Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2009. / Titre provenant de l'écran-titre.

Reproduction de : Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2004. / Titre provenant de l'écran-titre.

Thèse d'exercice : Médecine. Médecine générale : Nantes : 2007. / Bibliogr.

Thèse d'exercice : Médecine. Médecine générale : Université de Nantes : 2005. / Bibliogr. f. 97-102 [48 réf.].

Platelets have a key physiological role in haemostasis however, inappropriate thrombus formation can lead to cardiovascular diseases such as myocardial infarction or stroke. Although, such diseases are common worldwide there are comparatively few anti-platelet drugs, and these are associated with an increased risk of bleeding. Platelets also have roles in thrombo-inflammation, immuno-thrombosis and cancer, in part via C-type lectin-like receptor 2 (CLEC-2) and its ligand podoplanin. Although CLEC-2 contributes to these diseases in mice, as well as to thrombus stability, it is unclear whether CLEC-2 has similar roles in humans, particularly as human CLEC-2 (hCLEC-2) cannot be investigated experimentally in vivo. To investigate hCLEC-2 in vivo, we generated a humanised CLEC-2 mouse (hCLEC-2KI) model, as well as a novel monoclonal antibody, HEL1, that binds to a different site than an existing antibody, AYP1. Using these antibodies, we have provided proof of principle for the use of hCLEC-2KI mice to test potential therapeutics targeting hCLEC-2, and shown for the first time that hCLEC-2 can be immunodepleted, with little effect on haemostasis. However, our results have also suggested that there are species differences in the role of CLEC-2 in arterial thrombosis. We further confirmed this using human blood where blocking CLEC-2 ligand binding had no effect on thrombosis, whereas we confirmed a minor role for mouse CLEC-2 in thrombus stability. We also investigated the effect of blocking CLEC-2 signalling using the Bruton’s tyrosine kinase inhibitor PRN473 on CLEC-2 mediated immuno-thrombosis in a Salmonella typhimurium infection model. However, no effect on thrombosis was observed suggesting that CLEC-2 signalling is not involved. Overall, our results suggest that there may be differences in the role of human and mouse CLEC-2, at least in arterial thrombosis, which could limit the potential of CLEC-2 as an anti-thrombotic target. However, it appears that the interaction between CLEC-2 and podoplanin is conserved and therefore CLEC-2 could still be a therapeutic target in immuno-thrombosis, thrombo-inflammation and cancer. Furthermore, any potential human specific therapeutics could be investigated in vivo using hCLEC-2KI mice. / Thrombozyten sind ein wichtiger Bestandteil der Hämostase, können allerdings durch die Bildung eines Blutgerinnsels auch kardiovaskuläre Krankheitsbilder wie Myokardinfarkte oder Schlaganfälle hervorrufen. Obwohl diese Erkrankungen weltweit zu den führenden Todesursachen zählen, gibt es vergleichsweise wenig Thrombozyteninhibitoren und die bislang verfügbaren Wirkstoffe gehen mit einem erhöhten Blutungsrisiko einher. Darüber hinaus spielen Thrombozyten auch bei thrombo-inflammatorischen oder malignen Erkrankungen eine Rolle und sind maßgeblich an Entzündungs-vermittelten Thrombosen (Immunothrombosen) beteiligt. Daten aus Mausmodellen legen nahe, dass die Interaktion zwischen dem Thrombozytenrezeptor CLEC-2 (C-type lectin-like receptor 2) und seinem Liganden Podoplanin von Bedeutung für diese Krankheitsbilder, und die Thrombusstabilität ist. Allerdings ist bislang unklar, ob CLEC-2 im Menschen eine ähnliche Rolle spielt, da die Rolle des menschlichen CLEC-2 (hCLEC-2) in diesen Prozessen bislang nicht experimentell in vivo erforscht werden kann. Um hCLEC-2 in vivo zu erforschen, haben wir Mäuse generiert, die humanes CLEC-2 exprimieren (hCLEC-2KI), sowie einen neuen, monoklonalen Antikörper (HEL1) entwickelt, der an eine andere Bindungsstelle als der zuvor generierter Antikörper (AYP1) bindet. Mit Hilfe dieser Antikörper haben wir erstmalig gezeigt, dass hCLEC-2KI Mäuse geeignet sind, um potenzielle Therapeutika zu testen, die auf hCLEC-2 abzielen. Des Weiteren konnten wir erstmalig zeigen, dass auch hCLEC-2 immunodepletiert werden kann und dass der Verlust des Rezeptors in zirkulierenden Thrombozyten die Hämostase nur minimal beeinträchtigt. Allerdings deuten unsere Ergebnisse auch darauf hin, dass es hinsichtlich der Bedeutung CLEC-2 für die arterielle Thrombose artspezifische Unterschiede gibt: Während Maus CLEC-2 zur Stabilität der Thromben beiträgt, hatte die Blockade der Ligandenbindungsstelle von hCLEC-2 keinen Einfluss auf Thrombose. Des Weiteren wurde mit Hilfe des Bruton’s tyrosine kinase Inhibitors PRN473 der Effekt einer Blockierung des CLEC-2 Signalwegs auf die durch CLEC-2 hervorgerufene Immuno-Thrombose in einem Salmonella typhimurium Infektionsmodel erforscht. Da jedoch keine Effekte nachgewiesen werde konnten, schlussfolgern wir, dass der CLEC-2 Signalweg nicht in diesen Prozess involviert ist. Insgesamt deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass es Unterschiede in der Rolle von CLEC-2 zwischen Mensch und Maus gibt, zumindest im Kontext der arteriellen Thrombose, was das Potenzial von CLEC-2 als antithrombotisches Ziel einschränken könnte. Da allem Anschein nach die Interaktion zwischen CLEC-2 und Podoplanin konserviert ist, könnte CLEC-2 dennoch als Therapeutikum für Thrombo-Inflammation, Immunothrombose und Krebsbildungen genutzt werden. Des Weiteren könnten für den Menschen entwickelte Therapieansätze mit Hilfe von hCLEC-2KI Mäusen in vivo untersucht werden.

Cardio- and cerebrovascular diseases (CVDs), such as myocardial infarction and ischemic stroke, are the leading cause of death worldwide, caused by overshooting platelet activation and subsequent thrombus formation. However, at sites of vascular injury this tightly-regulated, multi¬step process is critical to limit blood loss and to prevent bleeding. Anti-platelet agents, such as aspirin or clopidogrel, have been proven to be beneficial in prevention of CVDs, but are associated with an elevated bleeding risk and therefore are often contraindicative. In recent years, the (hem)ITAM-bearing receptors GPVI and CLEC-2 have been identified as critical regulators of platelet activation and thrombus formation, rendering them promising targets for novel anti-platelet drugs. Yet, they are also involved in a plethora of (patho)physiological processes. Consequently, interference with the (hem)ITAM signaling cascade may lead to severe side-effects. In this context, GPV has previously been identified as a mediator of thrombotic and hemostatic function, while its mode of action remains elusive. Therefore, this thesis focused on the function of GPV in thrombotic and hemostatic processes. Extensive characterization of GPV-deficient mice as well as generation and analysis of anti-GPV antibodies and mice with a mutation rendering GPV uncleavable by thrombin (Gp5Kin/Kin) revealed an unexpected role of GPV as a central modulator of platelet activation and thrombus formation. Gp5-/- as well as Gp5Kin/Kin mice restored the thrombotic and hemostatic defect in the absence of both (hem)ITAM receptors. The in-house generated monoclonal anti-GPV antibodies 89F12 and 5G2 were found to reproduce the knockout phenotype and extended the thrombus-modulatory role of GPV beyond (hem)ITAM receptors, pointing to a critical role of thrombin-cleaved soluble GPV (sGPV). Surprisingly, recombinant sGPV had a strong antithrombotic effect in in vivo throm¬bosis models as well as in in vitro flow adhesion assays using human or murine blood, without affecting hemostasis. These data establish GPV as a key player in platelet physiology. Although data gained from studies using genetically modified mice cannot always directly be transferred to humans, the findings presented in this thesis may serve as basis for the generation of novel treatment options for bleeding complications (anti-GPV antibodies) and thrombotic diseases (sGPV) with a good safety profile. The newly generated humanized GPV mouse provides a valuable tool to study human GPV in vivo. A second part of this thesis focused on the analysis of protein kinase C (PKC) ι/λ. PKC family of serine/threonine kinases is involved in several physiological processes regulating platelet activation. However, little is known about atypical PKC isoforms and particularly PKCι/λ has never been studied before in platelets. Therefore, platelet- and megakaryocyte-specific PKCι/λ knockout mice were used to assess its role in platelet function in vitro and in vivo. Surprisingly, PKCι/λ was found to be dispensable for platelet function in thrombosis and hemostasis. / Kardio- und zerebrovaskuläre Krankheiten, wie Myokardinfarkt und ischämischer Schlaganfall, sind die häufigste Todesursache weltweit und werden durch überschießende Thrombozyten-Aktivierung und anschließende Thrombusbildung verursacht. Andererseits ist Thrombusbildung nach Gefäßverletzungen ein eng regulierter, mehrstufiger Prozess, der wichtig ist, um Blutverlust zu begrenzen und Blutungen zu verhindern. Thrombozytenaggregationshemmer, wie Aspirin oder Clopidogrel, haben sich in der Prävention von kardiovaskulären Krankheiten als nützlich erwiesen, erhöhen aber gleichzeitig das Blutungsrisiko und sind deshalb oft kontraindikativ. In den letzten Jahren wurden die (hem)ITAM-gekoppelten Rezeptoren GPVI und CLEC-2 als wichtige Regulatoren der Thrombozytenaktivierung und Thrombusbildung identifiziert, was sie zu vielversprechenden Angriffspunkten in der Entwicklung neuartiger Thrombozyten-aggregationshemmer macht. Beide Rezeptoren sind jedoch an einer Vielzahl von weiteren (patho)physiologischen Prozessen beteiligt, was vermuten lässt, dass eine Interferenz mit der (hem)ITAM Signalkaskade unter Umständen starke Nebenwirkungen hervorrufen kann. Im Zusammenhang mit Untersuchungen zu (hem)ITAM Rezeptoren wurde GPV als wichtiger Mediator thrombotischer und hämostatischer Prozesse identifiziert. Die Wirkungsweise von GPV blieb bislang jedoch unklar. Studien zur physiologischen Rolle von GPV in Thrombose und Hämostase standen daher im Fokus dieser Thesis. Die intensive Charakterisierung von GPV-defizienten Mäusen sowie die Generierung und Analyse von anti-GPV Antikörpern und von Mäusen mit einer Mutation, aufgrund derer GPV nicht mehr von Thrombin geschnitten werden kann (Gp5Kin/Kin), deckten eine unerwartete Rolle von GPV als Regulator der Thrombozytenaktivierung und Thrombusbildung auf. Gp5-/- und Gp5Kin/Kin Mäuse konnten den Verlust der (hem)ITAM Rezeptoren GPVI und CLEC-2 in Thrombose und Hämostase kompensieren. Die eigens generierten monoklonalen anti-GPV Antikörper 89F12 und 5G2 reproduzierten den GPV-knockout Phänotyp und erweiterten die Thrombus-modulierende Rolle von GPV über (hem)ITAM Rezeptoren hinaus. Zusammengenommen weisen die Ergebnisse auf eine wichtige Rolle des Thrombin-geschnittenen, löslichen GPV (sGPV) hin. Überraschenderweise hat rekombinantes sGPV einen starken antithrombotischen Effekt in Thrombosemodellen in vivo und in vitro unter Flussbedingungen in humanem und murinem Blut, ohne die hämostatische Funktion zu beeinflussen. Diese Daten etablieren GPV als wichtigen Akteur in der Thrombozyten-Physiologie. Obwohl Daten aus Studien mit genetisch veränderten Mäusen nicht direkt auf den Menschen übertragbar sind, können die in dieser Arbeit präsentierten Ergebnisse als Grundlage für die Entwicklung neuer Behandlungsmöglichkeiten mit gutem Sicherheitsprofil bei Blutungskomplikationen (anti-GPV Antikörper) und bei thrombotischen Erkrankungen (sGPV) dienen. Eine neu generierte humanisierte GPV Maus bietet zudem ein wertvolles Werkzeug, um humanes GPV in vivo zu untersuchen. Der zweite Teil der Thesis konzentrierte sich auf die Proteinkinase (PKC) ι/λ. Die Familie der PKC aus den Serin/Threonin Kinasen ist an einer Reihe physiologischer Prozesse beteiligt, die Thrombozytenaktivierung regulieren. Zur Rolle atypischer PKC Isoformen in thrombozytären Prozessen ist jedoch wenig bekannt und insbesondere zur Rolle von PKCι/λ in Thrombozyten lagen bisher keine Untersuchungen vor. Diese wurde daher in Thrombozyten- und Megakaryozyten-spezifischen PKCι/λ-knockout Mäusen in vitro und in vivo untersucht. Überraschenderweise zeigte sich, dass die atypische PKC Isoform PKCι/λ im Gegensatz zu vielen anderen Isoformen für die Thrombozytenfunktion bei Thrombose und Hämostase entbehrlich ist.

Die Thrombozytenaktivierung und –adhäsion sowie die nachfolgende Thrombusbildung ist ein essentieller Prozess in der primären Hämostase, der aber auch irreversible Gefäßverschlüsse und damit Herzinfarkt oder Schlaganfall verursachen kann. Erst kürzlich wurde beschrieben, dass der C-type lectin-like receptor 2 (CLEC-2) auf der Thrombozytenoberfläche exprimiert wird, jedoch wurde für diesen Rezeptor noch keine Funktion in den Prozessen der Hämostase und Thrombose gezeigt. In der vorliegenden Arbeit wurde die Rolle von CLEC-2 in der Thrombozytenfunktion und Thrombusbildung im Mausmodel untersucht. In dem ersten Teil dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Behandlung von Mäusen mit dem neu generierten monoklonalen Antikörper INU1, der gegen murines CLEC-2 gerichtet ist, zu dem vollständigen und hochspezifischen Verlust des Rezeptors in zirkulierenden Thrombozyten führte, ein Prozess, der als „Immundepletion“ bezeichnet wird. Die CLEC-2-defizienten Thrombozyten waren nicht mehr durch den CLEC-2-spezifischen Agonisten Rhodozytin aktivierbar, während die Aktivierung durch alle anderen getesteten Agonisten nicht beeinträchtigt war. Dieser selektive Defekt führte unter Flussbedingungen ex vivo zu stark verminderter Aggregatbildung der Thrombozyten. Außerdem zeigten in vivo-Thrombosestudien, dass die gebildeten Thromben instabil waren und vermehrt embolisierten. Infolgedessen war die CLEC-2 Defizienz mit einem deutlichen Schutz vor arterieller Thrombose verbunden. Außerdem ließ die in INU1-behandelten Mäusen beobachtete variable Verlängerung der Blutungszeit auf einen moderaten hämostatischen Defekt schließen. Diese Ergebnisse zeigen zum ersten Mal, dass CLEC-2 in vitro und in vivo signifikant zur Thrombusstabilität beiträgt und eine essentielle Rolle in der Hämostase und arteriellen Thrombose spielt. Daher stellt CLEC-2 eine potentiell neue antithrombotische Zielstruktur dar, die in vivo inaktiviert werden kann. Diese in vivo-Herabregulierung von Thrombozytenoberflächenrezeptoren könnte einen vielversprechenden Ansatz für zukünftige antithrombotische Therapien darstellen. Der zweite Teil dieser Arbeit behandelte den Effekt einer Doppelimmundepletion der immunoreceptor tyrosine-based activation motiv (ITAM)- und hemITAM-gekoppelten Rezeptoren Glykoprotein (GP) VI und CLEC-2 auf Hämostase und Thrombose mittels einer Kombination der GPVI- beziehungsweise CLEC-2-spezifischen Antikörper JAQ1 und INU1. Eine Einzeldepletion von GPVI oder CLEC-2 in vivo beeinträchtigte nicht die Expression und Funktion des jeweils anderen Rezeptors. Eine gleichzeitige Behandlung mit beiden Antikörpern führte jedoch zu dem nachhaltigen Verlust der GPVI- und CLEC-2-vermittelten Signale in Thrombozyten, während andere Signalwege nicht betroffen waren. Im Gegensatz zu den Einzeldefizienzen, wiesen die GPVI/CLEC-2 doppeldefizienten Mäuse einen schwerwiegenden Blutungsphänotyp auf. Außerdem führte die Behandlung zu einer starken Beeinträchtigung der arteriellen Thrombusbildung, die die Effekte der Einzeldefizienzen weit übertraf. Von Bedeutung ist auch, dass gleiche Ergebnisse in Gp6-/- Mäusen gefunden wurden, die mittels INU1-Behandlung CLEC-2-depletiert wurden. Dies veranschaulicht, dass der Blutungsphänotyp nicht durch Sekundäreffekte der kombinierten Antikörperbehandlung hervorgerufen wurde. Diese Daten deuten darauf hin, dass GPVI und CLEC-2 sowohl unabhängig voneinander als auch gleichzeitig in vivo von der Thrombozytenoberfläche herabreguliert werden können und lassen unerwartete redundante Funktionen der beiden Rezeptoren in Hämostase und Thrombose erkennen. Da beide Rezeptoren, GPVI und CLEC-2, als neue antithrombotische Zielstrukturen diskutiert werden, könnten diese Ergebnisse wichtige Auswirkungen auf die Entwicklung von anti-GPVI oder anti-CLEC-2-basierenden Antithrombotika haben. / Platelet activation and adhesion results in thrombus formation that is essential for normal hemostasis, but can also cause irreversible vessel occlusion leading to myocardial infarction or stroke. The C-type lectin-like receptor 2 (CLEC-2) was recently identified to be expressed on the platelet surface, however, a role for this receptor in hemostasis and thrombosis had not been demonstrated. In the current study, the involvement of CLEC-2 in platelet function and thrombus formation was investigated using mice as a model system. In the first part of the thesis, it was found that treatment of mice with a newly generated monoclonal antibody against murine CLEC-2 (INU1) led to the complete and highly specific loss of the receptor in circulating platelets (a process termed “immunodepletion”). CLEC-2-deficient platelets were completely unresponsive to the CLEC-2-specific agonist rhodocytin, whereas activation induced by all other tested agonists was unaltered. This selective defect translated into severely decreased platelet aggregate formation under flow ex vivo; and in vivo thrombosis models revealed impaired stabilization of formed thrombi with enhanced embolization. Consequently, CLEC-2 deficiency profoundly protected mice from occlusive arterial thrombus formation. Furthermore, variable bleeding times in INU1-treated mice indicated a moderate hemostatic defect. This reveals for the first time that CLEC-2 significantly contributes to thrombus stability in vitro and in vivo and plays a crucial role in hemostasis and arterial thrombosis. Thus, CLEC-2 represents a potential novel anti-thrombotic target that can be functionally inactivated in vivo. This in vivo down-regulation of platelet surface receptors might be a promising approach for future anti-thrombotic therapy. The second part of the work investigated the effect of double-immunodepletion of the immunoreceptor tyrosine-based activation motif (ITAM)- and hemITAM-coupled receptors, platelet glycoprotein (GP) VI and CLEC-2, on hemostasis and thrombosis using a combination of the GPVI- and CLEC-2-specific antibodies, JAQ1 and INU1, respectively. Isolated targeting of either GPVI or CLEC-2 in vivo did not affect expression or function of the respective other receptor. However, simultaneous treatment with both antibodies resulted in the sustained loss of GPVI and CLEC-2 signaling in platelets, while leaving other activation pathways intact. In contrast to single deficiency of either receptor, GPVI/CLEC-2 double-deficient mice displayed a dramatic hemostatic defect. Furthermore, this treatment resulted in profound impairment of arterial thrombus formation that far exceeded the effects seen in single-depleted animals. Importantly, similar results were obtained in Gp6-/- mice that were depleted of CLEC-2 by INU1-treatment, demonstrating that this severe bleeding phenotype was not caused by secondary effects of combined antibody treatment. These data suggest that GPVI and CLEC-2 can be independently or simultaneously down-regulated in platelets in vivo and reveal an unexpected functional redundancy of the two receptors in hemostasis and thrombosis. Since GPVI and CLEC-2 have intensively been discussed as potential anti-thrombotic targets, these results may have important implications for the development of novel, yet save anti-GPVI or anti-CLEC-2-based therapies.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Génie électrique : Toulouse, INPT : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 76 réf.

Thèse de doctorat : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie. Pharmacologie moléculaire et cellulaire : Strasbourg 1 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 233-258.

University, Diss., 2006--Würzburg. / Erscheinungsjahr an der Haupttitelstelle: 2005.