La délétion de MGA favorise la transformation de Richter en régulant la phosphorylation oxydative mitochondriale

Cet article se concentre principalement sur la transformation de la leucémie lymphoïde chronique (LLC) en lymphome agressif, appelée transformation de Richter (RT), et explore la fonction et le mécanisme moléculaire de MGA (Max Gene Associated). MGA est un inhibiteur fonctionnel de MYC, avec un taux de mutation de 3% dans la LLC, qui augmente à 36% dans la RT. Étant donné la fréquence élevée des mutations de MGA dans la RT, mais le manque de compréhension de son rôle spécifique et de son mécanisme dans la transformation de la LLC en RT, cette étude a utilisé des souris knockout pour le gène MGA pour explorer son rôle dans la RT.

Contexte académique et objectifs de recherche

La RT est le processus de progression de la LLC vers un lymphome agressif, principalement transformé en lymphome diffus à grandes cellules B (LDGCB), avec un pronostic très sombre. Même avec l’application actuelle de chimiothérapie-immunothérapie d’intensité moyenne à élevée, la survie médiane des patients atteints de RT est inférieure à un an, et après un traitement ciblé, elle est réduite à environ 4 mois. Cela souligne l’importance et l’urgence de comprendre les caractéristiques biologiques de la RT et de concevoir de meilleures méthodes de traitement. Malgré l’existence de nombreuses données de séquençage à grande échelle pour la LLC, la recherche sur la RT a toujours été confrontée à des obstacles majeurs en raison de critères de diagnostic flous, de la rareté des échantillons et de la similitude entre la RT et la LLC agressive. Par conséquent, l’utilisation de modèles murins pour étudier la transformation de la LLC en RT offre la possibilité de réaliser des percées dans la compréhension et le traitement de la RT.

Source et contexte de l’article

Cet article a été rédigé par Prajish Iyer, Bo Zhang et d’autres auteurs provenant de plusieurs institutions, dont le City of Hope National Comprehensive Cancer Center et l’Université technique de Munich, et publié dans le journal “Science Translational Medicine” le 31 juillet 2024.

Détails de la recherche

a) Processus de recherche

1. Établissement d’un modèle murin de RT : Utilisation de CRISPR-Cas9 pour supprimer MGA chez des souris modèles de LLC portant des mutations sf3b1 et mdr, générant ainsi un modèle murin de RT.

   • Knockout génétique et transplantation cellulaire : Obtention de souris donneuses par croisement de souris LLC (cd19cre/+ mdrfl/+ sf3b1 k700efl/+) et de souris à expression conditionnelle de Cas9. Extraction des cellules souches hématopoïétiques (cellules lsk) des souris donneuses, édition génétique et transplantation dans des souris receveuses Cd45.1 subléthalement irradiées.
   • Surveillance de la maladie : Suivi du développement de la LLC chez les souris transplantées par cytométrie en flux du sang périphérique, avec une période d’observation de 6 à 24 mois.

2. Séquençage ARN et analyse fonctionnelle : Séquençage de l’ARN des souris RT, analyse de l’enrichissement et analyse fonctionnelle, identifiant nme1 comme cible de MGA.

   • Analyse de l’expression génique : Découverte par RNA-seq d’une régulation positive importante des gènes liés à la voie MYC et à la phosphorylation oxydative (Oxphos).

3. Expériences et analyse des données : Utilisation de diverses techniques expérimentales (comme le western blot, l’immunohistochimie, les tests de prolifération cellulaire, etc.) pour vérifier les caractéristiques découvertes, y compris la régulation positive de nme1 et MYC.

   • Expériences cellulaires et animales : Utilisation de lignées cellulaires humaines KO MGA pour des tests de phosphorylation oxydative, des courbes de croissance cellulaire et des expériences de taux de survie.
   • Analyse de la phosphorylation oxydative et des mitochondries : Examen de l’expression et de la fonction des complexes de la chaîne de transport d’électrons MITOCH dans les cellules KO MGA.

b) Principaux résultats de la recherche

1. La suppression de MGA guide la transformation rapide de la LLC en RT : Après la suppression de MGA, la transformation de la LLC en RT est rapide, accompagnée d’une performance anormale des mitochondries et d’une phosphorylation oxydative accrue.

   • Module de transformation : Les cellules spléniques (principalement B220+CD5+) isolées des souris donneuses initiales, transplantées dans de nouvelles souris receveuses (CD45.1), ont montré une prolifération rapide et des caractéristiques de RT.

2. Exploration du mécanisme moléculaire : Le séquençage ARN a révélé une régulation significative à la hausse des voies MYC et nme1 dans les cellules RT après la suppression de MGA, suggérant que MGA régule la transformation RT via l’axe MYC-nme1.

   • Régulation positive de MYC et nme1 : Le western blot a confirmé la régulation positive de MYC et nme1 dans les cellules RT et LLC, un phénomène également vérifié dans des échantillons humains.

3. Étude des cibles thérapeutiques : L’inhibition double de MYC et du complexe II de la chaîne de transport d’électrons peut prolonger significativement la survie des souris RT.

   • Traitement par CDK9 et TTFA : Chez les souris RT, l’analyse des effets de l’AZ5576 (inhibiteur de CDK9) et du TTFA (inhibiteur du complexe II) a montré que le traitement combiné augmente significativement la survie des souris RT.

c) Conclusions et valeur

Cette étude révèle pour la première fois le mécanisme de régulation clé de MGA dans le processus de transformation de la LLC en RT, où MGA régule la phosphorylation oxydative mitochondriale via l’axe MYC-nme1, favorisant la progression de la maladie. Ce processus nous fournit de nouvelles cibles thérapeutiques, et l’inhibition de MYC et du complexe II mitochondrial peut améliorer significativement l’effet thérapeutique de la RT. Cela offre un nouvel espoir aux patients et a des implications importantes pour le futur traitement clinique de la RT.

d) Points forts de la recherche

1. Découverte de l’axe MGA-MYC-nme1 : Première clarification du fait que MGA régule la fonction mitochondriale via MYC et nme1, favorisant la transformation de la LLC en RT.
2. Thérapie à double cible : La thérapie à double cible a montré une efficacité significative, fournissant de nouvelles idées pour les futures stratégies de traitement de la RT.
3. Construction du modèle murin : Exploration systématique du rôle de MGA dans la RT à travers un modèle murin, validant la similitude entre le modèle murin et la maladie humaine.

e) Autres valeurs

Cette étude non seulement explore en profondeur les mécanismes moléculaires clés de la transformation de la LLC en RT, mais fournit également de nouvelles cibles thérapeutiques, tout en offrant des méthodes pour établir des modèles murins pour plus de recherches sur la transformation RT. Cette réalisation a non seulement une importance scientifique significative, mais offre également des solutions de traitement potentielles pour les applications cliniques.

À travers cette recherche systématique, les auteurs ont souligné la position clé de MGA dans le processus de transformation RT, révélé de nouveaux mécanismes moléculaires et proposé des plans de traitement ciblé efficaces. Ces découvertes apportent de nouvelles directions et de l’espoir pour la recherche approfondie et le traitement clinique futur.