L'implication des polynucléaires neutrophiles (PN) dans l'hémostase n'est pas un concept nouveau, mais requière encore beaucoup d'éclaircissements. Des données attribuent à ces cellules à la fois une capacité à favoriser (voire à déclencher) les mécanismes et une capacité à limiter voire éliminer le caillot de fibrine. Pour expliquer leur implication, une contribution des enzymes granulaires, et essentiellement la cathepsine G (Cath G) et l'élastase (HNE), est fréquemment citée. L'objet de ces travaux est d'étudier chez des sujets sains l'impact des PN humains et des 2 enzymes granulocytaires (Cath G et HNE) sur la coagulation, à l'aide de tests globaux : thromboélastométrie rotative et test de génération de thrombine. Le potentiel procoagulant des PN a aussi été étudié en thrombinographie chez des patients atteints de syndrome myéloprolifératif (SMP) JAK2V617F positif. Dans les systèmes choisis, les PN font preuve d'une activité procoagulante claire, permettant notamment une réduction systématique du temps de coagulation et une augmentation du travail thrombinique total. Cette activité procoagulante est proportionnelle à la concentration en PN et est exacerbée après stimulation préalable par le fMLP, mais elle n'est pas liée à une activité facteur tissulaire. La Cath G et l'HNE permettent également toutes deux une réduction du temps de coagulation, mais elles font preuve à la fois d'effets procoagulants (par inactivation des inhibiteurs comme le TFPI) et anticoagulants (par inactivation du facteur V ou par dégradation de la (du) fibrin(ogèn)e). Enfin, les données de ce travail ne mettent pas en évidence une hypercoagulabilité liée aux PN dans le contexte de SMP. / Polymorphonuclear neutrophils (PMN) are the most abundant nucleated cells in blood. Their involvement in haemostasis – in particular in coagulation and clot formation – is not a new concept, but is not yet fully understood. Many data from the literature indicate that these cells can enhance (even trigger) coagulation, whereas others indicate it can impair fibrin formation and facilitate clot elimination. Among the hypotheses explaining this involvement, attention has focused on PMN granules enzymes, in particular, Cathepsin G (Cath G) and elastase (HNE). We first aim at studying in healthy subjects the impact of PMN as well as Cath G and HNE on coagulation by use of global tests: rotative thromboelastometry (ROTEM®) and thrombin generation test (CAT®). Second, procoagulant potential of PMN is investigated using CAT® in patients affected by myeloproliferative disorders (MPD), with presence of JAK2V617F mutation. Under our conditions, PMN show an unambiguous procoagulant activity, inducing systematically a decrease in clotting time, along with an increase in total thrombin work. This activity is proportional with PMN concentration; fMLP-induced PMN stimulation enhances also it, but this is not related to tissue factor activity. Both Cath G and HNE induce a decrease in clotting time, but support procoagulant (by inactivation of inhibitors such as TFPI) as well as anticoagulant activity (by inactivation of factor V or fibrin(ogen) degradation). At last, data obtained don't show MPD-associated hypercoagulability which can be attributed to PMN.

Les néoplasmes myéloprolifératifs (NMPs) classiques BCR-ABL négatifs regroupent la Polyglobulie de Vaquez, la Thrombocytémie Essentielle et la Myélofibrose Primaire. Ce sont des pathologies malignes clonales entraînées par la signalisation constitutive de la voie JAK2/STAT en raison de mutations somatiques acquises qui affectent trois gènes, JAK2, CALR et MPL. Il s’agit des mutations “motrices” de la maladie responsable du syndrome myéloprolifératif et du phénotype. Cependant CALR n’est pas une molécule de signalisation mais une chaperonne du réticulum endoplasmique. En utilisant des lignées dépendantes de facteurs de croissance soit murines (Ba/F3) soit humaines (UT-7), des cellules primaires de patients et des modèles murins nous avons montré que les mutants CALRdel52 et CALRins5 avaient acquis de nouvelles propriétés qui en font des molécules de signalisation en induisant: - une indépendance aux facteurs de croissance uniquement lorsque MPL, le récepteur de la thrombopoïétine est exprimé ; - une phosphorylation constitutive de JAK2, des STAT1, 3 et 5 et une activation faible des voies PI3K/AKT et ERK1/2, suggérant une activation de MPL/JAK2 par les mutants CALR différente de celle induite par JAK2V617F. De manière intéressante un mutant de la CALR ayant une délétion entière de l’exon 9 n’est pas transformant, suggérant que l’activité oncogénique est liée à la présence de la nouvelle séquence C-terminale. L’activation de JAK2 uniquement par MPL en présence des mutants CALR pourrait expliquer le phénotype mégacaryocytaire/plaquettaire de ces NMPs. Cette activation de MPL au contraire de celle exercée par JAK2V617F a lieu non seulement à la membrane mais aussi dans le cytoplasme.Les modèles murins ont montré que les mutants CALR étaient responsables de la maladie et que celle-ci était dépendante de MPL, validant les résultats obtenus sur les lignées.Nous avons également montré que contrairement à JAK2V617F, les mutants de la CALR induisent chez l’homme une dominance clonale très tôt au niveau du compartiment des cellules souches. L’ensemble de ces résultats contribue à une meilleure compréhension du rôle des mutations CALR dans les NMPs. La démonstration que les molécules mutées sont présentes à la surface cellulaire ouvre la voie à des immunothérapies ciblant le nouveau peptide C-terminal. / Classical BCR-ABL negative myeloproliferative neoplasms (MPNs) include three disorders: Polycythemia Vera, Essential Thrombocythemia and Primary Myelofibrosis. They are clonal malignant diseases driven by the constitutive JAK2/STAT signaling pathway due to acquired somatic mutations affecting three genes: JAK2, CALR and MPL. These are the "driver" mutations of the disease responsible of the myeloproliferation and of the disease phenotype. However, CALR is not a signaling molecule, but a chaperonne of the endoplasmic reticulum. Using murine (Ba/F3) and human (UT-7) cell lines dependent on growth factors and primary patient cells and mouse model, we have shown that the CALRdel52 and CALRins5 mutants have acquired new signaling properties and induce:- growth factor independence only when MPL, the thrombopoietin receptor, is expressed;- constitutive phosphorylation of JAK2, of STAT1, 3 and 5 and a low activation of the PI3K/AKT and ERK1/2 pathways, suggesting an activation of MPL/JAK2 by a different manner than JAK2V617F. Interestingly, a CALR mutant deleted for the entire exon 9 has not transformation properties suggesting that the oncogenic activity is related to the presence of the new C-terminal sequence. This JAK2 activation only by MPL in presence of CALR mutants could explain the megakaryocytic/platelet phenotype of these MPNs.The use of a mouse modeling using retroviral vectors and bone marrow transplantation has shown that CALRdel52 and ins5 were really the drivers of the disease and that in vivo the thrombocytosis was dependent of MPL validating the results obtained in vitro.In addition, we have shown that in human, CALR mutants induce a clonal dominance early in the stem cell compartment in ET. This is in sharp contrast with JAK2V617F in ET. Overall, these results contribute to a better comprehension of the role of CALR mutations in MPNs. Furthermore, the demonstration that the CALR mutants are expressed at the cell surface open the way to the development of new immunotherapy targetting the new C-terminus peptide.

Les néoplasmes myéloprolifératifs (NMP) sont hémopathies malignes aboutissant à la surproduction d'une ou plusieurs lignées myéloïdes. Elles sont dues à l'acquisition de mutations sur l'axe de signalisation MPL/JAK2 incluant des mutations de JAK2V617F, de MPL et plus récemment de la calréticuline (CALR), dont les deux principales sont CALRdel52 et CALRins5. Ces mutations de signalisations peuvent être accompagnées de mutations de l'épigénétique, les plus importantes étant des mutations dans TET2. Le but de cette thèse était d'étudier le rôle des mutations de TET2 et de la calrdel52 dans les NMP grâce à une technologie de cellules souches induites à la pluripotence (IPSC). Dans la première partie j'ai pu démontrer que TET2 joue un rôle dans le processus de reprogrammation, vraisemblablement de manière indépendante de son activité catalytique. Dans la seconde partie, j'ai démontré que CALRdel52 joue un rôle dans les MPN en provoquant une hypersensibilité et une pousse indépendante de la TPO des progéniteurs mégakaryocytaires ainsi qu'une hyperprolifération des mégacaryocytes, liées à l'activation constitutive de stat3 et de ERK. J'ai également démontré une pousse indépendante du GCSF des granulocytes. Ce travail a donc permis de mettre en lumière le rôle du facteur épigénétique TET2 dans le processus de reprogrammation ainsi que le rôle de CALRdel52 dans les MPN dans un contexte d'expression endogène. / Myeloproliferative neoplasms (NMP) are hematological malignancies that lead to an ovrproduction of one or more myeloid lineages. They are driving by mutations in MPLl/jak2 signaling pathway, mainly JAK2V617F, MPL, and more recently calreticulin (CARL), with two main mutations being calrdel52 and calrins5. These signaling mutations are sometimes associated with epigenetic mutations, the major one being in tet2. The objective of my thesis was to study the role of TET2 and CALRdel52 in MPN thanks to an induced pluripotent stem cells (IPSC) model. In the first part i demonstrated the role of TET2 in reprogramming process, probably independently of the catalytic domain. In the second part i demonstrated that CALRdel52 induced a TPO hypersensitivity and a TPO indenpendant growth of the megakaryocytic progenitors as well as a hyperproliferation of the megakaryocytes. This phenotype is associated with a constitutive activation of stat3 and ERK. A G-CSF independent growth of the granulocyte was also demonstrated. In conclusion this work underline the role of an epegenetic factor, TET2, in the reprogramming process and demonstrate the role of CALRdel52in MPN with an endogenous expression model.

Des mutations dans le gène de la calréticuline (CALR), codant pour une protéine résidente du réticulum endoplasmique (RE), ont été découvertes récemment dans les syndromes myéloprolifératifs (SMP). Elles sont associées à augmentation de prolifération cellulaire portant spécifiquement sur la lignée mégacaryocytaire. Ceci est le résultat d’une activation constitutive de la signalisation des voies JAK-STAT et MAP Kinases, consécutive à l’interaction des protéines mutantes CALR avec le récepteur à la thrombopoïétine. Plusieurs études ont montré la faible expression de ces protéines mutées dans les cellules, mais aucune n’a déterminé l’impact de leur expression sur l’homéostasie du RE ni les acteurs mis en jeu dans leur élimination. Dans ce travail, nous avons montré que l’expression des protéines CALR mutées ne perturbe pas sensiblement l’équilibre du RE et ne modifie pas la sensibilité des cellules à l’apoptose induite par un stress du RE. Nous avons ensuite démontré dans différents modèles, y compris des cellules engagées dans la différenciation mégacaryocytaire, que les faibles niveaux intracellulaires de variants protéiques CALR n’étaient pas liés à une sécrétion accrue dans le milieu extracellulaire ni à un défaut transcriptionnel. Cette faible expression est en fait la conséquence d’une dégradation mettant en jeu principalement la voie ERAD-protéasome. Dans ce processus, la reconnaissance de motifs glycans n’est pas impliquée, mais EDEM3 semble avoir un rôle majeur puisque son extinction augmente l’expression des formes mutées de CALR. La modulation de cette dégradation pourrait constituer une approche thérapeutique innovante dans les SMP. / Mutations in the calreticulin gene (CALR), encoding for an endoplasmic reticulum (ER) resident protein, have recently been discovered in myeloproliferative neoplasms (MPN). They are associated with an increased cell proliferation, specifically in the megakaryocytic lineage. This is the result of a constitutive activation of the JAK-STAT and MAP kinase pathways, following the interaction of mutant calreticulin proteins with the thrombopoietin receptor. Several studies have demonstrated that these mutated proteins are faintly expressed in cells, but none have determined the impact of their expression on ER homeostasis, nor addressed the actors at play in their degradation. In this work, we showed that the expression of mutated CALR proteins does not significantly disturb ER equilibrium, nor does it change the cellular sensitivity to ER stress-induced apoptosis. We next demonstrated in different models including cells committed towards megakaryocytic differentiation that the poor intracellular levels of variant CALR proteins are neither due to enhanced secretion into the extracellular medium, nor to transcriptional defects. This low-level expression is mainly the result of increased degradation, involving the ERAD-proteasome pathway. In this process, the recognition of glycan motifs is not engaged, but EDEM3 seems to be a key component as its extinction increases the expression levels of variant forms of CALR. Modulating this degradation process could represent a therapeutic option for MPN patients.

L’adaptateur LNK est un régulateur négatif des voies de signalisation, dont la voie JAK/STAT,essentielle au développement du système hématopoïétique. Son implication dans les hémopathies chroniques, notamment les Néoplasmes Myéloprolifératifs (NMP), a été mise en évidence par l’analyse de souris invalidées pour cet adaptateur et l’identification de mutations de LNK chez les patients atteints de ces pathologies. Toutefois, le mécanisme permettant la régulation de ses partenaires, dont la kinase JAK2, et l’implication fonctionnelle des mutations de LNK dans les NMP, restent à définir. Ainsi, mon projet de thèse a porté sur l’analyse structurale et fonctionnelle des complexes de signalisation LNK/JAK2 et sur le développement d’une stratégie moléculaire pour l’utilisation thérapeutique de LNK dans les NMP. Nos résultats ont montré pour la première fois, la fonction inhibitrice de la région N-terminale incluant le domaine d’homologie à la Pleckstrine deLNK sur JAK2 normale et de manière plus importante, sur la forme mutée JAK2-V617F, retrouvée chez les patients atteints de NMP. De plus, nos études sur les mutations de LNK localisées dans cette région régulatrice, ont permis de comprendre leur contribution dans le développement de ces hémopathies et de proposer un mécanisme d’inhibition de l’activation de JAK2 par LNK. Nos résultats permettent d’utiliser le ciblage de la région N-terminale de LNK comme stratégie moléculaire inhibant spécifiquement la forme oncogénique JAK2-V617F à l’aide de peptides pénétrants (CPP). A long terme, cette approche pourrait être utilisée comme outil thérapeutique dans le traitement de patients atteints de NMP positifs pour JAK2-V617F. / The LNK adaptor protein is a key negative regulator of signalling pathways, such as JAK/STAT, important in the development of the hematopoietic system. Its implication in chronic blood diseases, such as Myeloproliferative Neoplasms (MPN) has been confirmed by studies on Lnk-deficient mice, as well as the identification of LNK mutations in MPN patients. However, the LNK mechanism of regulation on its partners and the functional implication of LNK mutations in MPN pathogenesis, are still unclear. Therefore, my PhD project covers the structural and functional analysis of theLNK/JAK2 signalling complex and the development of a molecular strategy to use LNK as a therapeutic tool for the treatment of MPN patients. Our study showed, for the first time, the inhibitory function of the N-terminal region and the pleckstrin homology domain of LNK on JAK2 activity, which occurs more importantly on JAK-V617F than JAK2 wild type form. Moreover, our study provided evidence on how LNK mutations located in this LNK region could contribute to these haematological diseases and has allowed us to propose a model for LNK regulatory function on JAK2activity. Furthermore, we developed a cell penetrating peptide-based strategy to deliver this regulatory region of LNK in hematopoietic cells to specifically inhibit JAK2-V617F oncogenic form. The finalaim is to use this region as a therapeutic molecule to treat JAK2-V617F-positive MPN patients.

Les néoplasmes myéloprolifératifs classiques sont des maladies clonales dues à des mutations acquises de JAK2V617F ou de la Calréticuline (CALRm) au niveau des cellules souches hématopoïétiques (CSH) et conduisant à une surproduction de cellules myéloïdes. L’interféron alpha (IFNa) est le seul traitement curatif qui induit une réponse hématologique et moléculaire. Le but de notre projet est de comprendre son mécanisme d’action en utilisant une cohorte de 47 patients, des lignées cellulaires et des modèles de souris JAK2V617F. Ainsi, nous avons constaté que l’IFNa cible plus rapidement les CSH que les cellules matures chez les patients JAK2V617F, ce qui semble différent des patients CALRm. Grâce aux lignées cellulaires et aux souris, nous avons montré que JAK2V617F induit une pré-activation des voies de l’IFNa et une inhibition du cycle cellulaire des CSH. La découverte complète de ce mécanisme d’action conduira à l’amélioration du traitement. / Classical BCR-ABL-negative myeloproliferative neoplasms (MPN) include Polycythemia Vera (PV), Essential Thrombocytemia (ET) and Primary Myelofibrosis (PMF). They are acquired clonal disorders of hematopoietic stem cells (HSC) leading to the hyperplasia of one or several myeloid lineages. They are due to three main recurrent mutations affecting the JAK/STAT signaling pathway: JAK2V617F and mutations in calreticulin (CALR) and thrombopoietin receptor (MPL). Interferon alpha (IFNα) is the only curative treatment that induces not only a hematological response of ET, PV and early MF but also a molecular response both on JAK2V617F or CALR mutated cells. In this study, we wanted to know how and with what kinetics IFN impacts the different mutated hematopoietic compartments. Thus, we have performed a prospective study with a cohort of 50 patients treated by IFNα for 3-5 years. The MPN diseases distribution was 44% ET, 45% PV and 11% MF. This cohort included 33 JAK2V617F-mutated patients, 11 CALR-mutated patients (7 type 1/type 1-like and 4 type 2/type 2-like), 2 both JAK2V617F- and CALR-mutated patients and 1 MPLW515K-mutated patient. At 4-month intervals, the JAK2V617F or/and CALR mutation variant allele frequency was measured in mature cells (granulocytes, platelets). Simultaneously, we have also determined the clonal architecture by studying the presence of the JAK2V617F or CALR mutations in colonies derived from the different hematopoietic stem and progenitor cell (HSPC) populations (CD90+CD34+CD38- HSC-enriched progenitors, CD90-CD34+CD38- immature progenitors and CD90- CD34+CD38+ committed progenitors). After a median follow-up of 30 months, we observed that IFNα targets more efficiently and rapidly the HSPC particularly in HSC-enriched progenitors, than the mature blood cells in JAK2V617F patients (p<.05). Moreover, homozygous JAK2V617F clones responded more rapidly than heterozygous clones in all hematopoietic cell compartments showing that the intensity of JAK2V617F signaling is correlated with the efficacy of IFNα. These observations were slightly increased after a median follow-up of 51 months. In contrast, with a median follow-up of 30 months for CALR mutated patients, IFNα targeted similarly the HSPC and the mature cells. Moreover, IFNα induced a less rapid response to target CALR-mutated HSPC than the JAK2V617F HSPC (p<.05). The role of associated mutations at diagnosis was also investigated in the IFNα-mediated HSPC molecular responses using a NGS targeted myeloid panel. While in JAK2V617F-mutated patients, we found that the number of associated mutations did not impact the HSPC molecular response of the JAK2V617F clone, in CALR-mutated patients, even if the number of cases was low, the only molecular responders were those not associated with other mutations. Using Ba/F3-MPL cellular models and primary cells, we observed that JAK2V617F was more prone to sensitize to IFNα signaling (increased Phospho-STAT1 and IFN-stimulating genes (ISGs)) compared to controls or CALRdel52 mutated cells.Altogether, our results show that IFNα differentially targets the human JAK2V617F- and CALR-mutated HSPC and mature cells. Moreover, the molecular response was dependent not only on the JAK2V617F or CALR mutated status but also on the presence of other associated mutations.

Le récepteur à l’érythropoïétine (EPOR) peut être muté dans les érythrocytoses congénitales tandis que des mutations de MPL, récepteur à la thrombopoiétine, sont observées dans certains néoplasmes myéloprolifératifs (NMP). L’érythrocytose congénitale touche exclusivement les progéniteurs érythroïdes et se traduit par une polyglobulie isolée. Des mutations d’EPOR sont décrites dans environ 12% des cas. La première partie de cette thèse reposait sur l’étude fonctionnelle d’une mutation d’EPOR, jamais décrite, c.1300dupC (p.Gln434Profs*11). Ce mutant est responsable, dans les cellules primaires et les lignées cellulaires, d’une hypersensibilité majeure à l’EPO qui n’est pas due à la perte de sites de régulation négative du signal ou à un défaut d’internalisation du récepteur, contrairement aux données de la littérature, mais à une stabilisation d’EPOR à la membrane cellulaire par probable changement conformationnel. Dans la seconde partie, un variant d’EPOR Pro488Ser a été étudié au sein d’une famille de NMP. Seule une activation spontanée faible de STAT5 a pu être mise en évidence dans les lignées cellulaires. Des modèles murins et/ou d’iPSC seront développés dans l’hypothèse d’une coopération entre EPOR P488S et JAK2V617F. Enfin, dans la dernière partie de ce travail, nous avons réalisé une étude fonctionnelle de 2 mutations rares de MPL, Tyr591Asn et Ser204Pro, identifiées chez 3 patients TE triples négatifs. Seul un gain de fonction faible a été mis en évidence, suggérant que ces mutations doivent être associées à d’autres anomalies génétiques pour entrainer l’apparition d’un phénotype. / EPOR mutations are observed in Primary familial and congenital polycythaemia (PFCP) while MPL mutations are found in myeloproliferative neoplasms (MPN). PFCP is an inherited disorder of erythroid progenitor cells resulting in elevated erythrocyte mass. Several mutations of the erythropoietin receptor (EPOR) gene have been associated with PFCP. They are all leading to a premature STOP codon and the truncation of the cytoplasmic COOH-terminal of EPOR. To examine the role of EPOR mutations in the pathogenesis of PFCP, we studied a new EPOR mutation, c.1300dupC (p.Gln434Profs*11). This mutation induced, in primary cells and cell lines, a major hypersensitivity to EPO. This phenotype was not due to the loss of negative regulation domains or an internalisation default, contrary to the current hypothesis, but rather due to conformational modification inducing the stabilisation of the mutant at the cell membrane.In the second part of this work, an EPOR mutation, Pro488Ser, was studied in a myeloproliferative neoplasms (MPN) family. Only a mild spontaneous STAT5 activation was observed in cell lines. Murine models and/or iPSC will be developed in order to test the hypothesis of a cooperation between EPOR P488S and JAK2 V617F. In the last part of this project, 2 rare MPL mutants, Tyr591Asn and Ser204Pro, identified in 3 triple negative ET patients were functionally studied. A weak gain of function was observed, suggesting that these mutants have to be associated to other genetic abnormalities to develop a phenotype.

La myélofibrose primitive (MFP) est un néoplasme myéloprolifératif (NMP) classique BCR-ABL négatif associé à une forte altération de la qualité de vie et à une augmentation de la mortalité. Les traitements conventionnels réduisent les symptômes mais ont peu d’effet sur l’histoire naturelle de la maladie. La MFP résulte d’interactions complexes entre le développement du clone hématopoïétique malin, l’installation d’un contexte inflammatoire et le remodelage du microenvironnement médullaire. Chacun de ces axes est une cible thérapeutique potentielle. Dans ce travail, nous avons évalué le potentiel thérapeutique de l’activation de PPARγ dans trois modèles murins de myélofibrose et nous montrons que les ligands de PPARγ permettent d’améliorer les paramètres hématologiques et histologiques en rapport avec l’installation du phénotype de myélofibrose. Chacun des axes de la physiopathologie a ensuite été exploré. Les ligands de PPARγ ont une action anti-proliférative sur le clone malin, tant dans les modèles murins de NMPs que dans les cellules JAK2V617F de lignée et dans les progéniteurs hématopoïétiques issus de patients atteints de NMPs. Le traitement atténue également l’hyperleucocytose associée au phénotype inflammatoire des NMPs et modifie la transcription de gènes de l’inflammation. Enfin, les ligands de PPARγ ont un effet protecteur sur le stroma médullaire, dépendant de la capacité de PPARγ à contrecarrer la voie de signalisation du TGF-β1, cytokine majeure du développement de la fibrose médullaire, par déplacement du cofacteur de transcription p300 de la voie du TGF-β1 vers la voie PPARγ. Par son action sur les trois composantes de la physiopathologie, l’activation de PPARγ constitue une cible thérapeutique pertinente dans la prise en charge de la MFP. / Primary myelofibrosis (PMF) is a non BCR-ABL myeloproliferative neoplasm (MPN) associated with poor quality of life and reduced survival. Current treatments are mainly symptomatic and have little effect on the natural history of the disease. PMF results from complex interactions between the emergence of a hematopoietic malignant clone, an inflammatory context and the remodeling of the bone marrow (BM) microenvironment. Each of these axes is a potential therapeutic target. Here, we evaluated the therapeutic potential of PPARγ ligands in three murine models of myelofibrosis and we showed that PPARγ ligands improve hematological and histological changes related to myelofibrosis phenotype. Then, we explored each axis of the pathophysiology. We showed that PPARγ ligands have an anti-proliferative effect and limit the proliferation of the malignant clone in murine models of MPNs, in JAK2V617F cell lines and in hematopoietic progenitors from MPNs patients. PPARγ ligands also decrease leukocytosis related to the inflammatory phenotype of MPNs and modify the transcription of inflammatory genes. Finally, we demonstrated that PPARγ ligands have a protective effect on BM stroma. They counteract the signaling pathway of TGF-β1, a major cytokine in BM fibrosis development, by moving the p300 cofactor of transcription from the TGF-β1 pathway to the PPARγ pathway. By its action on the three components of the pathophysiology, activation of PPARγ pathway is a relevant therapeutic target in PMF.

Ce travail concerne des hémopathies myéloïdes malignes appelés Néoplasmes Myéloprolifératifs (NMP) qui incluent les Polyglobulies de Vaquez (PV), les Thrombocythémies Essentielles (TE) et les Myélofibroses Primaires (MFP). Ces maladies résultent de la transformation d’une cellule souche hématopoïétique (CSH) avec hyperprolifération mais sans blocage de différentiation. Leur défaut moléculaire le plus fréquent est la mutation JAK2V617F résultant dans l’activation de la signalisation des récepteurs aux cytokines utilisant JAK2. Au cours de ce travail, nous avons développé un modèle murin « Knock-In » (KI) constitutif et conditionnel pour la mutation JAK2V617F. Ces animaux développent une maladie mimant la PV humaine évoluant vers la MF secondaire. Ces animaux présentent augmentation en fonction de l’âge du nombre de cellules immatures (phénotypes Lin-, LSK et SLAM: LSK/CD48-/CD150+). Dans un système compétitifs in vivo nous montrons que les cellules KI ont un avantage prolifératif dés le stade CSH et qu'un faible nombre de CSH peuvent déclencher la maladie. Ces résultats suggèrent que la mutation JAK2V617F seule est suffisante pour (1) le phénotype et (2) l'émergence de ces maladies. Nous avons aussi testé l'effet de l'interféron-a (IFNa) sur le développement des NMP en utilisant ces souris JAK2V617F KI. Nous montrons que l'IFNa traite le phénotype de la maladie en bloquant la propagation des cellules KI dés le stade immature avec éradication des cellules souches néoplasiques, entraînant comme chez certains patients PV une rémission hématologique et aussi moléculaire. Enfin, en combinant l’analyse quantitative de l’haplotype 46/1 et de la mutation JAK2V617F sur les cellules sanguines nous développons une nouvelle méthode prédictive de la fréquence des clones hétérozygotes et homozygotes JAK2V617F chez les patients PV. Cette étude suggère que l'IFNa cible préférentiellement le clone homozygote JAK2V617F et que sa réponse est fonction de l’intensité de la signalisation JAK2. / This work concerns malignant myeloid hemopathies called classical BCR-ABL-negative Myeloproliferative Neoplasms (MPN) and include Polycythemia Vera (PV), Essential Thrombocythemia (ET) and Primary Myelofibrosis (PMF). They result from the transformation of a multipotent hematopoietic stem cell (HSC) with hyperproliferation but no blockade of differentiation. The most common molecular defect is the acquired point mutation JAK2V617F resulting into the activation of the cytokine receptor/JAK2 pathway. We have developed a mouse constitutive and a conditional JAK2V617F knock-in (KI) mouse models. These animals developed a disease mimicking human PV evolving into secondary MF. They also displayed an age dependent increase in the total numbers of early hematopoietic cells (phenotype LK, LSK and SLAM: LSK/CD48-/CD150+). Using In vivo competitive repopulation assays we demonstrated that cells from KI origin outcompeted their WT counterparts and that a low number of JAK2V617F KI SLAM cells propagates the disease. These results show that the sole JAK2V617F mutation, without any additional mutations, is sufficient for disease phenotype and emergence. Using this KI mouse model, we tested the effect of interferon-a (IFNa) treatment on MPN development. We found that IFNa treats the disease phenotype by blocking the propagation of early JAK2V617F cells and eradicates disease-initiating cells, showing that IFNα could cure the disease in mice, as shown in some PV patients. Finally, we developed a new method combining the measurement of 46/1 SNPs and JAK2V617F allele burdens in blood predicting the frequency of normal, heterozygous and homozygous JAK2V617F clones in PV patients. This study suggested that IFNa preferentially targets the homozygous JAK2V617F clone in PV patients suggesting a link between the levels of JAK2 signaling and the success of the IFNa response.

Les syndromes myéloprolifératifs (SMP) non leucémie myéloïde chronique (LMC) sont des hémopathies myéloïdes chroniques affectant la cellule souche hématopoïétique, pouvant évoluer en leucémie aigüe myéloïde (LAM). Les SMP non LMC incluent la polyglobulie de Vaquez (PV), la thrombocytémie essentielle (TE) et la myélofibrose (MF). La mutation JAK2V617F est retrouvée dans 97% des cas de PV et dans 50% des cas de TE et MF ; elle n'est pas indispensable à la physiopathologie des SMP car JAK2 n'est pas muté à 100%. Afin de progresser dans la compréhension de la physiopathologie des SMP et afin d'identifier de nouveaux marqueurs moléculaires pour le diagnostic, le suivi et le pronostic; nous avons étudié des échantillons de PV, TE, MF ainsi que des LAM post-SMP. Nous avons utilisé des approches moléculaires complémentaires: séquençage, hybridation génomique comparative (CGH-array) et profils d'expression génique. Nous avons identifié des mutations de gènes régulateurs de l'épigénétique (ASXL1, TET2, DNMT3A, SUZ12) et des gènes de la machinerie de l'épissage de l'ARN (SF3B1, SRSF2). Nous avons également identifié que les co-mutations des gènes JAK2 et ASXL1 étaient associées à un mauvais pronostic. Au sein du sous-type MF, nous avons identifié par CGH-array des aberrations du nombre de copies des gènes. Celles-ci contiennent plusieurs gènes candidats susceptibles de participer à la physiopathologie des MF et à l'évolution en LAM (délétion 20q, NF1, ETV6). Nos travaux sur la caractérisation moléculaire des SMP contribuent à l'évolution vers une classification moléculaire avec l'objectif d'une médecine de précision où chaque SMP sera traité en fonction de ses altérations. / Myeloproliferative neoplasms (MPN) are chronic and clonal stem cell myeloid disorders, which can evolve to acute myeloid leukemia (AML). MPN non-chronic myeloid leukemia (CML) include Polycythemia Vera (PV), Essential Thrombocythemia (ET) and Myelofibrosis (MF) (primary or secondary to PV/ET). JAK2V617F mutation is found in 97% of PV and in around half of patients with ET or MF. Nevertheless, this mutation is not essential for MPN physiopathology, because in half of ET/MF cases, JAK2 is not mutated. To progress in the knowledge of MPN physiopathology and in particular of MF; and to find new molecular markers for MPN diagnosis, disease course, and prognosis, we studied several samples of PV, ET, MF and post-AML. We used gene sequencing, array-Comparative Genomic Hybridization (aCGH) and gene expression analyses. We identified several mutations in genes implicated in Epigenetic regulation (ASXL1, TET2, DNMT3A, SUZ12) and in genes implicated in the RNA splicing machinery (SF3B1, SRSF2). We also found that JAK2 and ASXL1 co-mutation is associated with a poor prognosis. In MF, we found by aCGH several copy number aberrations that involve potential leukemogenic genes. Our gene expression data support the hypothesis that PV, ET and MF are a continuum of the same pathology. Our results on molecular characterization help establish a new molecular classification of MPNs with the objective personalized treatment where each MPN will be treated depending on the alterations present in the myeloid cell genome.