Antineoplastic activity of autonomous parvovirus H1 : identification of cellular genes differentially expressed in the hepatocellular carcinoma cell line QGY-7703 after parvovirus H1 infection

Action antitumorale du parvovirus autonome H1 : Identification de gènes cellulaires exprimés différentiellement dans la lignée cellulaire d'hépato carcinome QGY-7703 en réponse à l'infection par le parvovirus H1

• Auteur / Autrice : Jianhong Li
• Direction : Jean Rommelaere, Jean-Noël Freund, Zu-Yu Luo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008) en cotutelle avec Shangai͏̈

Mots clés

Mots clés contrôlés

Apoptose

Oncogènes

Transcription génétique

Cancer -- Thérapeutique

Foie

Parvovirus

Résumé

Certains virus naturels, dont le parvovirus H1, ont la propriété d'interférer spécifiquement avec la croissance ou la survie des cellules tumorales. La compréhension des relations entre ces virus et leurs cellules hôtes constitue un atout majeur pour le développement de nouvelles thérapies contre le cancer. Les cellules d'hépato-carcinome humain QGY-7703 sont particulièrement sensibles à l'effet cytotoxique du parvopvirus H1. Le présent travail a consisté à identifier les gènes cellulaires exprimés différentiellement dans la lignée QGY-7703 en réponse à l'infection par le parvovirus H1. Les profils d'expression des gènes cellulaires ont été mesuré à l'aide de micropuces d'oligonucleotides Affimetrix (Genechip Human Genome U133A) représentant 2̃2000 gènes. Afin d'augmenter la fraction des cellules capables d'exprimer le génome viral et de réduire les modifications d'expression de gènes résultant d'interférences avec le cycle cellulaire, des cellules synchronisées ont été utilisées. La minosine s'est avérée adéquate pour synchroniser les cellules QGY-7703. Nous avons identifié 38 gènes dont le niveau d'expression est précocement modifié, la plupart du temps diminué, d'un facteur supérieur ou égal à deux dans les cellules QGY-7703 infectées par le parvovirus H1 par rapport aux cellules non infectées. La classification de ces gènes en classes fonctionnelles a permis d'identifier principalement des gènes impliqués dans la régulation transcriptionnelle, les voies de signalisation et l'apoptose. Ceci doit probablement être le reflet, au niveau génomique, de l'activité antinéoplasique des parvovirus. Nous n'avons pas observé d'augmentation d'expression de gènes impliqués dans la stimulation du système immunitaire, comme les gènes IFN, ou leur activateurs. Ceci est en accord avec la faible immunogénicité des parvovirus, leur absence de pathogénicité et leur incapacité à provoquer une réaction inflammatoire.

Autonomous parvoviruses are small nonenveloped, nonintegrating single-stranded DNA viruses which are cytotoxic to neoplastic cells while they are innocuous to non-transformed cells. They constitute promising candidates as vehicles for cancer gene therapy. Hepatocellular carcinoma (HCC) is a major health problem throughout the word. Prognosis is poor and traditional treatments unsatisfactory. Hence new therapeutics options are necessary. The present thesis aims at gaining insight into the basic mechanisms by which parvoviruses kill HCC cells. The human HCC cell line QGY-7703 is highly sensitive to the cytopathic effect of parvovirus H1. To identify cellular targets of H1 virus, we analysed the gene expression profile of QGY-7703 cells infected or not with H1 virus. With the aim of enhancing the fraction of cells expressing the viral genome as well as reducing the differences due to virus interference with the cell cycle, synchronized cells were used to perform these experiments. Mimosine was found to be suitable to yield a highly synchronized QGY-7703 cell population. Gene expression profiles were measured using oligonucleotide microarrays (Genechip Human Genome U133A, Affymetrix) that represent 22,000 human genes. Early after release, the mRNA level of 29 genes was found to be down regulated whereas 9 were found to be up regulated upon virus infection. These data have been confirmed by quantitative RT-PCR analysis. Classification of the candidates into functional clusters identified mainly genes involved in transcriptional regulation, signal transduction and apoptosis. This probably reflects at the genomic level, the oncosuppressive activity of parvoviruses. Moreover in agreement with the low immunogenicity and pathology of parvoviruses, no gene involved in immune activation, such as interferon (IFN) genes or IFN-stimulated genes or chemokine genes has been identified.