Constitutively active androgen receptor in prostate cancer : Interconnection with kinases pathways

par Gemma Marcias

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de Jocelyn Ceraline et de Zoran Culig.

Soutenue en 2009

à Strasbourg en cotutelle avec l'Innsbruck Medical University - Autriche .

  • Titre traduit

    Récepteurs des androgènes constitutivement actifs dans le cancer de la prostate : Interconnexions avec les voies de signalisation


  • Résumé

    Un des mécanismes de résistance du cancer de la prostate (CaP) à l’hormonothérapie est l’altération de la voie de signalisation du récepteur des androgènes (RA). Mutations non sens ou épissages aberrants peuvent conduire à la perte partielle ou totale de la région CTE du RA. Ces RA mutés exhibant des activités transcriptionnelles ligand-indépendantes sont principalement retrouvées dans les CaPs métastatiques et en échappement hormonal. Nous montrons la coexistence de transcrits caractérisés par des mutations non sens et de transcrits issus d’un épissage aberrant conduisant à des formes tronquées du RA dans la lignée 22Rv1. Nos resultats montrent que les voies voies de signalisation des récepteurs membranaires EGFR et HER2 et de leurs effecteurs intracellulaires PI3K/Akt, MEK1/2 et PKC sont fondamentales pour la transactivation du RA tronqué Q640X. Résultats preliminaires ont montré que le RA Q640X stimule les activités transcriptionnelles des facteurs de transcription NFAT et AP-1. Les RA tronqué pourraient stimuler l’expression d’un ou de plusieurs ligands des récepteurs membranaires, ou conduire à une augmentation de l’expression d’un effecteur intracellulaire ou à la libération de calcium intracellulaire ; ou augmenter l’expression d’un récepteur membranaire. En conclusion, la perte de la région CTE conduit à un facteur de transcription ligand-indépendant dont les activités pourraient être liées à la progression du CaP et à l’échappement à la privation androgénique. L’ensemble des données de mes travaux suggère que la voie EGFR/PI3K pourrait représenter une cible thérapeutique conduisant à l’inhibition des activités hormono-independentes des RA tronqués dans les CaP.


  • Résumé

    The emergence of androgen receptor (AR) mutations is a key event in the progression of prostate cancer (PCa) toward androgen-independency. The AR protein consists in four functional domains: 1) the N-terminal region containing the activation function 1(AF-1) that is responsible for ligand-independent activity of the AR; 2) a central DNA binding domain (DBD) containing two zinc fingers; 3) the hinge region that encompasses a nuclear localization signal (NLS); 4) the C-terminal end (CTE) that includes the ligand binding domain (LBD) and AF-2. Mutations issued from clonal selection conferring new properties to the AR may be involved in PCa progression, bone metastasis and tumour growth under hormonal-treatment. The analysis of human tumour samples from localized and metastatic PCa allowed the identification of a new class of CTE-truncated mutant ARs. These mutant ARs the result of somatic nonsense mutations, and were twenty –fold more frequent in hormone-refractory PCa that in hormone-naïve PCa. Furthermore, recent data proposed aberrant splicing as an alternative mechanism for CTE-truncated ARs. In the present study, we confirmed the coexistence of these two mechanisms, which offers a new preclinical model of hormoneresistant PCa. Investigations on the CTE-truncated Q640X AR have revealed in previous studies the constitutive nuclear localisation and the ligand-independent transcriptional activities of this CTE-truncated AR. Since the AR is a phosphoprotein, we explored the role of kinases signalling pathways in the activity of the Q640X AR. Our present results suggest that this AR mutant requires activating phosphorylation by PI3K/Akt and the MEK1-2 proteins, for full transactivation or transcriptional activities. Furthermore, we demonstrated that serine at position 213 in the AR sequence remains fundamental for signal transduction from PI3K/Akt kinases. In LNCaP cells, we have previously shown that the Q640X AR stimulates transcriptional activities of transcription factors such as NFAT and AP-1. We demonstrate that activation of Phospholipase C is a prerequisite for NFAT activity. In addition, we provide evidence that the crosstalk between truncated AR and NFAT or AP-1 factors depends on upstream signalling pathways. Altogether, our data indicate that Q640X AR requires activating phosphorylation by growth factors signalling pathways for full transcriptional activities. Moreover, this CTE-truncated AR may enhance some ligand/membrane receptors signalling to activate NFAT and AP-1. In conclusion, expression of CTE- truncated ARs may provide a mechanism for resistance to hormonal therapy. Understanding their functional properties ARs will allow the identification of new targeted therapies for the treatment of hormonal resistant PCa. Targeting the PI3K/Akt pathway may be a useful strategy for treating patients with hormone-refractory PCa positive for CTE truncated ARs.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (Pagination multiple)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 8 p.

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2009;0420
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