25 results on '"Marie Sabatier"'
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2. Exploiting metabolic vulnerabilities for personalized therapy in acute myeloid leukemia
- Author
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Lucille Stuani, Marie Sabatier, and Jean-Emmanuel Sarry
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Biology (General) ,QH301-705.5 - Abstract
Abstract Changes in cell metabolism and metabolic adaptation are hallmark features of many cancers, including leukemia, that support biological processes involved into tumor initiation, growth, and response to therapeutics. The discovery of mutations in key metabolic enzymes has highlighted the importance of metabolism in cancer biology and how these changes might constitute an Achilles heel for cancer treatment. In this Review, we discuss the role of metabolic and mitochondrial pathways dysregulated in acute myeloid leukemia, and the potential of therapeutic intervention targeting these metabolic dependencies on the proliferation, differentiation, stem cell function and cell survival to improve patient stratification and outcomes.
- Published
- 2019
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3. Stable Isotope Labeling Highlights Enhanced Fatty Acid and Lipid Metabolism in Human Acute Myeloid Leukemia
- Author
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Lucille Stuani, Fabien Riols, Pierre Millard, Marie Sabatier, Aurélie Batut, Estelle Saland, Fanny Viars, Laure Tonini, Sonia Zaghdoudi, Laetitia K. Linares, Jean-Charles Portais, Jean-Emmanuel Sarry, and Justine Bertrand-Michel
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lipidomics ,isotopic profiling ,metabolic reprogramming ,IDH mutation ,leukemia ,Biology (General) ,QH301-705.5 ,Chemistry ,QD1-999 - Abstract
Background: In Acute Myeloid Leukemia (AML), a complete response to chemotherapy is usually obtained after conventional chemotherapy but overall patient survival is poor due to highly frequent relapses. As opposed to chronic myeloid leukemia, B lymphoma or multiple myeloma, AML is one of the rare malignant hemopathies the therapy of which has not significantly improved during the past 30 years despite intense research efforts. One promising approach is to determine metabolic dependencies in AML cells. Moreover, two key metabolic enzymes, isocitrate dehydrogenases (IDH1/2), are mutated in more than 15% of AML patient, reinforcing the interest in studying metabolic reprogramming, in particular in this subgroup of patients. Methods: Using a multi-omics approach combining proteomics, lipidomics, and isotopic profiling of [U-13C] glucose and [U-13C] glutamine cultures with more classical biochemical analyses, we studied the impact of the IDH1 R132H mutation in AML cells on lipid biosynthesis. Results: Global proteomic and lipidomic approaches showed a dysregulation of lipid metabolism, especially an increase of phosphatidylinositol, sphingolipids (especially few species of ceramide, sphingosine, and sphinganine), free cholesterol and monounsaturated fatty acids in IDH1 mutant cells. Isotopic profiling of fatty acids revealed that higher lipid anabolism in IDH1 mutant cells corroborated with an increase in lipogenesis fluxes. Conclusions: This integrative approach was efficient to gain insight into metabolism and dynamics of lipid species in leukemic cells. Therefore, we have determined that lipid anabolism is strongly reprogrammed in IDH1 mutant AML cells with a crucial dysregulation of fatty acid metabolism and fluxes, both being mediated by 2-HG (2-Hydroxyglutarate) production.
- Published
- 2018
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4. C/EBPα Confers Dependence to Fatty Acid Anabolic Pathways and Vulnerability to Lipid Oxidative Stress–Induced Ferroptosis in FLT3 -Mutant Leukemia
- Author
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Marie Sabatier, Rudy Birsen, Laura Lauture, Sarah Mouche, Paolo Angelino, Jonas Dehairs, Lea Goupille, Ismael Boussaid, Mael Heiblig, Emeline Boet, Ambrine Sahal, Estelle Saland, Juliana C. Santos, Marc Armengol, Miranda Fernandez-Serrano, Thomas Farge, Guillaume Cognet, Federico Simonetta, Corentin Pignon, Antoine Graffeuil, Celine Mazzotti, Herve Avet-Loiseau, Oceane Delos, Justine Bertrand-Michel, Amelie Chedru, Vilma Dembitz, Paolo Gallipoli, Natasha S. Anstee, Sun Loo, Andrew H. Wei, Martin Carroll, Armelle Goubard, Remy Castellano, Yves Collette, Francois Vergez, Veronique Mansat-De Mas, Sarah Bertoli, Suzanne Tavitian, Muriel Picard, Christian Recher, Nathalie Bourges-Abella, Fanny Granat, Olivier Kosmider, Pierre Sujobert, Benoit Colsch, Carine Joffre, Lucille Stuani, Johannes V. Swinnen, Herve Guillou, Gael Roue, Nawad Hakim, Anne S. Dejean, Petros Tsantoulis, Clement Larrue, Didier Bouscary, Jerome Tamburini, Jean-Emmanuel Sarry, Centre de Recherches en Cancérologie de Toulouse (CRCT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Cochin (IC UM3 (UMR 8104 / U1016)), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Faculté de médecine [Genève], Swiss Institute of Bioinformatics [Lausanne] (SIB), Université de Lausanne = University of Lausanne (UNIL), Leuven Cancer Institute [Leuven, Belgium] (LKI), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon, Hospices Civils de Lyon (HCL), Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon (UNICANCER/CRCL), Centre Léon Bérard [Lyon]-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Josep Carreras Leukaemia Research Institute (IJC), MetaboHUB-MetaToul, MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Queen Mary University of London (QMUL), The Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research (WEHI), University of Melbourne, Peter MacCallum Cancer Center, Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania, Institut Paoli-Calmettes, Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC), Institut Universitaire du Cancer de Toulouse - Oncopole (IUCT Oncopole - UMR 1037), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre Régional d'Exploration Fonctionnelle et Ressources Expérimentales (CREFRE), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre International de Recherche en Infectiologie (CIRI), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Leuven Cancer Institute (LKI), Leuven, Belgium, ToxAlim (ToxAlim), Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Toulousain des Maladies Infectieuses et Inflammatoires (Infinity), Université de Genève = University of Geneva (UNIGE), and 2018/Ligue Nationale de Lutte contre le Cancer C57799/A27964/Cancer Research UK (CRUK) Institut National Du Cancer (INCa)
- Subjects
Oncology ,[SDV]Life Sciences [q-bio] - Abstract
Although transcription factor CCAAT-enhancer binding protein α (C/EBPα) is critical for normal and leukemic differentiation, its role in cell and metabolic homeostasis is largely unknown in cancer. Here, multiomics analyses uncovered a coordinated activation of C/EBPα and Fms-like tyrosine kinase 3 (FLT3) that increased lipid anabolism in vivo and in patients with FLT3-mutant acute myeloid leukemia (AML). Mechanistically, C/EBPα regulated the fatty acid synthase (FASN)–stearoyl-CoA desaturase (SCD) axis to promote fatty acid (FA) biosynthesis and desaturation. We further demonstrated that FLT3 or C/EBPα inactivation decreased monounsaturated FA incorporation to membrane phospholipids through SCD downregulation. Consequently, SCD inhibition enhanced susceptibility to lipid redox stress that was exploited by combining FLT3 and glutathione peroxidase 4 inhibition to trigger lipid oxidative stress, enhancing ferroptotic death of FLT3-mutant AML cells. Altogether, our study reveals a C/EBPα function in lipid homeostasis and adaptation to redox stress, and a previously unreported vulnerability of FLT3-mutant AML to ferroptosis with promising therapeutic application. Significance: FLT3 mutations are found in 30% of AML cases and are actionable by tyrosine kinase inhibitors. Here, we discovered that C/EBPα regulates FA biosynthesis and protection from lipid redox stress downstream mutant-FLT3 signaling, which confers a vulnerability to ferroptosis upon FLT3 inhibition with therapeutic potential in AML. This article is highlighted in the In This Issue feature, p. 1501
- Published
- 2023
5. Supplementary Table S3 from Extracellular ATP and CD39 Activate cAMP-Mediated Mitochondrial Stress Response to Promote Cytarabine Resistance in Acute Myeloid Leukemia
- Author
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Jean-Emmanuel Sarry, François Vergez, Christian Récher, Jérome Tamburini, Carine Joffre, Tony Kaoma, Francisco Azuaje, Nathalie Nicot, Jean-Charles Portais, Floriant Bellvert, Nathalie Bonnefoy, Mathilde Gotanègre, Camille Laurent, Charlotte Syrykh, Muriel Picard, Massimiliano Bardotti, Sarah Gandarillas, Latifa Jarrou, Clément Larrue, Fetta Mazed, Marie Sabatier, Lucille Stuani, Claudie Bosc, Thomas Farge, Pierre-Luc Mouchel, Mohsen Hosseini, Fabienne de Toni, Ryan Gwilliam, Estelle Saland, Marie-Laure Nicolau-Travers, Margherita Ghisi, Emeline Boet, and Nesrine Aroua
- Abstract
Table S3
- Published
- 2023
6. Supplementary Data from Targeting Myeloperoxidase Disrupts Mitochondrial Redox Balance and Overcomes Cytarabine Resistance in Human Acute Myeloid Leukemia
- Author
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Jean-Emmanuel Sarry, Christian Récher, Guillaume Bossis, Marc Piechaczyk, Mathilde Gotanègre, Pierre Luc Mouchel, Marie Sabatier, Clément Larrue, Latifa Jarrou, Sonia Zaghdoudi, Véronique Guyonnet-Dupérat, Estelle Saland, Thomas Farge, Claudie Bosc, Nesrine Aroua, Hamid Reza Rezvani, and Mohsen Hosseini
- Abstract
Supplementary Table 1 Clinical and mutational features of AML patient samples used in this study
- Published
- 2023
7. Supplementary Figures from Targeting Myeloperoxidase Disrupts Mitochondrial Redox Balance and Overcomes Cytarabine Resistance in Human Acute Myeloid Leukemia
- Author
-
Jean-Emmanuel Sarry, Christian Récher, Guillaume Bossis, Marc Piechaczyk, Mathilde Gotanègre, Pierre Luc Mouchel, Marie Sabatier, Clément Larrue, Latifa Jarrou, Sonia Zaghdoudi, Véronique Guyonnet-Dupérat, Estelle Saland, Thomas Farge, Claudie Bosc, Nesrine Aroua, Hamid Reza Rezvani, and Mohsen Hosseini
- Abstract
Supplementary Figures 1-7
- Published
- 2023
8. Supplementary Methods from Targeting Myeloperoxidase Disrupts Mitochondrial Redox Balance and Overcomes Cytarabine Resistance in Human Acute Myeloid Leukemia
- Author
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Jean-Emmanuel Sarry, Christian Récher, Guillaume Bossis, Marc Piechaczyk, Mathilde Gotanègre, Pierre Luc Mouchel, Marie Sabatier, Clément Larrue, Latifa Jarrou, Sonia Zaghdoudi, Véronique Guyonnet-Dupérat, Estelle Saland, Thomas Farge, Claudie Bosc, Nesrine Aroua, Hamid Reza Rezvani, and Mohsen Hosseini
- Abstract
Supplementary Methods
- Published
- 2023
9. In vivo metabolomic study uncovers distinct metabolic phenotypes of host tissues and predicts oxidative state of acute myeloid leukemia
- Author
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Guillaume Cognet, Lucille Stuani, Thomas Farge, Mathilde Gotanègre, Maud Heuillet, Lara Gales, Amandine Rocher, Nina Lager-Lachaud, Claudie Bosc, Marie Sabatier, Estelle Saland, Ambrine Sahal, Laura Poillet-Perez, Francois Vergez, Véronique de Mas, Christian Récher, Jean-Charles Portais, Floriant Bellvert, Jean-Emmanuel Sarry, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT), MetaToul FluxoMet (TBI-MetaToul), MetaboHUB-MetaToul, MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Toulouse Biotechnology Institute (TBI), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Toulouse Biotechnology Institute (TBI), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
- Subjects
in vivo metabolomics ,[SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology ,leukemia ,prediction ,metabolic niche ,OxPHOS state - Abstract
Background Metabolic adaptation is a hallmark of cancer including acute myeloid leukemia (AML). Tumor microenvironment is also described as an essential support of leukemic metabolism. We explored how systemic and tissue metabolism was rewired in leukemia-bearing mice and upon chemotherapy. Methods Using AML cell line- and primary patient-derived xenograft models, we developed in vivo metabolomics to uncover the metabolic pattern of 10 tissues including plasma, bone marrow, spleen, liver, adipose tissue, lung, pancreas, kidney, heart and muscle. Results In vivo targeted mass spectrometry allowed metabolic characterization of tissues from naïve and AML-xenografted immunocompromised mice. AML xenotransplantation and cytarabine treatment induced AML cell type-dependent global changes in tissue metabolomes. Infiltration of high OxPHOS MOLM14 cells that are intrinsically chemoresistant, induced minor changes in tissue metabolomes. In contrast, low OxPHOS U937 xenograft led to major reprogramming of metabolic tissue niches for survival upon chemotherapy. Interestingly, plasma metabolite signatures could predict the oxidative phenotype of leukemic cells. Conclusion Major metabolic changes in host tissues play a crucial role in tumor xenotransplantation and define their OxPHOS state in AML. Since mitochondrial phenotype is an essential determinant of drug response in AML, plasma metabolite signatures might be novel biomarkers for patient stratification.
- Published
- 2022
10. Abstract A24: Targeting mitochondrial metabolism following Induction Chemotherapy eradicates Acute Myeloid Leukemia at the level of Minimal Residual Disease
- Author
-
Natalia Baran, Lina Han, Lucille Stuani, Antonio Cavazos, Laurie M. Cooper, Cassandra L. Ramage, Vinitha M. Kuruvilla, Qi Zhang, Marie Sabatier, Emeline Boet, Jason P. Gay, Ningping Feng, Lokesh Battula, Emeline Chu-Van, Florence Castelli, Martin Carrol, Sergej Konoplev, Beenu Thakral, Hagop M. Kantarjian, Naval Daver, Joseph Marszalek, Michael Andreeff, Jean-Emmanuel Sarry, and Marina Konopleva
- Subjects
General Medicine - Abstract
Acute myeloid leukemia (AML) stem cells (AMLSCs) are thought to be responsible for disease initiation, chemoresistance and treatment failure. AMLSCs and residual cytarabine (AraC)-resistant AML cells (constituting minimal residual disease, MRD) were shown to be highly dependent on mitochondrial function for survival and thus are vulnerable to pharmacological blockade of the oxidative phosphorylation (OXPHOS) (Farge et al. Cancer Discov, 2017). Efficacy of OXPHOS inhibitor IACS-010759 was previously reported, demonstrating potent inhibition of mitochondrial complex I, OXPHOS suppression and growth inhibition of AML cells (Molina, et al. Nat Med, 2018). Here we evaluated OXPHOS dependency of AML MRD cells and determined impact of OXPHOS blockade on residual AML cells surviving standard chemotherapy (Doxorubicin/AraC, DA). Our results demonstrated that AML cell lines treated with AraC or DA induced accumulation of reactive oxygen species, mitochondrial superoxides, increased mitochondrial mass and mitochondrial membrane potential. AraC- and DA-based therapies in vitro were significantly potentiated by IACS-010759. OxPhos dependency shown as a significantly increased basal and maximal oxygen consumption rate after AraC and DA treatment, was fully inhibited by OxPhos inhibitor, leading to a total mitochondrial collapse. OxPhos inhibition in combination with DA consolidated reduction of viable cell number, induction of apoptosis and differentiation in cell lines and in AraC-resistant primary patient samples. Next, the efficacy of IACS-010759 together with DA chemotherapy was evaluated in several chemotherapy-sensitive and -resistant animal models in vivo. DA/IACS-010759 combination significantly reduced leukemia burden and significantly extended survival in OCI-AML3/Luc/GFP model and in FLT3-ITD+ AML PDX model. In the latter, IACS-010759 led to reduction of leukemia burden, and delayed leukemia recurrence when administered post completion of DA. At the single-cell level, CyTOF analysis demonstrated that this combination reduced frequency of CD34+CD38lowCD123+AML LSCs and has superior efficacy to facilitate differentiation of immature subpopulations. Furthermore, addition of IACS-010759 to DA extended survival of mice inoculated with chemoresistant PDX AML models. Finally, IACS-010759 administered during consolidation phase significantly extended mice survival compared to standard of care arm, supporting clinical utility of OXPHOS inhibitors in AML. In conclusion, our findings indicate that chemotherapy fosters mitochondrial respiration in AML, which could be abrogated by OXPHOS inhibitor at the LSCs and MRD level, in vitro and in vivo. Our data advocate for combining mitochondrial targeting strategies with chemotherapy as a part of induction and consolidation treatment for improved control of MRD, eradication of AMLSC and extended response duration. Citation Format: Natalia Baran, Lina Han, Lucille Stuani, Antonio Cavazos, Laurie M. Cooper, Cassandra L. Ramage, Vinitha M. Kuruvilla, Qi Zhang, Marie Sabatier, Emeline Boet, Jason P. Gay, Ningping Feng, Lokesh Battula, Emeline Chu-Van, Florence Castelli, Martin Carrol, Sergej Konoplev, Beenu Thakral, Hagop M. Kantarjian, Naval Daver, Joseph Marszalek, Michael Andreeff, Jean-Emmanuel Sarry, Marina Konopleva. Targeting mitochondrial metabolism following Induction Chemotherapy eradicates Acute Myeloid Leukemia at the level of Minimal Residual Disease [abstract]. In: Proceedings of the AACR Special Conference: Acute Myeloid Leukemia and Myelodysplastic Syndrome; 2023 Jan 23-25; Austin, TX. Philadelphia (PA): AACR; Blood Cancer Discov 2023;4(3_Suppl):Abstract nr A24.
- Published
- 2023
11. C/EBPα Confers Dependence to Fatty Acid Biosynthetic Pathways and Vulnerability to Lipid Oxidative Stress in FLT3-Mutant Leukemia
- Author
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Marie Sabatier, Rudy Birsen, Laura Lauture, Léa Goupille, Clement Larrue, Sarah Mouche, Christian Recher, Jerome Tamburini, and Jean-Emmanuel Sarry
- Subjects
Immunology ,Cell Biology ,Hematology ,Biochemistry - Published
- 2022
12. Emerging metabolomic tools to study cancer metastasis
- Author
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Luiza Martins Nascentes Melo, Nicholas P. Lesner, Marie Sabatier, Jessalyn M. Ubellacker, and Alpaslan Tasdogan
- Subjects
Cancer Research ,Oncology ,Neoplasms ,Tumor Microenvironment ,Humans ,Metabolomics - Abstract
Metastasis is responsible for 90% of deaths in patients with cancer. Understanding the role of metabolism during metastasis has been limited by the development of robust and sensitive technologies that capture metabolic processes in metastasizing cancer cells. We discuss the current technologies available to study (i) metabolism in primary and metastatic cancer cells and (ii) metabolic interactions between cancer cells and the tumor microenvironment (TME) at different stages of the metastatic cascade. We identify advantages and disadvantages of each method and discuss how these tools and technologies will further improve our understanding of metastasis. Studies investigating the complex metabolic rewiring of different cells using state-of-the-art metabolomic technologies have the potential to reveal novel biological processes and therapeutic interventions for human cancers.
- Published
- 2022
13. C/EBPα confers dependence to fatty acid anabolic pathways and vulnerability to lipid oxidative stress in FLT3-mutant leukemia
- Author
-
Marie Sabatier, Rudy Birsen, Laura Lauture, Jonas Dehairs, Paolo Angelino, Sarah Mouche, Maël Heiblig, Emeline Boet, Ambrine Sahal, Estelle Saland, Thomas Farge, Guillaume Cognet, Federico Simonetta, Corentin Pignon, Antoine Graffeuil, Céline Mazzotti, Hervé Avet-Loiseau, Océane Delos, Justine Bertrand-Michel, Amélie Chedru, François Vergez, Véronique Mansat-De Mas, Sarah Bertoli, Suzanne Tavitian, Muriel Picard, Christian Récher, Olivier Kosmider, Pierre Sujobert, Benoit Colsch, Carine Joffre, Lucille Stuani, Johannes V. Swinnen, Hervé Guillou, Petros Tsantoulis, Clément Larrue, Didier Bouscary, Jérôme Tamburini, and Jean-Emmanuel Sarry
- Subjects
hemic and lymphatic diseases - Abstract
While transcription factor C/AAT-enhancer binding protein α (C/EBPα) is critical for normal and leukemic differentiation, its role on cell and metabolic homeostasis is largely unknown in cancer. Here, multi-omics analyses uncovered a coordinated activation of C/EBPα and Fms-like tyrosine kinase 3 (FLT3) that increased lipid anabolism in vivo and in patients with FLT3-mutant acute myeloid leukemia (AML). Mechanistically, C/EBPα regulated FASN-SCD axis to promote fatty acid (FA) biosynthesis and desaturation. We further demonstrated that FLT3 or C/EBPα inactivation decreased mono-unsaturated FAs incorporation to membrane phospholipids through SCD downregulation. Consequently, SCD inhibition enhanced susceptibility to lipid redox stress. Moreover, this C/EBPα-dependent adaptation of FA homeostasis was exploited by combining FLT3 and glutathione peroxidase 4 (GPX4) inhibition to trigger lipid oxidative stress, enhancing ferroptotic death of FLT3-mutant AML cells. Altogether, our study reveals a C/EBPα function in lipid homeostasis and adaptation to redox stress, and a previously unreported vulnerability of FLT3-mutant AML with promising therapeutic application.SIGNIFICANCEThe transcription factor C/EBPα is as a master regulator of normal and leukemic myeloid differentiation. Here, we discovered that C/EBPα regulates fatty acid biosynthesis and metabolic adaptation to redox imbalance in leukemic cells. This confers a vulnerability to lipid oxidative stress to FLT3-mutant cells and supports novel therapeutic opportunities for patients.
- Published
- 2022
14. Mitochondrial inhibitors circumvent adaptive resistance to venetoclax and cytarabine combination therapy in acute myeloid leukemia
- Author
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Jean-Emmanuel Sarry, Thomas Farge, Eléonore Kaphan, Emeline Boet, Francois Vergez, Marie Sabatier, Jérôme Kluza, Nathalie Nicot, Yujue Wang, Andrew H. Wei, Aurélie Bousard, Noémie Gadaud, Pierre-Luc Mouchel, Ambrine Sahal, Nesrine Aroua, Ing Soo Tiong, Nathaniel Polley, Lucille Stuani, Mathilde Gotanègre, Quentin Fovez, Tony Kaoma, Laura Poillet-Perez, Claudie Bosc, Estelle Saland, Marie Tosolini, Guillaume Cognet, Rafael J. Argüello, Florian Rambow, Jean-Jacques Fournié, Christian Recher, Carine Joffre, Clément Larrue, Xiaoyang Su, Jean-Christophe Marine, Jerome Tamburini, Céline Mazzotti, Muriel Picard, Hervé Avet-Loiseau, Florence Cabon, Latifa Jarrou, Centre de Recherches en Cancérologie de Toulouse (CRCT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LabEx Toucan, LabEx Toucan - Toulouse, Leuven Center for Cancer Biology (VIB-KU-CCB), Catholic University of Leuven - Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven)-Vlaams Instituut voor Biotechnologie [Ghent, Belgique] (VIB), Université Toulouse III Paul Sabatier - Faculté de médecine Purpan (UTPS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT), Institut Universitaire du Cancer de Toulouse - Oncopole (IUCT Oncopole - UMR 1037), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre de recherche Cardio-Thoracique de Bordeaux [Bordeaux] (CRCTB), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-CHU Bordeaux [Bordeaux]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Pôle Anesthésie Réanimation [CHU de Toulouse], Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse), Luxembourg Institute of Health (LIH), Rutgers cancer institute of New Jersey [Newark, NJ], Cancer Heterogeneity, Plasticity and Resistance to Therapies - UMR 9020 - U 1277 (CANTHER), Institut Pasteur de Lille, Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Lille-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'Immunologie de Marseille - Luminy (CIML), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Genève = University of Geneva (UNIGE), and The Alfred Hospital and Monash University - Department of Clinical Haematology - Melbourne
- Subjects
Cancer Research ,Combination therapy ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,Cell ,Oxidative phosphorylation ,chemistry.chemical_compound ,In vivo ,hemic and lymphatic diseases ,Medicine ,Humans ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS ,Sulfonamides ,business.industry ,Venetoclax ,Cytarabine ,Myeloid leukemia ,Pyruvate dehydrogenase complex ,Bridged Bicyclo Compounds, Heterocyclic ,carbohydrates (lipids) ,Leukemia, Myeloid, Acute ,medicine.anatomical_structure ,Oncology ,chemistry ,Cancer research ,Azacitidine ,business ,medicine.drug - Abstract
Therapy resistance represents a major clinical challenge in acute myeloid leukemia (AML). Here we define a ‘MitoScore’ signature, which identifies high mitochondrial oxidative phosphorylation in vivo and in patients with AML. Primary AML cells with cytarabine (AraC) resistance and a high MitoScore relied on mitochondrial Bcl2 and were highly sensitive to venetoclax (VEN) + AraC (but not to VEN + azacytidine). Single-cell transcriptomics of VEN + AraC-residual cell populations revealed adaptive resistance associated with changes in oxidative phosphorylation, electron transport chain complex and the TP53 pathway. Accordingly, treatment of VEN + AraC-resistant AML cells with electron transport chain complex inhibitors, pyruvate dehydrogenase inhibitors or mitochondrial ClpP protease agonists substantially delayed relapse following VEN + AraC. These findings highlight the central role of mitochondrial adaptation during AML therapy and provide a scientific rationale for alternating VEN + azacytidine with VEN + AraC in patients with a high MitoScore and to target mitochondrial metabolism to enhance the sensitivity of AML cells to currently approved therapies. Sarry and colleagues demonstrate that adaptive resistance to venetoclax + cytarabine therapy in acute myeloid leukemia relies on mitochondrial respiration and show that combination with electron transport chain complex inhibitors delays relapse in patient-derived xenograft models in vivo.
- Published
- 2021
15. Activation of Vitamin D Receptor Pathway Enhances Differentiating Capacity in Acute Myeloid Leukemia with Isocitrate Dehydrogenase Mutations
- Author
-
Pierre Bories, Sonia Zaghdoudi, Jean-Emmanuel Sarry, Florence Castelli, Héléna Boutzen, Alexis Hucteau, Sarah Bertoli, Marie Sabatier, Ambrine Sahal, Laura Lauture, Thomas Farge, Vera Pancaldi, Emeline Chu-Van, Lucille Stuani, Emeline Boet, Nathaniel Polley, Christian Récher, Nathan Guiraud, Guillaume Cognet, Estelle Saland, and Véronique Mansat-De Mas
- Subjects
IDH ,business.industry ,Mutant ,CEBPα ,Neoplasms. Tumors. Oncology. Including cancer and carcinogens ,Myeloid leukemia ,vitamin D ,biology_other ,differentiation ,Calcitriol receptor ,Article ,Isocitrate dehydrogenase ,AML ,Cell culture ,hemic and lymphatic diseases ,CEBPA ,Vitamin D and neurology ,Cancer research ,Medicine ,Stem cell ,ATRA ,business ,neoplasms ,RC254-282 ,VDR - Abstract
Simple Summary Around 15% of acute myeloid leukemia (AML) patients harbor mutations in isocitrate dehydrogenases (IDH), which lead to the production of the oncometabolite 2-hydroxyglutarate (2-HG). Inhibitors of mutant IDH enzymes and their 2-HG production have been approved by the FDA to be used in patients. However, 60% of IDH mutant AML patients do not respond to these inhibitors or develop mechanisms of resistance, leading to relapse. Among these mechanisms, some produce a 2-HG rebound. Alternative therapies exploiting the 2-HG-dependent molecular effects could therefore be of clinical interest. In this study, we demonstrate that 2-HG specifically activates vitamin D receptor (VDR) in IDH mutant AML cells leading to increased sensitivity to the combination of vitamin D (or VDR agonist) and all-trans retinoic acid and revealing a new therapeutic approach that can be readily applied to AML patients in this subgroup. Abstract Relapses and resistance to therapeutic agents are major barriers in the treatment of acute myeloid leukemia (AML) patients. These unfavorable outcomes emphasize the need for new strategies targeting drug-resistant cells. As IDH mutations are present in the preleukemic stem cells and systematically conserved at relapse, targeting IDH mutant cells could be essential to achieve a long-term remission in the IDH mutant AML subgroup. Here, using a panel of human AML cell lines and primary AML patient specimens harboring IDH mutations, we showed that the production of an oncometabolite (R)-2-HG by IDH mutant enzymes induces vitamin D receptor-related transcriptional changes, priming these AML cells to differentiate with pharmacological doses of ATRA and/or VD. This activation occurs in a CEBPα-dependent manner. Accordingly, our findings illuminate potent and cooperative effects of IDH mutations and the vitamin D receptor pathway on differentiation in AML, revealing a novel therapeutic approach easily transferable/immediately applicable to this subgroup of AML patients.
- Published
- 2021
- Full Text
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16. Mitochondrial metabolism supports resistance to IDH mutant inhibitors in acute myeloid leukemia
- Author
-
Lara Gales, Camille Montersino, Marc Conti, Pierre Bories, Courtney D. DiNardo, Brandon Nicolay, Fabien Jourdan, Nicolas Broin, Mohsen Hosseini, Guillaume Cognet, Yves Gibon, Marie Sabatier, Tony Kaoma, Marina Konopleva, Lucille Stuani, Mathilde Gotanègre, Christian Recher, Laurent Fernando, Vera Pancaldi, Nathalie Poupin, Estelle Saland, Jean-Emmanuel Sarry, Joseph R. Marszalek, Andrei Turtoi, Thomas Farge, Feng Wang, Yves Collette, Laurent Le Cam, Madi Y. Cissé, Cédric Cassan, Alexis Hucteau, Claudie Bosc, Natalia Baran, Sebastien Ronseaux, Aliki Zavoriti, François Fenaille, Florence Castelli, Laetitia K. Linares, Evgenia Turtoi, Emeline Chu-Van, Martin Carroll, Pierre-Luc Mouchel, Mary A. Selak, Guillaume Cazals, Emeline Boet, Rémy Castellano, Floriant Bellvert, Norbert Vey, Clément Larrue, Koichi Takahashi, Ambrine Sahal, Sylvain Loric, Jean-Charles Portais, Centre de Recherches en Cancérologie de Toulouse (CRCT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Métabolisme et Xénobiotiques (ToxAlim-MeX), ToxAlim (ToxAlim), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Toulouse Biotechnology Institute (TBI), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de Recherche en Cancérologie de Montpellier (IRCM - U1194 Inserm - UM), CRLCC Val d'Aurelle - Paul Lamarque-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille (CRCM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut Paoli-Calmettes, Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), MD Anderson Cancer Center [Houston], The University of Texas Health Science Center at Houston (UTHealth), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Luxembourg Institute of Health (LIH), Biologie du fruit et pathologie (BFP), Université de Bordeaux (UB)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), University of Pennsylvania, Université de Montpellier (UM), Réseau régional de cancérologie Onco-Occitanie, Institut Universitaire du Cancer de Toulouse - Oncopole (IUCT Oncopole - UMR 1037), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Agios Pharmaceuticals, ANR-11-PHUC-0001,CAPTOR,Cancer et Pharmacologie : Projet de Toulouse-Oncopole et de sa Région(2011), ANR-11-LABX-0068,TOUCAN,Analyse intégrée de la résistance dans les cancers hématologiques(2011), ANR-11-INBS-0010,METABOHUB,Développement d'une infrastructure française distribuée pour la métabolomique dédiée à l'innovation(2011), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut Paoli-Calmettes, Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Aix Marseille Université (AMU), Pathologies biliaires, fibrose et cancer du foie [CHU Saint-Antoine], Centre de Recherche Saint-Antoine (CRSA), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU), CHU Toulouse [Toulouse]-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), University of Pennsylvania [Philadelphia], Laboratoire de Mesures Physiques, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Toulouse [Toulouse]-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Barcelona Supercomputing Center - Centro Nacional de Supercomputacion (BSC - CNS), STROMALab, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Etablissement Français du Sang-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre de Recherche Saint-Antoine (CR Saint-Antoine), Sorbonne Université (SU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Saint-Antoine [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Saint-Antoine [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), collette, yves, Pôle hospitalier Universitaire Cancer (PHUC) - Cancer et Pharmacologie : Projet de Toulouse-Oncopole et de sa Région - - CAPTOR2011 - ANR-11-PHUC-0001 - PHUC - VALID, Analyse intégrée de la résistance dans les cancers hématologiques - - TOUCAN2011 - ANR-11-LABX-0068 - LABX - VALID, and Développement d'une infrastructure française distribuée pour la métabolomique dédiée à l'innovation - - METABOHUB2011 - ANR-11-INBS-0010 - INBS - VALID
- Subjects
Pyridines ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,Mutant ,Aminopyridines ,Mice, SCID ,Mitochondrion ,medicine.disease_cause ,Oxidative Phosphorylation ,Epigenesis, Genetic ,0302 clinical medicine ,Piperidines ,Mice, Inbred NOD ,hemic and lymphatic diseases ,Immunology and Allergy ,Enzyme Inhibitors ,Mice, Knockout ,0303 health sciences ,Mutation ,Oxadiazoles ,Chemistry ,Triazines ,Myeloid leukemia ,Isocitrate Dehydrogenase ,3. Good health ,Mitochondria ,[SDV] Life Sciences [q-bio] ,Isoenzymes ,Leukemia ,Leukemia, Myeloid ,030220 oncology & carcinogenesis ,Doxycycline ,Acute Disease ,Immunology ,Glycine ,HL-60 Cells ,[SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer ,Article ,03 medical and health sciences ,Cell Line, Tumor ,medicine ,Animals ,Humans ,Epigenetics ,Protein kinase B ,030304 developmental biology ,medicine.disease ,Xenograft Model Antitumor Assays ,Leukemia & Lymphoma ,Metabolism ,Drug Resistance, Neoplasm ,Cancer cell ,Cancer research - Abstract
Stuani et al. demonstrate that IDH mutant AML cells display an enhanced mitochondrial phenotype, which is not reversed by IDH mutant inhibitors. This study provides a scientific rationale for combinatory mitochondrial-targeted therapies to treat IDH mutant AML patients, especially those unresponsive to or relapsing from IDH mutant inhibitors., Mutations in IDH induce epigenetic and transcriptional reprogramming, differentiation bias, and susceptibility to mitochondrial inhibitors in cancer cells. Here, we first show that cell lines, PDXs, and patients with acute myeloid leukemia (AML) harboring an IDH mutation displayed an enhanced mitochondrial oxidative metabolism. Along with an increase in TCA cycle intermediates, this AML-specific metabolic behavior mechanistically occurred through the increase in electron transport chain complex I activity, mitochondrial respiration, and methylation-driven CEBPα-induced fatty acid β-oxidation of IDH1 mutant cells. While IDH1 mutant inhibitor reduced 2-HG oncometabolite and CEBPα methylation, it failed to reverse FAO and OxPHOS. These mitochondrial activities were maintained through the inhibition of Akt and enhanced activation of peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator-1 PGC1α upon IDH1 mutant inhibitor. Accordingly, OxPHOS inhibitors improved anti-AML efficacy of IDH mutant inhibitors in vivo. This work provides a scientific rationale for combinatory mitochondrial-targeted therapies to treat IDH mutant AML patients, especially those unresponsive to or relapsing from IDH mutant inhibitors., Graphical Abstract
- Published
- 2021
17. Extracellular ATP and CD39 Activate cAMP-Mediated Mitochondrial Stress Response to Promote Cytarabine Resistance in Acute Myeloid Leukemia
- Author
-
Margherita Ghisi, Jerome Tamburini, Marie Sabatier, Massimiliano Bardotti, Francisco Azuaje, Jean-Charles Portais, Christian Récher, Carine Joffre, Lucille Stuani, Pierre-Luc Mouchel, Camille Laurent, Marie-Laure Nicolau-Travers, Fetta Mazed, Claudie Bosc, Nathalie Nicot, Nesrine Aroua, Mathilde Gotanègre, Jean-Emmanuel Sarry, Estelle Saland, Clément Larrue, Floriant Bellvert, Fabienne De Toni, Latifa Jarrou, Mohsen Hosseini, Charlotte Syrykh, Ryan Gwilliam, François Vergez, Tony Kaoma, Sarah Gandarillas, Muriel Picard, Thomas Farge, Emeline Boet, Nathalie Bonnefoy, Institut Universitaire du Cancer de Toulouse - Oncopole (IUCT Oncopole - UMR 1037), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse), Institut Cochin (IC UM3 (UMR 8104 / U1016)), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Université de Genève = University of Geneva (UNIGE), Centre Régional d'Exploration Fonctionnelle et Ressources Expérimentales (CREFRE), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Pôle Anesthésie Réanimation [CHU de Toulouse], Service d'anatomopathologie, Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse), Institut de Recherche en Cancérologie de Montpellier (IRCM - U1194 Inserm - UM), CRLCC Val d'Aurelle - Paul Lamarque-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), Toulouse Biotechnology Institute (TBI), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Luxembourg Institute of Health (LIH), Canceropole GSO 2014-E07, Région Auvergne-Rhone-AlpesRégion Bourgogne-Franche-ComteRégion Hauts-de-FranceRégion Nouvelle-Aquitaine, Fondation Toulouse Cancer Santé, Plan Cancer 2014-BioSys, Fondation ARC, Fondation de France, ANR-11-LABX-0068,TOUCAN,Analyse intégrée de la résistance dans les cancers hématologiques(2011), ANR-11-PHUC-0001,CAPTOR,Cancer et Pharmacologie : Projet de Toulouse-Oncopole et de sa Région(2011), CHU Toulouse [Toulouse]-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), CHU Toulouse [Toulouse], Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Université de Genève (UNIGE), Intensive Care Unit, Department of Anesthesiology and Critical Care, Rangueil Hospital, Centre Hospitalier Universitaire, Toulouse, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse], and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
- Subjects
0301 basic medicine ,Male ,Cell ,[SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer ,03 medical and health sciences ,0302 clinical medicine ,Downregulation and upregulation ,In vivo ,Antigens, CD ,hemic and lymphatic diseases ,medicine ,Humans ,Ectonucleotidase ,Cytotoxicity ,business.industry ,Apyrase ,Cytarabine ,Myeloid leukemia ,Middle Aged ,3. Good health ,Mitochondria ,Leukemia, Myeloid, Acute ,030104 developmental biology ,medicine.anatomical_structure ,Oncology ,Cell culture ,Drug Resistance, Neoplasm ,030220 oncology & carcinogenesis ,Cancer research ,Female ,business ,medicine.drug - Abstract
Relapses driven by chemoresistant leukemic cell populations are the main cause of mortality for patients with acute myeloid leukemia (AML). Here, we show that the ectonucleotidase CD39 (ENTPD1) is upregulated in cytarabine-resistant leukemic cells from both AML cell lines and patient samples in vivo and in vitro. CD39 cell-surface expression and activity is increased in patients with AML upon chemotherapy compared with diagnosis, and enrichment in CD39-expressing blasts is a marker of adverse prognosis in the clinics. High CD39 activity promotes cytarabine resistance by enhancing mitochondrial activity and biogenesis through activation of a cAMP-mediated adaptive mitochondrial stress response. Finally, genetic and pharmacologic inhibition of CD39 ecto-ATPase activity blocks the mitochondrial reprogramming triggered by cytarabine treatment and markedly enhances its cytotoxicity in AML cells in vitro and in vivo. Together, these results reveal CD39 as a new residual disease marker and a promising therapeutic target to improve chemotherapy response in AML. Significance: Extracellular ATP and CD39–P2RY13–cAMP–OxPHOS axis are key regulators of cytarabine resistance, offering a new promising therapeutic strategy in AML. This article is highlighted in the In This Issue feature, p. 1426
- Published
- 2020
18. Combinatory therapy targeting mitochondrial oxidative phosphorylation improves efficacy of IDH mutant inhibitors in acute myeloid leukemia
- Author
-
Floriant Bellvert, Camille Montersino, Pierre-Luc Mouchel, Brandon Nicolay, Guillaume Cazals, Laurent Fernando, Nicolas Broin, Jean-Charles Portais, Joe Marszalek, Clément Larrue, Norbert Vey, Sebastien Ronseaux, Thomas Farge, Jean-Emmanuel Sarry, Andrei Turtoi, Aliki Zavoriti, Tony Kaoma, Courtney D. DiNardo, Emeline Chu-Van, Claudie Bosc, Guillaume Cognet, Rémy Castellano, Héléna Boutzen, Cédric Cassan, Claire Calmettes, Florence Castelli, Marie Sabatier, Arnaud Pigneux, Evgenia Turtoi, Yves Collette, Martin Carroll, Yves Gibon, Emeline Boet, Laetitia K. Linares, Mathilde Gotanègre, Francois Fenaille, Laurent Le Cam, Lara Gales, Marc Conti, Nathalie Poupin, Mary A. Selak, Lucille Stuani, Andrew Futreal, Christian Recher, Marina Konopleva, Feng Wang, Estelle Saland, Mohsen Hosseini, Audrey Bidet, Kiyomi Morita, Natalia Baran, Koichi Takahashi, Sylvain Loric, Pierre Bories, Fabien Jourdan, Centre de Recherches en Cancérologie de Toulouse (CRCT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), The University of Texas M.D. Anderson Cancer Center [Houston], Métabolisme et Xénobiotiques (ToxAlim-MeX), ToxAlim (ToxAlim), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Toulouse Biotechnology Institute (TBI), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Métabolomique et Fluxomique (MetaToul) (TBI-MetaToul), MetaToul-MetaboHUB, Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Toulouse Biotechnology Institute (TBI), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille (CRCM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut Paoli-Calmettes, Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Aix Marseille Université (AMU), Institut de Recherche en Cancérologie de Montpellier (IRCM - U1194 Inserm - UM), CRLCC Val d'Aurelle - Paul Lamarque-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), Luxembourg Institute of Health (LIH), Cellules Souches, Plasticité Cellulaire, Médecine Régénératrice et Immunothérapies (IRMB), Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier), Institut Universitaire du Cancer de Toulouse - Oncopole (IUCT Oncopole - UMR 1037), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Biologie du fruit et pathologie (BFP), Université de Bordeaux (UB)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut du Cancer de Montpellier (ICM), Department of Medicine, Division of Haematology–Oncology, University of Pennsylvania, University of Pennsylvania [Philadelphia], Institut Paoli-Calmettes, Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC), CHU Bordeaux [Bordeaux], Laboratoire de Mesures Physiques, Université de Montpellier (UM), Réseau régional de cancérologie Onco-Occitanie, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Agios Pharmaceuticals, MD Anderson Cancer Center [Houston], The University of Texas Health Science Center at Houston (UTHealth), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), MetaToul FluxoMet (TBI-MetaToul), MetaboHUB-MetaToul, MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Toulouse Biotechnology Institute (TBI), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Aix Marseille Université (AMU)-Institut Paoli-Calmettes, Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), University of Pennsylvania, Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Jourdan, Fabien, Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
- Subjects
0303 health sciences ,IDH1 ,Chemistry ,Mutant ,Myeloid leukemia ,[SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer ,Oxidative phosphorylation ,3. Good health ,Citric acid cycle ,03 medical and health sciences ,0302 clinical medicine ,[SDV.CAN] Life Sciences [q-bio]/Cancer ,030220 oncology & carcinogenesis ,Cancer cell ,Cancer research ,Epigenetics ,[INFO.INFO-BI]Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM] ,Beta oxidation ,[INFO.INFO-BI] Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM] ,030304 developmental biology - Abstract
Isocitrate dehydrogenases (IDH) are involved in redox control and central metabolism. Mutations in IDH induce epigenetic and transcriptional reprogramming, differentiation bias, BCL-2 dependence and susceptibility to mitochondrial inhibitors in cancer cells. Here we show that high sensitivity to mitochondrial oxidative phosphorylation (OxPHOS) inhibitors is due to an enhanced mitochondrial oxidative metabolism in cell lines, PDX and patients with acute myeloid leukemia (AML) harboring IDH mutation. Along with an increase in TCA cycle intermediates, this AML-specific metabolic behavior mechanistically occurs through the increase in methylation-driven CEBPα- and CPT1a-induced fatty acid oxidation, electron transport chain complex I activity and mitochondrial respiration in IDH1 mutant AML. Furthermore, an IDH mutant inhibitor that significantly and systematically reduces 2-HG oncometabolite transiently reverses mitochondrial FAO and OxPHOS gene signature and activities in patients who responded to the treatment and achieved the remission. However, at relapse or in patients who did not respond, IDH mutant inhibitor failed to block these mitochondrial properties. Accordingly, OxPHOS inhibitors such as IACS-010759 improve anti-AML efficacy of IDH mutant inhibitors alone and in combination with chemotherapyin vivo. This work provides a scientific rationale for combinatory mitochondrial-targeted therapies to treat IDH mutant-positive AML patients, especially those unresponsive to or relapsing from IDH mutant-specific inhibitors.
- Published
- 2020
19. Adrenomedullin-CALCRL Axis Controls Relapse-Initiating Drug Tolerant Acute Myeloid Leukemia Cells
- Author
-
Quentin Heydt, Jean-Emmanuel Sarry, Nizar Serhan, Jan-Henrik Mikesch, Thomas Farge, Ambrine Sahal, Christian Récher, Clément Larrue, Christoph Schliemann, Marie Sabatier, Nesrine Aroua, Nathan Guiraud, Sarah Mouche, Emeline Boet, Marine Dubois, Lucille Stuani, Jerome Tamburini, François Vergez, Pierre-Luc Mouchel, Estelle Saland, Mathilde Gotanègre, Tony Kaoma, Claudie Bosc, Linus Angenendt, and Marie-Laure Nicolau-Travers
- Subjects
Gene knockdown ,business.industry ,Myeloid leukemia ,CALCRL ,Cell cycle ,Adrenomedullin ,hemic and lymphatic diseases ,Cytarabine ,medicine ,Cancer research ,E2F1 ,Stem cell ,business ,medicine.drug - Abstract
Drug tolerant leukemic cell subpopulations may explain frequent relapses in acute myeloid leukemia (AML), suggesting that these Relapse-Initiating Cells (RICs) persistent after chemotherapy represent bona fide targets to prevent drug resistance and relapse. We uncovered that the G-protein coupled receptor CALCRL is expressed in leukemic stem cells (LSCs) and RICs, and that the overexpression of CALCRL and/or of its ligand adrenomedullin (ADM) and not CGRP correlates to adverse outcome in AML. CALCRL knockdown impairs leukemic growth, decreases LSC frequency and sensitizes to cytarabine in patient-derived xenograft (PDX) models. Mechanistically, the ADM-CALCRL axis drives cell cycle, DNA repair and mitochondrial OxPHOS function of AML blasts dependent on E2F1 and BCL2. Finally, CALCRL depletion reduces LSC frequency of RICs post-chemotherapy in vivo. In summary, our data highlight a critical role of ADM-CALCRL in post-chemotherapy persistence of these cells, and disclose a promising therapeutic target to prevent relapse in AML.
- Published
- 2020
20. Extracellular ATP and CD39 activate cAMP-mediated mitochondrial stress response to promote cytarabine resistance in acute myeloid leukemia
- Author
-
Francisco Azuale, Margherita Ghisi, Fetta Mazed, Claudie Bosc, Marie-Laure Nicolau-Travers, François Vergez, Thomas Farge, Mathilde Gotanègre, Jean-Emmanuel Sarry, Jerome Tamburini, Nesrine Aroua, Clément Larrue, Jean-Charles Portais, Floriant Bellvert, Pierre-Luc Mouchel, Christian Récher, Massimiliano Bardotti, Fabienne De Toni, Camille Laurent, Emeline Boet, Marie Sabatier, Lucille Stuani, Nathalie Bonnefoy, Charlotte Syrykh, Ryan Gwilliam, Tony Kaoma, Latifa Jarrou, Sarah Gandarillas, Estelle Saland, Nathalie Nicot, and Mohsen Hosseini
- Subjects
Chemotherapy ,business.industry ,medicine.medical_treatment ,Cell ,Myeloid leukemia ,medicine.anatomical_structure ,Downregulation and upregulation ,Cell culture ,In vivo ,hemic and lymphatic diseases ,Cancer research ,medicine ,Cytarabine ,business ,Cytotoxicity ,medicine.drug - Abstract
Relapses driven by chemoresistant leukemic cell populations are the main cause of mortality for patients with acute myeloid leukemia (AML). Here, we show that the ectonucleotidase CD39 (ENTPD1) is upregulated in cytarabine (AraC)-resistant leukemic cells from both AML cell lines and patient samplesin vivoandin vitro. CD39 cell surface expression and activity is increased in AML patients upon chemotherapy compared to diagnosis and enrichment in CD39-expressing blasts is a marker of adverse prognosis in the clinics. High CD39 activity promotes AraC resistance by enhancing mitochondrial activity and biogenesis through activation of a cAMP-mediated response. Finally, genetic and pharmacological inhibition of CD39 eATPase activity blocks the mitochondrial reprogramming triggered by AraC treatment and markedly enhances its cytotoxicity in AML cellsin vitroandin vivo. Together, these results reveal CD39 as a new prognostic marker and a promising therapeutic target to improve chemotherapy response in AML.SIGNIFICANCEExtracellular ATP and CD39-cAMP-OxPHOS axis are key regulators of cytarabine resistance, offering a new promising therapeutic strategy in AML.
- Published
- 2019
21. Targeting Myeloperoxidase Disrupts Mitochondrial Redox Balance and Overcomes Cytarabine Resistance in Human Acute Myeloid Leukemia
- Author
-
Claudie Bosc, Jean-Emmanuel Sarry, Marc Piechaczyk, Thomas Farge, Sonia Zaghdoudi, Mohsen Hosseini, Hamid Reza Rezvani, Véronique Guyonnet-Duperat, Clément Larrue, Mathilde Gotanègre, Nesrine Aroua, Pierre Luc Mouchel, Latifa Jarrou, Marie Sabatier, Christian Recher, Guillaume Bossis, Estelle Saland, Institut Universitaire du Cancer de Toulouse - Oncopole (IUCT Oncopole - UMR 1037), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Transfert de gènes à visée thérapeutique dans les cellules souches, Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre de Recherches en Cancérologie de Toulouse (CRCT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Plate-forme de vectorologie, Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-SFR TransBioMed, Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier (IGMM), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)
- Subjects
0301 basic medicine ,Cancer Research ,Myeloid ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,Apoptosis ,Mice, SCID ,medicine.disease_cause ,Mice ,0302 clinical medicine ,Mice, Inbred NOD ,hemic and lymphatic diseases ,Molecular Targeted Therapy ,RNA, Neoplasm ,RNA, Small Interfering ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS ,Membrane Potential, Mitochondrial ,chemistry.chemical_classification ,biology ,Chemistry ,Cytarabine ,Myeloid leukemia ,Mitochondria ,Neoplasm Proteins ,3. Good health ,Leukemia, Myeloid, Acute ,Leukemia ,medicine.anatomical_structure ,Oncology ,030220 oncology & carcinogenesis ,Myeloperoxidase ,Oxidation-Reduction ,medicine.drug ,Antimetabolites, Antineoplastic ,[SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer ,Oxidative phosphorylation ,03 medical and health sciences ,Cell Line, Tumor ,medicine ,Animals ,Humans ,Peroxidase ,Reactive oxygen species ,Gene Expression Profiling ,medicine.disease ,Xenograft Model Antitumor Assays ,Hypochlorous Acid ,Oxidative Stress ,030104 developmental biology ,Drug Resistance, Neoplasm ,Cancer research ,biology.protein ,Reactive Oxygen Species ,Transcriptome ,Oxidative stress - Abstract
Chemotherapies alter cellular redox balance and reactive oxygen species (ROS) content. Recent studies have reported that chemoresistant cells have an increased oxidative state in hematologic malignancies. In this study, we demonstrated that chemoresistant acute myeloid leukemia (AML) cells had a lower level of mitochondrial and cytosolic ROS in response to cytarabine (AraC) and overexpressed myeloperoxidase (MPO), a heme protein that converts hydrogen peroxide to hypochlorous acid (HOCl), compared with sensitive AML cells. High MPO-expressing AML cells were less sensitive to AraC in vitro and in vivo. They also produced higher levels of HOCl and exhibited an increased rate of mitochondrial oxygen consumption when compared with low MPO-expressing AML cells. Targeting MPO expression or enzyme activity sensitized AML cells to AraC treatment by triggering oxidative damage and sustaining oxidative stress, particularly in high MPO-expressing AML cells. This sensitization stemmed from mitochondrial superoxide accumulation, which impaired oxidative phosphorylation and cellular energetic balance, driving apoptotic death and selective eradication of chemoresistant AML cells in vitro and in vivo. Altogether, this study uncovers a noncanonical function of MPO enzyme in maintaining redox balance and mitochondrial energetic metabolism, therefore affecting downstream pathways involved in AML chemoresistance. Significance: These findings demonstrate the role of myeloperoxidase in the regulation of ROS levels and sensitivity of AML cells to cytarabine, an essential chemotherapeutic backbone in the therapy of AML.
- Published
- 2019
22. Exploiting metabolic vulnerabilities for personalized therapy in acute myeloid leukemia
- Author
-
Jean-Emmanuel Sarry, Marie Sabatier, Lucille Stuani, Centre de Recherches en Cancérologie de Toulouse (CRCT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), The authors thank the Région Midi-Pyrénées, Plan Cancer 2014-BioSys (FLEXAML), and the Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm) for their support., and Bodescot, Myriam
- Subjects
Myeloid ,Physiology ,Cell Survival ,Cellular differentiation ,[SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer ,Plant Science ,Tumor initiation ,Review ,Biology ,Bioinformatics ,General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology ,03 medical and health sciences ,0302 clinical medicine ,[SDV.CAN] Life Sciences [q-bio]/Cancer ,Structural Biology ,medicine ,Humans ,lcsh:QH301-705.5 ,Ecology, Evolution, Behavior and Systematics ,030304 developmental biology ,Cell Proliferation ,[SDV.MHEP.EM] Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Endocrinology and metabolism ,0303 health sciences ,Cell growth ,Stem Cells ,Myeloid leukemia ,Cell Differentiation ,Cell Biology ,[SDV.MHEP.EM]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Endocrinology and metabolism ,medicine.disease ,Mitochondria ,Leukemia ,Leukemia, Myeloid, Acute ,medicine.anatomical_structure ,lcsh:Biology (General) ,Stem cell ,General Agricultural and Biological Sciences ,030217 neurology & neurosurgery ,Function (biology) ,Metabolic Networks and Pathways ,Developmental Biology ,Biotechnology - Abstract
International audience; Changes in cell metabolism and metabolic adaptation are hallmark features of many cancers, including leukemia, that support biological processes involved into tumor initiation, growth, and response to therapeutics. The discovery of mutations in key metabolic enzymes has highlighted the importance of metabolism in cancer biology and how these changes might constitute an Achilles heel for cancer treatment. In this Review, we discuss the role of metabolic and mitochondrial pathways dysregulated in acute myeloid leukemia, and the potential of therapeutic intervention targeting these metabolic dependencies on the proliferation, differentiation, stem cell function and cell survival to improve patient stratification and outcomes.
- Published
- 2019
23. Stable Isotope Labeling Highlights Enhanced Fatty Acid and Lipid Metabolism in Human Acute Myeloid Leukemia
- Author
-
Laure Tonini, Fanny Viars, Marie Sabatier, Justine Bertrand-Michel, Lucille Stuani, Jean-Emmanuel Sarry, Jean-Charles Portais, Fabien Riols, Pierre Millard, Aurélie Batut, Sonia Zaghdoudi, Estelle Saland, Laetitia K. Linares, Centre de Recherches en Cancérologie de Toulouse (CRCT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Plateau MetaToul-LIPIDOMIQUE = MetaToul-Lipidomics, Institut des Maladies Métaboliques et Cardiovasculaires (I2MC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-MetaToul-MetaboHUB, Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés (LISBP), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche en Cancérologie de Montpellier (IRCM - U1194 Inserm - UM), CRLCC Val d'Aurelle - Paul Lamarque-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), This work was supported by grants from the Région Midi-Pyrénées (CRLE, J.-E.S.), Plan Cancer 2014-BioSys (FLEXAML, J.-E.S.) and the Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm). MetaToul is part of the national infrastructure MetaboHUB (The French National infrastructure for metabolomics and fluxomics, www.metabohub.fr) and is supported by MetaboHUB-ANR-11-INBS-0010, by the Région Occitanie, the European Regional Development Fund, the SICOVAL, the Infrastructures en Biologie Sante et Agronomie (IBiSa, France), the Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), the Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) and Inserm., ANR-11-INBS-0010,METABOHUB,Développement d'une infrastructure française distribuée pour la métabolomique dédiée à l'innovation(2011), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, MetaToul-Lipidomic Core Facility, MetaboHUB, I2 MC, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), CRLCC Val d'Aurelle - Paul Lamarque-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Region Midi-Pyrenees (CRLE), Inserm, Plan Cancer 2014-BioSys (FLEXAML), Metabo [HUB-ANR-11-INBS-0010], Région Occitanie, European Regional Development Fund, SICOVAL, Infrastructures en Biologie Sante et Agronomie (IBiSa, France), CNRS, Inra, Equipe Labellisée LIGUE 2018 [Toulouse] (CRCT - U1037 Inserm), MetaToul-MetaboHUB platform - Lipidomique (Inserm/UPS U1048 - I2MC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Equipe Labellisée LIGUE 2017 [Montpellier] (IRCM - U1194 Inserm), ANR-11-INBS-0010/11-INBS-0010,METABOHUB,Développement d’une infrastructure française distribuée pour la métabolomique dédiée à l’innovation(2011), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), MetaToul Lipidomics, Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-MetaboHUB-MetaToul, MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Linares, Laetitia, Développement d'une infrastructure française distribuée pour la métabolomique dédiée à l'innovation - - METABOHUB2011 - ANR-11-INBS-0010 - INBS - VALID, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-MetaboHUB-MetaToul, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
0301 basic medicine ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,approche protéomique ,lcsh:Chemistry ,chemistry.chemical_compound ,hemic and lymphatic diseases ,IDH mutation ,isotopic profiling ,leukemia ,lipidomics ,metabolic reprogramming ,leucemie ,lcsh:QH301-705.5 ,Spectroscopy ,chemistry.chemical_classification ,acide gras ,Fatty Acids ,Myeloid leukemia ,General Medicine ,Isocitrate Dehydrogenase ,3. Good health ,Computer Science Applications ,[SDV] Life Sciences [q-bio] ,Leukemia, Myeloid, Acute ,Leukemia ,Isotope Labeling ,Lipogenesis ,profil isotopique ,Ceramide ,Médecine humaine et pathologie ,HL-60 Cells ,[SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer ,Article ,Catalysis ,Glutarates ,Inorganic Chemistry ,03 medical and health sciences ,[SDV.CAN] Life Sciences [q-bio]/Cancer ,approche lipidomique ,Lipid biosynthesis ,medicine ,Humans ,Physical and Theoretical Chemistry ,Molecular Biology ,Fatty acid metabolism ,Organic Chemistry ,Fatty acid ,Lipid metabolism ,Lipid Metabolism ,medicine.disease ,030104 developmental biology ,lcsh:Biology (General) ,lcsh:QD1-999 ,chemistry ,Mutation ,Cancer research ,Human health and pathology ,fatty acid ,[SDV.MHEP]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology - Abstract
Background: In Acute Myeloid Leukemia (AML), a complete response to chemotherapy is usually obtained after conventional chemotherapy but overall patient survival is poor due to highly frequent relapses. As opposed to chronic myeloid leukemia, B lymphoma or multiple myeloma, AML is one of the rare malignant hemopathies the therapy of which has not significantly improved during the past 30 years despite intense research efforts. One promising approach is to determine metabolic dependencies in AML cells. Moreover, two key metabolic enzymes, isocitrate dehydrogenases (IDH1/2), are mutated in more than 15% of AML patient, reinforcing the interest in studying metabolic reprogramming, in particular in this subgroup of patients. Methods: Using a multi-omics approach combining proteomics, lipidomics, and isotopic profiling of [U-13C] glucose and [U-13C] glutamine cultures with more classical biochemical analyses, we studied the impact of the IDH1 R132H mutation in AML cells on lipid biosynthesis. Results: Global proteomic and lipidomic approaches showed a dysregulation of lipid metabolism, especially an increase of phosphatidylinositol, sphingolipids (especially few species of ceramide, sphingosine, and sphinganine), free cholesterol and monounsaturated fatty acids in IDH1 mutant cells. Isotopic profiling of fatty acids revealed that higher lipid anabolism in IDH1 mutant cells corroborated with an increase in lipogenesis fluxes. Conclusions: This integrative approach was efficient to gain insight into metabolism and dynamics of lipid species in leukemic cells. Therefore, we have determined that lipid anabolism is strongly reprogrammed in IDH1 mutant AML cells with a crucial dysregulation of fatty acid metabolism and fluxes, both being mediated by 2-HG (2-Hydroxyglutarate) production.
- Published
- 2018
24. IDH1 Mutation Enhances Catabolic Flexibility and Mitochondrial Dependencies to Favor Drug Resistance in Acute Myeloid Leukemia
- Author
-
Héléna Boutzen, Clément Larrue, Pierre Millard, Laurent Fernando, Laurent Le Cam, Laurie Gayte, Noémie Gadaud, Tony Kaoma, Pierre-Luc Mouchel, Evgenia Turtoi, Jean-Charles Portais, Nesrine Aroua, Justine Bertrand-Michel, Courtney Dinardo, Tony Lionel Palama, Yves Collette, Camille Montersino, Laure Tonini, Yves Gibon, Madi Y. Cissé, Cédric Cassan, Koichi Takahashi, Florence Castelli, Pierre Bories, Audrey Bidet, Joe Marszalek, Martin Carroll, Guillaume Cazals, Claire Calmettes, Arnaud Pigneux, Thomas Farge, Lucille Stuani, Feng Wang, Fabien Jourdan, Laetitia K. Linares, Mary A. Selak, Lara Gales, Andrew M. Futreal, Mathilde Gotanègre, Maud Heuillet, Kiyomi Morita, Jean-Emmanuel Sarry, Andrei Turtoi, Nicolas Broin, Christian Recher, Marina Konopleva, Mohsen Hosseini, Christophe Junot, Claudie Bosc, Emeline Chu-Van, Marine Fraisse, Nathalie Saint-Laurent, Lindsay Peyriga, Rémy Castellano, Estelle Saland, Natalia Baran, Norbert Vey, Frédéric Lopez, Floriant Bellvert, Marie Sabatier, and Nathalie Poupin
- Subjects
Citric acid cycle ,IDH1 ,Chemistry ,Catabolism ,Mutant ,Myeloid leukemia ,Metabolism ,Oxidative phosphorylation ,Reprogramming ,Cell biology - Abstract
Isocitrate dehydrogenases (IDH) are involved in redox control and central metabolism. We hypothesized that key metabolic fluxes are selectively reprogrammed to maintain biosynthetic homeostasis and lower drug responses in IDH mutant acute myeloid leukemia cells. Here we show that metabolic reprogramming initiated by IDH1 mutation leads to marked increases in glucose, glutamine and fatty acid catabolism that along with enhancement of wild-type IDH enzyme activity contribute to provision of α-KG required for 2-HG synthesis and to replenish Krebs cycle intermediates for biosynthetic reactions, oxygen consumption and ATP production. Mechanistically, this occurs through both methylation-driven CEBPα activation of FAO and reprogramming of systemic metabolic fluxes through other pathways that augment catabolic flexibility. Consequently, this catabolic flexibility enhances Krebs cycle and OxPHOS activities that are not necessarily rescued by IDH mutant inhibitors or 2-HG reduction. This renders IDH1 mutant cells more resistant to chemotherapeutics but more susceptible to mitochondrial inhibition. Our findings provide a scientific rationale for innovative combinatory targeted therapies to treat this subgroup of patients, especially those unresponsive to or relapsing from IDH mutant-specific inhibitors.
- Published
- 2018
25. La diffusion des services aux entreprises dans le réseau des villes françaises
- Author
-
Laurence-Marie Sabatier, Thérèse Saint-Julien, Géographie-cités (GC (UMR_8504)), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)
- Subjects
Statistics and Probability ,Economics and Econometrics ,Sociology and Political Science ,11. Sustainability ,[SHS.GEO]Humanities and Social Sciences/Geography ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS - Abstract
Die Erbringung von Unternehmensdienstleistungen in den franzosischen Stâdten Seit dreiBig Jahren besteht zwischen der Entwicklung der Dienstleistungen fur Unternehmen und der stâdtischen Entwicklung eine sehr enge Beziehung. Im Laufe dieser Jahre stand in sàmtlichen Stâdten zwar die Erbringung von Dienstleistungen fur Unternehmen im Vordergrund. Obwohl in sàmtlichen Stâdten die Beschâftigung bei diesen Dienstleistungen im allgemeinen starker zunahm als in den anderen Dienstleistungsbereichen, weist dieses Wachstum jedoch groBe Unterschiede zwischen den einzelnen Stadten auf. Die Weiterentwicklung der Dienstleistungen fur Unternehmen erweist sich somit als neuer Faktor fur die stâdtische Differenzierung. Mit derZunahme der Unternehmensdienstleistungen ging ein relativ bestândiger geographischer Konzentrations- prozeB zugunsten der groBen Metropolen, in erster Linie Paris und Lyon, einher. Diese selektive Verbreitung kam ferner alien kleinen und mittelgroBen Stâdten, die sich in unmittelbarer Nâhe dieser beiden groBen Metropolen befinden, sowie den meisten Stâdten in bestimmten sùdostfranzôsischen Regionen zugute. Sind die heute zwischen den Stâdten festgestellten Unterschiede somit Ausdruck eines nicht abgeschlossenen Verbreitungs- prozesses, der langfristig diese Disparitâten zwischen den Stadten reduzieren wird? Oder handelt es sich vielmehr urn einen selektiven ProzeB, der langfristig die grôBeren Stâdte und somit bestimmte Regionen bevorzugen wird, die liber gùnstigere Voraussetzungen fur die Entwicklung dieses Tàtigkeitsbereiches verfùgen?, The Spread of Business Services through the Network of French Towns Over the last thirty years, business services development and urban development have become increasingly closely linked. The main feature of this period has obviously been the spread of business services throughout the urban network. Yet although jobs in these services have tended to grow more quickly in all towns than those in other services, there have been substantial differences in growth from one town to the next. The development of business services has emerged as a new factor of urban differentiation. A process of geographic concentration has accompanied this growth in business services, which have inclined relatively steadily toward the large cities led by Paris and Lyons. The selective spread of these services has also fixed upon all the towns, small and medium-sized, in the direct sphere of influence of these two major cities as well as upon most of the towns in certain south-eastern areas. Are today's differences between towns the expression of an incomplete diffusion process that will eventually tend to attenuate interurban disparities? Or is this rather a selective process, which will continue to favour the larger towns and consequently those regions with the most advantageous initial conditions for the development of this activity sector?, La diffusion des services aux entreprises dans le réseau des villes françaises Depuis trente ans, développement des services aux entreprises et développement urbain ont été de plus en plus étroitement associés. Certes, ces années sont avant tout celles de la diffusion des services aux entreprises dans l'ensemble du réseau urbain. Pourtant, si dans toutes les villes les emplois de ces services ont eu tendance à croître plus vite que ceux des autres services, d'une ville à l'autre les différentiels de cette croissance ont été importants. Le développement des services aux entreprises est apparu comme un nouveau facteur de la différenciation urbaine. Un processus de concentration géographique a accompagné la croissance des services aux entreprises. Il s'est manifesté de manière relativement continue au bénéfice des grandes métropoles, et en premier lieu Paris et Lyon. Cette diffusion sélective a aussi favorisé l'ensemble des villes, petites et moyennes, placées dans l'orbite directe de ces deux grandes métropoles, et la plupart des villes de certaines zones du Sud-Est. Les différences observées aujourd'hui entre les villes sont-elles l'expression d'un processus de diffusion inachevé qui, à terme, tendrait à réduire ces disparités interurbaines ? Ou est-on plutôt en présence d'un processus sélectif qui privilégiera durablement les plus grandes villes, et de ce fait certaines régions qui disposaient des conditions initiales les plus favorables pour le développement de ce secteur d'activité ?, La difusiôn de los servicios a las empresas en la red de las ciudades francesas Desde hace treinta anos, el desarrollo de los servicios a las empresas y el desarrollo urbano han ido vinculândose con mayor fuerza. Estos anos fueron desde luego los de la difusiôn de los servicios a las empresas en el conjunto de la red urbana. Sin embargo, si bien en todas las ciudades los empleos de dichos servicios se inclinaron a crecer con mâs rapidez que los de otros servicios, de una ciudad a otra los diferenciales de este crecimiento fueron importantes. El desarrollo de los servicios a las empresas ha aparecido como un nuevo factor de la diferenciaciôn urbana. Un proceso de concentraciôn geogrâfica ha acompanado el crecimiento de los servicios a las empresas. Este se ha dado con cierta continuidad en beneficio de las grandes metropolis, y en primer lugar Parîs y Lyon. Su difusiôn selectiva le ha favorecido también al conjunto de las ciudades, pequenas y medianas, situadas en la ôrbita directa de estas dos grandes metropolis, asi como la mayor parte de las ciudades de ciertas zonas del sureste. l Serân las diferencias que se observan hoy en dia entre las ciudades la expresiôn de un proceso de difusiôn sin acabar, el cual a plazo se inclinarfa a reducir estas disparidades interurbanas, o sera que nos hallamos ante un proceso selectivo que habrâ de privilegiar duraderamente las mayores ciudades, y de hecho ciertas regiones que ya disfrutaban de las condiciones iniciales mâs favorables para el desarrollo de este sector de actividad ?, Saint-Julien Thérèse, Sabatier Laurence-Marie. La diffusion des services aux entreprises dans le réseau des villes françaises. In: Economie et statistique, n°294-295, Mai 1996. Regard socioéconomique sur la structuration de la ville. pp. 153-163.
- Published
- 1996
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