La leucémie lymphoblastique aiguë (LLA) représente environ 25% des cancers pédiatriques
diagnostiqués chaque année. Dans 80 % des cas, une rémission complète est observée.
Cependant, les patients résistants aux traitements ainsi que les patients en rechute présentent
un mauvais pronostique. Les altérations épigénétiques sont des facteurs essentiels dans le
développement et la progression de la maladie, ainsi qu’à la résistance aux traitements. Lors
d’un criblage de médicaments approuvés par la FDA, nous avons découvert des molécules
ayant des caractéristiques anticancéreux et épigénétiques. Pour évaluer l’activité de ces
molécules, nous avons procédé à un criblage secondaire sur plusieurs lignées cellulaires
leucémiques. Nous avons découvert qu’une de ces molécules, un glucoside cardiotonique
appelé la proscillaridine A, avait une activité anticancéreuse spécifique pour des cellules
leucémiques. Nous faisons donc l’hypothèse que la proscillaridine A pourrait avoir des effets
épigénétiques et anticancéreux dans des modèles précliniques de LLA. Pour tester cette
hypothèse, nous avons traité deux lignées cellulaires de LLA Nalm-6 (LLA pre-B) et Molt-4
(T-LLA) in vitro pendant 2 à 96 heures à des doses pertinentes sur le plan clinique. Nous
avons alors pu observer une inhibition de croissance qui était dépendante de la dose
administrée dans les deux lignées cellulaires, avec des valeurs de 50% d’inhibition de
croissance (CI50) de 3.0 nM pour les Nalm-6 et de et 2.3 nM pour les Molt-4. De plus, nos
études sur le cycle cellulaire par BrdU démontrent un arrêt en phase G2/M. Nous avons
également détecté par immunobuvardage de type western des baisses significatives de
l’acétylation de résidus de l’histone 3. Les niveaux d’expression des enzymes responsables de
cette acétylation, les histones acétyltransférases CBP, P300 et TIP60 ainsi que de l’oncogène C-MYC étaient également diminuées. Par des analyses de séquençage de l’ARN, nous avons
observé une augmentation de l’expression des gènes impliquées dans les processus d’apoptose
et de différentiation cellulaire, ainsi qu’une diminution des gènes impliqués dans la
prolifération cellulaire comme en particulier les gènes cibles de C-MYC. Ces résultats
prometteurs suggèrent le potentiel prometteur de la proscillaridine A comme nouvelle thérapie
pour les patients atteints de LLA. / Acute lymphoblastic leukemia (ALL) represents approximately 25% of all pediatric cancers
diagnosed every year. In about 80% of cases, pediatric patients will attain a 5-year event-free
survival. Unfortunately, patients who are resistant to treatment or who relapse have a poor
prognosis. Hence, novel therapeutic approaches are necessary to increase survival rates.
Epigenetic alterations, such as DNA methylation and histone modifications, are involved in
disease development, progression, and in particular, resistance to treatment. These reversible
alterations represent novel targets in ALL. We recently discovered candidate epigenetic drugs
in FDA-approved drug libraries. We performed a secondary screen to test the activity of these
drugs in a panel of cancer cell lines. We found that a cardiac glycoside, called proscillaridin A,
had anticancer specificity against pediatric leukemia cell lines. Thus, we hypothesize that
proscillaridin A has some drug repositioning potential in pediatric ALL. To characterize its
epigenetic mechanism of action, we treated two ALL cell lines Nalm-6 (pre-B ALL) and
Molt-4 (T-ALL) in vitro for different time points (2-96h) with clinically relevant
concentrations of proscillaridin A and analyzed cell growth, cell cycle, gene expression and
chromatin modifications. We observed dose-dependent growth inhibition in both cell lines,
where 50% of growth inhibition (IC50) was obtained at 3.0 and 2.3 nM in Nalm-6 and Molt-4,
respectively. Our results using BrdU staining indicate a cell cycle block in the G2/M phase.
By western blot, we detected significant decreases in histone 3 acetylation levels (H3K14ac,
H3K9ac, and H3K27ac). Decreases in histone acetylation were associated with a significant
reduction in histone acetyltransferase expression (CBP, P300 and TIP60) as well as the CMYC
oncogene. By RNA sequencing and gene set enrichment analysis, we observed an
upregulation of apoptosis and cell differentiation genes, as well as a decrease in cell proliferation and C-MYC target genes. These promising results illustrate the potential of using
the cardiac glycoside proscillaridin A as a novel drug in treatment of relapsed or refractory
ALL.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:umontreal.ca/oai:papyrus.bib.umontreal.ca:1866/16276 |
| Date | 06 1900 |
| Creators | Armaos, Gregory |
| Contributors | Raynal, Noël J-M |
| Source Sets | Université de Montréal |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | thesis, thèse |
| Format | application/pdf |
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