I. Principe général
Une LAM ne résulte jamais d’une seule anomalie, mais d’une coopération de mutations.
Il existe souvent :
- un état pré-leucémique
- puis une transformation leucémique franche
Les mutations ont des rôles différents :
- initiatrices
- de coopération
- de progression / rechute
II. Modèle expérimental Spi-1 (PU-1)
- Françoise Moreau-Gachelin
- Découverte du facteur de transcription Spi-1 (PU-1)
Le modèle
- Souris transgéniques surexprimant Spi-1 (oncogène) dans les précurseurs érythroïdes
Phase pré-leucémique
Pas encore de LAM- Anomalies :
- Anémie profonde
- Hépatosplénomégalie
- Accumulation de proérythroblastes basophiles
- Blocage de différenciation sans prolifération tumorale
- Cellules HS1 :
- dépendantes de l’EPO
- non tumorigènes in vivo
Dérèglement de l’hématopoïèse sans transformation cancéreuse
Phase leucémique
- Apparition d’une LAM
- Crise blastique
- Cellules HS2 :
- indépendantes de l’EPO
- tumorigènes
- activation constitutive des voies de signalisation
Mutation clé retrouvée dans 86 % des cas : mutation activatrice de c-Kit (domaine kinase)
Conclusion = Spi-1 + mutation de c-Kit = coopération oncogénique
III. Les grandes questions
- Quelle est la cellule initiatrice ?
- Existe-t-il une cellule souche leucémique (CSL) ?
- Organisation de l’hématopoïèse leucémique ?
- Rôle du micro-environnement médullaire (niche) ?
IV. Théorie de John Dick – Cellules souches leucémiques (CSL)
Concept fondamental
Les LAM ont été le premier cancer à démontrer l’existence de cellules souches cancéreuses
Expérience clé
- Tri CD34+/CD38-
- Greffe de cellules leucémiques humaines chez des souris immunodéprimées
- Capacité :
- d’initier la leucémie
- de la maintenir
- de la ré-initier (transplantations successives)
Conclusion
- Les cellules leucémiques sont hiérarchisées
- Une population minoritaire possède l’auto-renouvellement → CSL
V. Théorie de Irving L. Weissman
Résultats majeurs
- La transformation leucémique peut toucher :
- les CSH
- les progéniteurs
- les précurseurs
Pour certains oncogènes (ex : BCR-ABL) → uniquement CSH
Pour d’autres → progéniteurs redeviennent “souches”
Idée clé : En gros il a tord
La CSL n’est pas forcément une CSH transformée
Le plus souvent : progéniteurs reprogrammés
NB : chimiothérapie tue les cellules capables de divisions donc cellules leucémiques et progéniteurs mais de moins en moins progéniteurs et CSL ce qui est cause de rechutes.
VI. Origine actuelle des CSL (consensus)
≈ 90 % des LAM :
- origine = progéniteurs myéloïdes
- événements oncogéniques après la CSH
Pourquoi des propriétés différentes alors que la mutation est la même ?
Parce qu’entre la mutation initiale et le phénotype final, il y a l’environnement (la niche hématopoïétique) et la plasticité cellulaire.
Même si toutes les cellules leucémiques ont le même ancêtre et la même mutation (MLL-AF9), elles ne vont pas recevoir les mêmes signaux au cours du temps.
La mutation donne un potentiel, pas une identité fixe
La translocation t(9;11) → MLL-AF9 :
- immortalise la cellule
- lui donne une capacité de différenciation multiple
- permet myéloïde, lymphoïde ou biphénotypique
La mutation crée une cellule leucémique plastique, pas encore spécialisée.
La hiérarchisation apparaît APRÈS, sous l’effet de la niche
Au départ :
- une cellule transformée
- expansion clonale
Ensuite :
- la niche hématopoïétique est colonisée
- les cellules leucémiques chassent les cellules souches normales
- la niche est réorganisée (cytokines, interactions cellule-cellule, facteurs de croissance)
La niche impose une hiérarchie fonctionnelle :
- cellules souches leucémiques
- progéniteurs
- cellules plus différenciées
Donc oui :
elles ont le même ancêtre, mais elles ne vivent pas la même histoire biologique
Preuve expérimentale : même mutation, leucémies différentes
Dans ton exemple :
- cellules de sang de cordon
- infection rétrovirale → expression de MLL-AF9
- même construction génétique
- injection à des souris immunodéficientes
Résultat :
- certaines souris → LAM
- d’autres → LAL
- d’autres → leucémies biphénotypiques
Donc la mutation permet les 3, mais ne décide pas laquelle
Le rôle clé du micro-environnement médullaire
Avec les souris SGM3 :
- niche qui produit des cytokines humaines (SCF, GM-CSF, IL-3)
- environnement fortement myéloïde
Résultat :
- uniquement des LAM
- disparition des LAL et formes biphénotypiques
Conclusion directe :
Le micro-environnement médullaire oriente la différenciation tumorale
IX. Mutations et évolution clonale (NGS)
- LAM sont hétérogènes dès le diagnostic
- NGS permet de dtérminer le % et le type de mutations :
- d’identifier les différents clones
- leur fréquence (FAV)
- leur hiérarchie
Problèmes majeurs responsables des rechutes:
- Les CSL sont en G0 (quiescence) = Résistantes à la chimiothérapie*
- Il ne faut pas que kill la partie visible mais aussi les petits clones leucémiques pas prio au diagnostic, qui peut donner 100% des clones responsables de la rechute. Le cancer est bien monoclonal (1 cellule initiatrice) mais au moment du diagnostic il y a déjà différents sous-clones.
- Lésions ADN probablement induites par la chimiothérapie cytotoxique
X. Voies de signalisation activées (FLT3, c-Kit…)
FLT3
- Récepteur tyrosine kinase
- Muté chez ≈ 30 % des LAM à caryotype normal
- Mutation la plus fréquente : FLT3-ITD
Mauvais pronostic si : ratio muté / non muté > 0,5
Effets oncogéniques
- Blocage de différenciation
- Activation :
- STAT5
- Wnt/β-caténine
- glycolyse
- Activation constitutive
Cible thérapeutique majeure : thérapies ciblées anti-FLT3
La leucémogénèse des LAM repose sur une coopération de mutations initiatrices et de signalisation, conduisant à l’émergence de cellules souches leucémiques hiérarchisées, dont le phénotype et l’évolution sont fortement influencés par le micro-environnement médullaire.