Le Myélome Multiple (MM) est une hémopathie maligne caractérisée par la prolifération de plasmocytes tumoraux médullaires. MYC occupe un rôle central dans l'oncogenèse du MM car son activation est responsable de la progression du stade précurseur de MGUS en MM symptomatique. Dans ce travail, nous rapportons que l’expression de LIN28B est corrélée à celle de MYC et est associée à un mauvais pronostic dans le MM. Nous montrons que l'axe LIN28B/let-7 module l'expression de l’ARNm de MYC, lui-même cible de let-7. De plus, la perturbation de l'axe LIN28B/let-7 induit une régulation la prolifération des lignées cellulaires de MM in vitro et in vivo. L'analyse par séquençage d’ARN de modèles de KO par utilisation de la technologie CRISPR a montré que l'axe LIN28B/let-7 régule les voies de signalisation de MYC et du cycle cellulaire dans MM. Nous avons de plus établi une preuve de principe thérapeutique de la possibilité de cibler MYC par l’emploi de LNA-GapmeR contenant une séquence analogue à let-7b. Dans un modèle de xénogreffe murin, nous montrons que des niveaux élevés d'expression de let-7, par administration de LNA-GapmeR let-7b, répriment la croissance tumorale en régulant l’expression de MYC. Ces résultats révèlent un nouveau mécanisme de ciblage thérapeutique de MYC via l'axe LIN28B/let-7 dans MM. Nous nous sommes ensuite intéressés à évaluer de nouvelles formes de biomarqueurs moléculaires dans le MM par étude des miARN contenus dans les exosomes circulants. Nous avons examiné le rôle pronostique des miARN exosomaux dans une cohorte de 156 échantillons de patients uniformément traités pour un MM au diagnostic. Après analyse du profil de miARN exosomaux par séquençage de nouvelle génération, nous avons utilisé technique de qRT-PCR pour étudier la corrélation entre le niveau d’expression de 22 miARN et la survie sans progression (SSP) et la survie globale (SG). Deux miARN, à savoir let-7b et miR-18a, étaient significativement associés à la SSP et SG en analyse univariée, et étaient statistiquement significatifs après ajustement pour le système international de stratification du risque (ISS) et les marqueurs cytogénétique en analyse multivariée. Nos résultats confirment le niveau d’expression des miARN let-7b et miR-18a au sein des exosomes circulants permettent d’améliorer la stratification du risque chez les patients atteints de MM. Enfin, pour mieux comprendre le programme oncogénique piloté par MYC, nous avons étudié l’efficacité thérapeutique d’une librairie de petites sur des lignées cellulaires avec une forte expression de MYC, dans le MM. Les résultats ont permis d’identifier les rocaglates, une famille de composés inhibant l’initiation de la traduction, comme étant les plus actifs. L’étude du profil transcriptionnel par séquençage de l’ARN de lignées cellulaires de MM traitées par CMLD010509 ou DMSO a révélé l’activation d’un programme de transcription et l’inhibition d’un programme traductionnel, caractéristique de l’inactivation de HSF1 secondaire à l’inhibition de la traduction. Le profile traductionnel était étudié par spectrométrie de masse quantitative, permettant d’identifier un ensemble de protéines, tels que MYC, MDM2, CCND1, MAF et MCL-1, spécifiquement affectées par l’inhibition de la traduction liée au composé CMLD010509 dans le MM. Nous avons confirmé l’efficacité thérapeutique des rocaglates dans plusieurs modèles murins de MM. Ces résultats démontrent la possibilité de cibler le programme de traduction oncogénique lié à MYC dans MM. / MYC is a major oncogenic driver of Multiple Myeloma (MM) and yet almost no therapeutic agents exist that target MYC in MM. Here we report that the let-7 biogenesis inhibitor LIN28B correlates with MYC expression in MM and is associated with adverse outcome. We also demonstrate that the LIN28B/let-7 axis modulates the expression of MYC, itself a let-7 target. Further, perturbation of the axis regulates the proliferation of MM cells in vivo in a xenograft tumor model. RNA-sequencing and gene set enrichment analyses of CRISPR-engineered cells suggested that the LIN28/let-7 axis regulates MYC and cell cycle pathways in MM. We provide proof of principle for therapeutic regulation of MYC through let-7 with an LNA-GapmeR (locked nucleic acid-GapmeR) containing a let-7b mimic in vivo, demonstrating that high levels of let-7 expression repress tumor growth by regulating MYC expression. These findings reveal a novel mechanism of therapeutic targeting of MYC through the LIN28B/let-7 axis in MM. We next sought to establish new biomarkers in MM, enable to capture the molecular alterations of the disease. For this purpose, we examined the prognostic significance of circulating exosomal microRNAs (miRNAs) in a cohort of 156 patients with newly diagnosed MM, uniformly treated and followed. Circulating exosomal miRNAs were isolated and used to perform small RNA sequencing analysis on 10 samples and a qRT-PCR array on 156 samples. We studied the relationship between miRNA levels and patient outcomes including progression-free survival (PFS) and overall survival (OS). We identified miRNAs as the most predominant small RNAs present in exosomes isolated from the serum of MM patients and healthy controls by small RNA sequencing of circulating exosomes and used a qRT-PCR assay to measure the expression of 22 exosomal miRNAs. Two of them, namely let-7b and miR-18a, were significantly associated with both PFS and OS in the univariate analysis, and were still statistically significant after adjusting for the International Staging System (ISS), and adverse cytogenetics in the multivariate analysis. Our findings support the use of circulating exosomal let-7b and miR-18a improves the identification of patients with newly diagnosed MM with poor outcomes. Finally, to better understand the oncogenic program driven by MYC and investigate its potential as a therapeutic target, we screened a chemically diverse small molecule library for anti-MM activity in cell lines with high expression of MYC. The most potent hits identified were rocaglate-scaffold inhibitors of translation initiation. Expression profiling of MM cells revealed reversion of the oncogenic MYC-driven transcriptional program by CMLD010509, the most promising rocaglate. Proteome-wide, reversion correlated with selective depletion of short-lived proteins that are key to MM growth and survival, most notably MYC, MDM2, CCND1, MAF, and MCL-1. The efficacy of CMLD010509 in several mouse models of MM confirmed the therapeutic relevance of these findings in vivo and supports the feasibility of targeting the oncogenic MYC-driven translation program in MM with rocaglates.

The total syntheses of isomeric aglain natural products (±)-foveoglin A and (±)-perviridisin B have been achieved via ESIPT (excited states intramolecular proton transfer)-mediated selective (3+2) photocycloaddition of 3-hydroxyflavone with trans,trans-1,4-diphenyl-1,3-butadiene (DPBD). Using TADDOLs or Pirkle’s alcohol as chiral hydrogen-bonding additives, enantioselective ESIPT photocycloaddition was performed providing access to (+)-foveoglin A which also enabled confirmation of its absolute configuration. Photophysical studies have been conducted for ESIPT photocycloadditions revealing the possibility for exergonic electron transfer from the excited triplet state of 3-hydroxyflavones to dipolarophiles with appropriate redox potentials, which also provided a rationale for the observed selectivity. Further application of ESIPT photocycloaddition using 1-alkyl-2-aryl-3-hydroxyquinolinones (3-HQ’s) to synthesize nitrogen-containing analogues of flavaglines, aza-rocaglates, will be described. Differential photoreactivity between 2-aryl-3-hydroxyquinolinones (N-H-3-HQ’s) and 1-alkyl-2-aryl-3-hydroxyquinolinones (N-alkyl-3-HQ’s) was observed. A rationale for this observation was also provided based on photophysical measurements. A novel method to synthesize N-alkyl-3-hydroxyquinolinones using sodium hydride as base was discovered to overcome limited access to photoreaction substrates. A recirculating photoflow reactor was applied to the ESIPT photocycloaddition to increase the efficiency of the reaction. Initial biological testing indicates that aza-rocaglates do not possess activity in comparison to related rocaglates which also provides further information on the SAR of the natural product scaffold. Computational studies were conducted in collaboration with Prof. David Coker’s group using Metadynamics simulation to study tetrakis-9-phenanthrenyl TADDOL-mediated asymmetric ESIPT photocycloadditions. With a choice of collective variables based on hydrogen-bonding interactions between TADDOL and 3-hydroxyflavone, the free energy surfaces associated with formation of the hydrogen-bonding complexes between TADDOL and the 3-hydroxyflavone/methyl cinnamate or 3-hydroxyflavone/stilebene pairs were obtained. The representative three-component model from the obtained free energy minimum indicate that in addition to hydrogen-bonding interactions, π-π stacking between the phenanthren-9-yl groups of TADDOL and the 3-hydroxyflavone substrate also facilitate the asymmetric photocycloaddition which has provided information for future asymmetric catalyst designs. / 2020-11-06T00:00:00Z