Rôle de miR-21 dans la progression tumorale et la chimiorésistance des carcinomes rénaux à cellules claires : étude de la boucle de régulation entre miR-21 et PPARα

par Kelly Gaudelot

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

Sous la direction de Michaël Perrais.

Soutenue le 23-06-2017

à Lille 2 , dans le cadre de École doctorale Biologie-Santé (Lille) , en partenariat avec Centre de Recherche Jean-Pierre AUBERT Neurosciences et Cancer (Lille) (laboratoire) et de Centre de recherche Jean-Pierre Aubert-Neurosciences et Cancer (laboratoire) .

Le président du jury était Isabelle Van Seuningen.

Le jury était composé de Gilles Pagès, Christelle Cauffiez, Bernard Mari.

Les rapporteurs étaient Gilles Pagès, Olivier Peyruchaud.


  • Résumé

    Le carcinome rénal à cellules claires (cRCC) est le principal type histologique de carcinome rénal et l'une des tumeurs les plus résistantes à la chimio et à la radiothérapie. L'absence de biomarqueurs pour la détection précoce et pour le suivi des patients est responsable d'un mauvais pronostic. Il est nécessaire d'identifier de nouveaux biomarqueurs et des cibles thérapeutiques pour améliorer la prise en charge des patients. Les microARNs, des petits ARN non codants de 22 nucléotides, qui ont été précédemment montrés comme favorisant l'initiation et la progression tumoral, semblent être de bons candidats. Nous avons focalisé notre étude sur (i) miR-21 qui est le principal oncomiR surexprimé dans le cRCC et (ii) le récepteur nucléaire PPARα (Peroxisome Proliferator Activated Receptor), l'une des cibles de miR-21.D'une part, sur une cohorte de 99 échantillons de cRCC primaires, nous avons montré que l'expression de miR-21 était plus élevée dans les tissus cancéreux que dans les tissus non tumoraux adjacents. In vitro, miR-21 est également surexprimé dans les lignées cellulaires de carcinomes rénaux comparées à la lignée cellulaire épithéliale HK-2 provenant de tubes proximaux humains. De plus, nous avons également montré que la surexpression de miR-21 augmente les propriétés de migration et d'invasion des cellules cancéreuses rénales ainsi que les voies de signalisation prolifératives et anti-apoptotiques, alors que des résultats opposés ont été observés en utilisant une stratégie d'inhibition anti-miR-21. Enfin, nous avons évalué le rôle du miR-21 dans la chimiorésistance du cRCC et montré, en outre, que l'inhibition de miR-21 augmentait significativement la chimiosensibilité au paclitaxel, au 5-fluorouracile, à l'oxaliplatine et au dovitinib, diminuait l'expression des transporteurs à efflux MRP1-6/ABCC1-6 et augmentait l'expression des transporteurs à influx SLC22A1/OCT1, SLC22A2/OCT2 et SLC31A1/CTR1. Ces résultats ont permis la publication d'un article dans Tumor Biology se trouvant en annexe.D'autre part, dans les tissus de patients atteints de cRCC, nous avons montré pour la première fois que la surexpression de miR-21 est en corrélation avec une perte d'expression de PPARα. In vitro, nous avons montré que miR-21 cible le 3'-UTR de PPARα et diminue son expression protéique et que la surexpression de miR-21 diminue l'activité transcriptionnelle de PPARα. En outre, la surexpression et l'activation de PPARα diminuent l'expression de miR-21. En effet, PPARα interagit avec les facteurs de transcription AP-1 et NF-κB et empêche ainsi leur liaison au promoteur de miR-21 diminuant ainsi sa transcription.En conclusion, nous avons montré que (i) miR-21 est un acteur clé de la progression du cancer du rein et joue un rôle important dans la résistance aux chimiothérapies et (ii) qu'il existe une boucle de régulation négative entre miR-21 et PPARα dans le cRCC.

  • Titre traduit

    Role of microRNA-21 on tumor progression and chemoresistance of renal clear cell


  • Résumé

    Renal clear cell carcinoma (cRCC) is the major histological type of renal carcinoma and one of the most chemo- and radio-resistant tumors. The absence of biomarkers for early detection and for monitoring patients is responsible of a poor prognosis. It is necessary to identify new biomarkers and therapeutic targets to improve patient care. MicroRNAs, small noncoding RNAs of 22 nucleotides, which have been previously shown to promote malignant initiation and progression, appear to be good candidates.We focused our study on (i) miR-21 which is the main overexpressed oncomirs in cRCC and (ii) the nuclear receptor PPARα (Peroxisome Proliferator Activated Receptor), one of miR-21 targets.In one hand, by using a cohort of 99 primary cRCC samples, we showed that miR-21 expression in cancer tissues was higher than in adjacent non-tumor tissues. In vitro, miR-21 was also overexpressed in renal carcinoma cell lines compared to HK-2 human proximal tubule epithelial cell line. Moreover, we also showed that miR-21 overexpression increased migratory, invasive, proliferative, and anti-apoptotic signaling pathways whereas opposite results were observed using an anti-miR-21-based silencing strategy. Finally, we assessed the role of miR-21 in mediating cRCC chemoresistance and further showed that miR-21 silencing significantly increased chemosensitivity of paclitaxel, 5-fluorouracil, oxaliplatin and dovitinib, decreased expression of multi-drug resistance genes and increased SLC22A1/OCT1, SLC22A2/OCT2 and SLC31A1/CTR1 platinum influx transporter expression. These results led to the publication of an article in Tumor Biology in annex.In other hand, in cRCC tissue patients, we showed for the first time that miR-21 overexpression correlates with a loss of expression of PPARα. In vitro, we showed that miR-21 targets PPARα 3'-UTR and decreases its protein expression and miR-21 overexpression decreases the transcriptional activity of PPARα. Furthermore, PPARα overexpression and activation decrease miR-21 expression. In fact, PPARα interacts with AP-1 and NF-kappaB transcription factors and thus prevents their binding to the miR-21 promoter thus decreasing its transcription.In conclusion, we have shown that (i) miR-21 is a key actor of renal cancer progression and plays an important role in the resistance to chemotherapeutic drugs and (ii) there is a negative regulatory loop between miR-21 and PPARα in cRCC.


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