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Cystine Uptake Inhibition Potentiates Front-Line Therapies In Acute Myeloid Leukemia

Authors :
Bryann Pardieu
Justine Pasanisi
Frank Ling
Reinaldo Dal Bello
Justine Penneroux
Angela Su
Romane Joudinaud
Laureen Chat
Hsin Chieh Wu
Matthieu Duchmann
Gaetano Sodaro
Clémentine Chauvel
Florence A. Castelli
Loic Vasseur
Kim Pacchiardi
Yannis Belloucif
Marie-Charlotte Laiguillon
Eshwar Meduri
Camille Vaganay
Gabriela Alexe
Jeannig Berrou
Chaima Benaksas
Antoine Forget
Thorsten Braun
Claude Gardin
Emmanuel Raffoux
Emmanuelle Clappier
Lionel Adès
Hugues de Thé
François Fenaille
Brian J. Huntly
Kimberly Stegmaier
Hervé Dombret
Nina Fenouille
Camille Lobry
Alexandre Puissant
Raphael Itzykson
Génomes, biologie cellulaire et thérapeutiques (GenCellDi (U944 / UMR7212))
Collège de France (CdF (institution))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP]
Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)
Centre interdisciplinaire de recherche en biologie (CIRB)
Labex MemoLife
École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Collège de France (CdF (institution))-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Hôpital Henri Mondor
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)
MetaboHUB
Pathologies articulaires associées aux maladies métaboliques et à l’âge [CRSA]
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)
Harvard Medical School [Boston] (HMS)
Institut de Recherche Saint-Louis - Hématologie Immunologie Oncologie (Département de recherche de l’UFR de médecine
ex- Institut Universitaire Hématologie-IUH) (IRSL)
Université Paris Cité (UPCité)
Signalisation, radiobiologie et cancer
Institut Curie [Paris]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Hôpital Avicenne [AP-HP]
Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)
Hopital Saint-Louis [AP-HP] (AP-HP)
Hôpitaux Universitaires Saint-Louis, Lariboisière, Fernand-Widal
Collège de France - Chaire Oncologie cellulaire et moléculaire
Collège de France (CdF (institution))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Collège de France (CdF (institution))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
Belloucif, Yannis [0000-0001-6364-4098]
Alexe, Gabriela [0000-0002-5668-6297]
Adès, Lionel [0000-0002-9020-8766]
de Thé, Hugues [0000-0002-1113-4472]
Fenaille, François [0000-0001-6787-4149]
Huntly, Brian J [0000-0003-0312-161X]
Stegmaier, Kimberly [0000-0003-0218-7895]
Lobry, Camille [0000-0003-0550-4921]
Puissant, Alexandre [0000-0002-3997-9282]
Itzykson, Raphael [0000-0003-2139-6262]
Apollo - University of Cambridge Repository
Source :
Leukemia, Leukemia, 2022, 36 (6), pp.1585-1595. ⟨10.1038/s41375-022-01573-6⟩
Publication Year :
2022
Publisher :
HAL CCSD, 2022.

Abstract

By querying metabolic pathways associated with leukemic stemness and survival in multiple AML datasets, we nominated SLC7A11 encoding the xCT cystine importer as a putative AML dependency. Genetic and chemical inhibition of SLC7A11 impaired the viability and clonogenic capacity of AML cell lines in a cysteine-dependent manner. Sulfasalazine, a broadly available drug with xCT inhibitory activity, had anti-leukemic activity against primary AML samples in ex vivo cultures. Multiple metabolic pathways were impacted upon xCT inhibition, resulting in depletion of glutathione pools in leukemic cells and oxidative stress-dependent cell death, only in part through ferroptosis. Higher expression of cysteine metabolism genes and greater cystine dependency was noted in NPM1-mutated AMLs. Among eight anti-leukemic drugs, the anthracycline daunorubicin was identified as the top synergistic agent in combination with sulfasalazine in vitro. Addition of sulfasalazine at a clinically relevant concentration significantly augmented the anti-leukemic activity of a daunorubicin-cytarabine combination in a panel of 45 primary samples enriched in NPM1-mutated AML. These results were confirmed in vivo in a patient-derived xenograft model. Collectively, our results nominate cystine import as a druggable target in AML and raise the possibility to repurpose sulfasalazine for the treatment of AML, notably in combination with chemotherapy.

Details

Language :
English
ISSN :
08876924 and 14765551
Database :
OpenAIRE
Journal :
Leukemia, Leukemia, 2022, 36 (6), pp.1585-1595. ⟨10.1038/s41375-022-01573-6⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....8490e809959cf8bced0c21513b0a94f9
Full Text :
https://doi.org/10.1038/s41375-022-01573-6⟩