Implication de la Striatin3 dans la régulation des voies Wnt et Hippo dans le carcinome hépatocellulaire et son rôle de suppresseur de tumeur dans l’hépatoblastome

Involvement of Striatin3 in the regulation of Wnt and Hippo pathways in hepatocellular carcinoma and its role as a tumor suppressor in hepatoblastoma

• Auteur / Autrice : Camille Tocqueville
• Direction : Philippe Veschambre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie du cancer
• Date : Soutenance le 20/12/2024
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Talence, Gironde ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d'oncologie de Bordeaux (2022-....)
• Jury : Président / Présidente : Maria Mamani Matsuda
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Muriel Vayssade
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Orlando Musso, Francis Castets

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cycle cellulaire

Voie de signalisation RASSF/Hippo

Protéines Wnt

Bêta-caténine

Tumeurs

Cancer

Foie

Mots clés libres

Hépatoblastome

Cancer

Foie

Pédiatrique

Β-caténine

Voie de signalisation Wnt

Voie de signalisation Hippo

Hepatoblastoma

Cancer

Liver

Pediatric

Β-catenin

Wnt pathway

Hippo pathway

Résumé

L’objectif de cette thèse est d’étudier le rôle de la Striatine3 (STRN3) dansl’hépatoblastome (HB) et le carcinome hépatocellulaire (CHC), deux cancers du foiecaractérisés par des dérégulations géniques, des réarrangements chromosomiques et desmutations dans les gènes liés à la voie de signalisation Wnt/bêta-caténine (Wnt). Cesaltérations conduisent à une activation anormale de cette voie. Des mutations sur le gènecodant pour la β-caténine (CTNNB1) sont très fréquentes dans ces cancers, avec environ80 % des cas dans l’HB et 30 % dans le CHC.STRN3 appartient à une famille de protéines d'échafaudage, les striatines, qui font partiedu complexe STRIPAK. Ce complexe régule la phosphatase PP2A et joue un rôle dans demultiples voies de signalisation, telles que la voie Hippo. Dans les cancers, STRN3 a étéassociée à un rôle oncogène en modifiant l’action de PP2A, transformant ce suppresseurde tumeur en un oncogène.Nos résultats montrent que STRN3 est sous-exprimée dans des cohortes de patientsatteints d’HB, ainsi que dans des lignées cellulaires dérivées d’HB. La surexpression deSTRN3 entraîne une diminution de la prolifération des lignées cellulaires issues d’HB etdes lignées dérivées de patients (HB-PDX). Cependant, elle n’a pas d’effet sur laprolifération des cellules Huh7, une lignée provenant de CHC qui possèdent une formesauvage de la β-caténine. Cette réduction de la prolifération des lignées HB a étéconfirmée par un arrêt irréversible du cycle cellulaire. Par ailleurs, nous avons montré quel'introduction de mutations inhibitrices du complexe de dégradation de la β-caténine dansles cellules Huh7 induit une diminution de leur prolifération.De plus, dans les Huh7, la surexpression de STRN3 entraîne une diminution de l’activitéde la voie Wnt, parallèlement à une augmentation de l’activité nucléaire des protéinesYAP/TAZ soit une inhibition de la voie Hippo. En revanche, aucun effet sur l’activité desvoies Wnt et Hippo n’a été observé dans des lignées possédant des formes mutées de laβ-caténine. Nos données suggèrent que STRN3 agit sur la voie Wnt indépendamment ducomplexe de dégradation de la β-caténine. STRN3 intervient également sur la régulationde la voie Hippo, non pas en agissant sur les kinases MST1/2 et LATS1/2, mais via lecomplexe de dégradation de la β-caténine.Par ailleurs, nous avons cherché à déterminer l’impact de mutations du gène CTNNB1retrouvées dans l’HB au cours des différentes phases du développement embryonnairedu foie. Pour cela, nous avons initié le développement d’un nouveau modèle dedéveloppement embryonnaire chez le xénope permettant une expression contrôlée deforme mutée de la β-caténine retrouvée dans l’HB, afin d’étudier la transformation malignedes cellules hépatiques. Bien que le développement de ce modèle n’ait pas encore aboutien raison de difficultés techniques, il devrait présenter une étape importante dans l’étudedes mécanismes de carcinogenèse de l’HB.Cette thèse contribue à une meilleure compréhension du rôle de STRN3 dans les cancershépatiques, en particulier dans la modulation des voies de signalisation Wnt et Hippo, ainsique dans la régulation du cycle cellulaire.

The aim of this thesis is to study the role of Striatin-3 in hepatoblastoma (HB) andhepatocellular carcinoma (HCC), two liver cancers characterized by genederegulations, chromosomal rearrangements, and mutations in genes related to theWnt/beta-catenin (Wnt) signaling pathway. These alterations lead to abnormalactivation of this pathway. Mutations in the gene encoding β-catenin (CTNNB1) arevery frequent in these cancers, with around 80% of cases in HB and 30% in HCC.The STRN3 protein belongs to a family of scaffold proteins, the striatins, which are partof the STRIPAK complex. This complex is known to regulate the phosphatase PP2A,which plays a role in multiple signaling pathways, such as the Hippo pathway and theMAPK cascade. In cancers, STRN3 has been associated with an oncogenic role bymodifying the action of PP2A, transforming this tumor suppressor protein into anoncogenic protein.Our results show that STRN3 is under-expressed in patient cohorts with HB, as wellas in cell lines derived from HB. STRN3 overexpression leads to a decrease in theproliferation of HB-derived cell lines and patient-derived lines (HB-PDX). However, ithas no effect on the proliferation of Huh7 cells, a line derived from HCC that has a wildtypeform of β-catenin. This reduction in HB cell line proliferation was confirmed by anirreversible cell cycle arrest. Furthermore, we showed that introducing mutationsinhibiting the β-catenin degradation complex in Huh7 cells induces a decrease in theirproliferation.Additionally, in Huh7 cells, STRN3 overexpression leads to a decrease in Wnt pathwayactivity, along with an increase in the nuclear activity of YAP/TAZ proteins,corresponding to inhibition of the Hippo pathway. In contrast, no effect of STRN3 onWnt and Hippo pathway activity was observed in lines with mutated forms of β-catenin.Our data suggests that STRN3 acts on the Wnt pathway independently of the β-catenindegradation complex. STRN3 also affects the regulation of the Hippo pathway, not byacting on the MST1/2, SAV1, and LATS1/2 kinases, but through the β-catenindegradation complex.Moreover, we sought to determine the impact of CTNNB1 gene mutations found in HBduring the different phases of liver embryonic development. To do this, we initiated thedevelopment of a new embryonic development model in Xenopus, allowing forcontrolled expression of the mutated form of β-catenin found in HB, to study themalignant transformation of hepatic cells. Although the development of this model hasnot yet been completed due to technical difficulties, it should represent an importantstep in studying the mechanisms of HB carcinogenesis.This thesis contributes to a better understanding of the role of STRN3 in liver cancers,particularly in the modulation of the Wnt and Hippo signaling pathways, as well as inthe regulation of the cell cycle.