TP53 et RB collaborent dans le développement des rétinoblastomes humains

> Les voies regulatrices p16INK4A/CYCLINE D/ CDK4-6/pRB (RB, retinoblastome) et p14ARF/ MDM2-MDMX/TP53 (TP53) sont aujourd’hui bien connues pour leur role anti-tumoral. Elles induisent l’arret du cycle cellulaire, la senescence ou l’apoptose des cellules cancereuses [1]. Localises sur le meme locus genomique en 9p21, les deux genes humains suppresseurs de tumeurs INK4A et ARF ont la caracteristique, quasi-unique chez les eucaryotes, de donner naissance, a partir de promoteurs distincts et de leurs trois exons (exons 1 alternatifs α [pour INK4A] et β [pour ARF], exons 2 et 3 identiques), a deux proteines sans aucune parente qui se comportent comme des regulateurs negatifs de la proliferation. P16INK4A regule negativement la voie RB tandis que p14ARF permet l’activation de la voie TP53 (Figure 1A). Chez l’homme, dans la plupart des cancers, les voies regulatrices RB et TP53 sont alterees. Ces alterations representent, par consequent, une etape importante et peut-etre requise, dans le developpement tumoral. La mutation du gene RB1 conduit a la formation du retinoblastome, cancer de la retine de l’enfant [2]. Classiquement, il existe deux types de retinoblastome : l’un a transmission hereditaire dans lequel l’un des alleles mute est transmis a l’enfant. L’inactivation de l’autre allele peut conduire a un retinoblastome multifocal dans lequel les deux yeux sont touches. L’autre cas, sporadique, dans lequel les deux alleles sont mutes dans le meme œil, conduit a un retinoblastome unilateral. RB1 fait partie de la famille des proteines pockets qui comprend egalement p107 et p130. Contrairement a RB1, p107 et p130 ne sont pas mutes dans le retinoblastome humain. Pour essayer de mieux comprendre ce type de cancer, plusieurs modeles murins ont ete developpes. Ces modeles reproduisent les caracteristiques de la tumeur humaine, mais necessitent l’inactivation de deux membres de la famille Rb : Rb et p107. La frequence et la penetrance des tumeurs sont fortement augmentees lorsque p53 est egalement inactive. Cela suggere que la perte de p53 peut jouer un role important dans le developpement du retinoblastome. Cependant, TP53 n’a jamais ete trouve mute dans les retinoblastomes humains. On a donc suppose que la voie TP53 n’etait pas requise pour l’inactivation tumorale et que les cellules de la retine contenant une mutation de RB1 etaient resistantes a l’activite apoptotique de TP53. Le taux de TP53 dans la cellule est notamment controle par p14ARF et MDM2. P14ARF, exprimee lorsque les signaux proliferatifs sont trop eleves, se lie a MDM2 et MDMX et empeche ces derniers de degrader TP53 (Figure 1A). MDM2 se lie a TP53 et, grâce a son activite d’ubiquitine-ligase (E3), permet sa degradation via le proteasome. MDMX (aussi connu sous le nom de MDM4), un autre membre de la famille de MDM2, possede les memes caracteristiques que MDM2. Comme MDM2, MDMX est egalement frequemment surexprimee dans plusieurs types de tumeurs. Les premieres donnees montrant que la voie p14ARF/MDM2-MDMX/TP53 joue un role dans le developpement du retinoblastome proviennent d’une etude recente realisee par l’equipe du Docteur Michael Dyer [3, 4] (St. Jude Children’s Research Hospital, Memphis, Etats-Unis). L’analyse de tumeurs humaines (retinoblastomes) a montre un taux de p14ARF 71 a 500 fois plus important que celui qui est observe dans des retines fœtales normales. Sachant que la proteine TP53 est fonctionnelle dans le retinoblastome, il etait logique de penser qu’un taux aussi important de p14ARF conduirait a une stabilisation de TP53 permettant ainsi un arret du cycle cellulaire ou l’apoptose des cellules retiniennes tumorales. Cependant, la proteine TP53 n’est pas du tout stabilisee dans ces tumeurs. Cela suggerait donc fortement qu’il devait y avoir un autre gene dans la voie TP53 dont l’expression devait etre alteree. Des analyses par arrayCGH (comparative gene hybridization) sur des tumeurs humaines ont montre que MDMX est amplifie (3/7). Cette amplification est correlee a une augmentation de l’ARN et de la proteine MDMX. Par analyse FISH (fluorescent in situ hybridization), 32 tumeurs sur 49 (65 %) montrent des copies supplementaires de MDMX et 5 tumeurs sur 49 (10 %) de MDM2. Cela suggerait que l’hyper-expression de MDMX et de MDM2 induit une degradation de TP53 dans les cellules tumorales, meme en presence d’un taux eleve de p14ARF, qui serait par consequent insuffisant pour la sequestration complete de MDMX et MDM2. En effet, la surexpression de MDMX, dans des cellules de retine de souris nouveau-nees invalidees pour Rb et p107, induit la proliferation et la survie des cellules retiniennes mais egalement l’apparition de retinoblastomes, dont l’agressivite est comparable a celle des tumeurs provenant des souris invalidees pour p107, Rb et p53. De plus, la surexpression de MDMX et l’inactivation de RB1 dans des cellules de retines normales humaines induisent l’organisation des cellules en rosettes comparables a celles qui sont observees dans les retinoblastomes humains. L’equipe du Dr M. Dyer a egalement montre qu’en aval de MDMX, la reponse