Etude du rôle du facteur de transmission NF-kB dans la survie des cellules cancéreuses NF-kB : une nouvelle cible thérapeutique en cancérologie ?

par Catherine Frelin

Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Jean-François Peyron.

Soutenue en 2005

à Nice .


  • Résumé

    The NF-kB transcription factor can promote tumorigenesis via the regulation of genes coding for proteins that mediate cell survival, cell proliferation, angiogenesis, resistance to treatments and metastasis. In resting cells, NF-kB is maintained inactive in the cytosol by a family of inhibitory proteins called IkBs. Different stimuli can induce activation of the IKK complex which is composed of two IkB kinases, IKKa and IKKb and of the scaffold protein NEMO. IKKb phosphorylates IkB on two N-terminal serine residues to induce ubiquitination and proteasomal degradation allowing NF-kB to translocate into the nucleus to activate expression of its specific target genes. During my thesis, I had the opportunity to use and characterize the effects of a specific pharmacological inhibitor of IKKb, AS602868 currently under developpement by the pharmaceutical group Serono. I observed that inhibition of NF-kB by AS602868 in Jurkat Leukemic T cells revealed the apoptotic potential of TNF-a which was visualized by disruption of the mitochondrial membrane potential followed by activation of caspase 9 and 3 and DNA fragmentation. To shift the balance towards apoptosis, AS602868 was shown to prevent TNF-a induction of the anti-apoptotic genes coding for c-IAP2, Bclx-L, Bfl1/A1 and Traf1. The second study conducted in vitro on 18 blood samples from Acute Myeloid Leukemia (AML) patients showed that pharmacological targeting of IKKb with AS602868 led to apoptosis of AML primary cells. AS602868 potentiated the apoptosis response induced by the regular chemotherapeutic drugs, doxorubicin, AraC and VP16 but did not affect normal CD34+ hematopoietic precursors. Our results suggest that targetting the NF-kB pathway could be a new therapeutical approach for AML. In a third study, I have demonstrated that the NF-kB survival pathway is impaired during apoptosis. Indeed, NEMO, the scaffold protein that is important for the function of the IKK complex is cleaved by caspases during apoptosis. The caspase-cleaved form of NEMO lacking the 64 C-terminal amino-acids was unable to transduce NF-kB activation signal by TNF-a. Consequently, inactivation of NEMO resulted in inhibition of TNF-a-dependent expression of genes coding for c-IAP1, c-IAP2, Bclx-L, Bfl1 and TRAF. Downmodulation of NF-kB activation via proteolytic cleavage of NEMO appears to represent an amplification loop for apoptosis since cells that express a non-cleavable form of NEMO displayed an enhanced resistance to apoptosis induction by TNF-a.

  • Titre traduit

    NF-kappaB, a transcription factor at the croassroads of cell survival and apoptosis : is NF-kappaB a potential target for cancer therapy ?


  • Résumé

    L’expression aberrante du facteur de transcription NF-kB dans les cellules cancéreuses participe à l’initiation, la promotion et le maintien des tumeurs via l’expression de gènes contrôlant survie, prolifération, angiogénèse, métastase et résistance aux traitements. Dans les cellules non stimulées, NF-kB est maintenu inactif dans le cytoplasme par une sous-unité inhibitrice de la famille IkB. La stimulation des cellules par de nombreux composés mobilise le complexe multiprotéique IKK, composé des 2 kinases IKKa et IKKb et de la sous-unité régulatrice NEMO qui induit la phosphorylation d’IkB sur 2 sérines N-terminales. Cette réaction constitue un signal de reconnaissance pour la polyubiquitination puis la dégradation d’IkB par le protéasome permettant ainsi la translocation de NF-kB actif au noyau. Nous avons eu l’opportunité de tester, un nouvel inhibiteur pharmacologique spécifique de IKKb, (AS602868) actuellement en cours de développement par le laboratoire Serono. Dans une première étude, nous avons montré que dans la lignée de cellules T Jurkat, AS602868 inhibe totalement l’activation de NF-kB induite par le TNF ainsi que l’expression des gènes anti-apoptotiques c-IAP2, Bclx-L, Bfl1 et TRAF1 dans la lignée de cellules T Jurkat. Dans ces cellules l’inhibition de NF-kB révèle le pouvoir apoptotique du TNF caractérisée par une induction de l’activation des caspases 3 et 9, la rupture du potentiel mitochondrial et la fragmentation de l’ADN. Dans une deuxième étude, nous avons montré que AS602868 induit in vitro l’apoptose des blastes leucémiques de 18 patients atteints de leucémie aiguë myéloïde (LAM). AS602868 potentialise l’apoptose induite la doxorubicine, l’AraC et le VP16, 3 drogues de chimiothérapie dans les blastes leucémiques. Ces résultats suggèrent que l’inhibition de NF-kB pourrait être une nouvelle approche de thérapie adjuvante dans le traitement des LAM. Enfin, dans une troisième étude, nous avons montré que la protéine régulatrice NEMO est clivée par les caspases lors de l’apoptose induite par le récepteur de mort Fas et par la staurosporine. Nous avons identifié sur NEMO le site de clivage par les caspases et montré que la forme clivée de NEMO n’est pas capable de transduire les signaux d’activation de NF-kB par le TNF. De plus l’expression de la forme non clivable de NEMO permet de protéger les cellules de l’apoptose induite par le TNF suggérant que le clivage de NEMO constitue une nouvelle boucle d’amplification de l’apoptose.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (90 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 72-90. Résumés en français et en anglais

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Nice Sophia Antipolis. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 05NICE4012
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