Adult T-cell leukemia (ATL) is an aggressive lymphoproliferative disorder associated with human T-cell leukemia virus type 1 (HTLV-1) infection. Reactivation of telomerase, a critical event in tumor progression observed in late phases of ATL development, has been shown to be caused by HBZ (HTLV-1 bZIP factor), a regulatory protein encoded by the negative strand of the HTLV-1 genome. The HBZ-mediated up-regulation of the telomerase catalytic subunit is dependent on JunD, which in the cellular context occurs in the complex with menin, the product of the MEN-1 tumor suppressor gene. Interaction with menin represses JunD-dependent transcription and converts JunD into a growth suppressor, whereas it acts as a growth promoter in the absence of menin. My results demonstrate that the viral protein HBZ abrogates tumor suppressor function of menin, resulting in the activation of JunD transcriptional activity and finally in the up-regulation of its target gene, the human telomerase reverse transcriptase (hTERT). I showed that HBZ, JunD and menin can coexist in the same protein complex and that HBZ and menin exert opposite effects on JunD transcriptional activity. Moreover menin inhibits the JunD-mediated activation of the hTERT proximal promoter and HBZ is able to counteract this effect. Finally, I proposed that HBZ, by recruiting p300 histone acetyltransferase, reverses the histone deacetylation conducted by menin-recruited HDACs and therefore up-regulates the expression of the hTERT gene. Altogether, my work led to the identification of the molecular mechanism leading to the functional impairment of the menin tumor suppressor, which results in the deregulation of AP-1 signaling in HTLV-1 infected cells. Finally this work gave new insights into the mechanism of the transcriptional up-regulation of the hTERT gene upon HTLV-1 infection, being a key event during the development of Adult T-cell leukemia and a necessary step towards the progression into more aggressive courses.

HTLV-1, un rétrovirus endémique des Antilles-Guyane qui infecte plus de 10 millions de personnes dans le monde, est l’agent étiologique de l’ATL, une leucémie agressive des lymphocytes T CD4+ résistante aux traitements conventionnels actuels. Le rôle émergent des miARN dans la leucémogénèse et la résistance aux chimiothérapies a soulevé des interrogations quant à leurs rôles dans le développement de l’ATL. Les miARN sont de petits ARN non codant qui régulent l’expression génique. Récemment leur altération durant le cycle de vie du HTLV-1 a été mise en lumière. Une des caractéristiques de l’émergence de l’ATL est la perte d’expression des protéines virales codées par le promoteur en amont du génome proviral (LTR5’), à l’exception d’hbz dont l’expression est initiée dans le promoteur en aval du génome proviral (LTR3’). Dans une première étude, nous démontrons, dans un modèle mimant la cellule ATL, qu’HBZ module sa propre transcription à travers une boucle de rétrocontrôle qui implique une coopération avec le facteur de transcription de la famille AP-1 JunD. Nous montrons que l’expression d’HBZ induit des caractéristiques phénotypiques de fibroblastes transformés. Nous avons, ensuite, analysé l’effet d’HBZ sur les miARN dans les cellules ATL et montré qu’il induit une diminution des miARN cellulaires via l’inhibition d’un acteur clé de la maturation, Dicer. En accord avec notre première étude, nous montrons que l’induction d’HBZ dans les CD4+ de patients ATL corrèle avec une augmentation de la charge provirale (CPV) et donc l’évolution de l’ATL. Le traitement de ces cellules au VPA inhibe l’expression d’hbz, restaure celle de dicer et inverse la CPV et donc la prolifération des cellules malignes ex vivo. / HTLV-1, a retrovirus endemic of Antilles-Guyana that infects more than 10 million people worldwide, is the etiological agent of ATL, an aggressive leukemia of CD4+ T lymphocytes resistant in currents treatments. The emerging role of miRNA in leukemogenesis and chemoresistance has risen questioning about their role in ATL development. MiRNAs are a class of non-coding RNAs that regulate gene expression. Involvement of their alteration in the HTLV-1 life cycle has recently come to light. One of the hallmarks of progression toward ATL is the emergence of LTR5’-deficient provirus and thereby eliminating the expression of all viral proteins on the sense strands in these cells, with the exception of the hbz gene regulated by an independent promoter in the 3’LTR. In a first study, using a provirus with the 5’LTR deleted, we found that HBZ modulates its own expression through a positive-feedback loop that involves cooperation with AP-1 transcription factor JunD. We also found that hbz-expressing fibroblasts displayed of a transformed phenotype. Then, we analyzed the effect of HBZ on miRNA expression in ATL patients and report that hbz reduce significantly expression of cellular miRNAs via inhibition of an enzyme essential for maturation, Dicer1. In agreement with our previous study, we show that hbz expression in ATL samples correlates with HTLV-1–provirus load (CPV) and consequently progression of the pathology. VPA treatment of these cells inhibits hbz expression, restores Dicer expression, and inverts the proviral charge thereby reducing cellular proliferation of malignant cells.

La leucémie T de l’adulte (ATL) est une pathologie lympho-proliférative aiguë associée à l’infection par le virus HTLV-1 (human T-cell leukemia virus type 1). La réactivation de la télomérase observée lors de la phase tardive du développement de l’ATL est un évènement crucial dans la progression tumorale. Elle est induite au niveau transcriptionnel par la protéine HBZ (HTLV-1 bZIP factor) et est dépendante du facteur de transcription JunD. Ce dernier est normalement associé en complexe avec le produit du gène suppresseur de tumeur MEN-1, la ménine, dont l’interaction avec JunD réprime la transcription JunD-dépendante et convertit JunD en inhibiteur de croissance.Mes résultats démontrent que la protéine virale HBZ inhibe la fonction suppresseur de tumeur de la ménine, induisant l’activité transcriptionnelle de JunD et donc l’activation de la transcription de son gène cible : la transcriptase inverse télomérase humaine (hTERT). J’ai démontré que HBZ, JunD et la ménine peuvent coexister dans un même complexe protéique et que HBZ et la ménine ont des effets opposés sur l’activité transcriptionnelle de JunD. En effet la ménine inhibe l’activation du promoteur proximal d’hTERT par JunD, alors que HBZ est capable de contre balancer cet effet. Finalement, je propose qu’en recrutant l’histone acétyltransférase p300, HBZ réverse la déacétylation des histones induite par le recrutement des HDACs par la ménine et par conséquent active le promoteur d’hTERT. L’ensemble de ces résultats a permis d’identifier les mécanismes moléculaires aboutissant à l’inhibition fonctionnelle de la protéine suppresseur de tumeur ménine, résultant en la dérégulation de la voie AP-1 dans les cellules infectées par HTLV-1. Finalement, ce travail apporte de nouvelles précisions sur le mécanisme de la surexpression transcriptionnelle de la télomérase lors de l’infection par HTLV-1, une étape importante de la mise en place et du développement de la leucémie T de l’adulte vers des stades plus agressifs. / Adult T-cell leukemia (ATL) is an aggressive lymphoproliferative disorder associated with human T-cell leukemia virus type 1 (HTLV-1) infection. Reactivation of telomerase, a critical event in tumor progression observed in late phases of ATL development, has been shown to be caused by HBZ (HTLV-1 bZIP factor), a regulatory protein encoded by the negative strand of the HTLV-1 genome. The HBZ-mediated up-regulation of the telomerase catalytic subunit is dependent on JunD, which in the cellular context occurs in the complex with menin, the product of the MEN-1 tumor suppressor gene. Interaction with menin represses JunD-dependent transcription and converts JunD into a growth suppressor, whereas it acts as a growth promoter in the absence of menin. My results demonstrate that the viral protein HBZ abrogates tumor suppressor function of menin, resulting in the activation of JunD transcriptional activity and finally in the up-regulation of its target gene, the human telomerase reverse transcriptase (hTERT). I showed that HBZ, JunD and menin can coexist in the same protein complex and that HBZ and menin exert opposite effects on JunD transcriptional activity. Moreover menin inhibits the JunD-mediated activation of the hTERT proximal promoter and HBZ is able to counteract this effect. Finally, I proposed that HBZ, by recruiting p300 histone acetyltransferase, reverses the histone deacetylation conducted by menin-recruited HDACs and therefore up-regulates the expression of the hTERT gene. Altogether, my work led to the identification of the molecular mechanism leading to the functional impairment of the menin tumor suppressor, which results in the deregulation of AP-1 signaling in HTLV-1 infected cells. Finally this work gave new insights into the mechanism of the transcriptional up-regulation of the hTERT gene upon HTLV-1 infection, being a key event during the development of Adult T-cell leukemia and a necessary step towards the progression into more aggressive courses.