Étude de pVHL₁₇₂, une isoforme du suppresseur de tumeur von Hippel Lindau : implication dans la tumorigenèse rénale

par Pauline Hascoët

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Xavier Le Goff et de Franck Chesnel.

Soutenue le 27-04-2016

à Rennes 1 , dans le cadre de École doctorale Vie-Agro-Santé (Rennes) , en partenariat avec Université Bretagne Loire (ComuE) et de Institut de Génétique et Développement de Rennes (UMR 6290) (laboratoire) .


  • Résumé

    Le syndrome von Hippel Lindau (VHL) prédispose au développement de multiples tumeurs hautement vascularisées, telles que des hémangioblastomes rétiniens ou du système nerveux central, des phéochromocytomes et des carcinomes rénaux à cellules claires (CCRCC). Les patients atteints de ce syndrome sont porteurs d’une mutation du gène VHL. Ce gène, composé de trois exons, est transcrit en deux ARN messagers par épissage alternatif de l’exon 2. L’ARNm composé des 3 exons (variant #1) est la forme majoritairement exprimée par rapport à l’ARNm dépourvu de l’exon 2 (variant #2). Toutefois, une diminution du ratio variant #1/variant #2 a été essentiellement décrite dans deux situations : (i) dans les tissus embryonnaires humains et en particulier le rein, et (ii) dans certains CCRCC. Ces données suggèrent un rôle potentiel de ce variant #2 dans la tumorigenèse rénale. Deux protéines, pVHL213 et pVHL160, sont produites à partir du variant #1 et elles agissent comme suppresseurs de tumeur. Au début de ce travail, l’expression de l’isoforme protéique pVHL172 produite à partir du variant #2 restait à démontrer et sa fonction était inconnue. Les travaux effectués au cours de cette thèse ont permis de mettre en évidence l’expression de pVHL172 dans des lignées cellulaires et dans des tissus tumoraux grâce à un nouvel anticorps monoclonal de souris dirigé contre les trois isoformes protéiques humaines de pVHL. Pour savoir si l’isoforme pVHL172 a un rôle de suppresseur de tumeur, des lignées cellulaires tumorales rénales exprimant stablement cette protéine ont été établies puis des expériences de xénogreffes de ces cellules chez la souris ont été réalisées. Non seulement pVHL172 n’inhibe pas la formation de tumeurs mais son expression induit un phénotype tumoral plus agressif avec une composante sarcomatoïde plus importante ainsi qu’une vascularisation immature plus conséquente que dans les tumeurs contrôles (n’exprimant pas pVHL). De plus, pVHL172 augmente l’expression des métalloprotéases de matrice MMP1 et MMP13, en partie via l’activation de la voie de signalisation Smad-dépendante du TGF-β. Par ailleurs, des partenaires protéiques de cette protéine ont été recherchés par une analyse protéomique différentielle. Les réseaux d’interaction réalisés à partir des protéines identifiées concernent entre autres la régulation de la matrice extracellulaire et le contrôle qualité des protéines. En conclusion, ce travail a montré que le gène VHL produit des isoformes protéiques avec des fonctions distinctes voire antagonistes, ce qui implique que la balance de leur expression influencerait la progression tumorale rénale. Chez certains patients, une augmentation de l’expression de pVHL172 pourrait être corrélée à une pathologie plus sévère. Ce travail montre l’intérêt de poursuivre l’étude des fonctions de cette protéine pour une meilleure compréhension de son implication dans le cancer du rein et dans la maladie VHL afin d’envisager de nouvelles approches thérapeutiques.

  • Titre traduit

    Study of pVHL₁₇₂, an isoform of the tumor suppressor von Hippel Lindau : involvement in kidney tumorigenesis


  • Résumé

    VHL disease predisposes to the development of multiple and highly vascularized tumors, including central nervous system and retinal haemangioblastomas, phaeochromocytomas and clear cell renal cell carcinomas (ccRCCs). Patients with VHL disease harbor a mutant allele of the VHL gene. This gene is transcribed into two mRNAs by alternative splicing of the exon 2. The mRNA variant #1 composed of 3 exons usually predominates over the mRNA variant #2 lacking exon 2. A decrease of the variant #1/variant #2 ratio was however described in 2 situations: (i) in embryonic tissues, particularly in the kidney, and (ii) in some ccRCCs. These data suggest a potential role for the variant #2 in kidney tumorigenesis. pVHL213 and pVHL160 are the two proteins encoded by the mRNA variant #1 and act as tumor suppressors. At the beginning of this Ph.D. project, the expression of pVHL172 isoform encoded by the mRNA variant #2 remained to be established and its function was unknown. The experiments performed during this Ph.D. shed light on pVHL172 expression in cell lines and in tumor tissues using a newly produced mouse monoclonal antibody recognizing the three human pVHL isoforms. To examine if pVHL172 had a tumor suppressor function, human kidney tumor cell lines stably expressing this isoform were established, characterized and then grafted in mice. pVHL172 not only inhibits tumor formation, but its expression also induces a more aggressive phenotype with a higher sarcomatoid component and a more immature vasculature compared to control tumors (that do not express any pVHL). Moreover, pVHL172 increases the matrix metalloproteases MMP1 and MMP13 expression, partly by the activation of the Smad-dependent TGF-β signalling pathway. Besides, we looked for protein partners of pVHL172 by a differential proteomic analysis and showed that interaction networks obtained with the identified proteins are related to extracellular matrix regulation and protein quality control. To conclude, this work demonstrated that the VHL gene encodes protein isoforms with distinct and even antagonistic functions. The balance of expression of these isoforms is likely to influence kidney tumor progression. For some patients, an increase of pVHL172 expression could be correlated with a more severe pathology. This work shows the importance of further studying this isoform’s functions to better understand its involvement in kidney cancer and in VHL disease, so that new therapeutic approaches could be developed.

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  • Détails : 1 vol. (126 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 90-115

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  • Bibliothèque : Université de Rennes I. Service commun de la documentation. Section santé.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 370050/2016/5/D
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