Responsable : Sylvie Hermouet

Les NMP sont des maladies malignes, chroniques, qui touchent généralement des sujets de plus de 50 ans et sont caractérisées par la production excessive de cellules sanguines matures avec prédominance d’une lignée myéloïde ou/et le développement de fibrose médullaire. On distingue 3 NMP : la polyglobulie de Vaquez (PV), où l’atteinte de la lignée érythrocytaire prédomine ; la thrombocytémie essentielle (TE), où la lignée mégacaryocytaire (plaquettaire) est la plus touchée ; et la myélofibrose primitive (MFP), caractérisée par une fibrose médullaire et une splénomégalie. Les malades présentent un syndrome inflammatoire d’intensité soit modérée (TE, certaines PV) soit sévère (certaines PV ; PMF). Les NMP se compliquent fréquemment de thromboses artérielles ou veineuses, peuvent évoluer vers la fibrose médullaire, et se transformer en leucémie aiguë myéloïde (LAM).
En 2005, la mutation activatrice V617F dans l’exon 14 du gène JAK2 (JAK2V617F) a été identifiée dans environ 50% des NMP. D’autres mutations de JAK2 ont été rapportées dans les NMP et dans certaines leucémies aigues. Dans environ 25% des cas de NMP, les patients présentent une mutation du gène codant pour la calréticuline (CALR), résultant en l’expression de formes tronquées de la calréticuline. Le mécanisme d’action des mutants CALR n’est pas connu. Dans une minorité de cas (5%), les patients présentent une mutation activatrice (W515L/K) du gène MPL, qui code pour le récepteur de la thrombopoïétine (Tpo). Le récepteur Mpl, dimérique et couplé à la tyrosine kinase Jak2, est exprimé par les progéniteurs hématopoïétiques. Après fixation de la Tpo sur Mpl, Jak2 s’auto-phosphoryle sur tyrosine et active STAT5. Jak2 transmet les signaux d’autres cytokines hématopoïétiques, dont l’érythropoiétine (EPO) et le granulocyte-colony stimulating factor (G-CSF), et de cytokines liées à l’inflammation. Jak2 intervient aussi dans l’adressage du récepteur Mpl à la membrane plasmique. Ainsi toute anomalie de fonctionnement du Jak2 est susceptible d’avoir un retentissement majeur sur les lignées myéloïdes, sur la signalisation des cytokines hématopoiétiques et de l’inflammation et par suite, sur la réponse immune et inflammatoire.

Nos études et les essais cliniques des inhibiteurs de JAK1/2 ont établi que la présentation clinique et l’évolution des NMP mutées JAK2V617F ne peuvent pas être expliquées uniquement par JAK2V617F, et que l’inflammation chronique joue un rôle essentiel dans la pathogénèse des NMP. Notamment, l’état clinique et biologique des patients évolue favorablement en réponse au traitement par inhibiteurs de JAK même en absence de diminution de la charge mutationnelle JAK2V617F. Une réduction importante de la production de cytokines inflammatoires est généralement observée chez les patients répondeurs, et les symptômes cliniques sont liés au niveau de production de certaines cytokines inflammatoires, non au niveau d’expression de JAK2V617F.

Les objectifs de l’équipe sont de préciser le rôle des cytokines de l’inflammation dans les NMP, et les causes génétiques de leur dérégulation.

Une activation équilibrée des différentes molécules Stat est indispensable pour une survie normale et une prolifération contrôlée des cellules hématopoïétiques. Nombre de cytokines de l’inflammation activent les voies Jak1/Stat1 et Jak2/Stat3, pour une action multiple : i) hématopoïétique, favorisant la production de cellules myéloïdes matures (hématies et plaquettes pour l’IL-11 ; leucocytes et plaquettes pour l’IL-6) ; ii) facteur autocrine favorisant la survie cellulaire (HGF) ; iii) pro- (IL-6, IL-8, IL-15) ou anti-inflammatoire (HGF, IL-10, IL-11); iv) pro-fibrotique, favorisant la formation de fibrose médullaire (FGF) ; v) angiogénique, favorisant la formation de néo-vaisseaux dans la moelle osseuse (VEGF). Ces cytokines sont présentes à des concentrations élevées dans la moelle osseuse et le sérum des patients atteints de NMP. Nous nous efforçons de déterminer si l’hyper-expression de ces cytokines est la conséquence de mutations congénitales ou acquises dans des gènes JAK2, MPL ou CALR, et dans les gènes de la réponse à l’hypoxie. Nous recréons ces mutants in vitro, par mutagénèse dirigée, puis nous étudions leur impact sur l’expression autocrine de cytokines et d’autres fonctions cellulaires d’intérêt pour le développement des NMP.

Par ailleurs, nous étudions les effets des formes mutées de JAK2, MPL et CALR sur la voie de signalisation Jak2/Stat5 (4); l’expression et localisation de Jak2 dans la cellule (6,9); l’expression, la maturation et le devenir du récepteur Mpl après activation; la survie et la prolifération cellulaire ; et la présentation clinico-biologique des patients porteurs de ces mutations (2,3,8). Pour ces études, plusieurs collaborations internationales ont été établies (réseau européen MPN&MPNr-EuroNet; Prof. Bridget S. Wilson, Université du Nouveau-Mexique, Albuquerque, NM, USA). D’ores et déjà nous avons montré que plusieurs cytokines de l’inflammation produites en grande quantité par les progéniteurs myéloïdes et les fibroblastes de la moelle des patients atteints de NMP contribuent à la prolifération anormale des cellules NMP (1,5,10). Nous avons étudié plusieurs altérations génétiques de JAK2, décrit le niveau d’expression des mutants, leur localisation dans la cellule et les conséquences sur la signalisation intra-cellulaire (4,6,7,9). Nous avons montré que la mutation JAK2V617F ne suffit pas à induire une NMP et n’est pas responsable de transformation leucémique (2,3,8).

Comme le montre la figure ci-dessus, une meilleure compréhension des causes et des voies métaboliques de l’inflammation associée aux NMP permettra de mettre en place de nouveaux protocoles thérapeutiques combinant des drogues qui cibleront non seulement les formes mutées de JAK2, MPL ou CALR, mais aussi la signalisation et la ou les source(s) de production des cytokines inflammatoires.

Ces études s’appuient sur les plateformes locales (séquençage, transcriptome), des collaborations avec des équipes cliniques françaises et internationales, dont le réseau MPN&MPNr-EuroNet (ex COST Action BM0902 ; voir www.mpneuronet.eu ; Coordinatrice: Sylvie Hermouet).

Ces travaux ont été ou sont actuellement réalisés grâce au soutien de l’Association Recherche contre le Cancer (ARC) (2010), la Ligue Nationale contre le Cancer (2011, 2017), la société Novartis (Basel) (2014-2016), et le Cancéropôle Grand Ouest (CGO) et la région Pays de la Loire (Projet HII-GO, pour Hématologie, Inflammation, Infection – Grand Ouest) (2015-2016).

Publications représentatives de l’équipe sur la thématique NMP
1. Corre-Buscail I, Pineau D, Boissinot M, Hermouet S. Erythropoietin-independent erythroid colony formation by bone marrow progenitors exposed to interleukins 11 and 8. Exp Hematol (2005)
2. Lippert E, Boissinot M, Kralovics R et al. The JAK2-V617F mutation is frequently present at diagnosis in patients with essential thrombocythemia and polycythemia vera. Blood (2006)
3. Theocharides A, Boissinot M, Girodon F et al. Leukemic blasts in transformed JAK2-V617F positive myeloproliferative disorders are frequently negative for the JAK2-V617F mutation. Blood (2007)
4. Cleyrat C, Jelinek J, Girodon F et al. JAK2 mutation and disease phenotype: A double L611V/V617F in cismutation of JAK2 is associated with isolated erythrocytosis and increased activation of AKT and ERK1/2 rather than STAT5. Leukemia (2010)
5. Boissinot M, Cleyrat C, Vilaine M et al. Anti-inflammatory hepatocyte growth factor and interleukin-11 are overexpressed in Polycythemia Vera and contribute to the growth of mutated erythroblasts independently of JAK2V617F. Oncogene (2011)
6. Girodon F, Steinkamp MP, Cleyrat C, Hermouet S, Wllson BW. Confocal imaging studies cast doubt on nuclear localisation of Jak2V617F. Blood (2011)
7. Vilaine M, Olcaydu D, Harutyunyan A et al. Homologous recombination of wild-type JAK2, a novel early step in the development of myeloproliferative neoplasm. Blood (2011)
8. Lippert E, Mansier O, Migeon M et al. Clinical and biological characterization of patients with low (0.1-2%) JAK2V617F allele burden at diagnosis. Haematologica (2014)
9. Cleyrat C, Dareshouri A, Steinkamp MP et al. Mpl traffics to the cell surface through unconventional and conventional routes. Traffic (2014)
10. Hermouet S, Bigot-Corbel E, Gardie B. Pathogenesis of myeloproliferative neoplasms: Role and mechanisms of chronic inflammation. Mediators Inflamm (2015)

PhotoPage3Eq16