BIM et NOXA sont des effecteurs de l’apoptose induite par TAF6δ

Abstract

TAF6δ, un variant d’épissage du facteur de transcription général TAF6, est capable d’induire l’apoptose lorsqu’il est exprimé dans des cellules cancéreuses en culture. Pour ce faire, il déclenche un programme d’expression génique faisant intervenir des voies de signalisation pro-apoptotiques et oncogéniques telles que la réponse au stress oxydatif, les voies p53, Notch, des intégrines, de l’apoptose ou de l’angiogenèse. Les travaux présentés dans ce manuscrit ont permis d’élucider les mécanismes moléculaires qui sous-tendent cette apoptose. Une étude cinétique dans les cellules HeLa WS a conduit à l’identification de BIM et NOXA comme effecteurs potentiels de cette mort cellulaire. Des tests fonctionnels ont permis de démontrer l’implication de cette voie de l’apoptose et de confirmer le rôle de BIM et NOXA. Nos résultats suggèrent également que ce modèle est transposable à d’autres lignées cellulaires cancéreuses (Saos-2, MDA-MB-231, Hs-578T et Panc-1). Puisque l’apoptose et son inactivation jouent un rôle central dans le développement du cancer, nous nous sommes logiquement intéressés au rôle de TAF6δ dans cette maladie. Outre son rôle apoptotique, TAF6δ a également la propriété de réguler des gènes appartenant à des voies oncogéniques. L’ensemble de ces données laisse entrevoir un rôle potentiel complexe de TAF6 dans la cancérogenèse. Nous avons donc décidé d’étudier l’expression de TAF6δ dans des tissus sains et cancéreux. Nous avons observé un changement statistiquement significatif de l’épissage de TAF6 dans 11 types de cancers suite à l’analyse de données de séquençage à haut débit de la banque TCGA. Nous avons démontré pour la première fois que la protéine est exprimée in vivo chez la souris. En outre, la mise au point d’une technique de détection de TAF6δ dans des coupes de tissus a permis de montrer son expression dans un échantillon de cancer pulmonaire humain. En conclusion, les données présentées ici identifient deux effecteurs mitochondriaux de l’apoptose induite par TAF6δ et apportent de premiers indices sur l’expression spatio-temporelle de TAF6δ dans des tissus in vivo, deux étapes cruciales pour la compréhension de cette nouvelle voie d’apoptose et l’évaluation de son potentiel comme cible thérapeutique dans le cancer.

Abstract : TAF6δ, a splicing variant of the general transcription factor TAF6, is able to induce apoptosis when expressed in cancer cell lines. To induce cell death, TAF6δ elicits a gene expression program involving signaling pathways implicated in apoptosis and oncogenesis, including the oxidative stress response, p53, Notch, integrins, angiogenesis or apoptosis pathways. The work presented in this manuscript allowed the elucidation of the molecular mechanisms underlying TAF6δ induced apoptosis. Thus, a time course analysis in HeLa WS cells lead to the identification of BIM and NOXA as putative effectors in this cell death. Functional assays showed the implication of this pathway of the apoptosis and confirmed the role of BIM and NOXA. In addition, our results suggest that this model is transposable to other cancer cell lines (Saos-2, MDA-MB-231, Hs-578T and Panc-1). Since apoptosis and its inactivation play a major role in the development of cancers, we addressed the question of TAF6 implication in this disease. TAF6 has been shown to be overexpressed in several cancers (Dressman et al., 2006; Harrison et al., 2007; Campbell et al., 2008) and to be one of the 28 master regulators of cancer par Califano et. al. (personal communication, 2017). TAF6δ, in addition to its pro-apoptotic function, is also able to induce the regulation of oncogenic signaling pathways. This all set of data suggest a putative and complexe role of TAF6 in cancer. To study the function of TAF6δ in this disease, we studied its expression in healthy and cancer tissue samples. The analysis of deep sequencing data from the TCGA database showed a statistically significant change in TAF6 splicing in eleven cancer types. Moreover, we demonstrated for the first time that the protein is expressed in vivo, in murine lung, spleen, kidney, ovary and testis. Finally, optimization of immunofluorescence on tissue sections allowed the detection of TAF6δ expression in samples of human lung cancer. In conclusion, the data presented here define two mitochondrial effectors of TAF6δ-driven apoptosis, and provide the first insights into the spatiotemporal expression of TAF6δ in living tissues, two key steps towards understanding TAF6δ as a cell death pathway and as a potential therapeutic target for cancer.