Protéine NS5A et oncogenèse

Comme la protéine core et la protéine NS3, la protéine NS5A participe très probablement à l’oncogenèse en interagissant avec plusieurs voies de signalisation cellulaire qui régulent le cycle cellulaire de l’hépatocyte, l’apoptose et la réponse au stress oxydatif [250].

3.1. Interactions avec la régulation du cycle cellulaire

Trois grandes cascades de signalisation régulant la croissance cellulaire et médiées par les MAPK (mitogen-activated protein kinases) sont actuellement identifiées : la voie ERK (extracellular signal regulated kinase), la voie SAP/JNK (stress activated protein kinase / c-Jun N-terminal kinase) et la voie p38 MAPK [301]. Il a été montré que la protéine NS5A modulait ces trois voies notamment par l’interaction du motif polyproline C-terminal avec les domaines SH3 de la protéine cellulaire Grb2 (growth factor receptor-bound protein 2), protéine pivot dans le contrôle de la croissance cellulaire [300]. La séquestration de Grb2 par la protéine NS5A conduit à une baisse de l’activation des voies MAPK [302-304].

Concernant le cycle cellulaire, il est normalement régulé par l’activation séquentielle de complexes cyclines et cycline-dépendantes kinases (CDK), permettant le passage d’une phase du cycle à la phase suivante, chaque passage étant contrôlé par les voies p53 et Rb. En phase G1/S, l’activation par p53 du facteur de transcription p21 entraine sa liaison à CDK2 et son inhibition. Cela permet l’arrêt temporaire du cycle laissant le temps de réparer l’ADN endommagé. Il a été montré que NS5A se lie à p53 et diminue ainsi le contrôle du cycle par p21, favorisant la prolifération. NS5A a aussi démontré sa capacité à diminuer l’expression de

77

la protéine ASPM (mitotic spindle protein M) qui conduit à des mitoses aberrantes et une instabilité chromosomique [305], l’hyperexpression de la protéine NS5A en culture cellulaire conduit aussi à une dérégulation des mitoses associée à une instabilité chromosomique et des aneuploidies [306]. Une autre étude a montré la présence d’une proportion d’hépatocytes en phase G1 significativement plus élevée dans des biopsies de foie de patients infectés par le VHC comparées à celles de sujets atteints d’hépatopathies d’origine alcoolique [307].

Une liaison de la protéine NS5A à la sous-unité p85 de la phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) a aussi été démontrée et augmente l’activation de la voie PI3K en stimulant l’activité catalytique de la sous unité p110 de l’enzyme. Cela conduit à la stabilisation du proto-oncogène β-caténine, à une stimulation de son activité de facteur de transcription et en conséquence à l’expression des gènes favorisant la survie cellulaire [308-310]. Il a été démontré récemment que la protéine NS5A activait aussi directement la protéine β-caténine indépendamment de la voie PI3K [311]. Pour terminer, la protéine NS5A est capable d’activer le facteur de transcription STAT 3 in vitro et dans les hépatocytes de souris transgéniques, STAT3 est stimulé par diverses cytokines et facteurs de croissance cellulaire et est habituellement impliqué dans le contrôle du cycle cellulaire et de l’apoptose [312, 313]. Ainsi, la protéine NS5A perturbe le cycle cellulaire et favoriserait la prolifération cellulaire.

3.2. Interactions avec les mécanismes cellulaires d’apoptose et de stress oxydatif

Outre la perturbation du cycle cellulaire qui facilite l’établissement d’une infection chronique, la mise en place de mécanismes d’échappement au phénomène de mort cellulaire programmée ou apoptose par la protéine NS5A est également suggérée. Cela favorise aussi la persistance virale. Il est d’emblée important de souligner que les patients infectés par le VHC présentent des niveaux plus élevés en protéines TRAIL (TNF-related apoptosis_inducing ligand), TNFα, FAS et FASL qui sont les protéines contrôlant les différentes voies de l’apoptose [314].

La protéine NS5A est capable de se lier aux protéines TRADD et TRAF2 recrutées lors de la voie extrinsèque de l’apoptose médiée par le TNFα ; ces liaisons inhibent les caspases cellulaires à l’origine du déclenchement de l’apoptose, à l’inverse la protéine NS5A ne semble pas interagir et moduler la voie Fas [315]. La protéine NS5A est susceptible d’interagir avec les protéines de la famille Bcl-2 qui règlent la balance pro- et anti-apoptotique : NS5A se lie en particulier à Bad et Bax empêchant leur fonction

pro-78

apoptotique de s’exercer [316]. Plusieurs travaux ont aussi montré que la protéine NS5A inhibait l’apoptose médiée par p53. Ainsi, la protéine NS5A peut se lier et séquestrer la protéine anti-tumorale p53 dans le cytoplasme inhibant sa translocation nucléaire et l’induction de l’apoptose [317]. Elle forme aussi des complexes avec p53 et TBP (TATA binding-protein) empêchant la liaison à leur séquence d’ADN cible, suggérant un impact sur la régulation de l’activité transcriptionnelle cellulaire. Plus récemment, NS5A a été identifiée comme un puissant inhibiteur de la voie pro-apoptotique médiée par les LPS (Lipopolyssacharides) des bactéries à Gram négatif en diminuant l’expression des récepteurs de LPS de type TLR4 (Toll-like receptor 4) [318]. Enfin, Akkari et al. ont récemment montré que la protéine NS5A interagissait avec le TGF-β et la protéine Ras avec pour conséquence une transformation des hépatocytes primaires vers des cellules tumorales [319].

L’infection par le VHC induit un stress oxydatif en partie en cause dans la genèse de la maladie hépatique. Plusieurs interactions des protéines virales avec les voies calciques et oxygène-dépendantes contrôlant le stress oxydatif ont été mises en évidence, la protéine core semblant la plus impliquée. Cependant quelques études rapportent aussi une intervention de NS5A dans ces processus. Etant établi que TRAF2 participe à la modulation de la réponse au stress du reticulum endoplasmique, l’interaction de NS5A avec TRAF2 précédemment décrite pourrait probablement affecter cette voie. Plusieurs études ont rapporté que la protéine NS5A semble aussi augmenter la production de ROS (reactive oxygen signalling) qui entraine ensuite l’activation de la voie JNK et stimule la néoglucogenèse [320, 321]. Ainsi, les phosphorylations des protéines IRS1 (Insulin Receptor Substrat 1) se trouvent augmentées et entrainent une perturbation de la voie Akt/proteine kinase B, en particulier des facteurs de transcription FoxO1 et FoxO2. Or, il a été suggéré une association entre l’insulinorésistance et le risque de progression de la fibrose et la survenue du CHC chez les patients infectés par le VHC [320, 322]. En outre, cette activation de la production de ROS s’accompagne d’une altération de l’homéostasie calcique cellulaire et conduit à l’activation de plusieurs facteurs de transcription comme STAT3 et NF-kB [323]. Ce dernier facteur est primordial à la biologie cellulaire car il intervient dans la régulation de l’inflammation, l’immunité innée, la cancérogenèse et l’apoptose. L’activation de NF-kB par la protéine NS5A met, entre autre, en jeu des mécanismes calcium-dépendants [324].

Ces différentes liaisons aux protéines cellulaires convergent ensemble vers un rôle majeur de la protéine NS5A dans l’évolution de l’infection par le VHC vers une altération cellulaire et la transformation tumorale.

79