No description available.

Le cancer, qui représente la première cause de mortalité en France, a dans environ 25% des cas une origine virale. Dans ce contexte le virus HTLV-1 (Human T-cell Leukemia Virus Type 1) est l'agent étiologique d'une forme très agressive de leucémie et/ou de lymphome appelée ATL (Adult T-cell Leukemia), caractérisée par une grande instabilité génétique et chromosomique. Cette pathologie se développe après une phase asymptomatique de plusieurs décennies et ne connaît à se jour aucun traitement efficace. Parmi l'ensemble des protéines virale, La protéine Tax joue un rôle crucial dans la transformation cellulaire notamment en activant des facteurs de transcription impliqués dans la prolifération et la survie, mais aussi en contrôlant des étapes clefs de la régulation du cycle cellulaire et de la réparation des endommagements de l'ADN. Mon travail de thèse a consisté, dans un premier temps, à étudier le rôle de l'enzyme AID (Activationinduced cytidine deaminase) dans l'instabilité génomique des lymphocytes T. Nos résultats démontrent que AID est exprimée dans les lymphocytes T CD4+ infectés par HTLV-1, que son expression est induite par la protéine virale Tax et que l'enzyme est fonctionnelle. En utilisant différentes techniques nous avons pu démontrer que AID induit une désamination des deoxycytidines en deoxyuraciles in vitro et des endommagements de l'ADN, de type cassures de l'ADN, dans les cellules infectées par HTLV-1 ou transfectées par Tax. L'accumulation de ces endommagements pourrait participer à la transformation cellulaire au cours de l'infection par HTLV-1 suggérant ainsi un rôle de AID dans la leucémogenèse associée à HTLV-1. La longue période de latence avant le développement de l'ATL suggère la mise en place de mécanismes de survie dans les cellules infectées par HTLV-1. Nous avons donc en parallèle étudié les mécanismes de régulation de l'expression de la protéine anti-apoptotique Bfl-1 et son implication dans la survie des cellules infectées / Cancer, which is the leading cause of death in France, has a viral origin in about 25% of cases. In this context, HTLV-1 (Human T-cell Leukemia Virus Type 1) is the etiologic agent of a very aggressive form of leukemia/lymphoma called ATL (Adult T-cell Leukemia), characterized by genetic and chromosomal instability. ATL occurs after an asymptomatic period of several decades and to date there is no effective treatment. Among all the viral proteins, Tax protein plays a crucial role in cell transformation especially by activating transcription factors involved in proliferation and survival, but also by controlling the key steps of the cell cycle regulation and the DNA damage response. The aim of my PhD work was, firstly, to investigate the role of the enzyme AID (activation-induced cytidine deaminase) in the genomic instability of T cells. Our results demonstrate that AID is expressed in HTLV-1-infected CD4+ T cells, that its expression is induced by the viral protein Tax and that AID is functional. Using different techniques we have demonstrated that AID induces deamination of deoxycytidines into deoxyuracils in vitro and DNA damage, like DNA breaks, in HTLV- 1-infected or Tax-expressing cells. Accumulation of DNA damage could be involved in cellular transformation of HTLV-1-infected cells, suggesting a role of AID in leukemogenesis associated with HTLV-1. The long latency period before the development of ATL suggests establishment of survival mechanisms in HTLV-1-infected cells. Thus we studied the mechanisms regulating the expression of anti-apoptotic Bfl-1 protein and its involvement in the survival of infected cells. We have shown that Tax protein induces expression of Bfl-1 via the NF-B and AP-1 pathways, but also that a second viral protein, HBZ, is able to modulate Bfl-1 expression induced by Tax. In addition, the use of Bfl-1 specific shRNA allowed us to highlight the role of Bfl-1 in survival of infected cells as well as in chemoresistance of HTLV-1-infected T cell lines. Thus Bfl-1 appears as a potential therapeutic target in the treatment of ATL

Les protéines de la famille Bcl-2 sont des régulateurs-clés de l’apoptose (mort cellulaire), qui agissent en contrôlant la perméabilisation de la membrane mitochondriale externe par un processus encore mal connu. La dérégulation des membres de cette famille est souvent associée à la progression tumorale et à la résistance à la chimiothérapie. Notre projet a cherché à éclaircir le mode d’action de ces protéines en se focalisant sur les déterminants structuraux régissant leur interaction avec les membranes biologiques. Les connaissances glanées ont permis (i) de mieux comprendre les déterminants à l’origine de la divergence évolutive entre membres pro- et anti-apoptotiques de la famille Bcl-2 ; (ii) d’ouvrir la voie à la conception de ‘poropeptides’ conçus sur le modèle des hélices d’insertion membranaire des protéines Bcl-2, et qui pourraient être utilisés pour induire l’apoptose de cellules tumorales ou des cellules endothéliales entourant les tumeurs. / Bcl-2 family proteins, which include pro- and antiapoptotic members, positively or negatively regulate mitochondrial outer membrane permeabilization, i.e. a critical step in apoptosis. Over-expression of pro-survival members is associated with tumor progression and may be responsible for chemotherapy resistance. Detailed understanding of the precise mechanisms by which Bcl-2 family members control apoptosis is therefore of considerable therapeutic interest. The overall aim of our project was to delineate a structure-function relationship of Bcl-2 family proteins with emphasis on their membrane-active domains. This analysis has provided a basis (i) to elucidate the molecular mechanisms by which different Bcl-2 proteins evolved opposite functions ; (i) to develop a new generation of pore-forming peptides targeting the mitochondrial outer membrane that may be used to kill neoplastic or tumor endothelial cells.

<p>Mast cells are long-lived effector cells of importance for both acute and chronic inflammations. Mast cells can be activated in many different ways, leading to the release of inflammatory mediators. In contrast to most other inflammatory cells, activated mast cells have the capacity to recover, regranulate and thereby be activated again. </p><p>In this thesis I have investigated the mechanisms involved in regulating activation-induced mast cell survival. We have found that cross-linking of FcεRI-bound IgE with an antigen (IgER-CL) induces a survival program in mast cells. Upon IgER-CL, mouse and human mast cells upregulate the pro-survival Bcl-2 family gene A1/Bfl-1. A1^-/- mast cells degranulate upon FcεRI activation but they cannot recover most likely due to the lack of A1. Sensitized and provoked A1^-/- mice exhibit lower amounts of mast cells compared to littermate controls. In contrast to mast cells, no Bfl-1 expression or survival promotion can be detected in basophils after IgER-CL. Another mast cell secretagogue, an adenosine receptor agonist, neither promoted upregulation of A1 nor survival.</p><p>Although it is well established that mast cell survival is dependent on stem cell factor (SCF), it has not been described how this process is regulated. We have found that SCF promotes survival through Akt-mediated inhibition of the forkhead transcription factor FOXO3a and its transcriptional target Bim, a BH3-only pro-apoptotic protein. SCF-treatment prevents upregulation of Bim protein expression and leads to an upregulation of Bim phosphorylation through PI3-kinase and MEK-dependent pathways. Overexpression of FOXO3a causes an upregulation of Bim and induces mast cell apoptosis, even in the presence of SCF. </p><p>Taken together, the work in this thesis demonstrates that A1/Bfl-1 and Bim play key roles in mast cell survival. These findings might be of importance in understanding the mechanisms of mast cell longevity and hence for possible new therapeutics used for mast cell-associated inflammations.</p>

Mast cells are long-lived effector cells of importance for both acute and chronic inflammations. Mast cells can be activated in many different ways, leading to the release of inflammatory mediators. In contrast to most other inflammatory cells, activated mast cells have the capacity to recover, regranulate and thereby be activated again. In this thesis I have investigated the mechanisms involved in regulating activation-induced mast cell survival. We have found that cross-linking of FcεRI-bound IgE with an antigen (IgER-CL) induces a survival program in mast cells. Upon IgER-CL, mouse and human mast cells upregulate the pro-survival Bcl-2 family gene A1/Bfl-1. A1-/- mast cells degranulate upon FcεRI activation but they cannot recover most likely due to the lack of A1. Sensitized and provoked A1-/- mice exhibit lower amounts of mast cells compared to littermate controls. In contrast to mast cells, no Bfl-1 expression or survival promotion can be detected in basophils after IgER-CL. Another mast cell secretagogue, an adenosine receptor agonist, neither promoted upregulation of A1 nor survival. Although it is well established that mast cell survival is dependent on stem cell factor (SCF), it has not been described how this process is regulated. We have found that SCF promotes survival through Akt-mediated inhibition of the forkhead transcription factor FOXO3a and its transcriptional target Bim, a BH3-only pro-apoptotic protein. SCF-treatment prevents upregulation of Bim protein expression and leads to an upregulation of Bim phosphorylation through PI3-kinase and MEK-dependent pathways. Overexpression of FOXO3a causes an upregulation of Bim and induces mast cell apoptosis, even in the presence of SCF. Taken together, the work in this thesis demonstrates that A1/Bfl-1 and Bim play key roles in mast cell survival. These findings might be of importance in understanding the mechanisms of mast cell longevity and hence for possible new therapeutics used for mast cell-associated inflammations.

Le virus humain T lymphotrope de type 1 (HTLV-1) est l'agent étiologique de la leucémie/lymphome T de l'adulte (ATLL) qui se développe après plusieurs décennies et pour laquelle il n'existe à ce jour pas de traitement efficace. Parmi les protéines virales de HTLV-1, Tax et HBZ jouent un rôle déterminant dans le développement de l'ATLL. Si Tax participe au processus leucémogène dès les étapes précoces, HBZ jouerait plutôt un rôle dans le maintien du phénotype tumoral dans les étapes tardives. Dans ce contexte, là nous nous sommes intéressés à la régulation de l'expression des protéines anti-apoptotiques Bfl-1 et Bcl-xL, par les protéines virales Tax et HBZ. Nous avons montré que Tax induit l'expression des protéines anti-apoptotiques Bfl-1 et Bcl-xL de la famille Bcl-2 via la voie NF-B, alors que HBZ n'a aucun effet sur leur expression. De plus, Tax coopère avec les facteurs de transcription c-Jun et JunD de la voie AP-1 pour augmenter l'expression de ces gènes anti-apoptotiques. En revanche, HBZ module uniquement la trans-activation de bfl-1 induite par Tax. L'ensemble de nos résultats indique donc que Tax joue un rôle prépondérant dans l'activation de l'expression de Bfl-1 et de Bcl-xL et suggère que Bfl-1 et Bcl-xL sont exprimées au cours des étapes précoces et tardives du développement de l'ATLL. Par une stratégie d'ARN interférence, nous avons ensuite montré que Bfl-1 et/ou Bcl-xL sont impliquées dans la survie de lignées cellulaires T infectées par HTLV-1, suggérant que Bfl-1 et Bcl-xL représentent des cibles thérapeutiques potentielles pour traiter l'ATLL. Actuellement, il existe des petites molécules ciblant les membres anti-apoptotiques de la famille Bcl-2, mais aucune ne cible spécifiquement Bfl-1. En collaboration avec la société IMAXIO, nous avons identifié par deux cribles à haut débit 83 molécules capables d'inhiber l'activité anti-apoptotique de Bfl-1. L'une de ces molécules induit spécifiquement la mort de lignées cellulaires T infectées par HTLV-1 pour lesquelles Bfl-1 représente un gène de survie. Ainsi, ce travail doit permettre à terme de développer de futurs médicaments dirigés contre Bfl-1 et de proposer une nouvelle stratégie thérapeutique ciblée contre l'ATLL

Le virus humain T lymphotrope de type 1 (HTLV-1) est l’agent étiologique de la leucémie/lymphome T de l’adulte (ATLL) qui se développe après plusieurs décennies et pour laquelle il n’existe à ce jour pas de traitement efficace. Parmi les protéines virales de HTLV-1, Tax et HBZ jouent un rôle déterminant dans le développement de l’ATLL. Si Tax participe au processus leucémogène dès les étapes précoces, HBZ jouerait plutôt un rôle dans le maintien du phénotype tumoral dans les étapes tardives. Dans ce contexte, là nous nous sommes intéressés à la régulation de l’expression des protéines anti-apoptotiques Bfl-1 et Bcl-xL, par les protéines virales Tax et HBZ. Nous avons montré que Tax induit l’expression des protéines anti-apoptotiques Bfl-1 et Bcl-xL de la famille Bcl-2 via la voie NF-κB, alors que HBZ n’a aucun effet sur leur expression. De plus, Tax coopère avec les facteurs de transcription c-Jun et JunD de la voie AP-1 pour augmenter l’expression de ces gènes anti-apoptotiques. En revanche, HBZ module uniquement la trans-activation de bfl-1 induite par Tax. L’ensemble de nos résultats indique donc que Tax joue un rôle prépondérant dans l’activation de l’expression de Bfl-1 et de Bcl-xL et suggère que Bfl-1 et Bcl-xL sont exprimées au cours des étapes précoces et tardives du développement de l’ATLL. Par une stratégie d’ARN interférence, nous avons ensuite montré que Bfl-1 et/ou Bcl-xL sont impliquées dans la survie de lignées cellulaires T infectées par HTLV-1, suggérant que Bfl-1 et Bcl-xL représentent des cibles thérapeutiques potentielles pour traiter l’ATLL. Actuellement, il existe des petites molécules ciblant les membres anti-apoptotiques de la famille Bcl-2, mais aucune ne cible spécifiquement Bfl-1. En collaboration avec la société IMAXIO, nous avons identifié par deux cribles à haut débit 83 molécules capables d’inhiber l’activité anti-apoptotique de Bfl-1. L’une de ces molécules induit spécifiquement la mort de lignées cellulaires T infectées par HTLV-1 pour lesquelles Bfl-1 représente un gène de survie. Ainsi, ce travail doit permettre à terme de développer de futurs médicaments dirigés contre Bfl-1 et de proposer une nouvelle stratégie thérapeutique ciblée contre l’ATLL / Human T lymphotropic virus type 1 (HTLV-1) is the etiological agent of adult T-cell leukemia/lymphoma (ATLL) that develops after several decades and for which there is no effective treatment. Among the viral proteins of HTLV-1, Tax and HBZ play a major role in the development of ATLL. If Tax participates in the initiation of leukemogenesis from the early stages, HBZ rather plays a role in maintaining the tumor phenotype in the late stages. The aims of our study were to better understand the regulation of Bfl-1 and Bcl-xL anti-apoptotic protein expression by Tax and HBZ viral proteins, as well as their role in the survival of HTLV-1-infected T-cells to propose new therapeutic strategies. We showed that Tax induces Bfl-1 and Bcl-xL expression via the NF-κB pathway, whereas HBZ has no effect on their expression. Tax also cooperates with c-Jun and JunD transcription factors of AP-1 family to increase the expression of these anti-apoptotic genes. By contrast, HBZ modulates the Tax-induced bfl-1 trans-activation. Altogether, our data indicate that Tax plays a key role in activating Bfl-1 and Bcl-xL expression and suggests that Bfl-1 and Bcl-xL are potentially expressed during the early and the late stages of ATLL development. Using short hairpin RNA strategy, we then showed that Bfl-1 and/or Bcl-xL are involved in HTLV-1-infected T-cell line survival, indicating that Bfl-1 and Bcl-xL represent potential therapeutic targets in the case of ATLL. One approach currently being developed in anti-cancer drug discovery is to search for small inhibitory compounds targeting anti-apoptotic proteins of the Bcl-2 family. But so far, no drug specifically targeting Bfl-1 is available. In collaboration with the IMAXIO Company, we have identified 83 molecules able to inhibit Bfl-1 anti-apoptotic activity using two high-throughput screening. One of these molecules specifically induced the death of HTLV-1-infected T-cell for which Bfl-1 represents a survival gene. This work provides new insight for long-term development of future drugs directed against Bfl-1 and should allow us to propose new therapeutic strategy for ATLL treatment