Revue Récepteurs de l’acide rétinoïque et pathologies Gilles Despouy, Diane Darsin, Christine Chomienne LBCH-Inserm UF 718, IUH-IFR105, hôpital Saint-Louis, 1 avenue Claude Vellefaux, 75010 Paris <[email protected]> Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 25/05/2017. Les recherches sur les rétinoïdes n’ont débuté que depuis une dizaine d’années. L’acide rétinoïque (AR), métabolite actif de la vitamine A, possède un rôle central dans les processus de développement. Il est un puissant modulateur de la prolifération et de la différenciation de nombreux tissus. Les carences en rétinol, rétinoïde naturel, ont été observées dès 1925. Son rôle dans le contrôle de la prolifération et/ou la différenciation des tissus malins (tératocarcinomes, neuroblastomes, cancers mammaires, prostatiques, pulmonaires, rénaux, et leucémiques) a permis d’initier de nombreux protocoles thérapeutiques en hémato-oncologie. Le plus efficace reste, à l’heure actuelle, le traitement des leucémies aiguës promyélocytaires. Mots clés : rétinoïde, vitamine A, différenciation, thérapeutique ciblée L es recherches sur les rétinoïdes n’ont débuté que depuis une dizaine d’années. L’acide rétinoïque (AR), métabolite actif de la vitamine A, possède un rôle central dans les processus de développement. Il est un puissant modulateur de la prolifération et de la différenciation de nombreux tissus. Les carences en rétinol, rétinoïde naturel ont été observées dès 1925 [1]. Son rôle dans le contrôle de la prolifération et/ou la différenciation des tissus malins (tératocarcinomes, neuroblastomes, cancers mammaires, prostatiques, pulmonaires, rénaux, et leucémiques) a permis d’initier de nombreux protocoles thérapeutiques en hémato-oncologie. Le plus efficace reste, à l’heure actuelle, le traitement des leucémies aiguës promyélocytaires. Mécanisme d’action des rétinoïdes Tirés à part : C. Chomienne Les rétinoïdes Le groupe des rétinoïdes naturels constitué par le rétinol, le rétinal et leurs isomères acides tout-trans- rétinoïque et 13-cis-rétinoïque s’est considérablement agrandi depuis la création du terme « rétinoïdes ». Actuellement, il existe plusieurs milliers de molécules de rétinoïdes classées en trois catégories : les rétinoïdes naturels, les rétinoïdes aromatiques et les aroténoïdes. La première catégorie comporte les métabolites acides naturels du rétinol, en particulier l’acide tout-trans-rétinoïque (ATRA) ou « TrétinoïneDCI » (Vesanoid®), l’acide 13-cis-rétinoïque (13cis-RA) ou « IsotrétinoïneDCI » (Roaccutane®) et l’acide 9-cis-rétinoïque (9cis-RA). Les deux autres catégories sont constituées par les rétinoïdes synthétiques, modifiés chimiquement pour avoir une affinité pour un récepteur ou une fonction cellulaire spécifique. Le métabolisme des rétinoïdes naturels commence au rétinol. Celui-ci n’est pas synthétisé par l’organisme, et doit être apporté sous deux formes par l’alimentation : le b-carotène d’origine végétale, et les esters du rétinol d’origine animale. Le rétinol pénètre dans les cellules cibles, où il est oxydé en rétinal grâce à une alcool déshydrogénase (NAD+ oxydo- mt médecine de la reproduction, vol. 7, n° 2, mars-avril 2005 119 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 25/05/2017. Revue 120 réductase). Le rétinal est ensuite oxydé de façon irréversible en acide tout-trans-rétinoïque grâce à une rétinal déhydrogénase (RALDH). L’ATRA donnera ensuite naissance, grâce à l’intervention d’une isomérase, aux autres acides rétinoïques naturels : 9-cis-RA, 11-cis-RA et 13cis-RA et aux métabolites 4-oxo (figure 1) sous l’action des enzymes oxydatives du cytochrome P-450 du réticulum endoplasmique [2]. Les techniques d’extraction et de chromatographie permettent actuellement de mieux caractériser des métabolites spécifiques de tissus. Les effets biologiques des rétinoïdes passent par leur liaison à des protéines cellulaires spécifiques, et font intervenir principalement deux familles de protéines : les protéines CRABP (CRABPI et CRABPII) et les récepteurs nucléaires, RAR et RXR. Les protéines CRABP et les récepteurs nucléaires de l’AR Les CRABP I et II (pour Cellular Retinoic Acid Binding Proteins) sont deux protéines de petit poids moléculaire (15 kDa) présentant 75 % d’homologie. Elles possèdent des spécificités distinctes vis-à-vis de leurs ligands (l’AR tout-trans et l’AR 9-cis) puisque l’affinité de la CRABPII pour l’AR serait environ trois fois moins grande que celle de la CRABPI. Leurs fonctions communes sont de solubiliser, protéger contre les réactions d’oxydoréduction indépendantes du métabolisme des rétinoïdes, et transporter leurs ligands endogènes respectifs. Les CRABP moduleraient ainsi la voie de signalisation de l’AR en le séquestrant ou en intervenant sur son catabolisme par son transport vers le réticulum endoplasmique et le cytochrome P450 associé, ce qui permettrait de contrôler la concentration d’AR libre, et donc l’activation des récepteurs nucléaires. Ces protéines de liaison aux rétinoïdes n’avaient, jusqu’à très récemment, pas été impliquées dans l’induction d’événements nucléaires, mais nous avons démontré que la protéine CRABPII est retrouvée dans le noyau associé aux récepteurs nucléaires et qu’elle agit comme une nouvelle classe de coactivateur, liant une hormone [3]. La plupart des effets biologiques de l’AR sont relayés par deux familles de récepteurs nucléaires, les RAR (retinoic acid receptor) dont les ligands sont l’AR tout-trans et 9-cis, et les RXR (retinoid X receptor) qui ne lient que l’AR 9-cis. RAR et RXR appartiennent tous deux à la superfamille des récepteurs des stéroïdes/rétinoïdes/hormones thyroïdiennes et de la vitamine D3 [4]. L’unité fonctionnelle correspond à l’hétérodimère RXR-RAR qui se fixe sur une séquence déterminée de la région promotrice des gènes cibles, appelé élément de réponse de l’acide rétinoïque (ou RARE pour retinoic acid response element), constitué d’un motif consensus directement répété et espacé de cinq nucléotides (séquence DR5). Les deux familles de récepteurs, RAR et RXR, contiennent chacun trois membres, a, b, et c, codés par des gènes différents, et H3C 2 17 16 1 3 5 4 CH 19 3 CH3 6 7 8 9 10 20 12 11 CH3 13 14 CH2OH 15 18 CH3 Rétinol (vitamine A) H3C CH3 CH3 CH3 COOH CH3 Acide tout-trans-rétinoïque (ATRA) H3C CH3 CH3 CH3 COOH CH3 Acide 13-cis-rétinoïque (13-cis-RA) H3C CH3 CH3 CH3 H3C COOH Acide 9-cis-rétinoïque (9-cis-RA) Figure 1. Structure du rétinol et des principaux rétinoïdes naturels. mt médecine de la reproduction, vol. 7, n° 2, mars-avril 2005 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 25/05/2017. générant de nombreuses isoformes permettant ainsi de nombreuses combinaisons de cette unité fonctionnelle, ce qui est probablement en partie à l’origine de la diversité des effets biologiques des AR dans l’organisme. En effet, les différents récepteurs ont une expression différentielle en fonction des tissus et organes. Dans un état répressif caractérisé par l’absence de ligand ou la présence de certains antagonistes, les récepteurs nucléaires RXR-RAR fixés sur leur élément de réponse recrutent les corépresseurs (N-CoR et SMRT). Ces corépresseurs sont associés dans la majorité des cas à la protéine Sin3, qui à son tour est fixée à des protéines HDACs dans un contexte de complexe multiprotéique [5]. Les protéines HDACs dans ces complexes répresseurs, sont supposées provoquer la condensation de la chromatine par la désacétylation des histones et par conséquent empêcher l’assemblage de la machinerie d’initiation de la transcription au niveau des régions promotrices [6]. La fixation du ligand induit des changements de conformation des récepteurs nucléaires et la dissociation du complexe corépresseur. La CRABPII facilite la fixation du ligand sur les récepteurs nucléaires (RAR ou RXR) et augmente la transcription des gènes cible de l’acide rétinoïque en maintenant l’AR dans la poche du récepteur fixé sur l’ADN [3] par l’intermédiaire de structures clefs de l’entrée de la poche de fixation du ligand de la CRABPII et de RAR ou de RXR [7]. Ces interactions au sein du RANC (retinoic acid nuclear complex) sont stabilisées par la protéine Cyclin D3 [8]. Ces modifications structurelles induites par la fixation du ligand sur les récepteurs créent des nouvelles surfaces permettant le recrutement de coactivateurs. Les coactiva- teurs sont associés à des complexes multiprotéiques intervenant dans la modification de la structure de la chromatine. Ce remodelage de la chromatine se fait, soit à travers l’activité histone acétyl transférase (HAT) des protéines de la famille SRC/p160, GCN5/pCAF et CBP/p300, soit par l’activité histone méthyle transférase de la protéine CARM1, soit par une activité de remodelage de la chromatine dépendant de l’ATP du complexe SWI/SNF. Ces modifications de la chromatine ont pour but de rendre transcriptionnellement permissive la région promotrice. Les liaisons entre la machinerie transcriptionnelle et les récepteurs nucléaires se font par l’intermédiaire des domaines d’interaction protéine-protéine de CBP/p300 et principalement du complexe médiateur SMCC dans le but de recruter l’ARN polymérase II et ses facteurs associés TFII au niveau de la région promotrice. Ces facteurs agissent de façon séquentielle et/ou combinatoire pour réorganiser la structure de la chromatine et recruter les facteurs de base de la machinerie transcriptionnelle et l’ARN polymérase II. Anomalies des récepteurs de l’acide rétinoïque et pathologies Fonctions des différentes isoformes de RAR et de RXR : modèles animaux L’invalidation des gènes de chacun des membres des RARs et des RXRs a été effectuée chez la souris [9]. De plus, les invalidations spécifiques de chacune des isoformes de ces gènes ainsi que le croisement des souris obtenues ont été effectués. Le tableau 1 résume briève- Tableau 1. Caractéristiques phénotypiques des souris invalidées pour un type de RAR ou de RXR. Les phénotypes en italique sont caractéristiques du syndrome de déficience en vitamine A Souris invalidée RAR RARa-/- RARb-/- RARc-/- RXR RXRa-/- RXRb-/- RXRc-/- Phénotype Diminution de viabilité, déficience de la croissance et stérilité des mâles (anomalies de la spermatogenèse) Malformations congénitales variées (cervicales, doigts) Anomalies des effets exogènes des rétinoïdes dans les cellules myéloïdes Défauts de la locomotion (détérioration de la voie de signalisation de la dopamine) Détérioration des fonctions cognitives Anomalies des corps vitreux des yeux (RARb2-/-) Phénotype proche de celui observé chez les souris RARa-/Diminution de viabilité, déficience de la croissance, et stérilité des mâles Anomalies dans la prostate et des vésicules séminales Anomalies congénitales Résistance aux effets tératogènes de l’acide rétinoïque Létalité durant l’embryogenèse (défauts cardiaques et placentaires) Anomalies oculaires Anomalies dans le développement de la peau (renouvellement du poil) 50 % de létalité embryonnaire Stérilité des mâles (défauts testiculaires et spermatogenèse anormale) Défauts de la locomotion (détérioration de la voie de signalisation de la dopamine) Résistance aux effets de l’hormone thyroïdienne mt médecine de la reproduction, vol. 7, n° 2, mars-avril 2005 121 Revue Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 25/05/2017. ment les phénotypes des souris invalidées pour un seul type de RAR ou de RXR. Chez ces souris, l’ensemble des isoformes connues générées par le locus d’un type de RAR ou de RXR a été inactivé. La spécificité des malformations observées après inactivation d’un seul type donné de RAR est en faveur d’un rôle spécifique de chacun d’entre eux dans la voie de signalisation de l’AR. Cependant, étant donné que les malformations observées ne représentent pas la totalité des anomalies décrites dans le syndrome de déficience fœtale en vitamine A, il peut être suggéré l’existence d’une redondance entre ces récepteurs. 122 Les pathologies impliquant RAR et RXR La comparaison de l’expression des récepteurs aux rétinoïdes dans le tissu normal et le tissu tumoral a fourni d’importantes informations quant à leur rôle dans le développement des cancers et dans la réponse des tissus aux rétinoïdes. Les pathologies associées aux récepteurs RAR Les anomalies des récepteurs RAR sont essentiellement décelées dans les cancers ou états précancéreux. Ces anomalies aboutissent toutes à des pertes de fonction de ces récepteurs, dans la différenciation et la survie des cellules. La réinduction de l’expression du récepteur déficient peut aboutir à la reprise du processus de différenciation, à l’arrêt de prolifération et à l’induction de mort cellulaire. * L’implication la plus directe des RARs dans une pathologie humaine est son rôle dans la leucémie aiguë promyélocytaire (LAM3 selon la classification FAB). RARa est exprimée dans la cellule souche myéloïde et permet, en présence de concentrations physiologiques d’AR, de participer à la différenciation granulocytaire et ce spécifiquement au passage du stade myéloblaste au promyélocyte. La LAM3 est associée à une translocation réciproque acquise impliquant systématiquement le gène RARa sur le chromosome 17 et, dans la majorité des cas, le gène PML (ProMyelocytic Leukemia) localisé sur le chromosome 15 [10, 11]. Dans des cas plus rares de LAM3, le gène RARa peut être fusionné à quatre autres gènes : PLZF (Promyelocytic Leukemia Zinc Finger) situé en 11q23, NPM (NucleoPhosMin) situé en 5q31, NuMA (Nuclear Mitotic Apparatus) situé en 11q23 et STAT5b (Signal Transducer and Activator of Transcription 5b) situé en 17q11 [12]. Toutes ces anomalies du gène codant pour RARa aboutissent à un blocage au stade de promyélocyte, caractéristique phénotypique de ces leucémies. L’ensemble des translocations dans les LAM3 est réciproque et génère des protéines de fusion X/RARa et RARa/X (X correspond aux différents gènes partenaires de RARa). Ces dernières sont peu abondantes mais cependant impliquées dans la leucémogenèse et le pronostic de la maladie [13]. Les recherches de ces dix dernières années ont montré que les protéines de fusion X/RARa exercent une inhibition dominante négative des voies de régulation transcriptionnelle contrôlées par RARa et par son partenaire de fusion tels que PML ou PLZF [12]. Toutes les protéines de fusion X/RARa conservent des séquences identiques de RARa comprenant les domaines de fixation au ligand et à l’ADN. Ces protéines de fusion X/RARa ont une affinité pour l’AR comparable à celle de RARa et peuvent fixer un élément de réponse de type RARE sous forme d’homodimère ou sous forme d’un complexe multimérique contenant les RXRs [pour revue 14]. A des concentrations physiologiques d’AR (10-9 à 10-8M), l’expression de PML/RARa et de PLZF/RARa bloque l’activation transcriptionnelle par l’AR de gènes rapporteurs et ainsi la différenciation de lignées cellulaires myéloïdes leucémiques. Par contre, des doses élevées d’AR (10-7 à 10-6 M) activent la transcription des gènes et la différenciation cellulaire induite par PML/RARa mais non par PLZF/RARa [pour revue 12, 14]. La compréhension de leurs mécanismes d’action a amené de nombreuses équipes à étudier les possibles aberrations d’interaction des protéines de fusion X/RARa avec les cofacteurs. Ainsi, les deux protéines PML/RARa et PLZF/RARa interagissent fortement avec les corépresseurs N-CoR et SMRT et recrutent les protéines HDAC en l’absence de ligand et même en présence de doses physiologiques d’AR. Alors que des doses pharmacologiques d’AR induisent la dissociation des corépresseurs fixés sur PML/RARa, elles n’ont qu’un très faible effet sur la dissociation de ceux fixés sur le récepteur PLZF/RARa. Ces sensibilités spécifiques aux doses élevées d’AR peuvent être attribuées aux différentes affinités d’interaction des protéines partenaires PML et PLZF avec les corépresseurs/HDACs. En effet, le recrutement des complexes HDAC semble crucial dans la fonction oncogénique des X/RARa puisque des inhibiteurs des HDACs en combinaison avec l’AR peuvent lever l’activité répressive des X/RARa et déclencher la différenciation terminale des cellules de LAM3 résistantes à l’AR [12, 14]. Ces affinités d’interaction différentes avec les corépresseurs fournissent une explication moléculaire à la résistance clinique à des doses pharmacologiques d’AR des patients atteints de LAM3 avec la t (11; 17) [15]. En effet, la combinaison d’inhibiteurs des HDACS et d’AR a permis des rémissions cliniques chez des patients atteints d’une LAM3 exprimant aussi bien PML/RARa que PLZF/RARa [16]. PML/RARa et PLZF/RARa sont associées à de multiples complexes corépresseurs sous des concentrations physiologiques d’AR. L’augmentation locale de la concentration de corépresseurs au niveau des gènes cibles de l’AR entraînerait une répression transcriptionnelle et un blocage de la différenciation promyélocytaire. Des doses pharmacologiques d’AR déclencheraient la dissociation des complexes corépresseurs fixés sur PML/RARa mais pas de ceux fixés sur PLZF/RARa [17]. Dans le cas de PML/RARa, cela conduirait à l’activation des gènes, dont le gène RARa [18], à la différenciation des cellules leucé- mt médecine de la reproduction, vol. 7, n° 2, mars-avril 2005 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 25/05/2017. miques et à la rémission clinique. Contrairement aux autres types de LAM, les patients atteints de LAM3 répondent à un traitement à l’AR à des concentrations pharmacologiques. Des études cliniques ont montré que la rémission était due à une différenciation des blastes leucémiques [19, 20]. La sensibilité de la LAM3 à l’acide rétinoïque tout-trans (ATRA) a constitué le premier exemple d’une thérapeutique basée sur la différenciation cellulaire. L’association de l’ATRA à des inhibiteurs des HDACs ou à d’autres agents différenciateurs ou apoptotiques (GCSF ou AS203) offre des nouvelles voies thérapeutiques efficaces, notamment dans les leucémies PLZF-RAR [21, 12]. * Le gène codant pour le récepteur RARb est impliqué dans d’autres cancers, les anomalies géniques sont essentiellement des inhibitions d’expression ou des délétions. La répression de RARb a été retrouvée dans de nombreux types de cancers (Xu et al 1997). En effet, RARb pourrait agir comme un suppresseur de tumeur. La répression de RARb implique des mécanismes induits par la méthylation de l’ADN [23]. Le récepteur RARb est celui pour lequel des altérations ont été fréquemment mises en évidence. La perte de l’expression de ce récepteur a été montrée dans de nombreuses tumeurs solides par Northern blot et par hybridation in situ. Schmultzer et al. mettent en évidence sa faible expression dans les lignées de cancer folliculaire de la thyroïde, alors qu’il est fortement exprimé dans le tissu thyroïdien normal [24]. L’expression du RARb est supprimée chez de nombreuses patientes atteintes de cancer du sein [22]. D’autres études ont montré que, dans plusieurs lignées dérivées de carcinome éphithélial, le niveau d’expression du mRNA de RARb2 l’une des quatre isoformes de ce récepteur, est diminuée ou indétectable [25]. De la même façon, une diminution significative, par rapport au tissu normal, se rencontre dans les cancers de la tête et du cou [26]. Ces résultats évoquent que la décroissance de l’expression de ce récepteur est associée aux lésions dysplasiques et peut être associée au développement de carcinomes de la tête et du cou. Lotan et al. notent aussi ces résultats [27] et mettent ainsi en évidence que la diminution de l’expression du transcrit RARb se produit au stade précoce de la carcinogenèse de ce type de cancer. Cette diminution d’expression est également relevée dans des cancers du poumon non à petites cellules. Ce récepteur est alors aussi impliqué dans la tumorigenèse de ces cancers du poumon. Cette constatation est appuyée d’une part par les travaux de Houle [28] qui mettent en évidence une tumorigénicité moindre lorsque des souris SCID sont transfectées avec le RARb et, d’autre part, l’apparition de cancer pulmonaire chez des souris transgéniques exprimant un anti RARb2 [29]. La diminution de l’expression de ce récepteur est aussi repéré dans des cancers de l’œsophage [30] et de la prostate [31]. Les mécanismes impliqués dans cette diminution de l’expression de RARb sont encore mal connus. Des réarrangements et des altérations dans la région codante du gène ont été trouvés dans des lignées de cancer pulmonaire [32]. La réinduction de l’expression de RARb par le 13cis-AR prouve cependant qu’un des 2 allèles n’est pas altéré [27]. D’autres mécanismes sont également avancés, tels que la suppression de l’expression du gène, à la suite soit de la sur-expression d’un autre récepteur qui diminuerait celle de RARb, comme il l’a été montré dans des cellules épithéliales [33], ou soit par l’expression de dominant négatif RAR ou RXR qui antagoniserait le RARE de RARb [34]. De plus, la transcription du gène étant dépendante de corépresseurs et de coactivateurs, des modifications à leurs niveaux ont également été évoquées, comme la perte du EA1-like factor, nécessaire à l’activation de la transcription du gène, par son interaction avec d’autres cofacteurs liant le site de fixation à l’AMPc, dans le promoteur de RARb [35]. Les niveaux d’expression et les interactions entre nur77 et COUP-TF, deux récepteurs orphelins, sont des déterminants importants dans l’expression de RARb et dans son induction par l’ATRA dans des cellules de cancers pulmonaires. En effet, COUP-TF en réprimant l’activité basale de transactivation des RAREs, sensibilise les cellules à l’ATRA, alors que des cellules exprimant nur77 sont résistantes à ce rétinoïde [36]. La méthylation du DNA, événement épigénétique fréquent, fait partie des mécanismes rendant silencieux les gènes suppresseurs de tumeurs dans les cancers [37]. Plusieurs études ont montré la méthylation du gène codant pour RARb dans des lignées des tumeurs primaires et de cancer du sein [38] et le traitement de ces lignées par un agent déméthylant ou en présence de l’ATRA restaure l’expression de RARb [38]. De plus, la désacétylation de l’histone H3 sur le promoteur de RARb corrèle avec le caractère réfractaire à l’AR des lignées de cancer du poumon. En effet, dans leur étude, Suh et al. montrent que l’AR augmente l’acétylation des histones H3 et H4 au niveau du promoteur RARb2 dans ces lignées sensibles à l’AR. En revanche, dans des lignées résistantes, l’AR induit uniquement l’acétylation de l’histone H4, suggérant ainsi que la perte de l’acétylation de l’histone H3 est impliquée dans le phénomène de résistance à l’AR [39]. La combinaison de l’AR avec d’autres agents thérapeutiques, comme des inhibiteurs de la méthylation ou des histones désacétylases, permettrait ainsi de traiter les tumeurs résistantes à l’AR. L’induction du RARb par l’AR est également corrélée à une inhibition de la prolifération et à un effet apoptotique dans des lignées de cancer du poumon [40] et du sein [41]. De plus, la transfection de RARb dans des lignées de cancer de la tête et du cou, résistantes aux rétinoïdes entraîne un arrêt de la croissance via une induction de l’apoptose [42]. Dans la thyroide, l’étude d’Haugen et al. montre qu’une inhibition de la prolifération par le 9cis-AR mt médecine de la reproduction, vol. 7, n° 2, mars-avril 2005 123 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 25/05/2017. Revue 124 est observée dans les lignées de cancers papillaires, mais uniquement lorsque celles-ci expriment à l’état basal non seulement RARb, mais aussi un autre récepteur, le RXRc [43]. Enfin, l’expression de ce récepteur peut dépendre de la concentration cellulaire en rétinoïde puisque son promoteur contient une région DR5 inductible. En effet, son expression est diminuée dans des organes déficients en vitamine A, et augmente avec des rétinoïdes [44]. Ces résultats soulignent la diminution du récepteur à des stades précoces de la tumorigenèse dans différents cancers. L’expression de RARb pourrait ainsi être utilisée en tant que marqueur biologique de la carcinogenèse et marqueur prédictif d’une réponse thérapeutique, puisque son induction lors de traitements par des rétinoïdes est associée à une réponse clinique, notamment dans des cancers du rein [45], et chez des fumeurs [22]. En effet, une augmentation significative de l’expression de RARb a été plusieurs fois mise en évidence dans l’épithélium bronchique de fumeurs, avant et après traitement par 13cis-AR. Les pathologies associées aux récepteurs RXR Du fait de son hétérodimérisation avec de nombreux autres récepteurs nucléaires, le récepteur RXR pourrait être impliqué dans une grande variété de pathologies. Dans ce contexte, des ligands synthétiques de RXR ont été développés pour le traitement de plusieurs pathologies comme le psoriasis, l’acné, les cancers et pour certaines pathologies métaboliques comme l’obésité et le diabète [pour revue 46]. De plus, le réxinoïde (ligand synthétique de RXR) réduirait la résistance à l’insuline chez les souris diabétiques et obèses [47]. Par ailleurs, le réxinoïde aurait un effet sur la différenciation terminale des cellules humaines de lipocarcinome qui est également induite par le ligand de PPAR [48]. L’observation des souris RXRb-/montre un défaut dans la voie de signalisation de la dopamine suggérant un rôle potentiel de ces récepteurs dans la maladie de Parkinson et la schizophrénie [49]. Actuellement, un nouvel analogue semble être prometteur dans le traitement des tumeurs solides : le bexarotène (Targretin®), analogue RXR. Une étude de phase I montre 2 réponses sur 9 cas de patients atteints de lymphome cutané et une stabilisation dans un cas de cancer bronchique non à petites cellules et dans un carcinome épidermoïde de la tête et du cou. Une étude de phase II/III dans les lymphomes T cutanés semble donner des résultats satisfaisants (entre 54 et 71 % de réponse selon la posologie testée) [50]. En conclusion, les anomalies des récepteurs des rétinoïdes aboutissent le plus souvent à des pathologies malignes ou prémalignes, liées probablement au rôle capital des rétinoïdes et de ces récepteurs dans la différenciation, la prolifération et la mort cellulaire. L’absence complète ou l’altération de la voie du rétinoïde dans une cellule altère ce contrôle cellulaire et participe aux événements oncogéniques. Le fait que les rétinoïdes contrôlent euxmêmes la synthèse de leur propre gène offre des potentialités thérapeutiques où la réinduction du gène codant pour le récepteur spécifique du tissu peut permettre de rétablir la différenciation et le contrôle de la différenciation et de la vie cellulaire. Le décryptage des différentes voies de signalisation de l’AR au sein des différents tissus, ainsi que la synthèse de rétinoïdes spécifiques de ces voies d’action devraient permettre de mieux cibler les cancers susceptibles de répondre aux rétinoïdes. Références 1. Wolbach SB, Howe PR. Tissues changes following deprivation of fat soluble A vitamin. J Exp Med 1925 ; 42 : 753-77. 2. Napoli JL, Posch KC, Fiorella PD. Roles of cellular retinol-binding protein and cellular retinoic acid-binding protein in the metabolic chaneling of retinoids. In : Livrea MA, Packer L, eds. Retinoids : progress in research and clinical applications. New York : Marcel Dekker, 1993 : 29-48. 3. Delva L, Bastie JN, Rochette-Egly C, et al. Physical and functional interactions between the Cellular Retinoic Acid Binding Protein II and the Retinoic Acid-dependent Nuclear Complex. Mol Cell Biol 1999 ; 19 : 7158-67. 4. Mangelsdorf DJ, Umesono K, Kliewer SA, et al. A direct repeat in the cellular retinol-binding protein type II gene confers differential regulation by RXR and RAR. Cell 1991 ; 66 : 555-61. 5. Xu L, Glass CG, Rosenfeld MG. Coactivator and corepressors complexes in nuclear receptor function. Curr Opin Gene Dev 1999 ; 9 : 140-7. 6. Beato MP, Herrlich P, Scutz G. Steroid hormone receptors : many actors in search of a plot. Cell 1995 ; 83 : 851-7. 7. Bastie JN, Despouy G, Balitrand N, Rochette-Egly C, Chomienne C, Delva L. The novel coactivator CRABPII binds to RARalpha and RXRalpha in vivo via two nuclear receptor interacting domains and does nor require the AF-2 core. FEBS letter 2001 ; 507 : 67-73. 8. Despouy G, Bastie JN, Deshaies S, et al. Cyclin D3 is a cofactor of retinoic acid receptors modulating their activity in the presence of cellular retinoic acid-binding protein II. J Biol Chem 2003 ; 278 : 6355-62. 9. Kastner P, Mark P, Chambon P. Non steroid nuclear receptor : what are genetic studies telling us about their role in real life. Cell 1995 ; 83 : 859-69. 10. De The H, Lavau C, Marchio A, Chomienne C, Degos L, Dejean A. The PML-RAR alpha fusion mRNA generated by the t(15 ;17) translocation in acute promyelocytic leukemia encodes a functionally altered RAR. Cell 1991 ; 66 : 675. 11. Chomienne C, Ballerini P, Balitrand N, et al. The retinoic acid receptor alpha gene is rearranged in retinoic acid-sensitive promyelocytic leukemias. Leukemia 1990 ; 4 : 802-7. 12. Pandolfi PP. In vivo analysis of the molecular genetics of acute promyelocytic leukaemia. Oncogene 2001 ; 20 : 5726-35. 13. Pollock JL, Westervel P, Kurichety AK, Pelicci PG, Grisalo JL, Ley TJ. A bcr3 isoform of RAR alpha-PML potentiates the development of the PML-RARa-driven acute promyelocytic leukaemia. Proc Natl Acad Sc USA 1999 ; 96 : 15103-8. mt médecine de la reproduction, vol. 7, n° 2, mars-avril 2005 14. Lin RJ, Strensdorf JT, Tini M, Evans RM. Transcriptional regulation in acute promyelocytic leukaemia. Oncogene 2001 ; 20 : 720415. 33. Blanco JC, Dey A, Leid M, et al. Inhibition of ligand induced promoter occupancy in vivo by a dominant negative RXR. Genes Cells 1996 ; 1 : 209-21. 15. Licht JD, Chomienne C, Goy A, et al. Clinical and molecular characterization of a rare syndrome of acute promyelocytic leukemia associated with translocation (11 ;17). Blood 1995 ; 85 : 1083-94. 34. Kruyt FA, Folkers GE, Walhout AJ, van der Leede BJ, van der Saag PT. E1A functions as a coactivator of retinoic acid-dependent retinoic acid receptor-beta 2 promoter activation. Mol Endocrinol 1993 ; 7 : 604-15. 16. Petti MC, Fazi F, Gentile M, et al. Complete remission through blast cell differentiation in PLZF/RARalpha-positive acute promyelocytic leukemia : in vitro and in vivo studies. Blood 2002 ; 100 : 1065-7. Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 25/05/2017. 17. Shao W, Rosenauer A, Mann K, et al. Ligand inducible interaction of the DRIP/TRAP cocativator complex with retinoid receptors in retinoic acid -sensitive and- resistant acute promyelocytic leukaemia cells. Blood 2000 ; 96 : 2233-9. 35. Wu Q, Li Y, Liu R, et al. Modulation of retinoic acid sensitivity in lung cancer cells through dynamic balance of orphan receptors nur77 and COUP-TF and their heterodimerization. EMBO J 1997 ; 16 : 1656-69. 36. Rountree MR, Bachman KE, Herman JG, Baylin SB. DNA methylation, chromatin inheritance, and cancer. Oncogene 2001 ; 20 : 3156-65. 18. Chomienne C, Balitrand N, Ballerini P, et al. All-trans retinoic acid modulates the retinoic acid receptor alpha in promyelocytic cells. J Clin Invest 1991 ; 88 : 2150-4. 37. Widschwendter M, Berger J, Hermann M, et al. Methylation and silencing of the retinoic acid receptor-beta2 gene in breast cancer. J Natl Cancer Inst 2000 ; 92 : 826-32. 19. Castaigne S, Chomienne C, Daniel MT, Berger R, Fenaux P, Degos L. All-trans retinoic acid as a differentiating therapy for acute promyelocytic leukemias. I. Clinical results. Blood 1990 ; 76 : 170410. 38. Swisshelm K, Ryan K, Lee X, Tsou HC, Peacocke M, Sager R. Down-regulation of retinoic acid receptor beta in mammary carcinoma cell linesand its up-regulation in senescing normal mammary epithelial cells. Cell Growth Differ 1994 ; 5 : 133-41. 20. Chomienne C, Ballerini P, Balitrand N, et al. All trans retinoic acid in promyelocytic leukemias. II. In vitro studies structure function relationship. Blood 1990 ; 76 : 1710-5. 39. Li Y, Dawson MI, Agadir A, et al. Regulation of RAR beta expression by RAR- and RXR-selective retinoids in humanlung cancer cell lines : effect on growth inhibition and apoptosis induction. Int J Cancer 1998 ; 75 : 88-95. 21. Lowenberg B, Griffin JD, Tallman MS. Acute myeloid leukemia and acute promyelocytic leukemia. Hematology 2003 ; 1 : 82-101. 22. Xu WH, Chen K, Du H, et al. A transcriptional switch mediated by cofactor methylation. Science 2001; 294 : 2507-11. 23. Kwong J, Lo KW, To KF, Teo PM, Johnson PJ, Huang DP. Promoter hypermethylation of multiple genes in nasopharyngeal carcinoma. Clin Cancer Res 2002 ; 8 : 131-7. 24. Schmutzler C, Brtko J, Winzer R, et al. Functional retinoid and thyroid hormone receptors in human thyroid-carcinoma cell lines and tissues. Int J Cancer 1998 ; 76 : 368-76. 25. Nervi C, Vollberg TM, George MD, Zelent A, Chambon P, Jetten AM. Expression of nuclear retinoic acid receptors in normal tracheobronchial cells and in lung carcinoma cells. Exp Cell Res 1991 ; 195 : 163-70. 26. Xu XC, Ro JY, Lee JS, et al. Suppression of retinoic acid receptorbeta in premalignant oral lesions and its up-regulation by isotretinoin. N Engl J Med 1995 ; 332 : 1405-10. 40. Liu Y, Lee MO, Wang HG, et al. Retinoic acid receptor beta mediates the growth-inhibitory effect of retinoicacid by promoting apoptosis in human breast cancer cells. Mol Cell Biol 1996 ; 16 : 1138-49. 41. Hayashi K, Yokozaki H, Naka K, Yasui W, Lotan R, Tahara E. Overexpression of retinoic acid receptor beta induces growth arrest andapoptosis in oral cancer cell lines. Jpn J Cancer Res 2001 ; 92 : 42-50. 42. Haugen BR, Larson LL, Pugazhenthi U, et al. Retinoic acid and retinoid X receptors are differentially expressed in thyroid cancer and thyroid carcinoma cell lines and predict response to treatment with retinoids. J Clin Endocrinol Metab 2004 ; 89 : 272-80. 43. Verma AK, Shoemaker A, Simsiman R, Denning M, Zachman RD. Expression of retinoic acid nuclear receptors and tissue transglutaminase isaltered in various tissues of rats fed a vitamin A-deficient diet. J Nutr 1992 ; 122 : 2144-52. 27. Houle B, Rochette-Egly C, Bradley WE. Tumor-suppressive effect of the retinoic acid receptor beta in human epidermoid lung cancer cells. Proc Natl Acad Sci USA 1993 ; 90 : 985-9. 44. Berg WJ, Nanus DM, Leung A, et al. Up-regulation of retinoic acid receptor beta expression in renal cancers invivo correlates with response to 13-cis-retinoic acid and interferon-alpha-2a. Clin Cancer Res 1999 ; 5 : 1671. 28. Berard J, Laboune F, Mukuna M, Masse S, Kothary R, Bradley WE. Lung tumors in mice expressing an antisense RARbeta2 transgene. FASEB J 1996 ; 10 : 1091-7. 45. Thacher S, Vasudevan J. Chandraratna. Therapeutic applications for ligands of retinoic receptors. Curr Pharm Des 2000 ; 6 : 25-58. 29. Qiu H, Zhang W, El-Naggar AK, et al. Loss of retinoic acid receptor-beta expression is an early event during esophageal carcinogenesis. Am J Pathol 1999 ; 155 : 1519-23. 46. Muherkerjee RP, Davies DL, Crombie ED, et al. Sensitization of diabetic and obese mice to insulin by retinoid X receptor agonist. Nature 1997 ; 386 : 407-10. 30. Lotan Y, Xu XC, Shalev M, et al. Differential expression of nuclear retinoid receptors in normal and malignant prostates. J Clin Oncol 2000 ; 18 : 116-21. 47. Tontonoz PR, Graves AI, Budavari H, et al. Adipocyte-sprecific transcription factor ARF6 is a heterodimeric complex of two-nuclear hormone receptors, PPAR gamma and RXR alpha. Nucl Ac Res 1994 ; 22 : 5628-34. 31. Gerards J, Chen JY, Russel EK, Yankaskas JR, Nieve L, Minna JD. Human lung cancer lines exhibit resistance to retinoic acid treatment. Cell Growth Diff 1993 ; 4 : 799-809. 32. Miquel C, Clusel C, Semat A, Gerst C, Darmon M. Retinoic acid receptor isoform RAR gamma 1 : an antagonist of the transactivation of the RAR beta RARE in epithelial cell lines and normal human keratinocytes. Mol Biol Re 1992 ; 17 : 35-45. 48. Krezel WN, Ghyselinck TA, Samad V, et al. Impaired locomotion and dopamine signalling in retinoid receptor mutant mice. Science 279 : 863-7. 49. Duvic M. Bexarotene and DAB (389)IL-2 (denileukin diftitox, ONTAK) in treatment of cutaneous T-cell lymphomas : algorithms. Clin Lymphoma 2000 ; 1 : S51-S55. mt médecine de la reproduction, vol. 7, n° 2, mars-avril 2005 125