Caractérisation de la régulation des nouvelles cibles transcriptionnelles du facteur de transcription ETV6 dans la leucémie lymphoblastique aiguë

Abstract

La leucémie aiguë lymphoblastique de type B (B-LAL) représente environ 22% des cas de cancers pédiatriques. Parmi les lésions génétiques identifiées dans la B-LAL, la translocation t(12;21)(p13;q22) est la plus fréquente. Cette translocation génère une protéine chimérique jumelant les facteurs de transcription ETV6 et RUNX1. Bien que certains phénotypes oncogéniques aient été liés à ETV6-RUNX1, sa présence est insuffisante pour enclencher de manière indépendante la leucémogenèse. La délétion du locus 12p13 où est localisé le gène ETV6 est observée dans 70% des cas de B-LAL t(12;21) positives, suggérant que l'inactivation complète d'ETV6 est un événement complémentaire nécessaire à la transformation leucémique. Malgré la forte incidence d'altérations génétiques d'ETV6 observées dans les désordres hématologiques, peu d'études ont été faites pour élucider sa fonction moléculaire. Pour être en mesure de mieux comprendre l'impact de l'inactivation d'ETV6 dans la B-LAL, je me suis intéressé à l'identification de ses cibles transcriptionnelles par l'analyse de transcriptomes de lignées cellulaires et de patients leucémiques. Avec la cartographie des sites de liaison d'ETV6 élaborée à partir d'expériences d'immunoprécipitation de la chromatine, j'ai pu construire son réseau de régulation et mettre en lumière la complexité de sa fonction transcriptionnelle. Des études fonctionnelles ont permis d'identifier une nouvelle fonction pour le gène cible CLIC5 dans la résistance au stress oxydatif. Toujours dans l'optique de caractériser ETV6 au niveau moléculaire, j'ai mis en place une approche de criblage pangénomique par ARN interférant visant l'identification de gènes impliqués dans sa fonction transcriptionnelle. L'impact de certains de ces gènes sur le réseau transcriptionnel d'ETV6 a permis de confirmer leur rôle de modulateurs. En ce sens, les gènes AKIRIN1, COMMD9, DYRK4, JUNB et SRP72 sont des modulateurs généraux de la fonction d'ETV6 alors que d'autres agissent spécifiquement sur certaines cibles. Cette étude est la première à s'être penchée sur les gènes impliqués dans la régulation fonctionnelle d'ETV6 dans un contexte leucémique. Les résultats obtenus au cours de cette thèse ont permis d'améliorer considérablement nos connaissances du facteur de transcription ETV6 dans le cadre de la B-LAL. L'intégration de plusieurs approches a mis en évidence la complexité de sa régulation et permettra de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents à son implication dans les désordres hématologiques.

B-cells acute lymphoblastic leukemia (B-ALL) accounts for 22% of all childhood cancer cases. Among the genetic aberrations identified in B-ALL, the translocation t(12;21)(p13;q22) is the most frequent one. This translocation generates a chimeric protein between the transcription factors ETV6 and RUNX1. Although some oncogenic phenotypes have been associated to ETV6-RUNX1, its presence alone is not sufficient to induce leukemogenesis. The deletion of the 12p13 locus bearing the ETV6 gene is observed in approximately 70% of t(12;21) positive B-ALL cases, suggesting that the complete inactivation of ETV6 is a complementary event required for leukemic transformation. Despite the high occurrence of ETV6 abnormalities observed in hematological disorders, few studies have focused on its molecular function. To better understand the impact of ETV6 inactivation in B-ALL, I used expression data from leukemic cell lines and patients to identify its transcriptional targets. Together with the mapping of ETV6 binding sites obtained from chromatin immunoprecipitation experiments, I constructed its regulatory network and highlight the complexity of its transcriptional function. Functional studies have unveiled a new function for the CLIC5 target gene in protecting cells against oxidative stress. To further characterize ETV6 at the molecular level, I designed a genome wide shRNA screen and identified genes involved in its transcriptional function. The impact of some of these genes on ETV6 transcriptional network confirmed their role as modulators. In this regard, AKIRIN1, COMMD9, DYRK4, JUNB and SRP72 are broad modulators of ETV6 function whereas some others act specifically on certain targets. This study is the first to have focused on genes involved in the functional regulation of ETV6 in leukemia. The results obtained throughout this thesis have greatly improved our knowledge of the ETV6 transcription factor in B-ALL. The integration of various approaches has highlighted the complexity of its regulation and will allow a better understanding of the mechanisms underlying its role in hematological disorders.