Soutenance de thèse de Eulalie CORRE

Altérations du suppresseur de tumeur PDCD4 dans les leucémies aiguës myéloïdes

PDCD4 est un suppresseur de tumeur impliqué dans le contrôle traductionnel. En effet, ce facteur est capable d’inhiber la traduction de certains ARNm via ses différents domaines fonctionnels. Sa partie N-terminale est composée d'un domaine de liaison à l'ARN qui altère la liaison des ribosomes et inhibe la traduction dépendante de la coiffe ou d'IRES. Le reste de la protéine est composé de domaines MA-3 liant et séquestrant le facteur d'initiation de la traduction eIF4A, inhibant ainsi la traduction dépendante de la coiffe. En tant que suppresseur de tumeur, PDCD4 est réprimé dans de nombreux cancers favorisant ainsi la prolifération des cellules cancéreuses. Or ce n’est pas le cas dans les Leucémies Aiguës Myéloïdes (LAM). Nous avons mis en évidence d’autres mécanismes impactant le facteur PDCD4 qui n’altèrent pas son niveau d’expression global. D’une part, nous avons identifié un nouveau variant d’épissage de l’ARNm de PDCD4 chez des patients atteints de LAM, dans lequel l’exon 2 est exclu. Cet ARNm code pour une protéine PDCD4 tronquée dont la traduction est initiée dans le 6ème exon et dont l’expression pourrait être faible du fait de la longueur du 5’UTR de son ARNm. D’autre part, nous avons mis en évidence la présence d’un clivage de la protéine PDCD4 dans les lignées cellulaires de LAM. Ce clivage est indépendant de l’action du protéasome et conduit également à l’expression d’une protéine tronquée. Ces deux formes protéiques de PDCD4 sont capables de lier le facteur d’initiation de la traduction eIF4A mais sont dépourvues de la partie N-terminale, soit du domaine de liaison à l’ARN. Ainsi, bien qu’elles soient en mesure de lier eIF4A, leur action sur la traduction est surement réduite. En effet, le domaine de liaison à l’ARN est essentiel pour une inhibition efficace de la traduction dépendante de la coiffe et dépendante d’IRES. Nous avons également détecté ces altérations de PDCD4 dans des cellules souches/progénitrices saines et observé leur diminution au cours de la différenciation myéloïde. Ces mécanismes maintenus dans les cellules cancéreuses permettent de réduire l’effet de PDCD4. Ces formes tronquées sont probablement moins actives en tant que suppresseur de tumeur et pourraient définir un nouveau sous-groupe de patients atteints de LAM pour lesquels PDCD4 ne serait pas pleinement actif.

PDCD4 is a tumor suppressor involved in translational control. Indeed, this factor is able to inhibit the translation of several mRNAs through its different functional domains. Its N-terminal part comprises an RNA-binding domain that alters ribosome binding and inhibits cap- or IRES-dependent translation. The rest of the protein is composed of MA-3 domains binding and sequestering the translation initiation factor eIF4A, thus inhibiting cap-dependent translation. As tumor suppressor, PDCD4 is repressed in many cancers to promote proliferation of cancer cells. However, this is not the case in acute myeloid leukemia (AML). We discovered other mechanisms affecting PDCD4 that don’t alter its overall expression level. On the one hand, we identified a new splicing variant of PDCD4 mRNA in AML patients, in which the second exon is excluded. This mRNA encodes a truncated PDCD4 protein whose translation is initiated in the 6th exon and expression could be low due to the length of the 5'UTR of its mRNA. On the other hand, we highlighted the presence of a PDCD4 protein cleavage in AML cell lines. This cleavage is independent from the proteasomal degradation and also leads to the expression of a truncated protein. These two protein forms of PDCD4 are both able to bind the translation initiation factor eIF4A, but lack the N-terminal RNA-binding domain. Thus, even if they bind eIF4A, their effect on translation is probably reduced. Indeed, the RNA-binding domain is essential for effective inhibition of cap-dependent and IRES-dependent translations. We also detected these PDCD4 alterations in healthy stem/progenitor cells and observed their decrease during myeloid differentiation. These mechanisms are maintained in cancer cells, reducing the effect of PDCD4. These truncated forms are probably less active as tumor suppressors, and could define a new subgroup of AML patients for whom PDCD4 would not be fully active.