PPARy, a new player in hepatic metabolic adaptation from mouse model to human liver cancer
par Patitucci Cecilia sous la direction de De Keyzer Yves et de Panasyuk Ganna
Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et moléculaire
École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le Tuesday 11 October 2016 à Sorbonne Paris Cité

Sujets
  • Adénocarcinome
  • Diabètes
  • Obésité
  • Stéatose hépatique

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Mots clés
Biologie cellulaire et moléculaire
Resumé
La tumorigenèse est influencée par des facteurs génétiques et environmentaux. La surnutrition est une cause d'obésité et d'accumulation pathologique de lipides dans le foie, la stéatose, qui peut évoluer en stéato-hépatite. Obésité et stéato-hépatite contribuent à l'augmentation de l'incidence du diabète dans le monde entier. Le diabète et l'obésité sont des facteurs de risque pour le cancer du foie (El-Serag et al., Clin Gastroenterol Hepatol, 2006). Cet projet de thèse élucide les mécanismes moléculaires liant l'activation de la voie de signalisation de l'insuline, les maladies du foie gras et le développement du cancer du foie, et il propose de nouvelles stratégies thérapeutiques. La délétion hépato-spécifique du gène codant le suppresseur de tumeurs Phosphatase and tensin homolog (PTEN) est un modèle de cancer du foie associé à la stéatose (Horie et al., J Clin Invest, 2004). Nous avons utilisé ce modèle, où la cascade de signalisation PI3K/mTOR est activée, pour démontrer que l'induction de l'expression du facteur de transcription et récepteur nucléaire Peroxysome Proliferator-Activated Receptor gamma (PPARγ) est responsable de la stéatose et de la glycolyse aérobie (effet Warburg). Son activité est spécifiquement dépendente de l'activité d'un effectuer en aval de la voie PI3K/mTOR, la protéine sérine/thréonine kinase, AKT2 (Panasyuk et al., Nat Comm, 2012). Sur la base de ces observations, nous avons construit l'hypothèse que PPARγ est un important régulateur de la croissance pathologique et du développement des adénocarcinomes hépatiques associés aux stéato-hépatites. Avec mon travail de thèse j'ai pu démontrer que l'expression et l'activité de PPARγ sont essentielles pour le développement du cancer du foie dans le modèle de souris invalidées pour PTEN dans les hépatocytes. Par ailleurs, la délétion de PPARγ dans le foie dépourvu de PTEN joue un rôle protecteur de la tumorigenèse, confirmant que PPARγ est effectivement placé en aval de AKT2. De plus, nous avons découvert que PPARγ est induit dans des échantillons de carcinome hépatocellulaire humains. Ces échantillons sont caractérisés par leur agressivité (haut taux prolifératif et bas niveau de différentiation) et aussi par l'activation de la voie PI3K/AKT. L'analyse des échantillons humains au stade pré-carcinome (adénomes) nous a permis de démontrer que l'ARN de PPARγ est le plus exprimé dans les adénomes caractérisés par un haut degré de stéatose. Ils sont caractérisés par la perte de fonction du facteur de transcription Hepatocyte Nuclear Factor 1α (HNF1α). Nous avons identifié HNF1α comment un nouveau régulateur négatif de la transcription de PPARγ. Nous avons aussi découvert que l'expression et l'activité de HNF1α sont inhibées par AKT2, induisant l'expression de PPARγ et son activité pro-tumorigénique. Finalement, la sensitibilité de PPARγ aux ligands, naturels et exogènes, nous a encouragé à tester des traitements pharmacologiques pour moduler son activation. La stimulation de l'activité de PPARγ avec l'agoniste synthétique Pioglitazone a conduit à une aggravation des symptomes dans le foie. Par contre, son inhibition par un antagoniste sélectif, SR2595, était thérapeutique, resultant en une réduction de signes pré-tumoraux et tumoraux dans le foie des souris invalidé par PTEN. En résumé, nos études chez l'humain et la souris, révèlent une nouvelle signature d'interaction entre les facteurs de transcription HNF1α et PPARγ et la voie de signalisation de l'insuline, suggérant de nouvelles stratégies thérapeutiques possibles pour le traitement d'une sous-classe spécifique de cancer du foie lié aux stéato-hépatites.