Der hochkonservierte Wnt/ß-Catenin-Signaltransduktionsweg spielt eine wichtige Rolle während der Embryonalentwicklung, der Homöostase und der Tumorgenese in Adulten. Die BCL9 Proteine wurden zunächst als Kofaktoren dieses Signalweges identifiziert. Entsprechend agiert BCL9/Legless als essentieller Wnt/ß-Catenin-Kofaktor in Drosophila. Jedoch scheint die Rolle von BCL9 und BCL9-2, der Orthologe von Legless, in Vertebraten komplexer zu sein. Des Weiteren wurden die genauen Funktionen der BCL9 Proteine während der intestinalen Homöostase und Tumorgenese bislang wenig untersucht. Es konnte jedoch bereits gezeigt werden, dass BCL9-2 in intestinalen und Mammakarzinomen verstärkt expremiert wird. Diese Arbeit beschreibt erstmalig den Einfluss und die Funktion von BCL9-2 während der intestinalen Tumorgenese. BCL9-2 beinflusst die Tumorprogression positiv durch Verstärkung des Wnt/ß-Catenin-Signaltransduktionsweg und der Expression von Zielgenen, die Tumorwachstum und -invasion vermitteln. Zudem aktiviert BCL9-2 die Transkription von ß-Catenin-unabhängigen Genen durch einen neuartigen Mechanismus. Im Gegensatz zu BCL9, welches in allen humanen und murinen intestinalen Zelltypen expremiert wurde, beschränkte sich die BCL9-2 Expression auf die Zotten des Darmes. Die Wnt/ß-Catenin-positiven Krypten hingegen zeigten keinerlei BCL9-2-Expression auf, was darauf hinweist, dass BCL9-2 für den Wnt/ß-Catenin-Signalweg bei der intestinalen Homöostase entbehrlich ist. Während jedoch BCL9 Proteinlevel in Kolontumoren, im Vergleich zum normalen Epithel, unverändert blieben, wurde BCL9-2 bereits in frühen Stadien der Tumorgenese und in 90% aller Kolonkarzinome stark expremiert. Darüber hinaus führte transgene Überexpression von BCL9-2 im Darm von K19-BCL9-2;APCMin/+ Mäusen zu einer verstärkten Formation von Adenomen, deren Invasion und einem verringerten Überleben der Versuchstiere. Wie anhand von TOP/FOP Luciferase Reportergen-Versuchen gezeigt werden konnte, korrelierte die Stärke der BCL9-2-Proteinexpression mit der Aktivität des Wnt/ß-Catenin-Signalweges in Kolonkarzinomzellen. Zudem regulierte BCL9-2 die Transkription einiger ß-Catenin-abhängiger und darüber hinaus ß-Catenin-unabhängiger Zielgene, die bei der Tumorentstehung eine wichtige Rolle spielen. Des Weiteren zeigt diese Arbeit, dass in Kolonkarzinomzellen die BCL9-2 abhängige Transkription von CDX1 und CDX2 durch SP1-bindende Elemente über deren proximale Promotoren vermittelt wurde. Mittels Immunpräzipitation konnte zudem eine Interaktion zwischen BCL9-2 und SP1 in Kolonkarzinomzellen bestätigt werden. Zusammenfassend zeigt diese Arbeit, dass BCL9-2-Überexpression in frühen Phasen der intestinalen Tumorgenese die Progression von benignen Tumoren in invasive Karzinome fördert. Diese Eigenschaft wird durch verschiedene Mechanismen vermittelt: Zum einen verstärkt BCL9-2 die Expression einiger Wnt/ß-Catenin-abhängiger Zielgene; zum anderen reguliert BCL9-2 ß-Catenin-unabhängige Gene, die für die Tumorgenese eine wichtige Rolle spielen. Diese Funktion wird vermutlich durch die Bindung an SP1 Transkriptionsfaktoren und damit an die Promotoren von BCL9-2 Zielgenen vermittelt, was zu der verstärkten Expression von Genen führt, die die Tumorprogression und Invasion fördern.

Afin de mieux connaître les mécanismes moléculaires impliqués dans le cancer du sein, nous avons entrepris l’étude de la fonction du gène suppresseur de tumeur WWOX comprenant le site fragile FRA16D. Nous avons mis en évidence l’association de WWOX avec des composants de la voie de signalisation intracellulaire Wnt/β-caténine : Dvl-2, BCL9 et BCL9-2, ainsi que, l’histone deacetylase 3 (HDAC3). Nous avons défini, pour la première fois, WWOX en tant que nouvel inhibiteur de la voie Wnt/β-caténine. Nos résultats suggèrent que WWOX agit sur cette voie en séquestrant Dvl-2 dans le cytoplasme et en inhibant les activités transcriptionnelles de BCL9 et BCL9-2. En outre, nous avons démontré que HDAC3 est également capable d’inhiber l’activité transcriptionelle de BCL9-2. HDAC3 agirait en recrutant WWOX sur BCL9-2 et cela indépendamment de son activité déacétylase. L’inhibition de la voie Wnt/β-caténine par WWOX suggère que l’inhibition de l’expression de WWOX, souvent observée dans le cancer du sein, pourrait conduire à la suractivation de cette voie et par conséquent à la stimulation de la progression tumorale. En parallèle de ce travail, nous avons étudié l’implication des nouveaux partenaires moléculaires de WWOX que nous avons trouvé dans la carcinogenèse mammaire. Nous avons mis en évidence une surexpression de BCL9, et non pas de BCL9-2, dans les tumeurs du sein, cette surexpression serait due, au moins en partie à des polyploïdies et des amplifications du gène, suggérant un rôle important de BCL9 dans cette pathologie. / In our attempt to better understand the molecular mecanisms in breast carcinogenesis, we studied the role of the tumor suppressor gene WWOX that encompasses the common fragile site FRD16D. We have identified actors of the Wnt/β-catenin pathway as new interactors of WWOX: Dvl-2, BCL9 and BCL9-2 just as HDAC3. We show, for the first time, that WWOX is an inhibitor of the Wnt/β-catenin pathway. Our results suggest that WWOX binds Dvl-2 in the cytoplasm and inhibits BCL9 and BCL9-2’s transcriptionnal activities. Moreover, we have shown that HDAC3 inhibits as well the transcriptional activity of BCL9-2 by recruiting it on WWOX. We then demonstrated that HDAC3 acts independently of its deacetylase activity. The inhibition of the Wnt/b-catenin pathway by WWOX suggests that the down expression of WWOX, frequently found in breast tumors, could trigger the over activation of the Wnt/β-catenin pathway and therefore a tumor progression. In parallel, we have studied the implication of the newly identified molecular partners of WWOX in the mammary carcinogenesis. We have identified an overexpression of BCL9, but not BCL9-2, in a large serie of invasive breast tumors, this overexpression is due, at least in part to polyploidy and gene amplification, suggesting BCL9 plays an important role in this pathology.

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Afin de mieux connaître les mécanismes moléculaires impliqués dans le cancer du sein, nous avons entrepris l'étude de la fonction du gène suppresseur de tumeur WWOX comprenant le site fragile FRA16D. Nous avons mis en évidence l'association de WWOX avec des composants de la voie de signalisation intracellulaire Wnt/β-caténine : Dvl-2, BCL9 et BCL9-2, ainsi que, l'histone deacetylase 3 (HDAC3). Nous avons défini, pour la première fois, WWOX en tant que nouvel inhibiteur de la voie Wnt/β-caténine. Nos résultats suggèrent que WWOX agit sur cette voie en séquestrant Dvl-2 dans le cytoplasme et en inhibant les activités transcriptionnelles de BCL9 et BCL9-2. En outre, nous avons démontré que HDAC3 est également capable d'inhiber l'activité transcriptionelle de BCL9-2. HDAC3 agirait en recrutant WWOX sur BCL9-2 et cela indépendamment de son activité déacétylase. L'inhibition de la voie Wnt/β-caténine par WWOX suggère que l'inhibition de l'expression de WWOX, souvent observée dans le cancer du sein, pourrait conduire à la suractivation de cette voie et par conséquent à la stimulation de la progression tumorale. En parallèle de ce travail, nous avons étudié l'implication des nouveaux partenaires moléculaires de WWOX que nous avons trouvé dans la carcinogenèse mammaire. Nous avons mis en évidence une surexpression de BCL9, et non pas de BCL9-2, dans les tumeurs du sein, cette surexpression serait due, au moins en partie à des polyploïdies et des amplifications du gène, suggérant un rôle important de BCL9 dans cette pathologie.