Oncogenèse et Virologie Moléculaire - INSERM U579  


  RESPONSABLEDr BUENDIA Marie Annick / mbuendia@pasteur.fr
  MEMBRESDr ARMENGOL Carolina / BENHENDA Shirine / Dr CAIRO Stefano / COUGOT Delphine
NOUET Yann / Dr NEUVEUT Christine / Dr WEI Yu

  Rapport d'activité

Les travaux de l’Unité sont consacrés à l’étude des bases moléculaires de la carcinogenèse hépatique, chez l’homme et dans des modèles animaux. Nous développons principalement deux axes de recherche : le rôle du virus de l’hépatite B, en particulier la protéine régulatrice virale HBx, et l’activation oncogénique de la voie Wnt/ß-caténine dans l’hépatocarcinome et l’hépatoblastome.

La forme la plus fréquente du cancer primitif du foie chez l’adulte est le carcinome hépatocellulaire (CHC), une tumeur de mauvais pronostic responsable de 6,000 décès par an en France. Le CHC représente à l'échelle mondiale la troisième cause de mortalité par cancer et son incidence est en constante augmentation dans les pays occidentaux. C’est également l’un des cancers humains associés à des infections virales : plus de 70 % des cas sont associés à l'infection chronique par le virus de l'hépatite B ou de l'hépatite C. En particulier, l’hépatite B chronique reste un facteur de risque majeur, malgré l’existence d’un vaccin sûr et efficace. Néanmoins, les mécanismes moléculaires du processus tumoral restent mal compris. Plusieurs voies oncogéniques ont été impliquées, notamment la réactivation de la voie de signalisation Wnt/ß-caténine. Cette voie joue un rôle prédominant dans le développement de l’hépatoblastome, une rare tumeur embryonnaire affectant le jeune enfant.

Notre Unité de Recherche étudie les mécanismes régulant l’activité fonctionnelle de deux protéines impliquées dans l’oncogenèse hépatique: la protéine transactivatrice HBx du virus de l’hépatite B, et une oncoprotéine fréquemment mutée dans les cancers humains: la ß-caténine. Nous étudions les interactions de ces deux protéines avec différents partenaires cellulaires, et nous cherchons à identifier les gènes dont l’expression est modulée par ces facteurs, et leur rôle dans la tumorigenèse. De plus, un projet initié récemment vise à déterminer de façon globale le profil d’expression et les modifications génétiques et épigénétiques de l’hépatoblastome.

1- Etude de la protéine régulatrice virale HBx

(Christine Neuveut, Delphine Cougot, Shirine Benhenda)

La protéine X (ou HBx) du VHB est un activateur transcriptionnel faiblement oncogénique, impliqué dans le contrôle du cycle cellulaire et de l'apoptose. Nos études antérieures indiquent qu’HBx agirait comme un co-facteur dans l'oncogenèse viro-induite. Notre projet vise à mieux comprendre les mécanismes régulant l’activité transcriptionnelle d’HBx par l’analyse des interactions de cette protéine avec les histone acetyltransférases et deacétylases. Nous avons mis en évidence une interaction directe d’HBx avec CBP/p300 in vivo et in vitro. L’utilisation de mutants de délétion a permis de localiser les domaines impliqués dans la liaison HBx/CBP. Cette interaction joue un rôle crucial dans l’activité d’HBx sur la transcription dépendante de CREB, probablement en favorisant la formation du complexe CREB/CBP et en stabilisant ce complexe sur l’ADN. De plus, nous avons observé qu’HBx interagit directement avec HDAC1 et nous recherchons les conséquences fonctionnelles de cette interaction. Nos travaux en cours visent à confirmer et élargir le rôle des HATs et HDACs dans d’autres systèmes d’activation transcriptionnelle par HBx, en particulier lors de la réplication du VHB dans les cellules HepG2. Nous avons récemment initié une étude visant à évaluer le rôle de l’interaction d’HBx avec la protéine DDB1, une sous-unité du complexe E3 ubiquitine ligase de Cul4A qui est une cible de différents virus. Par des approches structurales et protéomiques, nous chercherons à déterminer les conséquences de cette interaction sur la stabilité de protéines cellulaires, le cycle viral et l’oncogenèse. La protéine HBx représente une cible thérapeutique de choix pour traiter les patients atteints d’hépatite chronique et prévenir le développement tumoral induit par le VHB.

2- Activation oncogénique de la ß-caténine

(Yu Wei, Claire-Angélique Renard, Charlotte Labalette, Yann Nouet, Christine Neuveut, Florence Levillayer)

Nos travaux antérieurs ont montré que la voie de signalisation Wnt/ß-caténine est fréquemment activée dans l’hépatocarcinome et l’hépatoblastome par des mutations stabilisatrices de la ß-caténine. Le projet vise à caractériser le réseau de facteurs impliqués dans l'oncogenèse induite par la voie Wnt/ß-caténine dans les tumeurs hépatiques, incluant les partenaires cellulaires et les gènes cibles de la ß-caténine. Nous avons récemment identifié un nouveau partenaire de la ß-caténine : une protéine à domaines LIM nommée Four and a Half LIM-only protein-2 (FHL2), un coactivateur transcriptionnel impliqué dans de nombreuses voies de signalisation. Nous avons montré que FHL2 coactive le complexe nucléaire ß-caténine/Tcf. De plus, FHL2 interagit directement avec CBP/p300, et ces deux coactivateurs forment avec la ß-caténine un complexe tripartite (Labalette et al, MCB 2004). Par ailleurs, l’interaction entre la ß-caténine et l’histone acétyltransférase CBP/p300 conduit à l’acétylation de la ß-caténine sur le résidu K345. Cette modification renforce l’affinité de la ß-caténine pour Tcf4 et augmente la transcription des gènes cibles de Wnt (Lévy et al, MCB, 2004). En stimulant l’acétylation de la ß-caténine par CBP/p300, FHL2 synergise avec CBP/p300 dans l’activation transcriptionnelle de la ß-caténine. Le rôle de FHL2 dans la transformation cellulaire est étudié dans des fibroblastes primaires dérivés de souris invalidées pour FHL2 ou par inhibition de l’expression à l’aide d’ARNs interférents. Nos résultats récents suggèrent que FHL2 joue un rôle déterminant dans la régulation de l’expression de la cycline D1 et que les fibroblastes déficients en FHL2 s’engagent dans une nouvelle voie d’immortalisation qui serait indépendante de p53 et de p19ARF. En l’absence de FHL2, les cellules immortalisées sont résistantes à la transformation par la ß-caténine et par Ras. Nos études dans des modèles murins de tumorigenèse hépatique et intestinale dépendante de la ß-caténine, en collaboration avec Christine Perret (Inserm U567, Institut Cochin, Paris) et Ju Chen (UCSD), indiquent que la tumorigenèse est fortement inhibée chez les souris déficientes en FHL2.

Le second volet du projet est l’étude par microarrays des gènes cibles de la ß-caténine dans différents systèmes hépatiques : hépatocytes humains primaires, hépatocarcinomes murins et hépatoblastomes humains. Ces travaux ont déjà permis de caractériser de nouvelles cibles de la ß-caténine dans le contexte hépatique, comme IL-8, HIP/PAP et TBX3, et nous étudions le rôle fonctionnel de ces facteurs dans l’hépatocarcinogenèse. Notamment, TBX3 représente un médiateur essentiel des activités de la ß-caténine sur la prolifération cellulaire et l’inhibition de l’apoptose.

3- Etude génétique et épigénétique de l’hépatoblastome

(Carolina Armengol, Claire-Angélique Renard, Stefano Cairo)

Notre groupe coordonne une étude nationale du transcriptome de l’hépatoblastome dans le cadre du programme CIT de la Ligue Nationale contre le Cancer, en collaboration avec de nombreux centres hospitaliers français et avec le groupe SIOPEL responsable d’essais cliniques. L’hépatoblastome est une tumeur pédiatrique rare issue de cellules progénitrices immatures et dont l’étiologie reste mal connue. Nous avons mis en évidence la présence de mutations stabilisatrices de la ß-caténine associées à une activation de la voie Wnt dans une large majorité de tumeurs. Le profil d’expression des gènes cibles de cette voie est principalement marqué par le contexte hépatique, mais il varie en fonction du degré de différentiation des cellules tumorales. L’étude du profil d’expression génique dans une série de tumeurs est couplée à l’analyse des altérations génétiques par CGH array, et des modifications épigénétiques comme la méthylation des promoteurs et l’expression des microRNAs, en collaboration avec Carlo Croce (Ohio State University, Columbus) et Michael McClelland (Sidney Kimmel Cancer Center, San Diego). Les données sont ensuite confrontées à divers paramètres clinico-pathologiques, permettant de distinguer deux classes pronostiques. Nos objectifs sont de mieux comprendre les bases moléculaires du développement de cette tumeur, et d’identifier des marqueurs moléculaires pour le diagnostic ainsi que de nouvelles pistes thérapeutiques.

Mots-clés: cancer, virologie, hépatite, régulation de la transcription, souris transgéniques

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Figure 1 : L’infection chronique par le virus de l’hépatite B représente un facteur de risque majeur pour le développement du cancer primitif du foie. Cette tumeur au pronostic sévère est l’un des cancers humains les plus fréquents dans le monde. Parmi les mécanismes impliqués dans le processus tumoral, les mutations somatiques de p53 et de la ß-caténine jouent un rôle prédominant dans une proportion significative de tumeurs.

Chronic HBV infection is a major risk factor for the development of liver cancer, one of the commonest killer tumors in humans. Our recent work aims at defining new virus-cell interactions involved in the viral life cycle and the pathogenesis of HBV.



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