Modulation de la voie HIPPO par un métabolite aux propriétés anti-tumorales : l'AICAR

by Chloe Philippe

Doctoral thesis in Biologie cellulaire et physiopathologie

Under the supervision of Michel Moenner.

defended on 16-12-2016

in Bordeaux , under the authority of École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Bordeaux) , in a partnership with Institut de biochimie et génétique cellulaires (Bordeaux) (laboratoire) .

Thesis committee President: Jean-Max Pasquet.

Thesis committee members: Christine Varon.

Examiners: Eric Chevet, Vincent Lagente.

  • Alternative Title

    Modulation of the HIPPO pathway by a metabolite with anti-tumor properties : AICAR


  • Abstract

    AICAR (5-Aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleotide) is an intermediate of the purine biosynthesis pathway. At high concentrations, this metabolite has a cytotoxic effect on aneuploid cancer cells that is cells containing an abnormal chromosome number. However, 90% of solid tumorsare aneuploid. The mechanisms responsible for this cytotoxicity should be better studied for possible use in anti-cancer therapy.In the literature, the effect of AICAR is explained by its AMP mimetic role on the AMPK. However,some literature and laboratory data suggest that AICAR growth inhibition may involve several types of mechanisms, some of which are dependent and other independent of AMPK. Therefore, the identification of AMPK alternative targets is necessary for a better understanding the AICAR effects. In this project, I was able to confirm the presence of other AICAR targets independent of AMPK and responsible for its cytotoxic effect. Using a transcriptomic approach, I showed an effect of AICAR on the expression and activation of LATS1 and LATS2 (large tumor suppressor 1 and 2). These proteinkinases form part of the enzymatic nucleus of the HIPPO pathway, whose role in oncology is fundamental. The effectors of this pathway are YAP and TAZ, two transcription cofactors, also regulated by the AICAR. I have been able to show that the cytotoxicity of AICAR is due to the activation of this pathway. Since the recent discovery of the HIPPO pathway, numerous studies aim to identify molecules allowing direct inhibition of this pathway. AICAR has proven to be a potent molecule in anticancer therapy which goal is targeting the HIPPO pathway.


  • Abstract

    L’AICAR (5-Aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleotide) est un intermédiaire de la voie de biosynthèse des purines. A des concentrations importantes, ce métabolite a un effet cytotoxique sur les cellules cancéreuses aneuploïdes, c’est-à-dire contenant un nombre anormal de chromosome. Or,90% des tumeurs solides sont aneuploïdes. Les mécanismes responsables de cette cytotoxicité doivent donc être mieux étudiés pour une utilisation éventuelle en thérapie anti-cancéreuse.Dans la littérature, l’effet de l’AICAR est expliqué par son rôle mimétique de l’AMP sur l’AMPK.Cependant, certaines données de la littérature et du laboratoire laissent penser que l’inhibition de la croissance par l’AICAR peut impliquer plusieurs types de mécanismes dont certains sont dépendantsde l’AMPK et d’autres indépendants. L’identification des cibles de l’AICAR alternatives à l’AMPK estdonc nécessaire pour une meilleure compréhension de ses effets.Dans ce projet, j’ai pu confirmer la présence d’autres cibles de l’AICAR indépendantes de l’AMPKet responsables de son effet cytotoxique. Grâce à une approche transcriptomique, j’ai montré un effetde l’AICAR sur l’expression et l’activation de LATS1 et LATS2 (large tumor suppressor 1 and 2). Ces protéines kinases fond partie du core enzymatique de la voie HIPPO, dont le rôle en cancérologie est fondamental. Les effecteurs finaux de cette voie sont YAP et TAZ, deux cofacteurs de transcription,aussi régulés par l’AICAR. J’ai pu montrer que la cytotoxicité de l’AICAR est due en partie à l’activation de cette voie. Depuis la découverte récente de la voie HIPPO, de nombreuses études visent à identifier des molécules permettant l’inhibition directe de cette voie. L’AICAR s’avère être une molécule puissante dans le cadre d’une thérapie anticancéreuse ciblant la voie HIPPO.


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