Role of the mutated ALK oncogene in neuroblastoma oncogenesis and in development

Rôle de l’oncogène ALK muté dans l’oncogenèse du neuroblastome et le développement Le neuroblastome (NB) est une tumeur pédiatrique du système nerveux sympathique. Des mutations activatrices du gène ALK (Anaplastic Lymphoma Kinase) ont été identifiées dans 8 % des formes sporadiques et dans des formes familiales de NB. Le gène ALK code pour un récepteur tyrosine kinase appartenant à la famille des récepteurs à l’insuline, principalement exprimé dans le système nerveux central et périphérique. Le récepteur ALK représente une cible thérapeutique pertinente dans ce cancer. Des mutations de novo du gène ALK ont également été rapportées dans une forme syndromique associant NB congénital et encéphalopathie sévère avec dysmorphie du tronc cérébral, suggérant un rôle développemental du gène ALK en plus de son implication dans l’oncogenèse.Dans ce contexte, mon projet de thèse avait pour but de déterminer le rôle du récepteur ALK muté dans l’oncogenèse du NB et le développement, principalement à l’aide de modèles murins originaux obtenus au laboratoire. J’ai ainsi largement caractérisé deux lignées de souris KI (Knock-In) Alk pour les deux mutations les plus fréquemment observées dans le NB: F1174L et R1275Q chez l’homme, correspondant à F1178L et R1279Q chez la souris.Une analyse détaillée de ces deux lignées de souris n’a pas révélé de phénotype majeur chez les souris KI AlkR1279Q hétérozygotes et homozygotes ainsi que chez les hétérozygotes KI AlkF1178L. Par contre, nous avons documenté une forte létalité post-natale des animaux KI AlkF1178L homozygotes et montré que ces nouveaux-nés présentent des troubles majeurs d’alimentation. Les homozygotes KI AlkF1178L phénocopient donc partiellement les patients encéphalopathes. La différence d’effet observé entre les animaux hétérozygotes et homozygotes suggère fortement qu’il existe un seuil d’activation du récepteur Alk compatible avec la survie.Nous avons ensuite exploré le rôle du récepteur ALK muté dans le système nerveux sympathique des souris KI Alkmut. Cette analyse a montré que l’activation du récepteur induit un excès de prolifération des neurones sympathiques de E14.5 à la naissance. Néanmoins, nous n’avons pas observé de NB chez ces animaux. En croisant ces souris avec la lignée TH-MYCN, nous avons documenté une coopération des mutations Alk avec l’oncogène MYCN pour le développement de NB. La comparaison des profils transcriptomiques des tumeurs murines MYCN et MYCN/Alkmut a révélé que l’expression de l’oncogène Ret (codant également un récepteur à activité tyrosine kinase) était fortement induite par l’activation du récepteur Alk. Le traitement des souris par un inhibiteur de l’activité kinase du récepteur Ret a montré une diminution de la taille des tumeurs suggérant que le gène Ret joue un rôle majeur dans l’oncogenèse induite par le récepteur Alk muté. Par ailleurs, l’induction de l’expression du gène RET par le récepteur ALK muté dans les NB a été confirmée dans des lignées et des tumeurs humaines.Afin de déterminer le mécanisme par lequel l’activation du récepteur ALK aboutit à la régulation de l’expression du gène RET des expériences ont été effectuées sur des lignées humaines de NB dans lesquelles le récepteur ALK peut être activé ou inactivé. Ce travail a montré que l’expression du gène RET est dépendante de l’axe ALK-ERK-ETV5. En effet, la modulation de l’activité du récepteur ALK affecte l’expression des gènes ETV5 et RET. Cet effet est dépendant de l’activation de la voie MEK/ERK. Par ailleurs, ETV5 active l’expression du gène RET. Afin de confirmer le rôle de Ret dans l’oncogenèse dépendante du récepteur Alk, nous avons croisé des souris portant une mutation activatrice de Ret avec les souris TH-MYCN. Nous avons ainsi mis en évidence que le récepteur Ret activé coopère avec l’oncogène MYCN dans le développement de tumeurs et que ces tumeurs sont des NB présentant des caractéristiques très semblables à celles des tumeurs MYCN/Alkmut. Le gène Ret apparaît donc comme une cible essentielle du récepteur Alk muté dans l’oncogenèse du NB.