Régulation par l'hypoxie de l'expression du gène de mucine membranaire MUC1 dans un modèle cellulaire rénal : implications potentielles de MUC1 en physiopathologie rénale

• Auteur / Autrice : Sébastien Aubert
• Direction : Xavier Leroy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Lille 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Facteur-1 induit par l'hypoxie

Anoxémie

Cancer

Rein

Tumeurs du rein

Mucines

Mucines

Résumé

MUC1 est une O-glycoprotéine hautement glycosylée transmembranaire relativement ubiquitaire. Les précédents travaux réalisés au sein du laboratoire ont montré une surexpression de MUC1 dans les carcinomes à cellules claires du rein (cRCC) qui était corrélée de façon significative avec le grade nucléaire de Fürhman et le stade TNM, deux éléments pronostiques majeurs des cRCC. La principale voie de cancérogenèse rénale est la voie pVHL/HIF, où pVHL contrôle la demi-vie du facteur de transcription HIF (Hypoxia Inducible Factor). En hypoxie ou lorsque VHL est inactivé (80% des cRCC), HIF est stabilisé et peut exercer ses effets transactivateurs sur le promoteur de multiples gènes cibles tels que VEGF, AC9. Notre hypothèse est que MUC1 est régulé en conditions hypoxiques via HIF et que MUC1 jouerait un rôle dans la progression tumorale rénale. A l’aide de différents modèles cellulaires rénaux, nous mettions en évidence une surexpression de MUC1 tant au niveau ARN que protéique en conditions hypoxiques. Cette induction était inhibée soit par technique d’ARN interférence ciblant la sous-unité HIF1α soit à l’aide d’un inhibiteur pharmacologique spécifique de HIF1α, YC-1. Par transfections transitoires, nous montrions une augmentation de l’activation transcriptionnelle de MUC1 en conditions hypoxiques. Par immunoprécipitation de la chromatine et technique de retard sur gel, nous montrions une interaction directe entre HIF1 et le promoteur de MUC1, que nous confirmions par mutagenèse dirigée des éléments cis de HIF1 sur le promoteur de MUC1. On observait en outre, en conditions hypoxiques, une dérégulation de l’expression de MUC1 via les voies PI3K et NF-κB, à l’aide d’inhibiteurs pharmacologiques spécifiques. Dans un modèle d’hypoxie chez le rat, on confirmait in vivo l’induction de MUC1 dans le parenchyme rénal après clampage du pédicule vasculaire. D’autre part, nous observions dans nos modèles cellulaires rénaux que l’hypoxie induisait l’acquisition de propriétés migratoires et invasives. En invalidant de façon permanente l’expression de MUC1 par technique de shRNA, nous 13 observions une perte des propriétés d’invasion et de migration. Ces données font état que i) MUC1 est un gène cible de HIF1 ii) la régulation de MUC1 en hypoxie s’effectue également via les voies PI3K et NFκB iii) MUC1 pourrait jouer un rôle dans la progression tumorale rénale. Au cours de ces travaux, nous observions que l’hypoxie prolongée était responsable d’un processus de transition épithélium mésenchyme (TEM) où les cellules rénales changeaient de morphologie, perdaient certaines de leurs caractéristiques épithéliales et acquerraient des marqueurs mésenchymateux ainsi que des propriétés invasives. De façon surprenante, MUC1, considérée comme un marqueur épithélial, présentait une expression augmentée au cours de ce processus. Ces résultats préliminaires nous font suggérer que MUC1 pourrait jouer un rôle au cours de la TEM et plus particulièrement dans les processus de régénération/réparation rénale mais aussi dans la progression tumorale, qui est apparenté de plus en plus à une TEM dans la littérature.