WT1 et régulation de hTERT : cas du neuroblastome et de la leucémie aiguë promyélocytaire

par Caroline Masserot

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la santé

Sous la direction de Evelyne Ségal-Bendirdjian.


  • Résumé

    La télomérase, enzyme qui permet le maintien de la longueur des télomères est activée dans la majorité des cellules cancéreuses. Du fait de son rôle dans l’immortalité cellulaire, elle a été proposée comme cible de nouvelles stratégies anticancéreuses; il est donc fondamental d’identifier les mécanismes de sa régulation. Des travaux récents du laboratoire ont démontré, en utilisant une lignée de leucémie aiguë promyélocytaire résistante à la différenciation par les rétinoïdes (NB4-LR1), que l’acide rétinoïque tout trans (ATRA) induit une répression transcriptionnelle de hTERT, sous-unité catalytique de la télomérase, indépendamment de la différenciation. Cette répression est également associée à la mort des clones résistants. Il a également été montré lors du traitement par l’ATRA de cellules résistantes à cette répression, NB4-LR1SFD, qu’il existait une hyperméthylation de la région distale du promoteur de hTERT associée à la persistance de sa transcription et à la prolifération cellulaire. Ceci nous a conduit à proposer un modèle de régulation de hTERT dans lequel l'induction de modifications épigénétiques de la région distale de son promoteur empêcherait la fixation d'éventuels répresseurs. Des résultats récents suggèrent que WT1, facteur connu pour contribuer à la répression de hTERT, pourrait être un de ces facteurs. WT1 code pour un facteur de transcription à doigt de zinc et a été décrit pour la première fois comme délété dans les tumeurs de Wilms (tumeurs rénales de l’enfant). Cependant le rôle de WT1 dans développement tumoral varie en fonction des modèles cellulaires ; il peut avoir un rôle d’oncogène ou au contraire agir comme un gène suppresseur de tumeur. Dans le but d’élucider les mécanismes de régulation de la télomérase, nous avons donc voulu étudier le rôle de WT1 dans la répression de hTERT. Pour ce travail, nous avons utilisé deux modèles cellulaires :• La Leucémie aigue promyélocytaire (LAP) : leucémie aigue myéloblastique caractérisée par un transcrit de fusion impliquant le récepteur aux rétinoïdes.• Le neuroblastome : tumeur solide extra crânienne la plus fréquente chez l’enfant. Cette maladie est très hétérogène aussi bien au niveau biologique que clinique ; en effet certaines formes peuvent régresser spontanément alors que d’autres, très agressives, sont résistantes à toutes les thérapeutiques actuelles. Cette hétérogénéité clinique est notamment liée à la différenciation de la tumeur et également à la présence ou non de l’amplification de l’oncogène N-Myc qui a un rôle pronostic majeur dans cette maladie. Les voies de signalisations impliquées dans le fort pouvoir tumorigène des neuroblastomes ne sont pas encore clairement identifiées.Nous avons pu montrer dans ces modèles que WT1 réprime hTERT et que cette répression semble fonction de l'état de méthylation de la région distale du promoteur de hTERTLa 2ème partie de mon travail a été d’étudier le rôle de WT1 dans les neuroblastomes. Les résultats de nos travaux montrent que WT1 est plus exprimé dans les tumeurs sans amplification de N-Myc et dont la différenciation est stromale. Cependant la surexpression de WT1 dans des tumeurs sans amplification de N-Myc semble associée à un moins bon pronostic. L’étude de l’expression de WT1 pourrait constituer un outil pronostic intéressant dans ces tumeurs.

  • Titre traduit

    WT1 and hTERT in Neuroblastoma and in Acute Promyelocytic Leukemia


  • Résumé

    Telomerase is expressed and active in most immortalized cells. Whereas telomerase becomes activated during neoplastic transformation, its activity decreases during differentiation of various immortal cells in response to pharmacological agents, including retinoids. We showed using both an Acute Promyelocytic Leukemia (APL) cellular model (NB4 cell model) and Neuroblastoma cells that all-trans-retinoic acid (ATRA) induced a transcriptional repression of the catalytic subunit of telomerase, hTERT, associated with differentiation. This repression also occurred independently of differentiation, as demonstrated during long term treatment of ATRA-induced maturation resistant NB4-LR1, leading to telomere shortening, growth arrest and cell death. Changes in chromatin environment of hTERT promoter and binding of transcriptional factors have been demonstrated in differentiating cells when hTERT is repressed. However, it is not clear whether these changes are directly involved in hTERT repression or only linked to differentiation. A variant cell line was isolated from NB4-LR1 cells, (NB4-LR1SFD), which bypassed the death step because of a re-activated telomerase and resisted to hTERT repression despite the continuous presence of ATRA. Using both NB4-LR1 and NB4-LR1SFD cells, it was shown that the mechanisms of ATRA-induced hTERT repression involved: 1) a switch from c-myc to mad1 binding at the proximal domain of hTERT promoter, 2) epigenetic modifications of the distal domain of hTERT promoter (-600 -250 nucleotides). Indeed, the persistence of hTERT transcription was associated with an hypermethylation of the distal domain in ATRA-treated NB4-LR1SFD. Interestingly, the binding of a known hTERT repressor, WT1, to this distal domain, was defective in NB4-LR1SFD. The first part of my thesis was to investigate the role in hTERT transcriptionnal regulation of both c-myc and WT1, two transcription factors, which bind to the proximal and the distal region of hTERT promoter, respectively. The second part was to determine the role of WT1 in neuroblastoma. Neuroblastoma is the most common extra cranial solid tumor in childhood and the most frequently diagnosed neoplasm during the infancy. A striking feature of this tumor is its clinical heterogeneity. Among tumor progression markers delineated so far, MYCN amplification occurs in about 25% of total neuroblastoma cases and this percentage increases at 30% in advanced stage NEUROBLASTOMA. Despite the fact that MYCN amplification is strongly correlated with neuroblastoma of poor outcome, MYCN status cannot predict all cases of poor survival in neuroblastoma. In addition, neuroblastoma without MYCN amplification (about 70-80% of neuroblastoma) are far to display favorable behavior. WT1 was initially identified as a tumor suppressor gene involved in the development of a pediatric renal tumor (Wilm’s tumor). Here, we describe an inverse correlation between WT1 expression and MYCN amplification and expression. However and most notably, our results show that WT1 gene expression is associated with a poor outcome for patients showing non-MYCN-amplified tumors. Thus WT1 expression may be a prognostic marker for a better risk-stratification and for an optimized therapeutic management of neuroblastoma.


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