Role of the transcription coregulator RIP140 in control of microsatellite intability in hereditary colorectal cancer
Etude du rôle du corégulateur transcriptionnel RIP140 dans le contrôle de l'instabilité microsatellitaire des cancers colorectaux héréditaires
Résumé
The transcriptional coregulator RIP140 is an ubiquitous cofactor playing a major role in the regulation of many physiopathological processes. It can either act as a coactivator or as a corepressor of signaling pathways depending on its recruitment on target genes. It has been shown that RIP140 is a good prognostic marker in sporadic intestinal tumorigenesis. This work focuses on its role in familial colorectal cancers and particularly in relation to the Lynch syndrome (LS). Lynch syndrome is a hereditary cancer predisposition, mostly colorectal, characterized by a defect in the Mismatch Repair (MMR) system, due to a first germline mutation of one gene of this system. Loss of MMR function induces a microsatellite instability (MSI) phenotype. However, there are some MSI familial colorectal cancers, where neither germinal nor somatic alteration of one MMR gene is found. They are referred to as Lynch like Syndrome (LLS) and their overall management is identical to that of LS. Murine models and colorectal cell lines, harboring modulations of RIP140 expression, allowed us to demonstrate the positive transcriptional regulation of the MMR genes, MSH2 and MSH6 by RIP140. Functional validation of this regulation was explored by microsatellite instability and sensitivity to various cytotoxic drugs analyses. A positive correlation has been confirmed between RIP140 and MSH2 and MSH6 gene expression in a cohort of 396 patients. Moreover, the transcriptional regulation by RIP140 of a specialized translesional DNA polymerase, the Polκ polymerase, has been investigated. Polκ ensures microsatellite sequences replication. We have demonstrated that RIP140 positively stimulates the expression of the POLK gene in our cell models and which appears correlated with that of RIP140 in human colorectal tumors. Finally, by sequencing different cell lines, we found a frameshift mutation of RIP140, generating a truncated protein with loss of the last two repression domains. High-throughput sequencing allowed us to look for this mutation in patient MSI colorectal tumor samples. This mutation was found in 19% of these tumors, especially LLS (16,2%), where it has been associated with lower overall survival. This mutation affects the antiproliferative and transrepressive properties of RIP140, as well as the positive regulation of the MSH2, MSH6 and POLK gene. Development of a specific antibody for this mutation would be extremely useful in following the expression of this mutated form within tumors and first tests have been already carried out. In conclusion, RIP140 controls expression of major genes involved in genome integrity maintenance and a mutation of this transcriptional coregulator could be responsible for microsatellite instability of some tumors where alterations of MMR genes are not found. Clinical studies on larger cohorts will be necessary to validate its interest as a marker usable in patient management.
Le corégulateur transcriptionnel RIP140 est un facteur ubiquitaire majeur impliqué dans la régulation de nombreux processus physiopathologiques, qui possède la capacité d’être un coactivateur ou un corépresseur des voies de signalisation selon son recrutement sur les gènes cible. Des résultats du laboratoire ont montré que RIP140 est un facteur de bon pronostic de la tumorigenèse intestinale sporadique. Ce travail s’intéresse à l’implication de ce facteur de transcription dans les cancers colorectaux familiaux et, plus particulièrement, en lien avec le syndrome de Lynch (LS). Le syndrome de Lynch est une prédisposition héréditaire aux cancers, majoritairement colorectaux, caractérisés par un défaut du système de réparation des mésappariements de l’ADN (Mismatch Repair, MMR), dû à une première mutation germinale d’un des gènes de ce système. La perte de fonctionnalité MMR est responsable du phénotype d’instabilité microsatellitaire (MSI). Cependant, il existe des formes familiales de cancers colorectaux, avec MSI, où il n’est pas retrouvé d’atteinte germinale ou somatique de l’un des gènes du système MMR. Ce sont les syndromes apparentés au syndrome de Lynch (Lynch Like Syndrome, LLS) dont la prise en charge est identique à celle du LS. L’utilisation de modèles murins et de lignées cellulaires colorectales, présentant des modulations d’expression de RIP140 ont permis de mettre en évidence l’effet positif de ce corégulateur sur la régulation transcriptionnelle de l’expression des gènes du système MMR, MSH2 et MSH6. La validité fonctionnelle de cette régulation a été explorée par des analyses d’instabilité microsatellitaire et de sensibilité à différentes molécules cytotoxiques. Des cohortes de tumeurs ont permis de confirmer la corrélation d’expression entre RIP140 et les gènes MSH2 et MSH6 chez les patients. En outre, la régulation de l’expression par RIP140 d’une polymérase translésionnelle particulière, la polymérase Polκ, a été étudiée. Cette polymérase assure la réplication des séquences microsatellitaires du génome. Nous avons démontré que RIP140 stimule l’expression du gène POLK dans nos modèles cellulaires et que son expression est corrélée à celle de RIP140 au sein des tumeurs colorectales humaines. Enfin, par séquençage de différentes lignées cellulaires, nous avons mis en évidence une mutation de RIP140 qui entraîne un décalage du cadre de lecture et génère une protéine tronquée avec perte de deux domaines répresseurs de la protéine. Un séquençage à très haut débit nous a permis de rechercher cette mutation parmi des échantillons de tumeurs colorectales avec MSI. Cette mutation est retrouvée dans 19% des tumeurs, notamment LLS (16,2%), où elle est associée à une moins bonne survie globale. Elle affecte les propriétés antiprolifératives et transrépressives de RIP140 ainsi que les régulations positives des gènes MSH2, MSH6 et POLK. Le développement d’un outil anticorps spécifique de cette mutation serait extrêmement utile pour suivre l’expression de la forme mutée au sein des tumeurs et des premiers essais ont été réalisés en ce sens. En conclusion de ce travail, RIP140 contrôle l’expression de gènes majeurs impliqués dans le maintien de l’intégrité du génome et une mutation de ce corégulateur transcriptionnel pourrait être responsable de l’instabilité microsatellitaire de certaines tumeurs où des altérations des gènes MMR ne sont pas retrouvées. Des études cliniques sur des cohortes plus conséquentes seront nécessaires pour valider son intérêt en tant que marqueur utilisable dans la prise en charge des patients.
Origine : Version validée par le jury (STAR)
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