TP53INP1 - Master Pathologie Humaine
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MicroRNA et cancer Nelson DUSETTI Directeur de Recherche INSERM U.624 15 novembre 2011 miRNA: caractéristiques Molécules d’ARN de ≈ 22 nt Découverts en 1993 chez C. elegans Conservées dans l’évolution (plantes et animaux) ≈ 1000 dans le génome humain représentent 2-5% des gènes • Régulent 10 à 30 % des gènes codants • Leur expression est finement régulée • Associés à de multiples phénomènes biologiques et pathologiques • • • • Micro RNA: organisation génomique Micro RNA: organisation génomique Micro RNA: Biogenèse ≈ 70-90 nt >1000 nt ≈ 22 bp ≈ 22 nt Micro RNA: Mécanisme d’action ribosome RISC ARNm CAP Exon DEGRADATION miRNA AAAAAA SEQUESTRATION Micro RNA: Biogenèse ≈ 70-90 nt >1000 nt ≈ 22 bp ≈ 22 nt Micro RNA: pri-miRNAs VMP1 miRNAs et Cancer • miRNAs dérégulés dans tous les cancers Micro RNA: cancer Up Down Up Down Up Down miRNAs et Cancer • miRNAs dérégulés dans tous les cancers • Oncogènes ou gènes suppresseurs de tumeurs Micro RNA: cancer Micro RNA: cancer miRNAs et Cancer • • • • miRNAs dérégulés dans tous les cancers Oncogènes ou gènes suppresseurs de tumeurs Résistent à la RNAse, très stables Leurs profils sont plus informatifs que ceux des ARNm Micro RNA: profiling Micro RNA clustering Micro RNA clustering Micro RNA clustering Micro RNA: amplification Micro RNA: quantification Micro RNA: network Micro RNA: network miR-21 network and feedback regulation in tumor metastasis. Micro RNA and Exosomes Micro RNA: Exosomes Micro RNA: diagnostique Micro RNA: thérapeutique miR Antago miR Une histoire qui relie le stress cellulaire les miRNAs et le cancer Mécanismes moléculaires précoces dans la cancérogenèse Travaux de recherche TP53INP1 L’interface entre le stress cellulaire et la cancérogenèse Une stratégie systématique pour la recherche des gènes associés au stress Modèle de stress cellulaire La cellule acineuse pancréatique Agression pancréatique Pancréatite aiguë Micropuces à ADN control pancreatitis TP53INP1 pancréas sain pancréas pancréatite aiguë Expression de TP53INP1 24 TP53INP1 Acini Langerhans SIP Acini RL3 RL3 0 3 6 9 12 15 18 24 h canaux hybridation In situ Localisation intra-cellulaire GFP TP53INP1α TP53INP1β 7-AAD Expression de TP53INP1 par des agents inducteurs de stress Adriamycine UV H202 Ménadione EtOH Choc thermique Modèle cellulaire Adriamycine 0.3µM TP53INP1 TP53INP1 RL3 0 + p53 TP53INP1 1 3 6 12 24 (heures) TP53INP1 régule l’activité trans-activatrice de p53 Transcription + p21 Bax p53 TP53INP1 Mdm2 + Rétro- action Arrêt du cycle cellulaire Apoptose CN-PML Pancréatite HIPK2 TP53INP1 p53 p53 HIPK2 p53 Noyau Arrêt du cycle cellulaire et apoptose Cytoplasm Cytoplasme Expression de TP53INP1 dans le cancer pancréatique PanIN1A PanIN2 PanIN3 PanIN1B La protéine TP53INP1 disparaît dès les stades précancéreux Cellules acineuses TP53INP1 (+) P Cellules tumorales TP53INP1 (-) P T Hypothèse TP53INP1, un gène suppresseur de tumeur ? But Évaluer l’effet de la ré-expression de TP53INP1 sur la croissance tumorale in vivo Ré-expression de TP53INP1 in vivo Ponasterone ? Cellules Tumeur? TP53INP1 (+) Contrôle ? Tumeur? Cellules TP53INP1 (-) Ré-expression de TP53INP1 in vivo Tumeurs intra-pancréatiques Caspase 3 45 Contrôle R R Contrôle TP53INP1 Volume tumoral 22 5 20 0 17 5 mm3 15 0 n=7 125 TP53INP1 100 30 25 20 15 10 Caspase 53 stai Cont INP1 50 * 0 -25 -5 0 35 0 75 25 Surface caspase 3 positive (%) 40 Pa Tu * Cont INP1 Souris déficientes pour TP53INP1 • Viable et fertile • Pas de phénotype particulier • Pas de tumeurs spontanées Modèle d’induction des cancers colorectaux Dissection AOM DSS DSS DSS 1 week • Azoxymethane (AOM) DNA lesions • Dextran sulfate sodium (DSS) ingestion colitis TP53INP1-/- 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 * Trp53inp1 +/+ Weight / length (mg/mm) TP53INP1+/+ Tumors / mouse (n) Modèle d’induction des cancers colorectaux 6,0 5,0 Trp53inp1-/- * 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Trp53inp1 +/+ Trp53inp1 -/- Modèle Transcription + p21 Bax p53 p73 TP53INP1 Mdm2 + Fonction transactivatrice ? TP53INP1 Développement tumoral Régulation de l’expression de TP53INP1 dans le cancer pancréatique? Mutation, Méthylation? La protéine TP53INP1 est sous-exprimée dans les tumeurs alors que l’ARNm reste constant TP53INP1 TP53INP1 RT-PCR RL3 WB Actine Hypothèse micro ARN 5269 AAAn 3' UTR TP53INP1 miR-155 mmu-miR-155 rno-miR-155 hsa-miR-155 3’ GGGGAU -AGUG ---UUAAUCGUAAUU 3’ GGGGAU -AGUG ---CUAAUCGUAAUU 3’ GGGGAU -AGUG ---CUAAUCGUAAUU || ||| ||||||||||| H.Sapiens 5 ’ UUUU UACACACUAACAU UAGCAUUAA R.Norvegicus 5 ’ UUUUU -- ACACUAACACG AGCAUUAA M.Musculus 5 ’ UUUUU -- ACACUAACACAAGCAUUAA C.Familiares 5 ’ UUUUUACACACUAACAU G AGCAUUAA B.Taurus 5 ’ UUUUUACACACUAACA UG AGCAUUAA M.Mulatta 5 ’ UUUUUACACACUAA UAUGAGCAUUAA M.Domestica 5 ’ UUUUUACACACUAA UACAAGCGUUAA 5’ 5’ 5’ 3’ 3’ 3’ 3’ 3’ 3’ 3’ miRNAs TP53INP1 3'UTR 1217-1243 Surexprimé dans les lymphomes, le cancer du sein, du poumon, du côlon et le cancer pancréatique Rôle oncogénique miR-155 régule l’expression de TP53INP1 in vitro miR-155 OU miR-contrôle 293T LUC miR-155 régule l’expression de TP53INP1 in vivo miR-contrôle miR-Contrôle miR-155 IR miR-155 25 nM 50 nM TP53INP1 MCF7 MCF7 WB β-Tub 2 IR TP53INP1 anti-miR-155 Capan-2 Apoptose M anti-miR-contrôle WB Apoptose β-Tub Capan2 1 * Conclusion Transcription + p21 Bax p53 p73 TP53INP1 TP53INP1 miR-155 Mdm2 + Rétro- action Développement Tumoral
