Rationalisation des différences d’expression des miARN dans les gliomes

Les variations d’expression mesurées entre les différents tissus peuvent être attribuées à de vraies dérégulations de quantités tissu-dépendantes mais pourraient également être dues à des mutations présentes dans les séquences des miARN. En effet, les miARN étant de courte taille, une simple mutation pourrait empêcher la détection de ces miARN par les méthodes que nous utilisons que sont l’hybridation sur membranes et les puces commerciales, par défaut d’hybridation des miARN aux sondes, ainsi que la PCR quantitative par défaut d’hybridation des amorces. Quant aux réelles différences de quantités des miARN, elles peuvent être expliquées par des différences génomiques (nombre de copies des gènes des miARN ou coexpression avec leurs gènes hôtes), par des régulations post-transcriptionnelles,

Discussion et perspectives

par des différences épigénétiques (méthylation des promoteurs des gènes), dues à la composition cellulaire des échantillons tissulaires ou à l’effet environnemental.

Les loci des gènes codant quelques uns des miARN biomarqueurs intéressants ont été étudiés et n’ont pas montré d’altérations dans les divers tissus étudiés (échantillons contrôles, oligodendrogliomes et glioblastomes) pouvant expliquer les différences d’expression de ces miARN. En effet, pour les miARN miR-7, miR-124, miR-127, miR-128, miR-134, miR-139, miR-149 et miR-409, leur expression plus faible dans les échantillons tumoraux en comparaison aux échantillons contrôles n’est pas liée à une délétion ou mutation au niveau de leurs loci. De même aucune modification dans le nombre de copies des gènes codant pour miR-9, miR-21 et miR-155 ne peut expliquer l’expression plus élevée de ces miARN dans les tissus tumoraux.

Les miARN peuvent être dans des unités de transcription définies codant pour des protéines ou dans des régions intergéniques. L’étude de la coexpression des miARN présents dans des unités de transcription définies et de leurs gènes hôtes a mis en évidence qu’il existe bien une coexpression pour :

• miR-7 et le gène C19orf30, hôte de mir-7-3

• miR-128 et les gènes R3HDM1 et ARPP21, hôtes respectifs de mir-128-1 et mir-128-2

• miR-139-5p et le gène PDE2A, hôte de mir-139

Ces résultats sont cohérents avec ceux décrits par Baskerville et Bartel (Baskerville et Bartel, 2005) dans des tissus sains. Dans le cas de miR-126, à la différence de Baskerville et Bartel, nous avons montré que les variations d’expression entre les gliomes et les échantillons contrôles ne sont pas corrélées aux variations d’expression du gène EGFL7, hôte de mir-126. Cette co-expression semble donc être perturbée dans le cas des gliomes, comme cela a été démontré aussi dans le cancer du colon (Diaz et al., 2008).

Plusieurs gènes codants pour les miARN sont regroupés en « clusters » comme par

exemple mir-16-1/mir-15a (Chromosome 13q14.2) ou mir-16-2/mir-15b (Chromosome

3q25.33). Nous avons décrit que miR-16 est surexprimé dans les gliomes ainsi que miR-15b

alors qu’aucune différence d’expression de miR-15a n’a été observée. On peut donc penser que la dérégulation d’expression de miR-16 dans les tumeurs est due à une dérégulation du « cluster » mir-16-2/mir-15b. Un autre « cluster », souvent dérégulé dans les tumeurs, est composé des gènes mir-17, mir-18a, mir-19a, mir-19b-1, mir-20a et mir-92a-1 localisé sur le

Discussion et perspectives

chromosome 13q31.3 (He et al., 2005b). Nous trouvons ce « cluster » surexprimé dans les gliomes puisque nous avons montré une surexpression des miARN miR-17 et miR-20a. Le fait que les autres miARN ne soient pas observés comme dérégulés peut être attribué à des événements post-transcriptionnels comme ceux décrits par Obernosterer et ses collègues pour miR-138 par exemple (Obernosterer et al., 2006). Ces auteurs montrent, au vu de l’expression ubiquiste du pré-miARN dans plusieurs tissus (rein, vessie, poumon, rate,…) que l’expression tissu-spécifique de ce miARN (dans le cerveau notamment) est due à une régulation post-transcriptionnelle par fixation d’un facteur sur le pré-miARN empêchant l’action de l’enzyme Dicer.

Plusieurs miARN que nous trouvons dérégulés dans les gliomes sont connus pour être enrichis dans le cerveau voire spécifiques de ce tissu comme 9, 124, 128, miR-132, miR-134 et miR-409-5p (Cao et al., 2006; Fiore et al., 2009). Concernant miR-9, sa surexpression dans les oligodendrogliomes pourrait être le résultat d’une dédifférenciation des oligodendrocytes lors de la tumorogenèse puisqu’il a été montré que ce miARN est sous-exprimé dans les cellules oligodendrocytaires lors de leur différenciation chez le rat (Lau et al., 2008). Quant aux cinq autres miARN (124, 128, 132, 134 et miR-409-5p), leur sous-expression dans les gliomes semble conforter l’idée que le tissu tumoral étudié est exempt de cellules neuronales normales qui expriment de manière enrichie ou exclusivement ces miARN. En effet, miR-124 a été décrit, chez la souris, comme étant le miARN le plus exprimé dans le cerveau représentant près de 25-48% des miARN présent dans le cerveau (Lagos-Quinatana et al., 2002), il est exprimé dans les neurones matures (Kapsimali et al., 2007) et a été effectivement décrit comme moins exprimé dans les glioblastomes que dans les tissus cérébraux non tumoraux (Silber et al., 2008). miR-128 et miR-132 sont également connus pour être fortement exprimés dans les neurones (Smirnova et al., 2005; Vo et al., 2005) et miR-134 comme exprimé dans les dendrites (Schratt et al., 2006). Quant à miR-409-5p, le gène le codant est en « cluster » avec plusieurs gènes codant des miARN cerveau-spécifique dont mir-134 (Fiore et al., 2009).

Parmi les miARN que nous retrouvons dérégulés dans les gliomes, d’autres sont connus pour être fortement exprimés dans les cellules endothéliales comme miR-21, miR-126, ainsi que les membres de la famille let-7 (Kuehbacher et al., 2007). Leur expression que nous observons élevée dans les gliomes pourrait être expliquée par une néovascularisation des échantillons tumoraux. Malgré cette néovascularisation, les tumeurs restent souvent hétérogènes et certains foyers peuvent être hypoxiques. La forte expression de miR-210 que

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nous avons mise en évidence dans les glioblastomes serait le témoin de cette hypoxie tumorale dans ces tumeurs comme cela a déjà été montré dans les tumeurs du sein ou du colon (Kulshreshta et al., 2007 ; Camps et al., 2008). Cette caractéristique est également confirmée par les différences d’expression que nous avons observées pour certains marqueurs hypoxiques SLC2A1, HIF1α, EFNA1, CA9, HIG2 et LOX (Le et al., 2007) entre glioblastomes et échantillons contrôles dosés sur puces Affymetrix U133 Plus 2.0; ces marqueurs étant surexprimés (ratios de 2 à 35) dans les glioblastomes.

Quant aux oligodendrogliomes, pour lesquels nous n’avons pas observé de surexpression des marqueurs hypoxiques par rapport aux échantillons contrôles, nous avons montré une expression plus faible de miR-210 dans ces tumeurs en comparaison aux échantillons contrôles ; cette baisse d’expression pouvant être corrélée à l’hyperméthylation du promoteur de mir-210 observée dans ces tumeurs.