Les isoformes VEGF xxx et VEGF xxx b

La structure génique des VEGFs humains se caractérise par sept exons fortement conservés, sauf le VEGF-A qui possède huit exons (Figure 20, A). VEGF-A existe sous la forme de multiples isoformes protéiques résultat de l’épissage alternatif de son ARNm pré-messager (Ladomery, et al., 2007). Ces isoformes sont dénommées de façon générique VEGFxxx et chaque transcrit est nommé en accord avec le

nombre d’acides aminés inclus dans le monomère. Les isoformes VEGFxxx incluent les VEGF121,

VEGF145, VEGF165, VEGF183, VEGF189 et VEGF206. (Figure 20, A). Bien que le rôle spécifique de ces

différentes isoformes n’ait pas été élucidé, certaines études ont suggéré des rôles distincts mais coordonnés de chacune d’entre elles en fonction du tissu envisagé (Grunstein, et al., 2000). Par exemple, une surexpression préférentielle de l’isoforme VEGF189 a été rapportée dans les tumeurs pulmonaires

(Nishi, et al., 2005; Oshika, et al., 1998).

Récemment, une nouvelle famille d’isoformes du VEGF a été identifiée (Bates, et al., 2002) (Figure 20, A). Ces isoformes dénommées VEGFxxxb possèdent 94-98% d’homologie avec les

isoformes VEGFxxx et découlent de l’utilisation d’un site d’épissage alternatif en 3’au niveau du dernier

exon (Figure 20, B). Ainsi, les isoformes VEGFxxx et VEGFxxxb ont la même longueur mais possèdent 6

acides aminés différents au niveau de leur extrêmité C- terminale, impliquant possiblement une modification de la structure tertiaire puisque le pont disulfure final est perdu. La queue C-terminale basique comprenant deux arginine est aussi remplacée par des résidus acides.

Figure 20: Structure C-terminale du gène du VEGF.

(A) Structure exonique du gène VEGF. Le gène du VEGF comprend 8 exons. Toutes les isoformes

actuellement décrites contiennent les exons 1-5 et 8. Le choix d'un site d'épissage alternatif en 3’au niveau de l'exon 8 terminal soit proximal (PSS) ou distal (DSS) conduit à la synthèse de 2 familles de variants du VEGF à activité angiogénique opposée.

(B) Conséquence de l'épissage alternatif du VEGF-A sur la structure de l'ARNm. La sélection d’un

site accepteur 3’ alternatif situé 66 paires de bases en aval du début de l’exon 8 (distal splice site) induit

la synthèse d’un transcrit codant pour les isoformes VEGFxxxb dont les 6 acides aminés C-terminaux

diffèrent d’avec les isoformes VEGFxxx. Cette différence ne modifie ni la capacité de liaison aux

récepteurs, ni la dimérisation mais modifie la capacité d’activation du récepteur.

D'après Ladomery, et al., 2007. A

B A

Il a été montré que les isoformes VEGFxxxb forment environ 50% du "pool" des protéines VEGF

dans les tissus normaux et non angiogéniques comme le poumon, le colon ou la peau et l'isoforme VEGF165b semble être l’isoforme la plus exprimée. Sur le plan fonctionnel, les formes VEGFxxxb sont

anti-angiogéniques. Ainsi, VEGF165b se lie au récepteur VEGFR2 avec la même affinité que le VEGF165

mais ne stimule pas la phosphorylation du résidu Tyrosine-1052 du VEGFR2, ne lie pas le co-récepteur NRP1, et inhibe donc fortement la signalisation via VEGFR2 (Kawamura, et al., 2008; Woolard, et al., 2004). De plus, des essais « in vitro » de prolifération et de migration des cellules endothéliales, des études « ex vivo » sur vaisseaux isolés, et des modèles « in vivo » de croissance tumorale ont montré que le VEGF165b inhibe activement toutes les réponses angiogéniques médiées par le VEGF165 (Harper and

Bates, 2008). De façon importante, et en accord avec un rôle potentiel de cette balance VEGF165/

VEGF165b au cours du développement tumoral, il a été montré qu’à l’inverse des isoformes VEGFxxx

surexprimées dans les tumeurs, l’expression du VEGF165b est diminuée dans les carcinomes rénaux

(Bates, et al., 2002), colorectaux ou prostatiques (Ladomery, et al., 2007). De plus, la perte du VEGF165b

est associée au potentiel métastatique des mélanomes (Pritchard-Jones, et al., 2007). Enfin, il a été récemment montré que la surexpression spécifique de l’isoforme VEGF165b inhibe la croissance de

carcinomes prostatiques ou rénaux implantés en sous cutané chez la souris nude (Rennel, et al., 2008; Woolard, et al., 2004), ainsi que prévient la réponse de tumeurs colorectales implantées en sous-cutané chez la souris au bevacizumab (Avastin®) (Varey, et al., 2008). Ainsi, une rupture de l’équilibre entre les formes angiogéniques et anti-angiogéniques apparaît possiblement impliquée dans le développement des cancers, mais aussi la réponse des cellules tumorales aux thérapies anti-angiogéniques.

De façon surprenante, et malgré le rôle que pourraient jouer les facteurs protéiques contrôlant ce "switch" d'épissage du VEGF pro-angiogénique versus anti-angiogénique au cours de la carcinogénèse, très peu de données existent concernant les protéines susceptibles de contrôler ce processus,ni même sur le statut de ces différentes isoformes dans les tumeurs humaines. Seulement trois études ont été publiées sur des molécules impliquées dans le contrôle de l'épissage alternatif des transcrits VEGFxxx (Cohen, et

al., 2005; Dowhan, et al., 2005; Li, et al., 2004). Ainsi, dans les podocytes, Cohen et collaborateurs ont identifié la protéine SLM-2 (Sam68-like mammalian protein-2) comme un régulateur potentiel de l'épissage alternatif des transcrits du VEGF. Leurs résultats démontrent que la neutralisation de la protéine SLM-2 diminue l'expression de la forme VEGF165 et que "in vivo" l'expression de SLM-2 dans

les glomérules rénaux corrèle avec le niveau d'expression du VEGF165 (Cohen, et al., 2005). Deux

membres de la famille des protéines U2AF65, CAPERα et CAPERβ, ont été aussi proposés comme co- régulateurs de l'épissage du VEGF. Dans des lignées cellulaires T47D, la neutralisation de la protéine CAPERα change d'une manière significative le ratio des ARNms de VEGF121/VEGF189 (Dowhan, et al.,

contrôlant l'expression des isoformes VEGFxxxb versus VEGFxxx dans les cellules tumorales. De façon

importante, une étude récente réalisée dans les cellules primaires épithéliales a identifié les facteurs d'épissage de la famille SR comme des régulateurs potentiels du switch VEGFxxx/VEGFxxxb (Nowak, et

al., 2008).