102 - Cancer

La régulation à la hausse de l’autophagie, un processus par lequel les protéines cytosoliques ainsi que certaines organelles sont dégradées, contribue à la survie cellulaire et à la chimiorésistance dans les tumeurs solides. Comme la MT1-MMP, une métalloprotéase matricielle membranaire fortement exprimée dans les glioblastomes radio- et chimiorésistants, participe aux signaux pro-apoptotiques dans les cellules cancéreuses cérébrales, nous avons investigué le rôle potentiel de MT1-MMP dans l’induction de l’autophagie. Nous avons découvert, au terme d’une étude structure-fonction en utilisant des plasmides encodant les protéines recombinantes suivantes : WT-MT1-MMP, ΔCyto-MT1-MMP et Y573F-MT1-MMP, que le domaine cytoplasmique de MT1-MMP est essentiel à l’induction de l’autophagie et que ceci se reflète par la modulation des biomarqueurs BNIP3, ATG3, ATG12, ATG16L1 et ATG16L2. Nos résultats démontrent que le domaine cytoplasmique de MT1-MMP régule aussi l’expression protéique de BNIP3 en induisant la phosphorylation de STAT3 par la kinase JAK2. Nos résultats démontrent également que MTCBP-1, une protéine d’interaction du domaine cytoplasmique de MT1-MMP, pourrait inhiber les fonctions intracellulaires de MT1-MMP, et plus particulièrement l’autophagie, dans le but d’augmenter la sensibilité des glioblastomes face aux thérapies conventionnelles en réduisant leur capacité à résister à ces traitements.

L’angiogenèse est une étape cruciale durant les processus physiologiques et tumoraux et est induite par un débalancement entre les facteurs pro et antiangiogéniques. Parmi les facteurs proangiogéniques induits, on retrouve le facteur de croissance de l’endothélium vasculaire (VEGF). Celui-ci stimule la prolifération, la migration des cellules endothéliales (CE) et la tubulogenèse. L’étude des mécanismes moléculaires impliqués dans la progression tumorale est nécessaire à l’identification de protéines jouant un rôle dans le processus angiogénique; celles-ci pouvant être une nouvelle cible thérapeutique.

La protéine L-isoaspartyl (D-aspartyl) methyltransférase est une enzyme qui répare les protéines endommagées porteuses de résidus L-isoaspartyls liés à la perte de fonctions biologiques. Nos recherches se sont intéressées à la relation entre la PIMT et le développement des tumeurs démontrant que le niveau de la PIMT est régulé par les voies de signalisation dépendantes des interactions cellule-matrice extracellulaire. Ceci nous a amené à tester l’hypothèse que la PIMT est une enzyme clef dans l’angiogenèse. Nos résultats démontrent que la PIMT est nécessaire à l’action proangiogénique in vitro du VEGF (migration, tubulogenèse) et que ces effets sont dépendants de l’action catalytique de la PIMT, car stimulés par la surexpression de la PIMT sauvage, mais non par la forme mutée inactive.


Introduction et objectifs : la PTHrP possède une grande homologie avec la parathormone (PTH). Elle agit de façon paracrine et autocrine par l'intermédiaire d'un récepteur membranaire PTH1R commun avec la PTH mais aussi de manière intracrine au niveau du noyau. Alors que la signalisation via PTH1R conduit à l'inhibition de la prolifération cellulaire, l’action intracrine nucléaire exerce la fonction inverse, celle de favoriser la prolifération cellulaire et la prévention de l'apoptose. L’objectif de notre travail est de comprendre le mécanisme d’action intracrine de la PTHrP en identifiant les protéines nucléaires qui s’associent à cette hormone. Méthodologie : l’immuno-purification des complexes protéiques par la méthode TAP (Tandem Affinity Purification) suivie par spectrométrie de masse ont été utilisées pour identifier et analyser les protéines nucléaires associées à la PTHrP. Résultats : Selon leurs fonctions, les protéines interagissant avec la PTHrP peuvent être regroupées en cinq classes : (1) des méthyltransférases (2) des protéines impliquées dans l’épissage de l’ARN comme l’hélicase DDX15, (3) des protéines jouant un rôle dans la biogenèse et la fonction des ribosomes comme LBP/p40 et DDX15, (4) des protéines exportatrices d’ARN comme l’exportin-2 et (5) des protéines de choc thermique. Conclusion : l’effet prolifératif la PTHrP nucléaire pourrait résulter de la modification de l’activité de certains composants de la machinerie de transcription et/ou de traduction

L’ubiquitination est une modification post-traductionnelle essentielle à la régulation des gènes. Sa dérégulation est associée à des maladies humaines variées telles les cancers. L’ubiquitination de l’histone H2A (H2Aub) est essentielle pour le remodelage de la chromatine, l’expression des gènes, la stabilité génomique et la progression du cycle cellulaire. Elle est réversible et est hautement contrôlée par des protéines nommées déubiquitinases (DUBs). Des études récentes ont identifié USP16 (ubiquitin specific protease 16) comme étant une DUB de H2A requise pour l’exécution de la mitose.En outre, la mutation de USP16 a été identifiée dans la leucémie myélomonocystique chronique. Cependant, son mécanisme d’action est mal compris.Nos études montrent que USP16 est principalement cytoplasmique ce qui suggère que son transport nucléo-cytoplasmique peut jouer un rôle crucial pour sa fonction.Nous avons identifié de nombreux sites de phosphorylation et des partenaires potentiels de USP16.Il est possible que la phosphorylation de USP16 et / ou son interaction avec ses partenaires soient déterminants pour son activité etinduisentla translocation nucléaire pour déubiquitiner H2A.D'autres études seront menées pour comprendre le mécanisme d'action de USP16 et comment sa dérégulation peut favoriser le cancer.Ces travaux s’inscrivent globalement dans la compréhension du cycle cellulaire dont la dérégulation joue un rôle déterminant dans la tumorigénèse.

Introduction: Il a récemment été démontré que la protéine Dom3Z est impliquée dans le contrôle de qualité des ARNm chez l’humain. Cependant, sa localisation et son rôle exact demeurent encore évasifs.

Méthodes: La localisation de Dom3Z a été déterminée par immunofluorescence. L’importance d’un signal de localisation nucléaire (NLS) prédit a été étudiée par mutagenèse. Une lignée cellulaire humaine atténuée (knockdown) pour le gène DOM3Z a été crée par infection avec des lentivirus codant pour un petit ARN en épingle à cheveux (shRNA) contre Dom3Z, et la réduction de l’expression de la protéine a été confirmée par immunobuvardage.

Résultats: Les images d’immunofluorescence démontrent que Dom3Z se retrouve au noyau des cellules. L’introduction de mutations spécifiques dans le NLS de Dom3Z lui fait perdre la localisation exclusivement nucléaire, ce qui en confirme l’importance. L’atténuation du gène DOM3Z par interférence par ARN réduit significativement l’expression de la protéine.

Conclusion: La localisation nucléaire de la protéine supporte le rôle qu’elle jouerait dans le contrôle de qualité des ARNm de la cellule. La présence d’un NLS indique l’importance de cette localisation nucléaire pour sa fonction. Le modèle cellulaire avec atténuation du gène DOM3Z servira à déterminer le rôle exact de cette protéine dans la cellule.

L’ubiquitination est une modification post-traductionnelle, impliquée dans la régulation de la transcription des gènes, reversée par l’action des déubiquitinases (DUBs). Le suppresseur de tumeur BAP1est une déubiquitinase souvent mutée dans plusieurs types de cancer. On a reporté précédemment que BAP1 fait partie d’un complexe multi-protéiques incluant des facteurs transcriptionnels. L’homologue de BAP1 chez la drosophile, Calypso, est associé à la protéine polycomb ASX formant le complexe de répression transcriptionnelle, PR-DUB qui catalyse la déubiquitination de l’histone H2A. On s’intéresse à caractériser la fonction biologique de l’association de BAP1 avec deux protéines polycombes, ASXL1 et ASXL2 deux orthologues de ASX. Ici on montre que BAP1 forme deux complexes distincts de remodelage de la chromatine en s’associant avec ASXL1 ou ASXL2 permettent respectivement la répression ou l’activation de l’expression des gènes cibles en déubiquitinant l’histone  H2A. On a également identifié une mutation de cancer au niveau de BAP1 qui le rend incapable de lier ASXL1 et ASXL2 et d’agir comme suppresseur de tumeur. Nos résultats démontrent un lien étroit entre la fonction de BAP1 et la régulation de l’expression des gènes au cours du control de la prolifération cellulaire. De plus, notre modèle de travail révèle un nouveau mécanisme d’action de BAP1 en tant que gène suppresseur de tumeur en liant son activité de déubiquitination de H2A et son association avec ASXL1 et ASXL2.

Le transporteur microsomal de G-6-P est fortement exprimé dans les glioblastomes, des tumeurs cérébrales hautement agressives. La modulation de l’expression de G6PT affecte la survie des cellules cancéreuses. Le rôle de G6PT dans les processus d’adaptation métabolique liés à la cancérogénèse des glioblastomes et les facteurs intracellulaires responsables de sa régulation transcriptionnelle demeurent peu documentés. Nous émettons l’hypothèse que G6PT est un acteur central associé au développement tumoral et que toute intervention pharmacologique de son expression affectera la survie des cellules cancéreuses cérébrales. Lorsque les cellules U87 sont stimulées par le TNFα, le PMA ou la ConA, on observe l’augmentation de l’expression de biomarqueurs inflammatoires (COX-2) et invasifs (MT1-MMP) menant à la répression génique de G6PT et à la diminution de l’activité luciférase régulée par le promoteur de G6PT. Ces changements d’expression modulent également la survie des cellules U87. Des inhibiteurs pharmacologiques (CP, AKBA, LY, PP2) renversent l’expression génique de G6PT affectée par le TNFα, le PMA ou la ConA montrant un rôle des facteurs IKK, JAK3 et PI3K. Des mutants de délétions progressives du promoteur de G6PT ont permis d’identifier une séquence importante dans la régulation de sa transcription. En conclusion, nos résultats montrent qu’un ciblage pharmacologique de G6PT aurait un impact sur la cancérogénèse liée à l’adaptation métabolique des glioblastomes.



L’amplification du gène qui code pour le récepteur 2 du facteur de croissance épidermique humain (HER2) et la surexpression de ce récepteur sont associées à un mauvais pronostic dans le cancer du sein. Depuis l'introduction thérapeutique d’un anticorps dirigé contre HER2 (trastuzumab), l’évaluation fiable du statut de ce récepteur est devenue essentielle. Les lignes directrices du Collège des pathologistes américains recommandent, entre autres, les techniques d’hybridation in situ (ISH) pour l’évaluation de l’amplification du gène HER2 dans les carcinomes mammaires. Étant donné que ces tests sont associés à des coûts très élevés, il est donc très important de développer une méthode plus économique pour la détermination du statut HER2. Dans cette étude, nous avons examiné la concordance du statut d’amplification d’HER2 sur coupe histologique (un tissu par lame, la méthode de référence) et sur matrice tissulaire (64 tissus par lame, la nouvelle méthode) dans une cohorte de 521 tissus de cancer du sein. Nous avons observé une concordance globale de 99,8% entre les résultats obtenus par coupe histologique et par matrice tissulaire. La sensibilité de cette nouvelle méthode était de 98,4% et la spécificité était de 100%. L’utilisation de matrices tissulaires représente une façon économique et fiable d’examiner le statut d’amplification d’HER2, car cette méthode permet d’évaluer le statut HER2 dans plusieurs tumeurs simultanément.

En 2013, environ 91 400 Canadiennes développeront un cancer, et la majorité sera diagnostiquée du cancer du sein. Un dépistage efficace est donc important pour déceler les lésions précancéreuses et les cancers, et pour réduire l’incidence du cancer et le taux de mortalité. Pourtant, plusieurs disparités dans l’accès au dépistage du cancer du sein et du col de l’utérus ont été documentées chez diverses populations. Le programme de recherche H-CARDD a démontré qu’en Ontario, la proportion de femmes avec une déficience intellectuelle (DI) n’ayant pas reçu de dépistage pour le cancer du col de l’utérus est presque le double de celle des femmes sans DI et 1,5 fois plus élevé pour les mammographies. Une recension systématique est utilisée pour contextualiser les disparités retrouvées entre les femmes avec et sans DI vivant en Ontario. Nous explorons l’utilisation des soins prodigués aux femmes qui ont reçu un dépistage en comparaison à celles qui n’ont pas reçu de dépistage. Nous commentons sur la force de l’association entre les variables clés identifiées dans l’utilisation de soins de santé et les disparités dans le dépistage du cancer du sein et du col de l’utérus. Une meilleure compréhension des facteurs influençant l’accès au dépistage du cancer du sein et du col de l’utérus soutiendra l’amélioration des programmes de santé publique et la formation des professionnels de la santé à répondre aux besoins de groupes vulnérables.

Le suppresseur de tumeur BAP1 est une enzyme avec une activité déubiquitinase (DUB) qui est impliquée dans la régulation de la proliferation cellulaire, mais les mécanismes moléculaires contrôlant sa fonction demeurent peu définis. Nous avons trouvé que BAP1 forme un complexe multi-protéique contenant plusieurs facteurs de transcription et cofacteurs incluant HCF-1 et YY1. À l’aide de son motif hélice-hélice, BAP1 interagit directement avec les doigts de zinc de YY1. De plus, HCF-1 interagit avec le domaine central de YY1 qui englobe un domaine riche en glycines et lysines qui est nécessaire à la formation du complexe tertiaire avec YY1 et BAP1. Nous avons révélé que l’activité transcriptionnelle de BAP1 envers des gènes impliqués dans plusieurs processus cellulaire est dépendante de son activité catalytique. Enfin, nous avons démontré que BAP1 est recruté aux promoteurs de gènes cibles par l’intermédiaire de  YY1. Nos découvertes (i) établissent un lien direct entre BAP1 et le control transcriptionnel de gènes qui régulent la croissance et la prolifération cellulaire et (ii) suggèrent à la possibilité qu’il existe un nouveau mécanisme de régulation de la transcription impliquant l’ubiquitination et la déubiquitination.

L’inflammation chronique joue un rôle dans la carcinogenèse mammaire. Nous avons examiné l’association entre l’expression des marqueurs pro- [l’interleukine-6 (IL-6), le facteur de nécrose tumorale-α (TNF-α) et la protéine réactive-C (CRP)] et anti-inflammatoires [le facteur de croissance transformant-β (TGF-β)] dans l’épithélium normal et deux facteurs de risque de cancer du sein (la densité mammaire et l’involution lobulaire).

Des matrices tissulaires (TMA) ont été construites à partir de tissu normal obtenu des blocs de mastectomies de 164 femmes âgées de 30 à 69 ans atteintes d’un cancer du sein. L’expression des marqueurs inflammatoires a été évaluée par immunohistochimie dans l’épithélium contenu dans 6 carottes présentes sur des sections de TMA. La densité mammaire a été évaluée par une méthode assistée par ordinateur. L’involution lobulaire a été évaluée dans le tissu normal contenu sur des coupes complètes des mêmes spécimens colorés à l’hématoxyline-éosine.

L’expression d’IL-6 et de TGF-β était associée respectivement à une densité mammaire plus importante (IL-6) ou moins importante (TGF-β) après ajustement pour l’âge et le tour de taille (p<0.05). L’expression des trois marqueurs pro-inflammatoires était associée à une plus faible involution lobulaire après ajustement pour l’âge (p<0.05). L’expression des marqueurs inflammatoires dans l’épithélium normal semble affecter les facteurs de risque de cancer du sein et par conséquent le risque de cancer du sein

L’O-GlcNacylation, catalysée par l’enzyme O-linked- β-N-glucosamine transférase (OGT), est une modification post-traductionnelle qui réfère à l’addition covalente d’un groupe O-linked β-N-glucosamine (O-GlcNAc) sur les résidues sérine/thréonine des protéines. Cette modification est impliquée dans plusieurs processus biologiques tels que la transcription et la progression du cycle cellulaire. Des défauts de l’O-GlcNAcylation ont été associés à plusieurs pathologies humaines dont le cancer. En purifiant le complexe nucléaire d’OGT, nous avons identifié son association au suppresseur de tumeur TET2 (Ten-eleven-translocation protein 2), une ADN hydroxylase qui catalyse la conversion du 5-méthylcytosine en 5-hydroxyméthylcytosine. De manière importante, TET2 a été démontrée comme étant considérablement mutées dans diverses leucémies. Cependant, les mécanismes moléculaires associés à la fonction de TET2 sont très peu connus. Nous avons confirmé l’interaction entre OGT et TET2 et nous avons démontré que TET2 est O-GlcNAcylée suggérant un rôle important dans la régulation de sa fonction. Nous avons aussi observé qu’OGT exerce un autre effet sur TET2, en inhibant son activité catalytique indépendamment de l’O-GlcNAcylation, suggérant un mode de régulation complexe de TET2 par OGT. Ces travaux permettront d’approfondir d’avantages la fonction qu’OGT exerce sur TET2 et aidera à comprendre comment la dérégulation du 5hmC contribue au développement de cancers hématopoïétiques.