Rôle de RXR sur la transformation par PML-RARα

RXRA and the PML/RARA mediated transformation

• Auteur / Autrice : Juliane Halftermeyer
• Direction : Hugues de Thé
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Bases fondamentales de l'oncogénèse
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Protéines de fusion oncogènes

Transformation cellulaire néoplasique

Récepteurs X des rétinoïdes

Leucémie aiguë promyélocytaire

Résumé

La leucémie aigüe promyélocytaire (LAP) est une maladie rare présentant une prolifération anormale de cellules bloquées au stade promyélocyte, majoritairement caractérisée par la translocation t(15,17) et la formation de la protéine de fusion PML-RARa. PML-RARa induirait notamment l'extinction de gènes essentiels à la différenciation des cellules myéloïdes. In vivo, les protéines RXR (Retinoid X Receptor) sont importantes dans ces mécanismes de transformation par PML-RARa. J'ai développé un modèle ex vivo de cellules primaires de moelle osseuse de souris transformées par PML-RARa dans lesquelles les RXRs peuvent être excisés de façon inductible. La perte des RXRs induit une baisse de la clonogénicité des cellules transformées et une diminution significative de leur survie en culture liquide. J'ai créé une lignée de souris RXRaf/f, RXRbf/f, RXRg-/- PML-RARa, et obtenu, suite à l'introduction de FLT3-ITD, une leucémie dans laquelle les RXRs peuvent être excisés de façon inductible. L'excision des RXRs in vivo provoque une différenciation des cellules leucémiques, comme observé en réponse à un traitement à l'acide rétinoïque (AR), mais sans dégradation de PML-RARa. La perte des RXRs permet aussi un allongement de la survie des souris leucémiques. La différenciation observée en réponse aux différents traitements de la LAP était considérée comme le résultat de la transcription active par PML-RARa. Cependant, mes résultats soutiennent un modèle de différenciation induite par la simple dérépression des gènes cibles de l'AR. La validation de ce nouveau modèle nécessite néanmoins l'étude de la liaison de PML-RARa à l'ADN en présence ou en absence de RXRa.

Acute promyelocytic leukemia (APL) is induced in 99% of cases by a translocation t(15-17) leading to the PML-RARa fusion oncoprotein. PML-RARa acts as a transcriptional repressor, thus inducing a characteristic differentiation block of myeloid cells. In vivo, PML-RARa is always found in association with the nuclear receptor RXR (Retinoid X Receptor). Actually, RXR is an essential protein for PML-RARa driven transformation. During my thesis, I developed in vivo and ex vivo models to study the functional role of RXR in APL, both models using conditional excision of RXR in RXRaf/f, RXRbf/f, RXRg-/- mice and the Cre-ERT2/Lox System inducible by 4-OHT. In primary bone marrow cells transformed with PML-RARa, excision of RXRs induces a dramatic loss of clonogenicity and growth arrest ex vivo. I also constructed a transgenic model of PML-RARa mice, with RXRaf/f, RXRbf/f, RXRg-/-. After introduction of a constitutively active FLT3 and Cre-ERT2,1 obtained a murine APL in which I was able to excise RXRs. In vivo, loss of RXRs results in a prolongation of mice survival and elicits full differentiation of leukemic cells, similar to that induced by treatment with retinoic acid (RA), but does not degrade PML-RARa. RA treatment was previously thought to activate transcription of target genes and thus promote differentiation by converting PML-RARa from a repressor to an activator protein. However, my results support an other model in which treatment-induced differentiation is promoted by the mere derepression of PML-RARa target genes. Further studies are needed to evaluate the DNA binding of PML-RARa in presence or absence of RXR in order to verify this hypothesis.