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L’inhibition de Hsp90compromet la réponseà l’endommagementde l’ADN induit parles radiations ionisantes

Hsp90 est une protéine chape-r o n n e q u i j o u e u n r ô l e

important dans la stabilisation et la régulation de nombreuses protéines, y compris des protéines impliquées dans l’initiation et la progression tumorale. Elle est surexprimée dans les cel lules cancéreuses et joue un rôle clé dans la sensibilité aux radiations ionisantes. Des études antérieures avaient montré que des inhibiteurs de Hsp90 tels que la geldanamy-cine ou ses dérivés 17-AAG et17-DMAG, pouvaient potentialiser l’effet cytotoxique des radiations ionisantes dans des lignées tumo-rales de diverses origines. Le méca-nisme de cette potentialisation est encore mal connu mais laisse penser que les protéines cibles de Hsp90 spécifiquement impliquées dans la réponse cellulaire aux radiations ionisantes pouvaient y jouer un rôle.Dans ce t ar t ic le , le s auteurs étudient le rôle de protéines de la réparation de l’ADN dans la poten-tialisation des radiations ionisantes par le 17-DMAG, un inhibiteur de Hsp90 actuellement en évaluation clinique. Ils montrent que l’irra-diation de cellules tumorales de pancréas (lignée MiaPaCa) induit des lésions de l’ADN qui sont mises en évidence par la présence de foci d’histones H2AX phosphorylées, un marqueur nucléaire précoce de la formation de cassures double-brin de l’ADN. Ils mettent en évidence

que ces cassures persistent plus longtemps lorsque, après irradia-tion, les cellules sont remises dans un milieu contenant du 17-DMAG par rapport à un milieu sans inhi-biteur d’Hsp90. Ils démontrent que cet effet est lié à une inhibition de la réparation des cassures. Ces résultats ont amené les auteurs à étudier le rôle de l’ADN-PKcs dans ce processus, sachant que cette molécule est impliquée dans la réparation des cassures double-br in p ar re combina is on non homologue. Ils montrent que l’irra-diation des cellules MiaPaCa induit l’autophosphorylation de l’ADN-PKcs et que celle-ci est réduite significativement en présence de17-DMAG ou dans les cellules Aspc1 résistantes à l’effet poten-tialisateur du 17-DMAG. Cet effet est accompagné d’une réduction de l’interaction de l’ADN-PKcs avec la forme nucléaire de la molécule erbB1 pouvant expli-quer une réduction de l’activité del ’ADN-PKcs . Les auteurs ont ensuite étudié l’effet du 17-DMAG sur le cycle cellulaire et montré que ce dérivé inhibe l’arrêt du cycle cellulaire en G2 et en S que l’on observe normalement après irra-diation des cellules. Ces résultats sont confirmés par le fait que le 17-DMAG inhibe à la fois l’auto-phosphorylation du facteur ATM (ataxia telengectasia mutated),qui joue un rôle primordial dans la signalisation des cassures double-brin de l’ADN, et le nombre de complexes dans lesquels ATM est localisé en réponse aux irradiations. L’activation d’ATM étant étroite-ment régulée par son interaction avec le complexe MRN (formé des molécules Mre11, Rad50 et Nbs1),

les auteurs ont étudié l’effet du 17-DMAG sur la régulation dece complexe. Ils montrent que le 17-DMAG ne change pas la compo-sition du complexe en réponse aux irradiations, mais réduit de façon reproductible l’interaction de Nbs1 avec Mre11 et Rad50. Ils montrent également que les foci formés par les complexes MRN en réponse aux irradiations ne sont plus visi-bles dans les cellules traitées au17-DMAG. De façon intéressante, ils démontrent par des expériences d’immunoprécipitation que Hsp90 interagit avec le complexe MRNet que Nbs1 semble être une molé-cule clé pour cette interaction.Ils démontrent que le traitement au 17-DMAG réduit l’interaction de Nbs1 avec Hsp90 ainsi quel’interaction de Nbs1 avec ATM sans pour autant qu’une interac-tion directe entre Hsp90 et ATM ne soit mise en évidence. Ces résultats suggèrent que Hsp90 est physiquement associé à Nbs1 et facilite l’interaction de Nbs1 avec ATM, qui est nécessaire à la signalisation des lésions de l’ADN et au recrutement des molécules intervenant dans leur réparation.En conclusion, cette étude permet de relier l’effet de potentialisation des radiations ionisantes induites par l’inhibition de Hsp90 à un double effet d’inhibition de l’arrêt du cycle cellulaire et de la répara-tion des cassures double-brin.

P. Pourquier,Institut Bergonié, Bordeaux

> Dote H, Burgan WE, Camphausen K. Inhibition of Hsp90 compromises the DNA damage response to radidation. Cancer Res 2006;66:9211-20.

La Lettre du Cancérologue - Vol. XVI - n° 1-2 - janvier-février 2007

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> Cancer Research> Clinical Cancer Research> Journal of the National Cancer Institute

> Nature Medicine> Oncogene> Science

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L’activation de l’aminoflavone par la sulfotransférase est nécessaire à son activité anti-prolifératrice et à l’induction de l’histone γ-H2AX

L’aminoflavone (AF), référencée sous le numéro NSC686288, est

un nouvel anticancéreux qui présente une activité antiprolifératrice dans des modèles de lignées tumorales de sein et de rein in vitro et dans des souris xénogreffées. L’utilisation du programme COMPARE, développé par le National Cancer Institute pour le criblage de nouveaux agents antican-céreux, permet, pour chaque composé dont la cytotoxicité est testée dans un panel de 60 lignées tumorales de diverses origines, de déterminer un profil qui dépend directement de son mécanisme d’action. Il s’avère que l’AF possède un profil COMPARE unique qui suggère un mécanisme d’action différent de ceux des autres classes d’an-ticancéreux. Dans cet article, les auteurs tentent d’élucider ce mécanisme. Pour cela, ils réalisent une étude de corréla-tion entre l’expression basale d’un certain nombre de gènes et la cytotoxicité de l’AF dans le panel des 60 lignées du NCI, les résultats permettant d’identifier des gènes candidats pouvant effectivement jouer un rôle dans le mécanisme d’action de ce nouvel anticancéreux. L’étude est réalisée grâce à la technique des micro-puces à ADN Affymetrix® contenant environ 14 000 sondes différentes. Les résultats montrent que les gènes de la sulfotransférase SULT1A1, SULT1A2 et SULT1A3 sont ceux dont l’expression basale est le mieux corrélée au niveau de cytotoxicité de l’AF. Les auteurs montrent également que les lignées qui expriment le plus SULT1A1 sont celles qui sont le plus sensibles à l’AF, alors que

celles qui l’expriment le moins (comme la lignée ovarienne MDA-MB-231) sont les plus résistantes à son action. Les niveaux d’expression de SULT1A1 ont été confirmés indépendamment par PCR en temps réel. Lorsque le gène SULT1A1 est surexprimé artificiellement dansla lignée MDA-MB-231, elle provoque une sensibilisation de la lignée à l’AF. Cette surexpression s’accompagne de la restauration de la formation de complexes ADN-protéines et de la formation de foci d’histone γH2AX (marqueurs précoces de cassures double-brins de l’ADN) qui ont déjà été détectés dans la lignée de cancer du sein MCF7 sensible à l’AF. Elles’accompagne également de l’arrêt des cellules en phase S du cycle cellulaire et d’un déclenchement de l’apoptose, deux paramètres qui ne sont pas détectés dans la lignée résistante à l’AF. Enfin, lorsque cette surexpression de SULT1A1 est réduite d’environ 80 % par la tech-nique d’interférence à l’ARN, le niveau de complexes ADN-protéines ainsi que le nombre de foci γH2AX sont réduits significativement en réponse au trai-tement par l’AF. Les auteurs montrent ensuite que des flavonoïdes naturels tels que l’apigénine, la daidzéine etla génistéine, connus pour inhiber à la fois les sulfotransférases et les cyto-chromes P450 (CYP) et activer la voie du récepteur à l’aryl hydrocarbone (AhR), inhibent la cytotoxicité induite par l’AF dans les cellules MCF7. L’AF est également capable d’induire l’expression de ces enzymes dans les cellules MCF7, mais pas dans les cellules MDA-MB,qui sont résistantes à l’AF. Pour démon-trer que la stimulation de l’expression de SULT1A1 est liée à l’activation de l’AhR, les auteurs traitent par l’AF des cellules MCF7 déficientes en AhR (AhR100) et constatent qu’il n’existe pas de stimu-lation de l’expression de SULT1A1 et

de CYP dans ces cellules par rapport aux cellules contrôles. L’inductionde la protéine p21 en réponse à l’AF est également diminuée de moitié dans les cellules AhR100. Des résultats identiques sont obtenus dans les lignées MDA-MB sensibles et résistantes à l’AF.Ces résultats suggèrent donc que l’in-duction de SULT1A1 et de CYP est régulée par la voie de l’AhR et régule l’activité cytotoxique de l’AF. Enfin, les auteurs identifient plusieurs métabolites de l’AF dans des microsomes humains de foie traités, suggérant que l’AF est métabolisée par un ou plusieurs cyto-chromes P450. Ils démontrent égale-ment que certains métabolites de l’AF formés par les sulfotransférases (dont l’ion nitronium) sont responsables de la formation des adduits entre l’AF et l’ADN et de la complexation des protéines qui en découle. Le nombre d’adduits protéines-ADN après traitement avec l’AF est d’ailleurs plus élevé dans les cellules MCF7 et dans les cellules MDA-MB-231 surexprimant SULT1A1 que dans les lignées contrôles, et est diminué par un traitement avec les dérivés de flavonoïdes.En conclusion, l’ensemble des données présentées dans cet article a permis d’identifier deux enzymes, la sulfotrans-férase et le cytochrome P450, comme des facteurs clés dans l’activation de l’aminoflavone et dans son activité cytotoxique. Ces données permettent également d’envisager leur utilisation comme marqueurs de prédiction de la réponse à l’aminoflavone.

P. Pourquier,Institut Bergonié, Bordeaux

> Meng LH, Shankavaram U, Chen C et al. Acti-vation of aminoflavone (NSC 686288) by a sul-fotranferase is required for the antiproliferative effect of the drug and for induction of histone {Gamma}-H2AX. Cancer Research 2006:66;9656-64.

La Lettre du Cancérologue - Vol. XVI - n° 1-2 - janvier-février 2007

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L’activation non génotoxique de p53 protège les cellules contre les chimiothérapies induisant un arrêt du cycle cellulaire en phase S

L ’un des gènes le plus souvent altérés dans les tissus tumoraux

est le gène suppresseur de tumeur TP53, dont le produit p53 est activé en réponse à de multiples stress cellu-laires. Lorsqu’il n’est pas muté, p53 induit généralement un arrêt du cycle cellulaire en réponse à un stress dont l’intensité ne permet pas de déclen-cher la mort cellulaire. C’est cette propriété de p53 qui a originellement été utilisée pour permettre l’arrêt de la progression des cellules tumorales. Des molécules comme la nutline-3 ont été développées dans ce sens.Ce dérivé est un antagoniste de mdm2 dont la liaison à p53 inhibe l’activité de ce dernier. Le traitement des cellules par la nutline-3 active donc p53 et permet d’induire l’arrêt du cycle cellulaire des cellules tumorales ayant un phénotype p53 sauvage.Dans cet article, les auteurs veulent utiliser la nutline-3 dans un contexte où les cellules tumorales ont une mutation de p53 afin de protéger les cellules saines possédant un p53 sauvage vis-à-vis des chimiothérapies ciblant spécifiquement les cellules tumorales en division. Ils prennent comme exemple de traitement celui des analogues nucléosidiques comme la gemcitabine ou l’ARA-C, dontl’activité nécessite leur incorporation dans l’ADN des cellules en division.Le but est de démontrer qu’en présence de nutline-3, la division des cellules saines est bloquée par l’activationde p53 sauvages et que ces cellules sont protégées de l’action de l’analogue

nucléosidique, alors que les cellules tumorales possédant une mutation de p53 se divisent plus activementet sont plus sélectivement tuées parla drogue.En utilisant la lignée UOS2 sauvage pour p53, les auteurs démontrent tout d’abord que la nutline-3 permet bien d’augmenter le niveau de p53 ainsi que de ses gènes cibles tels que p21, et qu’elle bloque le cycle cellulaireen phase G1 et G2/M, contrairement à la gemcitabine seule, qui induit un arrêt du cycle en phase S. Ils démon-trent également, par un test de clono-génie, qu’un prétraitement des cellules à la nutline-3 suivi d’un traitement à la gemcitabine induit une protection des cellules vis-à-vis de la gemcitabine, le nombre de clones ayant survécu au traitement étant 10 fois plus important que le nombre de clones ayant émergé après traitement avec la gemcitabine seule. Les mêmes expériences sont ensuite effectuées dans deux modèles isogéniques de cellules HCT116 de cancer du côlon : la lignée HCT116 p53 WT (sauvage) et la lignée HCT116 p53 -/- dépourvue de p53. Les résultats obtenus avec la lignée HCT116 p53 WT sont similaires à ceux obtenus avec la lignée UOS2, alors que la cytotoxicité de la gemcitabine n’est pas diminuée par la nutline-3 dans les lignées déficientes en p53, ce qui suggère que l’effet protecteur de la nutline-3 nécessite la présence d’une p53 sauvage. De même, la lignée H1299 contenant une p53 mutée n’est pas sensible à l’effet protecteur de la nutline-3 vis-à-vis de la gemcitabine par rapport à la lignée contrôle. Lorsque ces expériences sont réalisées dans des cellules non transformées de kératinocytes humains (cellules saines), les auteurs observent que ces cellules sont sensibles à la gemcita-

bine uniquement lorsque l’inhibiteur de mdm2 est présent et que la nutline-3 seule n’est pas cytotoxique dans ces cellules, ce qui conforte leur hypo-thèse initiale. Enfin, ils démontrent que l’effet protecteur de la nutline-3n’est observé que dans le cas des analogues nucléosidiques, puisque les mêmes résultats que ceux obtenus avec la gemcitabine sont obtenus avec l’ARA-C, mais pas avec d’autres agents anticancéreux tels que le cisplatine ou la doxorubicine, dont la nutline- 3 potentialise la cytotoxicité. En conclu-sion, les auteurs apportent un certain nombre d’éléments permettant de définir une stratégie thérapeutique consistant, sur la base du statut de p53, à cibler préférentiellement les cellules cancéreuses tout en proté-geant les cellules saines afin de réduire les effets secondaires des chimiothérapies.

P. Pourquier,Institut Bergonié, Bordeaux

> Kranz D & Dobbelstein M. Nongenotoxic p53 activation protects cells against S-phase-specific chenotherapy. Cancer Res 2006;66:10274-80.

Des variants tronquésdu gène p53AIP1 liés àune altération de l’apoptoseen réponse à un endomma-gement de l’ADN sont associés à un risque de cancerde la prostate

De multiples facteurs généti-ques sont connus pour être

impliqués dans le développement du cancer de la prostate. C’est notamment le cas des gènes impli-qués dans les voies de signalisation

La Lettre du Cancérologue - Vol. XVI - n° 1-2 - janvier-février 2007