Soutenance de thèse de MAILLOT Loriane
Titre de thèse
Cibler l'axe RANK/RANKL dans l'émergence et la dissémination de la leucémie lymphoblastique aiguë T
Targeting the RANK/RANKL axis in the emergence and dissemination of T-cell acute lymphoblastic leukemia
Résumé de la thèse
Les leucémies lymphoblastiques aiguës à cellules T (T-ALL) constituent un groupe de cancers hématologiques agressifs qui émergent dans le thymus, sont associés à un mauvais pronostic ainsi qu'à un taux de rechute élevé. Les cellules épithéliales thymiques (TEC) soutiennent le développement de la T-ALL, bien que les mécanismes sous-jacents demeurent mal compris.
Mes résultats ont mis en évidence une surexpression de RANKL au cours de la leucémogenèse à la fois dans un modèle murin spontané de T-ALL et chez des patients atteints de cette maladie. Nous avons émis l'hypothèse que l'axe RANK/RANKL, connu pour induire la différenciation des TEC, qui expriment RANK, et pour intervenir dans la sélection des cellules T, pourrait favoriser la leucémogenèse et la dissémination de la T-ALL. RANKL stimule la prolifération des cellules T-ALL via leur interaction avec les TEC. La dynamique de RANK et de RANKL a été caractérisée par suivi de particules uniques, à l'aide d'outils dédiés à l'analyse des trajectoires moléculaires. Les interactions RANK/RANKL entre TEC et cellules T-ALL, qui augmentent en contexte leucémique, sont limitées par deux inhibiteurs physiologiques, l'ostéoprotégérine (OPG) et la forme soluble de RANKL, ainsi que par un anticorps neutralisant anti-RANKL. La réduction des interactions RANK/RANKL par ces inhibiteurs induit une dynamique moléculaire accrue.
Par ailleurs, nous avons montré que les cellules T-ALL favorisent l'expansion des cellules endothéliales, exprimant également RANK, qui jouent un rôle clé dans la dissémination tumorale, via l'axe RANK/RANKL. L'utilisation de souris présentant une délétion spécifique de RANK dans les cellules endothéliales a révélé que cet axe favorise la dissémination des cellules T-ALL dans les tissus par transmigration endothéliale. Dans des tests de migration transwell, l'anticorps neutralisant anti-RANKL réduit la transmigration endothéliale de lignées leucémiques ainsi que de cellules T-ALL de patients. De même, la neutralisation de RANKL chez des souris leucémiques réduit la charge tumorale et limite la dissémination dans les tissus.
Ainsi mes travaux ont mis en évidence le rôle de l'axe RANK/RANKL dans l'émergence de la T-ALL dans le thymus ainsi que dans sa dissémination par transmigration endothéliale. Cet axe représente ainsi une cible thérapeutique prometteuse pour le traitement de la T-ALL.
Thesis resume
T-cell acute lymphoblastic leukemia (T-ALL) is an aggressive group of hematological cancers that arise in the thymus and are associated with poor prognosis and high relapse rates. Thymic epithelial cells (TECs) support the development of T-ALL, although the underlying mechanisms remain poorly understood.
My results have highlighted an overexpression of RANKL during leukemogenesis, both in a spontaneous murine model of T-ALL and in patients with the disease. We hypothesized that the RANK/RANKL axis, known to induce the differentiation of TECs, expressing RANK and involved in T-cell selection, may promote T-ALL development and dissemination. RANKL stimulates T-ALL cell proliferation through its interaction with TECs. The dynamics of RANK and RANKL were characterized by single-particle tracking using tools dedicated to molecular trajectory analysis. RANK/RANKL interactions between TECs and T-ALL cells, which increase under leukemic conditions, are limited by two physiological inhibitors: osteoprotegerin (OPG) and soluble RANKL, as well as by a neutralizing anti-RANKL antibody. Inhibition of RANK/RANKL binding increases molecular dynamics.
In addition, we showed that T-ALL cells promote the expansion of endothelial cells, which also express RANK and play a key role in tumor dissemination via the RANK/RANKL axis. Using mice with endothelial cell-specific deletion of RANK, we demonstrated that this axis facilitates the dissemination of T-ALL cells into tissues via endothelial transmigration. In transwell migration assays, the neutralizing anti-RANKL antibody reduced endothelial transmigration of leukemic cell lines and patient-derived T-ALL cells. Likewise, RANKL neutralization in leukemic mice reduced circulating tumor burden and limited tissue dissemination.
Altogether, my work highlights the role of the RANK/RANKL axis in both the emergence of T-ALL in the thymus and its dissemination via endothelial transmigration. This axis therefore represents a promising therapeutic target for the treatment of T-ALL.