Thèse soutenue

Rôle du locus DLK1/DI03 dans la cancérogenèse hépatique dépendante de la β-caténine

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Auteur / Autrice : Julie Sanceau
Direction : Angélique Gougelet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Oncogenèse
Date : Soutenance le 15/03/2022
Etablissement(s) : Université Paris Cité
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Hématologie, oncogenèse et biothérapies (Paris ; 2014-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche des Cordeliers (Paris ; 2007-....)
Jury : Président / Présidente : Thierry Forne
Examinateurs / Examinatrices : Thierry Forne, Christophe Grosset, Carmen Berasain, Sandra Rebouissou
Rapporteur / Rapporteuse : Christophe Grosset, Carmen Berasain

Résumé

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Le carcinome hépatocellulaire (CHC) est le 4e cancer le plus mortel dans le monde. Cela est dû au manque d'outils diagnostiques précoces et de traitements efficaces. Il existe de nombreuses mutations différentes dans le CHC et celle de CTNNB1, gène codant pour la beta-caténine (B-cat), correspond à 30% des CHC, groupe sur lequel nous travaillons grâce à un modèle murin inductible et hépatospécifique qui nous permet de mimer cette pathologie en utilisant la technologie CRE-lox pour cibler un régulateur de la B-cat : Apc (ApcDhep). Nos travaux nous ont permis de découvrir que la région la plus induite dans ce model comparé à un animal WT était le locus DLK1/DIO3. Ce locus à empreinte dont seul le brin paternel est exprimé dans un foie sain adulte est surexprimé de manière globale suite à la fixation de la B-cat lorsque celle-ci est suractivée. La B-cat va se fixer sur un site enhancer en amont de Meg3 et va entrainer un remaniement de la chromatine et de l'ADN. Cette fixation de la B-cat sur le site WRE est nécessaire afin d'avoir une modification de l'environnent épigénétique et une transcription du locus optimal. Nous avons donc voulu déterminer le rôle du locus DLK1/DIO3 dans cette carcinogénèse en éditant, en amont du locus, le site de fixation de la B-cat par une approche Crispr/Cas9 (DLK1/DIO3DWRE). Nous avons tout d'abord mis en évidence, in vitro, dans des lignées murines et humaines d'hépatome muté pour la B-cat, le rôle protumoral du locus DLK1/DIO3 dans cette carcinogénèse car son activation va favoriser les capacités prolifératives et souches des cellules et donc leurs capacités tumorigéniques. In vivo, dans les souris ApcDhep prétumorales, dont 80% des hépatocytes sont activés pour la B-cat, nous avons pu confirmer le rôle pro-prolifératif du locus et notamment mettre en avant son rôle dans l'entrée et la progression en phase G2/M des hépatocytes ApcDhep. Ensuite, nous avons pu démontrer que le locus DLK1/DIO3 était également un acteur majeur du passage en phase G2/M dans les hépatocytes en prolifération des tumeurs ApcDhep. En effet, de nombreux acteurs impliqués dans le cycle cellulaire, le point de contrôle G2/M ainsi que la ségrégation de la chromatine et la cytokinèse sont moins exprimés dans les tumeurs des souris ApcDhep DLK1/DIO3DWRE comparées aux tumeurs des souris ApcDhep contrôles. Ces tumeurs étant moins prolifératives, nous avons encore une fois, pu mettre en avant le rôle protumoral du locus DLK1/DIO3 dans ce type de cancer du foie. Enfin, c'est notamment par l'action de FOXM1 que le locus va agir sur le cycle cellulaire puisque cette protéine va activer la transcription de nombreux gènes du cycle dont l'expression est modifiée dans les animaux ApcDhep DLK1/DIO3DWRE comparés aux animaux ApcDhep. En conclusion, c'est à travers différents modèles cellulaires et murins que nous avons pu démontrer la fixation spécifique de la B-cat en amont de Meg3 sur un site enhancer qui va entrainer un remodelage de l'ADN et de la chromatine permettant une transcription active et optimale du locus DLK1/DIO3. Une fois activée, le locus DLK1/DIO3 va moduler la transcription de gènes de la prolifération et de la cytokinèse en agissant via FOXM1. L'expression du locus va donc conduire à une prolifération active des hépatocytes in vitro et in vivo dans les hépatocytes et dans les tumeurs et ainsi favoriser le développement tumoral.