Vitamin D Receptor Controls Cell Stemness in Acute Myeloid Leukemia and in Normal Bone Marrow.

Vitamin D (VD) is a known differentiating agent, but the role of VD receptor (VDR) is still incompletely described in acute myeloid leukemia (AML), whose treatment is based mostly on antimitotic chemotherapy. Here, we present an unexpected role of VDR in normal hematopoiesis and in leukemogenesis. Limited VDR expression is associated with impaired myeloid progenitor differentiation and is a new prognostic factor in AML. In mice, the lack of Vdr results in increased numbers of hematopoietic and leukemia stem cells and quiescent hematopoietic stem cells. In addition, malignant transformation of Vdr-/- cells results in myeloid differentiation block and increases self-renewal. Vdr promoter is methylated in AML as in CD34+ cells, and demethylating agents induce VDR expression. Association of VDR agonists with hypomethylating agents promotes leukemia stem cell exhaustion and decreases tumor burden in AML mouse models. Thus, Vdr functions as a regulator of stem cell homeostasis and leukemic propagation

Nouvelles approches thérapeutiques dans les leucémies aiguës myéloïdes ayant des mutations des gènes de la voie RAS

Recent advances led to the exhaustive characterization of acute myeloid leukemia (AML) molecular landscape. Despite the rapid clinical development of breakthrough targeted therapies in selected AML subtypes, such as those harboring FLT3 or IDH1/2 mutations, a majority of AML cases still lack therapeutically actionable targets. In 127 AML cases with unmet therapeutic needs, as defined by the exclusion of ELN favorable cases and of FLT3-ITD mutations, we characterized the occurrence of RAS activating pathway alterations. Using a customized targeted next-generation sequencing (NGS), we observed 50 (40%) RAS pathway gene alterations in our cohort. We identified 17 (14.8%) NF1 mutations/deletions, and NRAS, KRAS, PTPN11, CBL and BRAF variants were detected in 13 (10.4%), 10 (8%), 9 (7.2%), 5 (4%) and 2 (1.6%) cases, respectively. Mutations in RAF1, RASA1, SOS1 and MAP2K2 were observed in a single case each. These RAS pathway alterations may be found in the main leukemic clone, as well as in subclones, as extrapolated from variant allele frequencies analysis. Concurrent RAS pathway mutations were observed in nine samples. When considered as a whole, RAS pathway alterations were associated with higher clinical proliferation markers (elevated white blood cell count, blast cell percentage and LDH levels), and correlated with reduced survival probability, particularly within ELN intermediate AML subgroup. We established robust models of RAS/MAPK activation by inducing NF1 genetic disruption or NRASG12D expression in growth factor (GF)-dependent cell lines. In these cells, oncogenic addiction to the RAS pathway was assessed by GF-independent growth, increased RAS activity, faster propagation in immunocompromised mice and an exquisite sensitivity to pharmacological MEK inhibition in vitro and in vivo. From a high-density pharmacological screen with FDA-approved molecules, we identified pyrvinium pamoate, an anti-helminthic agent as preferentially active in RAS-activated cells. This compound strongly decreased cell viability and colony formation in primary AML samples with RAS pathway alterations. Moreover, we observed a synergy between trametinib and pyrvinium pamoate, suggesting that pyrvinium may alleviate MEK inhibition-induced resistance feedbacks including in samples from AML patients. Our current data suggest that the clinical development of pyrvinium pamoate in RAS pathway mutated AML may represent a meaningful opportunity for future patient’s care.Ces dernières années ont connu de grandes avancées dans le domaine de la caractérisation moléculaire des leucémies aiguës myéloïdes (LAM). Malgré le développement clinique rapide de thérapies ciblées hautement actives dans certains sous-types de LAM comme ceux présentant des mutations des gènes FLT3 ou IDH1/2, une majorité de cas ne disposent actuellement pas de cible moléculaire pertinente. Dans ce contexte, nous avons déterminé la fréquence des mutations activant la voie RAS au sein d’une cohorte de 127 patients atteints de LAM pour lesquels les traitements actuels sont insuffisamment actifs, c’est-à-dire après avoir exclu les cas caractérisés par un score ELN favorable ou une mutation FLT3-ITD. En utilisant un panel personnalisé de séquençage de nouvelle génération, nous avons détecté au moins une altération dans 50 échantillons de LAM (40%). Nous avons identifié 17 cas (14,8%) de mutations/délétions de NF1, et des mutations des gènes NRAS, KRAS, PTPN11, CBL et BRAF ont été détectées dans 13 (10,4%), 10 (8%), 9 (7,2%), 5 (4%) et 2 (1,6%) cas, respectivement. Des mutations des gènes RAF1, RASA1, SOS1 et MAP2K2 ont été observées une fois chacune. De plus, des mutations concomitantes d’acteurs de la voie RAS étaient présentes dans neuf échantillons. L’analyse des fréquences d’allèles variants nous permet de suggérer que ces altérations de la voie RAS peuvent, soit faire partie du clone leucémique principal, soit survenir dans des sous-clones. En les analysant de manière globale, les altérations de la voie RAS sont plus volontiers associées à des marqueurs de prolifération cellulaire (leucocytose, pourcentage de blastes et taux de LDH) chez les patients. De plus, ces anomalies sont associées à une diminution de la survie globale, en particulier parmi le sous-groupe de patients ayant un score ELN intermédiaire. Nous avons ensuite établi des modèles robustes d’activation de la voie RAS/MAPK, par délétion de NF1 et expression de NRASG12D dans des lignées cellulaires dépendantes de facteurs de croissance. Nous avons pu montrer une addiction oncogénique à la voie RAS dans ces différents modèles, définie par une prolifération cellulaire indépendante des facteurs de croissance, une augmentation de l’activité de RAS, une propagation plus rapide dans des souris immunodéficientes et une sensibilité accrue aux inhibiteurs de MEK in vitro et in vivo. Lors d’un criblage pharmacologique à forte densité comportant une majorité de molécules approuvées en thérapeutique humaine, nous avons identifié le pyrvinium pamoate, actuellement utilisé comme anti-helminthique, comme étant particulièrement cytotoxique vis-à-vis des cellules ayant une altération de la voie RAS, y compris dans des échantillons de patients atteints de LAM. De plus, nous avons observé une synergie entre le trametinib (un inhibiteur de MEK) et le pyrvinium pamoate, ce dernier pouvant agir sur des mécanismes de résistance induits par l'inhibition de MEK. Nos résultats suggèrent que le développement clinique du pyrvinium pamoate pourrait représenter une nouvelle opportunité thérapeutique dans les LAM ayant une altération de la voie RAS

New therapeutic approaches in acute myeloid leukemia with mutations in the RAS pathway

Ces dernières années ont connu de grandes avancées dans le domaine de la caractérisation moléculaire des leucémies aiguës myéloïdes (LAM). Malgré le développement clinique rapide de thérapies ciblées hautement actives dans certains sous-types de LAM comme ceux présentant des mutations des gènes FLT3 ou IDH1/2, une majorité de cas ne disposent actuellement pas de cible moléculaire pertinente. Dans ce contexte, nous avons déterminé la fréquence des mutations activant la voie RAS au sein d’une cohorte de 127 patients atteints de LAM pour lesquels les traitements actuels sont insuffisamment actifs, c’est-à-dire après avoir exclu les cas caractérisés par un score ELN favorable ou une mutation FLT3-ITD. En utilisant un panel personnalisé de séquençage de nouvelle génération, nous avons détecté au moins une altération dans 50 échantillons de LAM (40%). Nous avons identifié 17 cas (14,8%) de mutations/délétions de NF1, et des mutations des gènes NRAS, KRAS, PTPN11, CBL et BRAF ont été détectées dans 13 (10,4%), 10 (8%), 9 (7,2%), 5 (4%) et 2 (1,6%) cas, respectivement. Des mutations des gènes RAF1, RASA1, SOS1 et MAP2K2 ont été observées une fois chacune. De plus, des mutations concomitantes d’acteurs de la voie RAS étaient présentes dans neuf échantillons. L’analyse des fréquences d’allèles variants nous permet de suggérer que ces altérations de la voie RAS peuvent, soit faire partie du clone leucémique principal, soit survenir dans des sous-clones. En les analysant de manière globale, les altérations de la voie RAS sont plus volontiers associées à des marqueurs de prolifération cellulaire (leucocytose, pourcentage de blastes et taux de LDH) chez les patients. De plus, ces anomalies sont associées à une diminution de la survie globale, en particulier parmi le sous-groupe de patients ayant un score ELN intermédiaire. Nous avons ensuite établi des modèles robustes d’activation de la voie RAS/MAPK, par délétion de NF1 et expression de NRASG12D dans des lignées cellulaires dépendantes de facteurs de croissance. Nous avons pu montrer une addiction oncogénique à la voie RAS dans ces différents modèles, définie par une prolifération cellulaire indépendante des facteurs de croissance, une augmentation de l’activité de RAS, une propagation plus rapide dans des souris immunodéficientes et une sensibilité accrue aux inhibiteurs de MEK in vitro et in vivo. Lors d’un criblage pharmacologique à forte densité comportant une majorité de molécules approuvées en thérapeutique humaine, nous avons identifié le pyrvinium pamoate, actuellement utilisé comme anti-helminthique, comme étant particulièrement cytotoxique vis-à-vis des cellules ayant une altération de la voie RAS, y compris dans des échantillons de patients atteints de LAM. De plus, nous avons observé une synergie entre le trametinib (un inhibiteur de MEK) et le pyrvinium pamoate, ce dernier pouvant agir sur des mécanismes de résistance induits par l'inhibition de MEK. Nos résultats suggèrent que le développement clinique du pyrvinium pamoate pourrait représenter une nouvelle opportunité thérapeutique dans les LAM ayant une altération de la voie RAS.Recent advances led to the exhaustive characterization of acute myeloid leukemia (AML) molecular landscape. Despite the rapid clinical development of breakthrough targeted therapies in selected AML subtypes, such as those harboring FLT3 or IDH1/2 mutations, a majority of AML cases still lack therapeutically actionable targets. In 127 AML cases with unmet therapeutic needs, as defined by the exclusion of ELN favorable cases and of FLT3-ITD mutations, we characterized the occurrence of RAS activating pathway alterations. Using a customized targeted next-generation sequencing (NGS), we observed 50 (40%) RAS pathway gene alterations in our cohort. We identified 17 (14.8%) NF1 mutations/deletions, and NRAS, KRAS, PTPN11, CBL and BRAF variants were detected in 13 (10.4%), 10 (8%), 9 (7.2%), 5 (4%) and 2 (1.6%) cases, respectively. Mutations in RAF1, RASA1, SOS1 and MAP2K2 were observed in a single case each. These RAS pathway alterations may be found in the main leukemic clone, as well as in subclones, as extrapolated from variant allele frequencies analysis. Concurrent RAS pathway mutations were observed in nine samples. When considered as a whole, RAS pathway alterations were associated with higher clinical proliferation markers (elevated white blood cell count, blast cell percentage and LDH levels), and correlated with reduced survival probability, particularly within ELN intermediate AML subgroup. We established robust models of RAS/MAPK activation by inducing NF1 genetic disruption or NRASG12D expression in growth factor (GF)-dependent cell lines. In these cells, oncogenic addiction to the RAS pathway was assessed by GF-independent growth, increased RAS activity, faster propagation in immunocompromised mice and an exquisite sensitivity to pharmacological MEK inhibition in vitro and in vivo. From a high-density pharmacological screen with FDA-approved molecules, we identified pyrvinium pamoate, an anti-helminthic agent as preferentially active in RAS-activated cells. This compound strongly decreased cell viability and colony formation in primary AML samples with RAS pathway alterations. Moreover, we observed a synergy between trametinib and pyrvinium pamoate, suggesting that pyrvinium may alleviate MEK inhibition-induced resistance feedbacks including in samples from AML patients. Our current data suggest that the clinical development of pyrvinium pamoate in RAS pathway mutated AML may represent a meaningful opportunity for future patient’s care

Le défi de la tractographie appliquée aux nerfs crâniens : conception des régions d'intérêt

International audiencePrésentation d'une méthode de tracé des ROIs permettant d'obtenir de bons résultats de tractographie des nerfs crâniens. Mise en évidence des configurations de ROIs qui influencent le plus la visualisation pour chaque nerf. Application éventuelle pour l'automatisation du processus de tractographie des CN, à travers la construction d'un atlas de ROIs

Le défi de la tractographie appliquée aux nerfs crâniens : conception des régions d'intérêt

International audiencePrésentation d'une méthode de tracé des ROIs permettant d'obtenir de bons résultats de tractographie des nerfs crâniens. Mise en évidence des configurations de ROIs qui influencent le plus la visualisation pour chaque nerf. Application éventuelle pour l'automatisation du processus de tractographie des CN, à travers la construction d'un atlas de ROIs

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International audiencePrésentation d'une méthode de tracé des ROIs permettant d'obtenir de bons résultats de tractographie des nerfs crâniens. Mise en évidence des configurations de ROIs qui influencent le plus la visualisation pour chaque nerf. Application éventuelle pour l'automatisation du processus de tractographie des CN, à travers la construction d'un atlas de ROIs

Le défi de la tractographie appliquée aux nerfs crâniens : conception des régions d'intérêt

International audiencePrésentation d'une méthode de tracé des ROIs permettant d'obtenir de bons résultats de tractographie des nerfs crâniens. Mise en évidence des configurations de ROIs qui influencent le plus la visualisation pour chaque nerf. Application éventuelle pour l'automatisation du processus de tractographie des CN, à travers la construction d'un atlas de ROIs

Malignant histiocytosis with a Langerhans cell subtype: A report on the diagnostic and therapeutic challenge

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