I.2.1 Caractérisation d'une nouvelle voie de signalisation par laquelle
E2F1 induit l'apoptose.
La protéine E2F1 est capable d'induire l'apoptose des cellules par deux mécanismes différents: (1) d'une manière dépendante de la transcription par transactivation de gènes cibles apoptotiques variés, tels que p14ARF, p73, Apaf-1, certaines caspases, Bcl-2, Bad et les co- facteurs pro-apoptotiques de p53, ASPP1 et ASPP2; (2) de manière indépendante de la transcription par inhibition des voies de signalisation anti-apoptotiques ou par stimulation des voies pro-apoptotiques (Bell, et al., 2006; Iaquinta and Lees, 2007). Dans cette étude, nous identifions un nouveau mécanisme par lequel E2F1 induit l’apoptose, via le contrôle de l’épissage alternatif de gènes apoptotiques. De façon importante, certains des gènes dont l’épissage est modifié par E2F1 sont des gènes ciblés transcriptionnellement par E2F1, suggérant l’existence d’un double niveau de contrôle pour induire l’apoptose.
L'apoptose est un processus cellulaire dans lequel l'épissage alternatif joue un rôle régulateur très important puisque l'expression d'un grand nombre de gènes apoptotiques est régulée par épissage alternatif produisant des isoformes protéiques aux fonctions antagonistes: pro- ou anti-apoptotiques. De façon importante, il a été montré que certains facteurs d'épissage sont impliqués dans l'apoptose. Par exemple, la perte de SF2/ASF induit l'apoptose (Li, et al., 2005) indiquant que SF2/ASF est une protéine anti-apoptotique dans certains modèles. A
l’inverse, une autre étude démontre que l'expression ectopique de SC35 modifie l'épissage alternatif de l'ARNm de la caspase-2 en faveur de son isoforme pro-apoptotique et induit l’apoptose (Jiang, et al., 1998). Ces données indiquent un rôle distinct des protéines SR dans la régulation de l'apoptose qui pourrait dépendre du type cellulaire, mais aussi des voies de signalisation qui se trouvent en amont de ces facteurs d'épissage et qui régulent leur expression et leur activation au cours de l'apoptose. Dans cette étude, nous identifions E2F1 comme un acteur régulant en amont l’expression de SC35 pour induire l’apoptose. En accord avec ces résultats, la neutralisation de SC35 par ARNi dans nos cellules inhibe l'apoptose induite en réponse à E2F1.
Nous avions préalablement montré au laboratoire que E2F1, via la modification de la balance des isoformes c- FLIPCourt/c-FLIPLong , induisait l'activation de la caspase-8 au niveau
du DISC et par ce biais l'apoptose (Salon, et al., 2006). Rien n'était connu jusqu'alors sur les facteurs d'épissage impliqués dans ce contrôle. Dans ce travail, nous montrons que SC35 régule négativement l'expression de c-FLIPCourt sans modifier l'expression de c-FLIPLong et
affecte donc cette balance. Ces résultats sont importants dans la mesure où il a été montré que la protéine c-FLIPCourt est un des déterminants majeurs de la réponse des cellules tumorales à
la voie des récepteurs de mort, Fas ou TRAIL. Puisque la voie TRAIL est actuellement la cible d'agents anti-cancéreux, il est tentant de spéculer que SC35 pourrait conditionner la réponse des cellules tumorales à ces agents. Nous sommes en train d'élaborer des cellules stables et inductibles pour SC35 dans lesquelles nous testerons l'effet de la surexpression de SC35 sur la réponse des cellules tumorales à ces thérapies ciblant la voie de récepteurs de mort. De plus, il serait intéressant de rechercher si SC35 affecte l'épissage d'autres gènes impliqués dans cette voie, tels que Fas lui-même qui est régulé par épissage alternatif, ou Fas Ligand.
I.2.2 Rôle de cette voie dans la réponse aux agents génotoxiques
Il est bien connu que E2F1 s'accumule en présence d'un stress génotoxique et engage les cellules vers l’apoptose de manière dépendante ou non de p53 (Hong, et al., 2006; Hsieh, et al., 2002; Stevens, et al., 2003). A l'inverse, très peu de données existent concernant le rôle des protéines SR dans le contexte du stress génotoxique. Pourtant, il a été proposé que des altérations de l'épissage alternatif pourraient contribuer à la résistance des cellules tumorales aux agents chimiothérapeutiques via la surexpression de variants codant pour les isoformes anti-apoptotiques (Hayes, et al., 2006; Mercatante and Kole, 2000). Nous montrons que SC35 s'accumule en réponse au traitement par le cyclophosphamide et le MMS dans les cellules de
carcinomes pulmonaires, et que cette accumulation nécessite E2F1. Nous avons confirmé ces données en réponse au cisplatine. De plus, nous montrons que les deux protéines coopèrent pour induire l'apoptose, en modifiant l'épissage de bcl-x et de la caspase-9 en faveur des isoformes pro-apoptotiques. Nos travaux identifient donc SC35 comme un médiateur de la réponse au stress. De façon intéressante, des résultats que nous avons obtenu au laboratoire indiquent que SC35 s'accumule sous forme phosphorylée dans les cellules traitées par le cyclophosphamide ou le cisplatine et est aussi indispensable à l'apoptose des cellules en réponse à ces agents. De façon surprenante, nous avons aussi obtenu des résultats préliminaires indiquant que SC35 est un facteur de résistance à l'apoptose induite par l'étoposide. Il semble donc que SC35 puisse jouer des fonctions antagonistes pro- ou anti- apoptotiques selon l'agent génotoxique envisagé. Ces résultats sont intéressants car E2F1 est aussi capable d'exercer des fonctions pro- ou anti-apoptotiques en réponse aux stress génotoxiques, via notamment son rôle dans la réparation des lésions sur l'ADN. Une étudiante en M2 au laboratoire étudie actuellement le rôle éventuel de SC35 dans les mécanismes de réparation de ces lésions. Ces résultats indiquant un rôle de SC35 dans la réponse aux agents génotoxiques sont sont en accord avec d'autres travaux récents montrant que la protéine SC35 s'accumule dans des fibroblastes BALB/ 3T3 en réponse aux gamma-radiations (Cardoso, et al., 2002) ou que le niveau d'expression de certaines protéines SR (SRp55, SRp40, SRp30) augmente en réponse à la mitomycine C (Filippov, et al., 2007). Il reste cependant à déterminer les gènes cibles de ces protéines dans ce contexte. La compréhension des mécanismes moléculaires mettant en jeu ces protéines est importante car elle donnera peut-être de nouveaux outils dans le traitement des cellules tumorales avec les agents utilisés en chimiothérapie.