Étude des activités d'un mutant p53 dans le système hématopoïétique murin et les cellules leucémiques

Study of missense mutant P53 activities in the murine hematopoietic system and leukaemic cells

• Auteur / Autrice : Ramy Rahmé
• Direction : Pierre Fenaux, James J. Manfredi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Hématologie
• Date : Soutenance le 01/12/2023
• Etablissement(s) : Université Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Hématologie, oncogenèse et biothérapies (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Hématopoïèse normale et pathologique : émergence, environnement et recherche translationnelle (Paris ; 2014-....)
• Jury : Président / Présidente : Jacqueline Lehmann-Che
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thorsten Braun
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Sophie Park, Thomas Cluzeau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Gène p53

Organes hématopoïétiques

Leucémie aigüe

Mots clés libres

TP53

Mutant

Murin

Gain de fonction

Leucémie aiguë

TP53

Mutant

Murine

Gain of function

Acute myeloid leukemia

RNA-Sequencing

ChIP-Sequencing

Résumé

TP53 est un gène suppresseur de tumeur qui code pour le facteur de transcription (FT) p53. Le gène TP53 est muté dans presque la moitié des cancers chez l'homme. La majorité des mutations de TP53 retrouvées dans les cancers sont de type faux-sens. Elles entraînent l'expression de mutants stables dont la capacité de liaison aux sites consensus de p53 sur l'ADN est altérée à l'origine d'une perte de fonction. Des nouvelles fonctions oncogéniques pour ces mutants ont été décrites dans les cancers solides. Ces propriétés sont dérivées de la capacité des mutants à affecter la transcription d'une variété de gènes impliqués dans la prolifération cellulaire, la migration et l'invasion, le pouvoir métastatique et la résistance à l'apoptose. Contrairement aux tumeurs solides, le rôle des mutants faux-sens n'est pas finement défini dans la leucémie aiguë myéloïde (LAM) où ils sont associés à un très mauvais pronostic. Un travail dans des lignées cellulaires modifiées n'avait pas identifié de nouvelles fonctions oncogéniques pour ces mutants. En outre, dans un modèle murin combinant mutation p53 à l'inactivation de deux gènes suppresseurs de tumeur, l'existence d'un gain de fonction via un FT de pluripotence a été décrit. Dans l'objectif d'examiner les activités transcriptionnelles d'un mutant p53 hotspot dans les pathologies myéloïdes, nous avons dans un premier temps caractérisé la réponse aux dommages de l'ADN induits par l'irradiation dans le système hématopoiétique murin. Cette caractérisation moléculaire nous a permis d'observer que le mutant p53 R172H (équivalent du mutant humain R175H) était d'une part associée à une réponse transcriptionnelle spécifique et qu'il n'exerçait d'autre part pas d'effet dominant-négatif sur la protéine sauvage p53. De plus, nous avons généré une LAM murine exprimant ce même mutant. Ce modèle a révélé l'existence de fonctions transcriptionnelles qui confèrent un avantage de prolifération par rapport à l'inactivation de fonction. Des études ultérieures devraient affiner l'importance de cette régulation transcriptionnelle dans le maintien des cellules leucémiques.

The TP53 gene encodes a transcription factor (TF) that acts as a tumor suppressor. More than half of human cancers harbor a TP53 mutation. Most of these mutations are missense and located in the DNA binding domain: they lead to the loss of p53 physiological activities and contribute to cancer development. Moreover, gain-of-function (GOF) activities for missense mutants were described in solid tumors as they promote invasion, metastasis, genome instability and resistance to cancer therapy. Nonetheless, these functions are not well defined in acute myeloid leukemia (AML) where TP53 mutations confer poor prognosis. For instance, studies in engineered human leukemia cell lines failed to characterize any GOF effects. Besides, a murine model based on the knockdown of two additional tumor suppressor genes revealed that mutant p53 hijacked a pluripotency TF to foster aberrant self-renewal in leukemic cells. To examine the molecular bases of mutant p53 activities in myeloid malignancies, we first assessed the response to DNA damage in nonmalignant hematopoietic cells harboring the p53 missense mutation R172H. Molecular studies revealed that mutant p53 directly regulated gene expression of cistrome genes and was not associated with a dominant-negative effect on canonical wild type p53 pathways. We then generated a murine p53-mutated AML using a retroviral transduction approach with oncogenic Nras. Mutant p53 was associated with transcriptional activities that involved shared transcriptional regulators with wild type p53. These neomorphic functions led to a proliferation advantage in vivo over AML cells with p53 inactivation. Future studies should explore how these properties can translate into target and drug discoveries.