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Bulletin du Cancer

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TRPS1, un gène hyperexprimé dans les cancers du sein Volume 92, issue 9, Septembre 2005

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  • Key words: TRPS1, cancer du sein
  • Page(s) : 753-4
  • Published in: 2005

Auteur(s) : Jean Bénard

En matière de stratégies thérapeutiques innovantes des cancers du sein, l’identification des récepteurs de facteurs de croissance ou de molécules libres agissant au « cortex » de la cellule épithéliomateuse mammaire a conduit à des résultats avérés, à commencer par erbB2 et l’Herceptin® [1, 2]. Mais notons la rareté des gènes dont les produits agissent au « cœur » de la machinerie cellulaire pour la transmission du signal prolifératif dans le cytoplasme et l’activation transcriptionnelle nucléaire. Pour accroître la panoplie de ce type de gènes, et ainsi offrir des ouvertures thérapeutiques potentielles, Laszlo Radvanyi et al. de Sanofi-Pasteur à Toronto sont partis à la « pêche aux gènes » par l’approche classique de l’analyse d’expression différencielle entre tissus de cancers mammaires et tissus sains. Parmi les gènes surexprimés dans le tissu tumoral, TRPS1 s’avère potentiellement prometteur puisqu’il est activé dans près de 90 % des tumeurs mammaires, qu’elles soient précoces ou tardives. La protéine TRPS1, quant à elle, s’avère être immunogène. Ces travaux viennent de paraître dans le PNAS du 2 août 2005 [3].
L’équipe canadienne a donc conçu un screening d’expression différencielle comparant le transcriptome de 54 tissus tumoraux de patientes présentant un cancer du sein (10 intracanalaires, 38 canalaires infiltrants et 6 métastases ganglionnaires) à celui des tissus normaux adultes de tous les tissus de l’organisme (n = 289, « Atlas, corps entier ») dont, bien sûr, l’épithélium mammaire, avec un tri du « coup de chalut » particulièrement rigoureux !
Les données brutes résultant des expériences d’hybridation sur les puces Affymetrix à 50 000 gènes ont d’abord été exprimées en unités interquartiles et comparées à la médiane des valeurs. Ainsi 147 gènes apparurent hyperexprimés, parmi lesquels les « grands classiques » d’un cancer mammaire : erbB2, MUC1, NY-BR1, ER1, PS2, le récepteur à la progestérone et SBEM, le « petit dernier » [4]. Il faut savoir que les puces génèrent beaucoup d’informations [5], trop pour le chercheur qui ne dispose, pour boussole et sextant, que du fold-change et de la p value ! Tout son art réside dans la sélection de quelques gènes parmi beaucoup en se donnant une règle d’exclusion adaptée à la question précise qu’il se pose, en l’occurrence les gènes de signalisation et les facteurs transcriptionnels. Les auteurs se sont donc attachés à sélectionner les gènes exprimés a minima dans les tissus normaux et de manière abondante dans les cancers mammaires.
Un rapport d’expression tumeur/tissu normal de 2,5 a été fixé avec une moyenne d’expression tumorale du 90e centile des 54 tumeurs et une moyenne d’expression du tissu normal du 99e centile des 289 tissus normaux. Une telle méthode a permis de sélectionner positivement les gènes dont la prévalence dépassait les 10 % dans la cohorte de cancers mammaires et de sélectionner négativement ceux du répertoire des tissus normaux dont la prévalence excédait 1 %. Après exclusion de certains gènes pour cause d’expression constitutive trop élevée dans les tissus normaux (mammoglobine dans la peau, SBEM dans la peau et les glandes salivaires) et des gènes codant des protéines membranaires, 15 gènes furent retenus qui codent pour des protéines intracellulaires. De ces gènes, deux se sont distingués : NY-BR1 et TRPS1. Mais TRPS1 s’est présenté comme celui ayant le plus grand degré de prévalence pour les tumeurs du sein (parmi les 54) dont l’hyperexpression dépassait le rapport 2,5.
C’est une perte d’hétérozygotie en 8q24 associée à un syndrome malformatif qui a permis d’identifier le gène TRPS1. Son haplo-insuffisance détermine, en effet, une maladie rare à transmission autosomique dominante : le syndrome trirhinophalangéal qui se caractérise par des anomalies craniofaciales (chevelure clairsemée, oreilles décollées, front et extrémité nasale protubérants) et squelettiques (épiphyses coniques des phalanges et malformation des hanches), toutes malformations dues à des anomalies de croissance et de « modelage » des os et des masses musculaires. Chez ces sujets, on peut aussi identifier des mutations tronquées, faux sens et non sens, conduisant à une perte de fonction de la protéine.
L’hybridation in situ sur des préparations de tissus organisés en microréseaux confirma la forte expression de TRPS1 dans les cancers canalaires in situ (28/30), les cancers infiltrants (93/124), les métastases (18/20), ainsi que dans des lignées de cancers mammaires, BT474 en particulier. Des séquences en 3’ et 5’ du gène permirent d’isoler, par RT-PCR, un clone du gène entier, totalement identique à la séquence obtenue à partir d’une librairie d’ADNc de cerveau fœtal humain. De sa séquence, il a pu être déduit que TRPS1 est une protéine à doigt de zinc, avec un rôle vraisemblable de régulateur transcriptionnel, à en juger par la présence de « boîtes » de type GATA. Ces boîtes, rappelons le, correspondent à des séquences (A/T) GATA (A/T) situées dans les zones régulatrices de liaison de facteurs de transcription.
Des anticorps polyclonaux puis monoclonaux identifièrent une bande protéique de 180 kDa, non seulement endogène dans les cellules BT474, mais aussi après transfection du gène TRPS1 dans des cellules ne l’exprimant pas. Les anticorps monoclonaux anti-TRPS1 obtenus permirent ainsi une validation immunohistochimique sur une nouvelle série de cancers mammaires (40 canalaires infiltrants avec ou sans métastases ganglionnaires et 10 canalaires in situ). Comme attendu pour une protéine à doigt de zinc facteur transcriptionnel putatif, ce fut un marquage nucléaire intense qu’observèrent les chercheurs, les cellules de l’épithélium normal adjacent étant totalement négatives. Fait particulièrement intéressant : la positivité de marquage de deux hyperplasies canalaires atypiques.
Enfin Radvyani et al. ont recherché si des fragments peptidiques de TRPS1 pouvaient être immunogéniques et activer des cellules T humaines CD8-positives naïves chez des souris donneuses. Oui ! La protéine TRPS1 est immunogène, suggérant que sa tolérance peut disparaître lors d’une intervention immunologique. Autrement dit, TRPS1 serait une cible potentielle pour un vaccin anticancer.
De l’ensemble de ces travaux, on ne peut s’empêcher de constater que des variations d’expression opposées du gène TRPS1 marquent des pathologies totalement différentes et par leur nature et par leur incidence : une pathologie rare et malformative en cas d’haplo-insuffisance (ou de perte de fonction), un cancer hyperfréquent en cas d’hyperexpression.

TRPS1 apparaît clairement comme un marqueur diagnostique des cancers mammaires particulièrement intéressant puisque non exprimé dans de nombreux tissus sains dont, bien sûr, l’épithélium mammaire. La positivité de ces deux cas d’hyperplasie mérite d’être confirmée sur une cohorte plus importante. Quoi qu’il en soit, l’hyperexpression de la protéine apparaît comme indépendante du grade et du stade du cancer mammaire. Ces observations conduisent à rechercher : 1) le mécanisme de cette hyperexpression, 2) le rôle biologique de ce gène.

Le locus 8q24 où réside TRPS1 est une région d’amplification génique dans les cancers mammaires avec deux autres gènes, c-myc et EIF3S3. Un travail récent suggère une co-amplification TRPS1/c-myc/EIF2S3 dans des lignées et des tumeurs de cancer prostatique [6]. Un travail en profondeur est nécessaire pour étendre ces observations aux tumeurs mammaires. Néanmoins, à l’instar de l’expérience acquise avec erbB2, on peut parier que l’amplification génique n’expliquera pas à elle seule l’hyperexpression de TRPS1 dans tous les cancers mammaires, l’étude du promoteur et du système d’activation transcriptionnelle s’avérera incontournable.

Alors, quelle fonction biologique pour TRPS1 ? Très vraisemblablement la protéine TRPS1 pourrait participer au contrôle de la croissance de la cellule épithéliale via, selon les auteurs, deux mécanismes : 1) répression transcriptionnelle de gènes dépendant des boîtes GATA et 2) régulation de la signalisation propre aux récepteurs stéroïdiens.

Références

1. Beuzeboc P, et al. Herceptin, a monoclonal humanized antibody anti-HER2 : a major therapeutic progress in breast cancers overexpressing this oncogene ? Bull Cancer 1999, 86 : 544-9.

2. Penault-Llorca F, Cayre A. Assessment of HER2 status in breast cancer. Bull Cancer 2004 ; 91 (suppl 4) : S211-5.

3. Radvyanyi, et al. The gene associated with trichorhinophalangeal syndrome in humans is overexpressed in breast cancer. Proc Natl Acad Sci USA 2005 ; 102 : 11005-10.

4. Miksicek RJ, et al. Identification of a novel breast- and salivary gland-specific, mucin-like gene strongly expressed in normal and tumor human mammary epithelium. Cancer Res 2002 ; 62 : 2736-40.

5. Bertucci F, et al. Puces à AND : technologies et applications. Bull Cancer 2001 ; 88 : 243-52.

6. Savinainen KJ, et al. Expression and copy number analysis of TRPS1, EIF3S3 and MYC genes in breast and prostate cancer. Br J Cancer 2004 ; 90 : 1041-6.