Historiquement, SOCS1 a été décrite comme une protéine capable de réguler négativement la signalisation induite par les cytokines. Dès lors, un vif engouement s’est porté sur cette protéine quant à un probable rôle de suppresseur de tumeur, notamment grâce à ses fonctions anti-inflammatoires. De surcroit, son expression est fréquemment perdue dans de nombreux cancers des suites de phénomènes épigénétiques. Récemment, il a même été démontré que SOCS1 pouvait rentrer en complexe protéique avec le suppresseur de tumeur P53, et était requis pour son activité transcriptionnelle. Finalement, notre laboratoire a participé à démontrer que SOCS1 inhibait la signalisation et les fonctions du récepteur MET dans les hépatocytes. Étant donné l’influence bien connue de l’inflammation, de l’épigénétique, de P53 et de MET dans le cancer colorectal (CCR), nous avions émis l’hypothèse que SOCS1 agirait en tant que suppresseur de tumeur dans le CCR. Dans la présente étude, nous avons modulé l’expression de SOCS1 dans un modèle cellulaire de progression tumorale colique, soit les cellules CT36 et CT26. Puis, les caractéristiques biologiques dites cancéreuses de ces lignées ont été évaluées in-cellulo et in-vivo. Contre toute attente, nos résultats révèlent une action pro-tumorale menée par SOSC1 dans le CCR. La surexpression de SOCS1 dans les cellules CT26 provoque une augmentation de la croissance cellulaire, de la survie sans ancrage à la matrice extracellulaire et de la capacité à former des tumeurs in vivo. Et à l’inverse, sa diminution, par ARN interférent, provoque chez les cellules CT36 une baisse de ces mêmes fonctions cancéreuses. Au niveau moléculaire, nous avons validé que SOCS1 conservait bien son aptitude à inhiber les voies de signalisation des cytokines et du récepteur MET ainsi qu’à promouvoir l’activité de p53. Nous avons aussi identifié que SOCS1 diminue l’expression des protéines STAT1, P21cip/kip, et de la protéine adaptatrice P66SHC. En conclusion, ce travail de recherche révèle, pour la première fois, que l’expression de SOCS1 favoriserait le développement de certains CCR. Les protéines STAT1, P21 cip/kip et P66SHC étant connues pour être impliquées dans des processus antiprolifératifs et pro-apoptotiques, leurs régulations négatives par SOCS1 pourraient en être les raisons.

Sepsis é uma disfunção de órgãos causada por uma resposta desregulada do hospedeiro em decorrência de uma infecção e que eventualmente leva a morte. A identificação de moléculas que minimizem este processo pode fornecer alvos terapêuticos para prevenir a falência de órgãos durante a sepse. O supressor de sinalização de citocinas 1 (SOCS1) é conhecido por regular negativamente a sinalização de receptores de citocinas e de receptores do tipo Toll (TLRs). No entanto, os alvos celulares e mecanismos moleculares envolvidos nas ações de SOCS1 durante a sepse são desconhecidos. Para determinar o papel de SOCS1 durante a sepse polimicrobiana, camundongos C57BL/6 foram tratados com um peptídeo inibidor do domínio KIR (kinase inhibitor region) do SOCS1 (iKIR) e submetidos à CLP (ligação e perfusão do ceco). O tratamento com iKIR aumentou a mortalidade, a carga bacteriana e a produção de citocinas inflamatórias induzida pela CLP. Além disso, observou-se que animais deficientes de SOCS1 nas células mielóides (SOCS1?myel) também tiveram aumento na carga bacteriana e na produção de citocinas proinflamatórias, quando comparados com camundongos SOCS1fl. O aumento na susceptibilidade a sepse foi acompanhado pelo aumento da via glicolítica nas células peritoneias e no pulmão desses animais. Assim, foi observado aumento da produção de ácido láctico e da expressão de enzimas glicolíticas como hexoquinase-1 (Hk1), lactato desidrogenase A (Ldha) e o transportador de glicose 1 (Glut-1) em camundongos sépticos tratados com iKIR ou SOCS1?myel. A expressão desses genes da via glicolítica foi dependente da via de ativação STAT3/HIF-1?. O tratamento com 2-deoxiglicose (inibidor da via glicolítica) diminuiu a susceptibilidade à sepse em camundongos tratados com iKIR. Estes resultados indicam um papel até agora desconhecido de SOCS1, como um regulador de reprogramação metabólica que reduz a resposta inflamatória exacerbada e o dano de órgãos durante a sepse. / Sepsis is a life-threatening organ dysfunction caused by a dysregulated host response to infection. Identification of pleiotropic molecular brakes might provide therapeutic targets to prevent organ failure during sepsis. Suppressor of cytokine signaling 1 (SOCS1) is known to negatively regulate signaling by cytokine and Tolllike receptors (TLRs). However, the cellular targets and molecular mechanisms involved in SOCS1 actions during sepsis are unknown. To address this in a cecal ligation puncture (CLP) model of sepsis, we treated C57BL/6 mice with an antagonist peptide (iKIR) that blocks the kinase inhibitory region (KIR) domain of SOCS1 and prevents its actions. iKIR treatment increased mortality, bacterial burden and inflammatory cytokine production induced after CLP. We also found that myeloid cell-specific SOCS1 deletion (SOCS1?myel) rendered mice more susceptible to sepsis, shown by higher bacterial loads and inflammatory cytokines than SOCS1fl littermate control mice. O aumento na susceptibilidade a sepse foi acompanhado pelo aumento da via glicolítica nas células peritoneias e pulmão desses animais. These effects were accompanied by increase of glycolysis function in peritoneal cells and lung of SOCS1?myel. Thus, it was observed increased expression of the glycolytic enzymes, hexoquinase-1 (Hk1), lactate dehydrogenase A (Ldha), and glucose transporter 1 (Glut-1) in iKIR-treated or SOCS1?myel septic mice. These events were dependent on the activation of STAT3/HIF-1? pathway. Blocking glycolysis with 2-deoxyglucose ameliorated the increased susceptibility to sepsis in iKIR-treated CLP mice. Together, we unveiled a heretofore unknown role of SOCS1 as a regulator of metabolic reprograming that reduces overwhelming inflammatory response and organ damage during sepsis.

Sepsis é uma disfunção de órgãos causada por uma resposta desregulada do hospedeiro em decorrência de uma infecção e que eventualmente leva a morte. A identificação de moléculas que minimizem este processo pode fornecer alvos terapêuticos para prevenir a falência de órgãos durante a sepse. O supressor de sinalização de citocinas 1 (SOCS1) é conhecido por regular negativamente a sinalização de receptores de citocinas e de receptores do tipo Toll (TLRs). No entanto, os alvos celulares e mecanismos moleculares envolvidos nas ações de SOCS1 durante a sepse são desconhecidos. Para determinar o papel de SOCS1 durante a sepse polimicrobiana, camundongos C57BL/6 foram tratados com um peptídeo inibidor do domínio KIR (kinase inhibitor region) do SOCS1 (iKIR) e submetidos à CLP (ligação e perfusão do ceco). O tratamento com iKIR aumentou a mortalidade, a carga bacteriana e a produção de citocinas inflamatórias induzida pela CLP. Além disso, observou-se que animais deficientes de SOCS1 nas células mielóides (SOCS1?myel) também tiveram aumento na carga bacteriana e na produção de citocinas proinflamatórias, quando comparados com camundongos SOCS1fl. O aumento na susceptibilidade a sepse foi acompanhado pelo aumento da via glicolítica nas células peritoneias e no pulmão desses animais. Assim, foi observado aumento da produção de ácido láctico e da expressão de enzimas glicolíticas como hexoquinase-1 (Hk1), lactato desidrogenase A (Ldha) e o transportador de glicose 1 (Glut-1) em camundongos sépticos tratados com iKIR ou SOCS1?myel. A expressão desses genes da via glicolítica foi dependente da via de ativação STAT3/HIF-1?. O tratamento com 2-deoxiglicose (inibidor da via glicolítica) diminuiu a susceptibilidade à sepse em camundongos tratados com iKIR. Estes resultados indicam um papel até agora desconhecido de SOCS1, como um regulador de reprogramação metabólica que reduz a resposta inflamatória exacerbada e o dano de órgãos durante a sepse. / Sepsis is a life-threatening organ dysfunction caused by a dysregulated host response to infection. Identification of pleiotropic molecular brakes might provide therapeutic targets to prevent organ failure during sepsis. Suppressor of cytokine signaling 1 (SOCS1) is known to negatively regulate signaling by cytokine and Tolllike receptors (TLRs). However, the cellular targets and molecular mechanisms involved in SOCS1 actions during sepsis are unknown. To address this in a cecal ligation puncture (CLP) model of sepsis, we treated C57BL/6 mice with an antagonist peptide (iKIR) that blocks the kinase inhibitory region (KIR) domain of SOCS1 and prevents its actions. iKIR treatment increased mortality, bacterial burden and inflammatory cytokine production induced after CLP. We also found that myeloid cell-specific SOCS1 deletion (SOCS1?myel) rendered mice more susceptible to sepsis, shown by higher bacterial loads and inflammatory cytokines than SOCS1fl littermate control mice. O aumento na susceptibilidade a sepse foi acompanhado pelo aumento da via glicolítica nas células peritoneias e pulmão desses animais. These effects were accompanied by increase of glycolysis function in peritoneal cells and lung of SOCS1?myel. Thus, it was observed increased expression of the glycolytic enzymes, hexoquinase-1 (Hk1), lactate dehydrogenase A (Ldha), and glucose transporter 1 (Glut-1) in iKIR-treated or SOCS1?myel septic mice. These events were dependent on the activation of STAT3/HIF-1? pathway. Blocking glycolysis with 2-deoxyglucose ameliorated the increased susceptibility to sepsis in iKIR-treated CLP mice. Together, we unveiled a heretofore unknown role of SOCS1 as a regulator of metabolic reprograming that reduces overwhelming inflammatory response and organ damage during sepsis.

Le virus de la maladie de Marek (GaHV-2), est un "-herpèsvirus induisant des lymphomes T chez le poulet. L’étude des pri-miARN des régions RL à partir des miR-M4, -M11, M31 et -M1 a montré des initiations de transcription dispersées et internes aux longs pri-miARN initialement décrits. Les tests de fonctionnalité des régions en amont ont permis de conclure quant à l’absence d’activité promotrice suggérant une régulation par le prmiR-M9M4, caractérisé dans cette étude, ou par le prMeq. Le gène de 7,5 kpb d’un ARNlnc (ERL, Edited Repeat Long) épissé et antisens à ces transcrits a été caractérisé. Une hyper-édition A-en-G des transcrits ERL par ADAR1 a été mis en évidence. Principalement lié au cycle lytique, l’édition indique une répression fonctionnelle durant cette phase. Les régulations de l’expression d’ADAR1 chez l’humain, positives par la voie de réponse aux interférons et négatives par SOCS1, ont été validées chez le poulet. L’inhibition de SOCS1 par le gga-miR-155 et son orthologue viral mdv1-miR-M4-5p a été montré fonctionnelle chez le poulet comme chez l’humain et mène à une surexpression d’ADAR1 lors de l’activation des voies de réponse aux interférons. / Marek’s disease virus (GaHV-2) is an "-herpesvirus that induces T-cell lymphoma in chickens. In this study, we have shown that some pri-miRNAs, which are specific of miR-M4, -M11, M31 et -M1, initiated at dispersed transcription start sites. They are located in internal positions from previously described pri-miRNAs but upstream sequences lack promoter activity, indicated a potential regulation by the upstream prmiR-M9M4, characterised during this study, or the prMeq. The 7.5 kbp gene of the ERL (Edited Repeat Long) lncRNA, which is alternatively spliced et antisense of these pri-miRNAs was defined. An extensive A-to-G hyperediting of it sequence was observed strongly linked to the lytic phase, indicated a functional repression during this phase. We showed that, like the human one, the chicken ADAR1 expression was positively controlled by the IFN response pathway et negatively by the suppressor of cytokine signaling 1 (SOCS1). Like the human et murine miR-155-5p, the chicken gga-miR-155-5p et the GaHV-2 analog mdv1-miR-M4-5p deregulate this pathway by targeting et repressing expression of SOCS1, leading to the upregulation of ADAR1.

Résumé : Le “Suppressor of cytokine signaling -1” (SOCS1) est une protéine de 24 kD qui fonctionne principalement comme un régulateur négatif des voies de signalisation intracellulaires. SOCS1 inhibe l’axe JAK-STAT et induit l’ubiquitylation et la dégradation de certaines protéines cibles. L’expression de SOCS1 est diminuée par l’hyperméthylation de son promoteur dans plus de 65% des cas de carcinome hépatocellulaire. Les souris déficientes en SOCS1 ne survivent que trois semaines après la naissance à cause d’une hyperinflammation induite par IFN-[gamma]. Afin d’étudier le rôle anti tumoral de SOCS1 dans le foie, nous avons utilisé les souris Socs1[indice supérieur -/-]Ifng[indice supérieur -/-], Ifng[indice supérieur -/-] et les souris de type sauvage. Nous avons démontré que le taux de la régénération du foie après une hépatectomie partielle était augmenté chez les souris déficientes en SOCS1. De plus, les souris Socs1[indice supérieur -/]-Ifng[indice supérieur -/-] étaient plus susceptibles pour le développement des nodules hépatiques suite à un traitement avec diethylnitrosamine (DEN). Par contre, les souris déficientes en IFN-[gamma] ont démontré une résistance contre le cancer du foie. Néanmoins, au contraire de nos attentes préliminaires, nous n’avons pas observé une augmentation des taux sériques d’IL-6. Pourtant, la prolifération compensatoire et la synthèse de l’ADN étaient élevées chez les souris SOCS1 KO. Afin d’expliquer cette observation, nous avons étudié l’activation de p53. Nous n’avons pas trouvé une réponse différente de stabilisation ni de phosphorylation de p53 (Ser15) après traitement au cisplatin (in vitro) ou DEN (in vivo). Par contre, nous avons observé que l’expression du gène Cdkn1a était élevée chez les hépatocytes déficients en SOCS1. De plus, l’expression ectopique de SOCS1 pouvait supprimer l’expression de p21 chez les cellules HepG2 traitées au cisplatin. Nous avons aussi constaté que la stabilité de p21 était augmentée chez les hépatocytes primaires déficients en SOCS1. En effet, SOCS1 induisait l’ubiquitylation et la dégradation de p21. SOCS1 pouvait interagir avec p21 par son domaine SH2. De plus, SOCS1 pouvait contrôler la localisation cytoplasmique de p21 en régulant l’activité d’AKT. Bien que p21 soit connu comme un inhibiteur du cycle cellulaire, il peut également participer à l’assemblage des complexes CDK4-Cyclin D. Nous avons démontré que l’expression de p21 et des cyclines de type D était augmentée chez les souris déficientes en SOCS1 après l’hépatectomie partielle. En diminuant l’expression de p21 par shRNA, nous avons empêché la réponse proliférative des hépatocytes SOCS1 KO. Finalement, nous avons trouvé que l’expression élevée de p21 chez les hépatocytes déficients en SOCS1 rendait les cellules plus résistantes contre l’apoptose. En conclusion, nos résultats suggèrent que SOCS1 protège contre le cancer du foie par la régulation des activités oncogéniques de p21. // Abstract : Suppressor of cytokine signaling - 1 (SOCS1) is an inducible 24 kD protein that principally acts as a negative regulator of different intracellular signaling pathways. SOCS1 exerts its regulatory feedback by blocking the JAK - STAT axis and inducing ubiquitylation and subsequent proteasomal degradation of target proteins. The gene coding for Socs1 has a CpG - rich promoter and can be methylated by methyltransferases. SOCS1 is silenced due to hypermethylation of its promoter in almost 65% of hepatocellular carcinoma cases. SOCS1 deficient mice cannot survive more than three weeks of age because of enhanced IFN - [gamma] induced inflammation. To better understand the tumor suppressor role of SOCS1 in the liver we used Socs1[superscript - / -]Ifng[superscript - / -], while Ifng[superscript - / -] and wild type mice served as controls. We found that SOCS1 deficient mice showed accelerated liver regeneration following standard partial hepatectomy (PH). Moreover, Socs1 null mice were susceptible to development of hepatic nodules after treatment with diethylnitrosamine (DEN). Interestingly, the IFN - [gamma] deficient mice showed reduced number of liver tumors. In contrast to our preliminary expectations, we did not observe elevated IL - 6 serum levels in SOCS1 deficient mice compared to the controls. Nevertheless, loss of SOCS1 was associated with increased compensator y proliferation and DNA synthesis after PH and DEN treatment. To find an explanation for the increased tumorigeneis in the SOCS1 deficient liver, we examined the activation of p53 and its target genes. Although we observed neither a variable phosphorylation (Ser15), nor an impaired stabilization of p53 after cisplatin ( in vitro ) or DEN treatment ( in vivo ), Cdkn1a expression was increased in the absence of SOCS1. We also found that ectopic expression of SOCS1 could suppress the mRNA levels of p21 in HepG2 cells treated with cisplatin. In addition, we found that loss of SOCS1 increased p21 stability in hepatocytes and that SOCS1 could induce p21 ubiquitylation and subsequent proteasomal degradation. We showed that SOCS1 could bind directly to p21 via its SH2 domain. Furthermore, in SOCS1 deficient hepatocytes, p21 was retained in the cytosol in an AKT dependent fashion. While classically known as a cell cycle inhibitor, p21 can promote the assembly and kinase activity of CDK4 - cyclin D complexes. We showed that D - type cyclins and p21 levels were increased in the liver of SOCS1 deficient mice following PH. Suppression of p21 by transient shRNA transfection in SOCS1 deficient primary hepatocytes could reverse their increased proliferative response to mitogens. Finally, we found that increased p21 expression in SOCS1 deficient hepatocytes renders them resistant to apoptosis. In conclusion, our findings suggest that SOCS1 protects against liver cancer via inhibiting the oncogenic potential of p21.

Abstract: Suppressor of cytokine signaling 1 (SOCS1) is an indispensable regulator of IFN-γ signaling and has been implicated in the regulation of liver fibrosis. However, it is not known whether SOCS1 mediates its anti-fibrotic functions in the liver directly, or via modulating IFN-γ, which has been implicated in attenuating hepatic fibrosis. Additionally, it is possible that SOCS1 controls liver fibrosis by regulating hepatic stellate cells (HSC), a key player in fibrogenic response. While the activation pathways of HSCs have been well characterized, the regulatory mechanisms are not yet clear. The goals of this study were to dissociate IFN-γ-dependent and SOCS1-mediated regulation of hepatic fibrogenic response, and to elucidate the regulatory functions of SOCS1 in H SC activation. Liver fibrosis was induced in Socs1[superscript -/-]Ifng[superscript -/-] mice with dimethylnitrosamine or carbon tetrachloride. Ifng[superscript -/-] and C57BL/6 mice served as controls. Following fibrogenic treatments, Socs1[superscript -/-]Ifng[superscript -/-] mice showed elevated serum ALT levels and increased liver fibrosis com-pared to mice Ifng[superscript -/-]. The latter group showed higher alanine aminotransferase (ALT) levels and fibrosis than C57BL/6 controls. The livers of Socs1-deficient mice showed bridging fibrosis, which was associated with increased accumulation of myofibroblasts and abundant collagen deposition. Socs1-deficient livers showed increased expression of genes coding for smooth muscle actin, collagen, and enzymes involved in remodeling the extracellular matrix, namely matrix metalloproteinases and tissue inhibitor of metalloproteinases. Primary HSCs from Socs1-deficient mice showed increased proliferation in response to growth factors such as HGF, EGF and PDGF, and the fibrotic livers of Socs1-deficient mice showed increased expression of the Pdgfb gene. Taken together, these data indicate that SOCS1 controls liver fibrosis independently of IFN-γ and that part of this regulation may occur via regulating HSC proliferation and limiting growth factor availability. / Résumé: Le suppresseur de la signalisation des cytokines 1 (SOCS1) est un régulateur indispensable de la signalisation de l'IFN-γ et a été aussi impliqué dans la régulation de la fibrose hépatique. Cependant, on ne sait pas si les fonctions anti-fibrotiques sont médiées directement dans le foie par SOCS1 ou par la modulation de l'IFN-γ, qui est connu pour son effet atténuateur de la fibrose hépatique. En outre, il est possible que SOCS1 contrôle la fibrose hépatique par la régulation des cellules stellaires hépatiques (CSH), un acteur clé dans la réponse fibrogénique. Alors que les voies d'activation des CSH ont été bien caractérisées, les mécanismes de régulation ne sont pas encore clairs. Les buts de cette étude étaient de dissocier la régulation de la réponse fibrogénique hépatique médiée par SOCS1 et celle dépendante de IFN-γ et d'élucider les fonctions régulatrices de SOCS1 dans l'activation des CSH. La fibrose hépatique a été induite chez des souris Socs1[indice supérieur -/-]Ifng[indice supérieur -/-] par la diméthylnitrosamine ou le tétrachlorure de carbone. Les souris Ifng[indice supérieur -/-] et C57BL6 ont servi comme contrôles. Après les traitements fibrogéniques, les souris Socs1[indice supérieur -/-]Ifng[indice supérieur -/-] ont montré des niveaux sériques élevés d'alanine aminotransférase (ALT) ainsi que l'augmentation de la fibrose du foie par rapport à des souris Ifng[indice supérieur -/-]. Le dernier groupe a montré des niveaux plus élevés d'ALT et de fibrose par rapport aux souris C57BL6 contrôles. Les foies des souris déficientes en Socs1 ont montré une fibrose septale, qui a été associée à une augmentation de l'accumulation des myofibroblastes et à un dépôt abondant du collagène. Les foies déficients en SOCS1 ont montré une expression accrue de gènes codant pour l'actine musculaire lisse, le collagène et les enzymes impliquées dans le remodelage de la matrice extracellulaire, à savoir les métalloprotéinases de la matrice et l'inhibiteur tissulaire des métalloprotéinases. Les CSH primaires de souris déficientes en Socs1 ont montré une prolifération accrue en réponse à des facteurs de croissance tels que le HGF, EGF et le PDGF. Aussi, les foies fibrotiques de souris déficientes en Socs1 ont montré une expression élevée du gène PDGFB. Pris ensemble, ces données indiquent que SOCS1 contrôle la fibrose hépatique indépendamment de l'IFN-γ et qu'une partie de cette régulation peut se produire en régulant la prolifération des HSC et en limitant la disponibilité des facteurs de croissance.

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Host innate and adaptive immune responses must be tightly regulated by an intricate balance between positive and negative signals to ensure their appropriate onset and termination while fighting pathogens and avoiding autoimmunity; persistent pathogens may usurp these regulatory machineries to dampen host immune responses for their persistence in vivo. Here, we demonstrate that miR146a is up‐regulated in monocytes from hepatitis C virus (HCV )‐infected individuals compared to control subjects. Interestingly, miR146a expression in monocytes without HCV infection increased, whereas its level in monocytes with HCV infection decreased, following Toll‐like receptor (TLR ) stimulation. This miR146a induction by HCV infection and differential response to TLR stimulation were recapitulated in vitro in monocytes co‐cultured with hepatocytes with or without HCV infection. Importantly, inhibition of miR146a in monocytes from HCV ‐infected patients led to a decrease in IL ‐23, IL ‐10 and TGF ‐β expressions through the induction of suppressor of cytokine signalling 1 (SOCS 1) and the inhibition of signal transducer and activator transcription 3 (STAT 3), and this subsequently resulted in a decrease in regulatory T cells (Tregs) accumulated during HCV infection. These results suggest that miR146a may regulate SOCS 1/STAT 3 and cytokine signalling in monocytes, directing T‐cell differentiation and balancing immune clearance and immune injury during chronic viral infection.

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