systematically associated with MYD88 mutations. Thus, the second part of my PhD focused on the study of the MyD88-dependent response in Cxcr4+/1013 mice. We showed that the Cxcr4 gain of function led to an increased cell cycle entry of splenic B cells that was associated with an enhanced PC differentiation. Finally, our findings showed that the desensitization of Cxcr4 is an essential break limiting the EF response as well as PC differentiation and maturation and suggest that an accumulation of mutated PB in the BM is not only due to the gain of function of Cxcr4 but to a more global change in the migratory code of these cells controlled by the exacerbated Cxcr4/Cxcl12 signaling.

Contexte: La maladie de Waldenstrom (MW) est un syndrome lymphoprolifératif B caractérisé par une infiltration de la moelle osseuse par des lymphoplasmocytes et un pic monoclonal de type IgM. La mutation MYD88L265P est considérée comme un événement fondateur dans cette hémopathie. Les études par séquençage complet du génome ont identifié des mutations du gène CXCR4 (CXCR4 Muté) dans la MW. CXCR4 est un récepteur couplé aux protéines G qui participe aux processus de migration cellulaire et d’activation de différentes cascades de signalisation parmi lesquelles figurent RAS, Akt et NFKB. Les mutations de CXCR4 joueraient un rôle important dans la physiopathologie de la MW et dans les mécanismes de chimiorésistance de certaines thérapeutiques ciblées. Notre objectif a été d’étudier le profil génomique des MW avec mutations CXCR4 par séquençage à haut débit ciblé et par puces à SNP (single nucleotide polymorphism) et d’évaluer leur impact clinique. Matériel et Méthodes. Les échantillons de moelle osseuse de 98 MW ont été analysés. L’ADN tumoral a été extrait après sélection des cellules B. Des échantillons appariés (tumeur/ lymphocytes T) ont été utilisés comme référence intra-individuelle. Les mutations de CXCR4 ont été étudiées en séquençage ciblé à haut débit (NGS) ce qui a permis d’évaluer l’architecture clonale dans les cellules tumorales de MW et /ou par séquençage Sanger (exon 2). Le spectre mutationnel de 8 gènes candidats impliqués dans les voies des Toll Like Receptor, RAS et du BCR a été étudié : MYD88L265P, CD79A (domaine ITAM), CD79B (domaine ITAM), CARD11 (exon 5-9), N RAS (exon 2-3), K RAS (exons 2-3), BRAF6 (exon 15), PTEN (exon 5-7). L’analyse des profils génomiques a été réalisée en puces à SNP (Genome-Wide Human SNP Array 6.0 (Affymetrix chips) dans une cohorte de 53 patients. L’expression de CXCR4 et du CD49d (VLA4) ont été étudiées en cytométrie de flux (n=53). Résultats. Nous avons identifié une mutation de CXCR4 dans 24.5% des MW. Toutes mutations sont hétérozygotes, acquises et localisées dans le domaine C terminal de la protéine. Parmi les 17 variants observés, nous identifions 12 nouvelles mutations dans la MW. Les mutations les plus fréquentes sont le variant C1013G (S338X) (5/98) et la mutation C1013A (S338X) (3/98). Les mutations de CXCR4 muté sont associées à une plus forte expression de la protéine CXCR4 en cytométrie de flux, indépendamment du type de mutations de CXCR4 (n=53) (p=0.003). Aucun impact en terme de niveau d’expression de l’intégrine VLA4 (CD49d), qui interagit directement avec CXCR4, n’est observé. Des mutations sous clonales de CXCR4 sont identifiées en NGS dans 4/14 cas. Les mutations de CXCR4 sont présentes dans le même clone que MYD88 L265P, mais sont mutuellement exclusives des mutations de la voie du BCR (CD79A / CD79B). Nous avons ensuite identifié une signature génomique plus complexe dans le groupe des MW CXCR4 muté. Les mutations de CXCR4 sont associées aux gains du chromosome 4 (p=0.002), aux gains en Xq (p=0.002), aux délétions 6q (p=0.038) et présentent un nombre d’anomalies plus élevées (5.8 versus 2.8 per patient, p=0.046). Nous avons ensuite cherché à caractériser le profil clinico biologique des patients MW avec mutation CXCR4 muté. Les mutations de CXCR4 sont associées à un pic monoclonal IgM plus élevé (p=0.006) et à une thrombopénie (p=0.018). Aucun impact en terme de survie globale n’a été observé dans notre cohorte selon le statut mutationnel de CXCR4. Conclusion. Notre étude a permis de décrire de nouvelles mutations de CXCR4 dans la MW et d’identifier une signature génomique plus complexe associée dans les MW CXCR4 muté parmi les MW MYD88L265P. Cette analyse des mutations de CXCR4 a d’autre part montré l’existence d’une hétérogénéité intra-clonal (dans le clone muté MYD88 et CXCR4) et interclonal (mutations du BCR et de CXCR4 dans le groupe des WM mutés MYD88L265P). Nos résultats suggèrent donc l’existence de différents sous groupes génomiques dans la MW. / Purpose. Waldenstrom macroglobulinemia (WM) is a B-cell malignancy characterized by bone marrow infiltration of clonal lymphoplasmacytic cells, which produce a monoclonal immunoglobulin M (IgM). MYD88L265P mutation may be considered as a founder event because of it high frequency in WM. Whole-genome sequencing has revealed CXCR4 mutations (CXCR4Mut) in WM. CXCR4 is a G-protein-coupled receptor that promotes migration and activation of several pathways including RAS, Akt and NFKB. CXCR4 mutation has proved to be of critical importance in WM, in part due to its role as a mechanism of resistance to several agents of targeted therapy. We have therefore sought to unravel the different aspects of CXCR4 mutations in WM using next generation sequencing, and SNP (single nucleotide polymorphism) arrays and to study the clinical impact.Experimental Design. Bone marrow samples of 98 patients with WM (mean age: 67 years) were analyzed. Tumoral DNA was extracted following CD19 B cell selection. Paired samples (tumor/T lymphocytes) were used as an intra-individual reference. CXCR4 mutation was analyzed by ultra deep targeted NGS (next generation sequencing) (all exons) allowing study of the clonal architecture in WM cells and/or sanger sequencing (SaS) (exon 2). Mutational spectrum of 8 candidate genes involved in Toll Like Receptor, RAS and B Cell Receptor (BCR) pathway along with MYD88L265P, CD79A (ITAM domain), CD79B( ITAM domain), CARD11 (exon 5-9), N RAS (exon 2-3), K RAS (exons 2-3), BRAF6 (exon 15), PTEN( exon 5-7), was also analysed in an integrative study. Genome-Wide Human SNP Array 6.0 (Affymetrix chips) was performed in 53 patients to decipher genomic signature of CXCR4Mut. Flow cytometry was performed to assess CXCR4 and CD49d (VLA4) expression (n=53).Results. We found all mutations to be heterozygous, somatic and located in the C-terminal domain of CXCR4 in 24.5% of the WM. CXCR4 mutations led to a truncated receptor protein. Among the 17 variants, 12 new variants were identified in WM. The most frequent mutation was the CXCR4 C1013G (S338X) mutation (5/98) followed by CXCR4C1013A (S338X) (3/98). Interestingly, CXCR4Mut was associated to higher expression of CXCR4 protein by flow cytometry, independently of the type of CXCR4 mutation (n=53) (p=0.003). No impact on the expression profile of the integrin VLA4 (CD49d) which directly interacts with CXCR4 was observed. Sub clonal CXCR4 mutations identified using NGS were identified in 4/14 cases. CXCR4 mutations pertain to the same clone as to MYD88 L265P mutations, but were mutually exclusive to CD79A/ CD79B mutations (BCR pathway). We identified a genomic signature in CXCR4Mut WM traducing a more complex genome. CXCR4 mutations were also associated with gain of chromosome 4 (p=0.002), gain of Xq (p=0.002) and deletion 6q (p=0.038) and a higher number of genomic abnormalities (5.8 versus 2.8 per patient, p=0.046). We thought to identify clinical-biologic characteristics of WM with CXCR4Mut features. CXCR4 mutations were associated with higher IgM monoclonal component (p=0.006) and thrombocytopenia (p=0.018). However, no impact in overall survival was observed according to CXCR4 mutational status. Conclusions. Our study panned out new CXCR4 mutations in WM, and identified a specific signature associated to CXCR4Mut, characterized with complex genomic aberrations among MYD88L265P WM. The study of CXCR4 mutations showed existence of intraclonal (variation in co-expression of MYD88 and CXCR4 mutations) and interclonal (BCR and CXCR4 mutations in MYD88L265P WM) heterogeneity. Our results suggest the existence of various genomic subgroups in WM.

La Macroglobulinémie de Waldenström (MW) est un type de lymphome à cellules B de faible grade dont la pathogénèse est caractérisée par différents stades de progression. La MW asymptomatique n’occasionne pas de symptômes sévères chez les patients qui en sont atteints et nécessite une observation régulière mais pas de traitement. Elle peut évoluer en une forme symptomatique aux effets nocifs qui requiert un traitement par chimiothérapie. Le développement de la MW est généralement précédé par l’apparition d’un syndrome précurseur appelé Gammapathie Monoclonale de Signification Indéterminée à Immunoglobuline M (GMSI à IgM). Bien que les conséquences cliniques des formes asymptomatique et symptomatique de la maladie soient dramatiquement différentes pour les patients, au niveau cellulaire peu de différences permettant d’expliquer ce contraste ont été identifiées. Les mécanismes moléculaires de progression de la maladie restent donc majoritairement à élucider.Les exosomes sont des vésicules d’une taille de 40 à 100 nanomètres sécrétées par les cellules. Ils assurent le transport de protéines, de lipides et de molécules d’ARN ou d’ADN entre les cellules de l'organisme et constituent ainsi un moyen de communication intercellulaire. Ces propriétés permettent aux exosomes de conditionner le microenvironnement tumoral afin de le rendre favorable à la survie et la dissémination des cellules tumorales.Le but de cette étude est d’analyser le contenu des exosomes circulants chez les patients atteints de MW afin d’identifier des microARNs exprimés différentiellement en fonction du stade de progression de la maladie.Pour cela, les exosomes présents dans le sang circulant de patients à différents stades de la maladie (GMSI à IgM, MW asymptomatique et MW symptomatique) et d’individus sains ont été isolés. Le contenu en microARNs de ces exosomes a été analysé dans un premier temps par qRT-PCR puis par une technique utilisant la cytométrie de flux. Ces analyses ont permis d’identifier un groupe de microARNs dont l’expression corrèle directement ou inversement avec la progression de la maladie.En parallèle, l’ADN contenu dans les exosomes de certains de ces échantillons a également été extrait afin de détecter la fraction de variants mutés pour MYD88, un gène muté chez environ 90% des patients atteints de MW. Cette analyse permettra d’identifier une potentielle corrélation entre la progression de la maladie, la fraction de variants mutés de MYD88 et l’expression de certains microARNs dans les exosomes circulants. / Waldenström Macroglobulinemia (WM) is a low- grade B-cell lymphoma with a heterogenous clinical presentation. In patients with the asymptomatic form of the disease, no severe symptoms are observed and only monitoring is recommended. However, it can evolve into symptomatic WM in which case the patients will require treatment with chemotherapy .In many patients, the diagnosis is preceded with an asymptomatic precursor state of IgM monoclonal gammopathy of undetermined significance (MGUS). To date, the molecular mechanisms involved in the progression from asymptomatic WM to symptomatic WM remain to be elucidated.Exosomes are small vesicles secreted by cells with a size ranging from 40 to 100 nanometers that mediate the transfer of nucleic acids, proteins and lipids between distant cells in the organism. Exosomes enable communication between cells and the conditioning of distant tissues throughout the body.The goal of this study is to analyze the microRNA content of circulating exosomes in patients at different stages of WM progression to identify microRNAs which expression correlates with disease progression.Exosomes were isolated from the peripheral blood of healthy individuals and patients with WM at different stages (IgM MGUS, asymptomatic WM and symptomatic WM). The microRNA content of these exosomes was analyzed first by qRT-PCR and then by a technique involving flow cytometry. These analyses revealed a group of microRNAs which expression correlated directly or inversely with disease progression.In parallel, the DNA content of some of the exosomes was extracted in order to detect the fraction of mutated MYD88, a gene mutated in approximately 90% of patients with WM. This could potentially identify a correlation between disease progression, the fraction of mutated MYD88 and the expression of specific microRNAs in circulating exosomes.

Introduction: Waldenström's macroglobulinemia is a hematological neoplasm belonging to the group of monoclonal gammopathies, which includes systemic symptoms and those related to an increase in M paraprotein. Objective: To describe a case of cardiac amyloidosis associated with macroglobulinemia. Clinical case: Male patient who was admitted for asthenia, dysphonia, and who, during his evolution, developed progressive dyspnea, heart failure and pleural effusion. Additionally, echocardiography showed myocardial granular pattern, while pleural biopsy was positive for Congo red staining. Subsequently, he received treatment with bortezomib, dexamethasone and rituximab, with favorable evolution. Conclusions: In this disease, early diagnosis is an important advantage for survival. Therefore, its management is palliative of cardiac manifestations. The present case shows a diagnostic challenge, in which the less frequent etiologies of heart failure must be taken into account. / Revisión por pares

La LLC est caractérisée par une forte hétérogénéité de présentation clinico-biologique avec description de formes indolentes (IGVH mutes, ZAP-70-) et de formes agressives (IGVH non mutes, ZAP-70+). Le BCR et les voies de signalisation en aval ont fait l’objet d'une étude transcriptionnelle de la réponse à une forte stimulation du BCR, que nous avons poursuivi par une approche protéomique. La MW est un syndrome lymphoprolifératif chronique dont la physiopathologie reste actuellement mal comprise même si une mutation récurrente a été récemment décrite. Nous avons pu montrer que l’analyse globale de 48 profils protéomiques permettait de distinguer les cellules de LLC M et UM avant toute stimulation. Parmi les protéines différentiellement exprimées, on peut citer notamment la protéine HCLS1, dont le rôle a déjà été explore dans la LLC. De plus, la stimulation du BCR induit une réponse protéomique spécifique dans les cellules de LLC agressives, correspondant a des variations d’expression de protéines impliquées dans la signalisation cellulaire, la régulation de la réponse immunologique, le métabolisme protéique, la croissance cellulaire et l’apoptose. La diminution d’expression de 2 protéines, RAD23B et PDCD4, après stimulation du BCR de cellules de LLC agressives a été confirmée par Western-Blot chez 19 patients. Cette technologie DIGE permettant également l’étude de différents isoformes protéiques (et notamment d’isoformes de phosphorylation), nous avons observe des modifications d’état de phosphorylation de plusieurs protéines impliquées dans le cytosquelette après stimulation du BCR (lamines, vimentine….). Une étude protéomique par électrophorèse bidimensionnelle E2D DIGE sur des cellules primaires de sang et de moelle issues de patients porteurs de MW non préalablement traités, en comparaison a d’autres syndromes lymphoprolifératifs tels les lymphomes de la zone marginale (LZM) ou la LLC, a permis de mettre en évidence un profil protéomique spécifique des cellules de MW. Parmi les spots polypeptidiques différentiellement exprimés, est à souligner la sous-expression de la protéine Ku70 chez les patients porteurs de MW par rapport aux autres lymphoproliférations. La confirmation de cette sous-expression de Ku70 a été validée au niveau transcriptionnel par PCR classique et au niveau protéique par Western-Blot dans une plus grande cohorte de patients. La mise en évidence de ces protéines d'intérêt dans l'agressivité et la physiopathologie de ces néoplasies lymphoïdes ouvrent la voie à de nouvelles études portant sur la régulation de ces molécules / CLL is characterized by a strong heterogeneity of clinical and biological presentation with indolent forms (mutated IgVH, ZAP-70-) and aggressive forms (unmutated IgVH, ZAP-70 +). BCR and the downstream signaling pathways have been the subject of a study of the transcriptional response to a strong stimulation of the BCR. We continued with a proteomic approach. WM is a chronic lymphoproliferative disorder whose pathophysiology remains poorly understood, although a recurrent mutation has recently been described. We have shown that the overall 48 proteomic profiles analysis allowed to distinguish between CLL cells M and UM before stimulation. Among the differentially expressed proteins include HCLS1 including protein, whose role has already been explored in CLL. Furthermore, stimulation of the BCR induces a specific response in proteomics aggressive LLC cells, corresponding to protein expression changes involved in cellular signaling, regulation of the immune response, protein metabolism, cell growth and apoptosis. The decrease in expression of two proteins, and RAD23B PDCD4 after stimulation aggressive cells was confirmed by Western blotting in 19 patients. This DIGE technology also allows the study of different protein isoforms (especially phosphorylation isoforms), we observed phosphorylation state changes more involved in the cytoskeleton after stimulation of RCC (rolled, vimentin ....). A proteomic study by two-dimensional electrophoresis E2D DIGE on primary cells of blood and marrow from carriers MW previously untreated patients, in comparison to other lymphoproliferative disorders such as marginal zone lymphoma (MZL) or CLL, helped to highlight a specific proteomic profile of cell MW. Among the spots differentially expressed polypeptide is to highlight the under-expression of Ku70 protein in patients MW compared with other lymphoproliferative disorders. The confirmation of this under-expression of Ku70 was confirmed at the transcriptional level by conventional PCR and at the protein level by Western blotting in a larger cohort of patients. We were able to highlight specific proteomic profiles aggressive forms and identification of differently expressed proteins allowed to identify new proteins involved in aggressiveness and pathophysiology of diseases, opening the way for new studies will focus on the regulation of these molecules of interest