Les altérations de PTEN

PTEN, aussi connu sous le nom de « mutated in multiple advanced cancers » (MMAC) ou « transforming growth factor β-regulated and epithelial cell enriched phosphatase 1 (TEP1) », déphosphoryle in vitro ses substrats au niveau des résidus sérine, thréonine et tyrosine. Elle possède également une activité phosphatase pour le phosphatidylinositol-3,4,5-triphosphate (PIP3), libérant le phosphate se trouvant en position 3 du cycle inositol, pour générer le phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate (PIP2), bloquant ainsi directement la voie de signalisation de la PI3K (figure 15 ; pour revue, Endersby et Baker, 2008).

Les mutations de PTEN ont lieu dans 25% des GBM. Les principales mutations rencontrées dans le GBM sont les mutations non-sens et faux-sens, des délétions et des insertions de codons stop menant à la traduction d’une protéine tronquée. La plupart de ces mutations sont localisées dans l’ensemble des exons, tandis que les mutations faux-sens

phosphatase de PTEN réverse cet évènement et contrecarre directement les signaux de la PI3K. Les sérine/thréonine kinases AKT et PDK1 sont recrutées à la membrane par fixation de leur domaine PH au PIP3. Suite au recrutement à la membrane, AKT est activée par phosphorylation par PDK1 et mTORC2. AKT phosphoryle de nombreuses cibles pour transmettre des signaux de croissance, de prolifération et de survie. D’après Endersby et Baker, 2008.

Figure 16 : Représentation graphique des mutations de PTEN rencontrées dans le GBM (en bleu) dont certaines sont également détectées dans des harmatomes, des malformations tissulaires d’aspect tumoral (en violet). PTEN contient 9 exons (gris) et code une protéine de 403 acides aminés. Les domaines de PTEN

incluent une région de fixation au PIP2 (PBR, rouge), un domaine phosphatase (vert), un domaine C2 (jaune), avec une queue C-terminale contenant deux domaines PEST pour la dégradation (orange) et une séquence consensus permettant l’interaction avec les motifs PDZ de nombreuses protéines (bleu). Les substitutions d’acide aminé (mutations faux sens) sont représentées par un cercle, les mutations non sens par des étoiles et les mutations impliquant des insertions ou des délétions par des rectangles. Modifiée d’après Endersby et Baker, 2008.

1ère Partie – Etude bibliographique

Chapitre 1: Le glioblastome multiforme

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menant au changement d’un acide aminé sont principalement rencontrées au niveau des exons 1 à 6, correspondant au domaine phosphatase (figure 16 ; pour revues, Knobbe et al., 2002 ; Oghaki, 2005). Bien que la méthylation du promoteur de PTEN ait été décrite dans quelques tumeurs et lignées de GBM, le lien avec la régulation de l’expression de PTEN reste encore à démontrer (Baeza et al., 2003 ; Wiencke et al., 2007).

Bien qu’étant associée à de nombreuses fonctions cellulaires telles que la prolifération, la migration, l’invasion et l’angiogénèse, la fonction la plus décrite de PTEN dans le GBM est son implication dans la régulation de la migration cellulaire et l’invasion. La réexpression de PTEN dans les cellules U87 de GBM entraîne une inhibition de la migration, de l’invasion et de la prolifération cellulaire par déphosphorylation directe de la focal adhesion kinase (FAK), chacun de ces effets pouvant-être antagonisé par la surexpression de FAK. La déphosphorylation de FAK est suivie de la déphosphorylation de sa protéine effectrice p130 Crk-associated substrate (p130Cas). Contrairement à FAK, la surexpression de p130Cas restaure sa propre phosphorylation mais pas celle de FAK, ce qui permet d’antagoniser les effets de PTEN sur la migration et l’invasion mais pas sur la prolifération cellulaire. Ceci suggère que PTEN peut réguler la progression tumorale au travers de différents effets qui sont médiés par des voies de signalisation distinctes qui divergent au niveau de FAK (Tamura et al., 1999). La surexpression de PTEN est également associée à une diminution de l’activité GTPasique des protéines Cdc42 et Rac, des petites protéines de fixation au GTP de la famille Rho impliquées dans le remodelage du cytosquelette d’actine, et à une diminution de l’activité enzymatique des métalloprotéinases MMP-2 et MMP-9. Ainsi, en empêchant la protéolyse de la matrice extracellulaire par les MMP et en diminuant la capacité à migrer des cellules de GBM, PTEN inhibe l’invasion cellulaire (Furukawa et al., 2006). Afin d’être plus proche des conditions in vivo, la migration des cellules après réexpression de PTEN a été étudiée sur des composants de la matrice extracellulaire tels que la vitronectine, qui se lie à l’intégrine αvβ3. Sur vitronectine, l’activité phosphatase de PTEN inhibe indirectement l’activité de Rac1 par inhibition de l’activité de FYN, une protéine kinase de la famille SRC (SFK). Bien que la réexpression de PTEN entraîne une inhibition de l’activité d’Akt, l’inhibition de la migration cellulaire sur vitronectine ne semble pas impliquer cette voie, puisque la surexpression d’Akt n’a pas d’effet sur la migration cellulaire dans ces conditions. Ceci suggère que la migration des cellules de GBM n’est pas contrôlée par l’activité lipide phosphatase mais par l’activité protéine phosphatase de PTEN (Dey et al., 2008).

Figure 17 : Altérations génétiques impliquées dans le développement du GBM. Les analyses d’échantillons

de tumeur primaire ont montré des altérations fréquentes de voies de signalisation permettant l’initiation et la progression du GBM. La perte de régulation par p53 (par les mutations, amplification de MDM2 ou délétion de ARF) et la perturbation de la voie RB (telle que la délétion de CDKN2A (INK4a) ou la perte de RB1) sont fréquemment observées. L’activation de voies de signalisation par des facteurs de croissance est également commune. Les voies principalement activées sont la voie du platelet-derived growth factor (PDGF) dans le GBM secondaire et la voie d’EGF dans le GBM primaire. Dans le GBM secondaire, il est clair que la mutation de p53 est impliquée dans l’initiation tumorale, tandis que la mutation PTEN a lieu à une étape plus tardive et semble être impliquée dans l’acquisition du phénotype aggressif et invasif. A noter que la LOH 10q a lieu fréquemment dans le GBM primaire et secondaire (70 et 65% respectivement). Les mutations permettant l’activation de PIK3CA, qui code pour p110α la sous unité catalytique de PI3K, sont aussi observées dans le GBM primaire. D’après Endersby et Baker, 2008.

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