Glioblastoma (GBM) is the most frequent and malignant of all primary brain tumors. Although a lot is known about the disease at a genetic and molecular level, the new era of epigenome analysis has revealed useful and interesting information about the disease that was not known to us before. A genome wide methylation analysis of GBM patients has directed us to a number of new genes with a potential rôle in the development of GBM. HIV-1 Tat Interactive protein 2 (HTATIP2), is one such gene whose promoter was found to be differentially methylated in GBM patients, thereby down-regulating its expression at an epigenetic level.
HTATIP2 is an oxido-reductase shown to regulate trafficking and nuclear entry of some major cellular proteins, including Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR). HTATIP2 is involved in tumor metastasis suppression in hepatocellular carcinoma, variant small cell lung cancer and ovarian cancer and has also shown to enhance tumorigenesis in HTATIP2 knock-out mice. The presence of EGFR and its functions in the nucleus, although debated in GBM, has been well established in other cancer types with HTATIP2 playing a vital rôle in the trafficking process.
In this thesis, we have explored the functions of HTATIP2 in GBM using in-vitro models. By over-expressing HTATIP2 in epigenetically down-regulated cell lines (LN-18, LN- 229, and BS-153) and by siRNA mediated gene-silencing of HTATIP2 in endogenously expressing lines (LN-428), we have attempted to study some of the specific tumor suppressive functions of HTATIP2. We have been able to show in our cell lines that HTATIP2 does not play a rôle in influencing growth and prolifération. We have neither observed a faster proteolytic dégradation of EGFR in our cells over-expressing HTATIP2. However, we were able to successfully provide a novel link between HTATIP2 and an increased cytoplasmic rétention of the DNA base excision repair enzyme, N- Methylpurine DNA glycosylase (MPG). MPG has been recently shown to provide résistance to TMZ induced DNA damage in GBM patients and a higher expression of MPG significantly reduces overall survival in patients treated with Temozolomide (TMZ). With MPG's DNA repair rôle gaining more focus in treatment résistance in GBM, our in-vitro experiments provide evidences to a novel mechanism linking MPG cellular localization and HTATIP2 expression. Our preliminary rétrospective data analysis on a small number of GBM patients, show à corrélation between HTATIP2 expression and MPG cellular localization. Our findings provide evidences that HTATIP2 by blocking MPG nuclear entry holds an important rôle in-vitro, which is being further verified and validated in GBM samples.
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Le glioblastome (GBM) est la plus fréquente et la plus maligne des tumeurs cérébrales primaires. Bien que d'importants aspects moléculaires et génétiques soient déjà connus, les récents progrès dans le domaine de l'épigénétique ouvrent de nouvelles perspectives dans la compréhension de cette maladie. L'analyse génomique de la méthylation dans le GBM a permis de découvrir une série de nouveaux gènes potentiellement impliqués dans le développement du GBM.
HTATIP2 ou HIV-1 Tat Interactive protein-2 est un de ces gènes dont le promoteur est différemment méthylé chez les patients atteints de GBM et l'expression régulée au niveau épigénétique. HTATIP2 est une protéine de type oxido-réductase dont la forme liée NADP joue un rôle dans les échanges et l'entrée dans le noyau d'importantes protéines cellulaires dont l'Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR). HTATIP2 est impliqué dans le cancer du foie, du poumon et des ovaires à travers son rôle de suppresseur de métastase. Il est aussi connu comme promoteur de la tumorigénèse dans un modèle de souris knock-out. L'EGFR et ses fonctions dans le noyau cellulaire bien que controversés dans le GBM sont bien établis dans d'autres cancers, HTATIP2 y jouant un rôle majeur. Dans cette thèse, nous avons étudié les fonctions possibles d' HTATIP2 dans le GBM en utilisant un modèle in vitro.
En faisant sur exprimer HTATIP2 dans 3 lignées de GBM (LN-18, LN-229. BS-153) et en utilisant une technique de siRNA mediated gene-silencing dans la LN-428, lignée exprimant naturellement HTATIP2, nous avons pu étudier certaines des fonctions de suppression tumorale d' HTATIP2. Nous avons pu démontrer que dans les lignées étudiées, HTATIP2 n'influence ni la croissance, ni la prolifération cellulaire. Nous n'avons pas non plus observé une augmentation de la dégradation protéolytique de l'EGFR dans les cellules sur exprimant HTATIP2.
Néanmoins, nous avons pu démontrer un lien entre HTATIP2 et une augmentation de la rétention cytoplasmique du N-Methylpurine DNA glycolsylase (MPG), une enzyme de réparation de l'ADN Le rôle de MPG dans la résistance au traitement de temozolomide (TMZ) a récemment été démontré ainsi qu'une expression augmentée de MPG qui réduirait la survie des patients atteints de glioblastome, traités au TMZ .
Face à l'intérêt grandissant du rôle de MPG dans la résistance au traitement et dans le pronostic du GBM, nos expériences in vitro offre un lien nouveau entre la localisation cellulaire de MPG et l'expression de HTATIP2. Notre data analyse rétrospective concernant un petit nombre de patients atteints de glioblastome montre une corrélation entre l'expression de HTATIP2 et la localisation cellulaire du MPG. Nos expériences contribuent à démontrer qu' HTATIP2 en bloquant l'entrée du MPG dans le noyau, joue un rôle dans le mécanisme de suppression tumorale. Ce qui nous sommes en train de vérifier et confirmer grâce à un nouveau set de GBM.