Hepatitis B virus (HBV) is a significant global threat to human health due to its ability to cause chronic infections that can lead to hepatocellular carcinoma (HCC). While the process by which HBV increases the risk of HCC is unclear, evidence suggests that the hepatitis B X protein (HBx) may be a contributing factor. Cellular senescence is an important barrier to tumorigenesis, blocking the proliferation of cells that harbor excessive DNA damage or contain activated oncogenes. Autophagy is a non-proteasomal degradative pathway used by cells to recycle cytoplasmic contents under periods of nutrient starvation. This pathway is induced in response to a wide range of cellular stress factors, and has also been characterized as an effector mechanism for the establishment of cellular senescence. In this study, retroviral transduction of HepG2 cells with HBx resulted in the induction of cellular senescence and autophagy. The mechanism by which HBx can induce senescence is unclear. However, an increase in the accumulation of DNA damage was observed. HBx did not modulate the levels of the anti-apoptotic proteins Bcl-2, Bcl-xL, or Mcl-1, which can inhibit autophagy through interactions with the autophagy regulator Beclin 1. As well, the activity and phosphorylation status of JNK/SAPK, an inducer of autophagy via Bcl-2 phosphorylation, was unchanged. These results suggest that senescence may act as a barrier to HBx-induced oncogenesis, and may offer some explanation as to why HBx does not function as a more potent oncogene. Also, we propose that HBx modulates autophagy through a mechanism other than Bcl-2 phosphorylation or expression over the time course of this study.

Le carcinome hépatocellulaire (HCC) est une tumeur de mauvais pronostic caractérisée, comme la plupart de cancers, par l'association paradoxale de télomères courts et d'une importante activité télomérase. Cette attrition télomérique joue un rôle central dans l'instabilité chromosomique à l'origine de la promotion et de l'évolution tumorale. Les premières causes d'HCC correspondent aux infections chroniques par les virus hépatotropes : virus de l'hépatite B (VHB) et virus de l'hépatite C (VHC). Dans une première étape nous avons disséqué les dérégulations télomériques dans les HCC et les cirrhoses liées au VHB, VHC ou encore à l'alcool. Nous avons observé que ces dérégulations sont acquises tôt, au stade prétumoral, et persistent au stade tumoral. Ces dérégulations sont spécifiques d'un carcinogène donné. Aux stades tardifs et tumoraux de l'infection par le VHB, les cellules hépatiques expriment fréquemment une protéine tronquée en partie C-terminale d'HBx ainsi que des formes réarrangées du gène PreS/S telle que PreS2. Dans une seconde étape nous avons trouvé qu'à l'opposé de la forme sauvage, HBx tronquée réprime hTERT, diminue l'activité télomérase, raccourcit les télomères, augmente la proportion de ponts anaphasiques et déclenche la sénescence de cellules primaires. Sachant qu'au stade tumoral les cellules transformées ré-expriment hTERT nous avons testé l'effet d'une coexpression de PreS2 et d'HBx tronquée et avons pu montrer que PreS2 contrecarrait l'effet répresseur d'HBx sur hTERT. Néanmoins de façon étonnante, PreS2 ne parvenait pas à rallonger les télomères en présence d'HBx tronquée. Les facteurs protégeant les télomères coopèrent avec la télomérase pour l'élongation et plusieurs de ces protéines sont par ailleurs impliquées dans la réparation des dommages à l'ADN. Nous avons trouvé qu'HBx tronquée modifiait spécifiquement l'expression de la plupart des protéines du télosome selon un patron connu pour inhiber l'effet de la télomérase. Nous avons montré que des dommages à l'ADN télomérique liés à l'incubation de cellules primaires avec la néocarcinostatine inhibaient l'élongation des télomères par hTERT. Ayant trouvé que PreS2 et HBx tronquée induisaient des dommages à l'ADN, nous proposons que cet effet explique l'impossibilité pour PreS2 d'allonger les télomères de cellules exprimant HBx tronquée / Among the numerous genetic defects that underly with hepatocarcinogenesis, telomere abnormalities seem to play a role both in tumor promotion and maintenance. Telomeres, the chromosome extremities, are protected by specific proteins, the Shelterin complex and by additional factors. Besides telomerase dysregulation, changes in the expression of these telomere factors have been observed in cancers. Herewe first tested the hypothesis that such dysregulations might occur in HCC with patterns depending onthe cause of HCC. For HBV-, HCV- and alcool-dependant HCC we found that telomeric dysregulations appear to be carcinogen-specific and occur early during the course of the disease and are persistent in the tumor. At the late stage of HBV-dependent disease and corresponding tumors, hepatocytes produce 3’ deleted mutants of HBx (3’DM HBx) but also a rearranged form of the PreS/S gene: PreS2. We then found that, unlike WT HBx, 3’ DM HBx repress hTERT transcription, decrease telomerase activity, shorten telomere length, increase anaphase bridges and trigger senescence in transfected primary cells. It’s well known that hTERT it re-expressed in tumors, so we tested PreS2 and 3’DM HBx transfection. We show that PreS2 counteracts 3’DM HBx effect on hTERT transcription and telomerase activity. However surprisingly PreS2 wasn’t able to elongate telomeres in 3’DM HBx expressing cells. Telomeric factors interact with telomerase allowing telomere elongation. Moreover many of these factors are implicated in DNA damage repair systems. We found that all Shelterin’s and some other telomeric factors’s expression in dyregulated in 3’DM HBx expressing cells. Moreover we show that neocarcinostatin dependent DNA damage in MRC5 primary cell prevent hTERT-based telomere elongation. Also finding that PreS2 and 3’DM induce DNA damage, we suggest that 3’DM HBx prevents PreS2 and hTERT- based telomere elongation

Le virus de l'hépatite B (VHB) reste un problème de santé majeur dans le monde malgré la disponibilité du vaccin. Le VHB n’est pas éradiqué par les thérapies actuelles et 240 millions de personnes infectées chroniquement restent à risque de développer une cirrhose du foie et un carcinome hépatocellulaire (CHC).Le VHB est un petit virus hépatotrope doté d'un génome à ADN double brin partiel (ADNrc). Après infection l'ADNrc est converti en ADN épisomal (ADNccc) qui est ensuite organisé en minichromosome viral, qui est le modèle pour la transcription et qui initie la réplication. La protéine de l'hépatite B x (HBx) est recrutée sur l'ADNccc pour initier et maintenir la transcription de l'ADN ccc. HBx cible aussi directement des gènes cellulaires impliqué dans le développement du CHC.Nous avons utilisé une approche ChIP-Seq pour identifier toutes les cibles génomiques de HBx dans les cellules qui répliquent le VHB. Les cibles HBx sont à la fois des gènes codant les protéines et des ARNnc (75 miARN et 34 lncRNA). Nous avons montré que HBx réprimait un sous-ensemble de miARNs qui réguleraient négativement la réplication virale (ex : miR-24) et des miARNs impliqués dans le développement du CHC (ex : miR-21). Parmi les lncARNs ciblés pour HBx, nous avons étudié DLEU2, qui est fortement surexprimé dans l’infection par le VHB et le CHC. Nous avons en outre montré que DLEU2 lie à la fois HBx et l’histone méthyltransférase Ezh2, la sous-unité catalytique du complexe répressif PRC2. L'interaction avec DLEU2 et HBx relie les fonctions Ezh2/PRC2 conduisant à l'activation constitutive d'un sous-ensemble de gènes cibles d'Ezh2 qui sont normalement conservés dans un état réprimé. Nous avons également montré que l’interaction de HBx avec DLEU2 se produisait sur le minichromosome de l’ADNccc où elle stimulait la transcription/réplication du virus. Enfin, nous avons caractérisé par ATAC-Seq les changements d'accessibilité de la chromatine imposés par HBV dans les hépatocytes humains primaires / Hepatitis B virus (HBV) remains a major health problem worldwide despite the availability of the vaccine. No cure is available for the 240 million peoples chronically infected with HBV that are at risk to develop liver cirrhosis and hepatocellular carcinoma (HCC). Viral suppression, achieved by long term treatment with nucleotides analogues (NUCs), impacts on liver fibrosis and prevents liver decompensation but HCC risk is not reduced in the first 5 years of treatment. HBV is a small hepatotropic virus with a partially double strand DNA (rcDNA) genome. After hepatocyte infection the rcDNA is converted into the cccDNA episome that is then organized into a viral minichromosome that is the template for all viral transcripts and initiates replication. The hepatitis B x protein (HBx) is recruited on the cccDNA and is required to launch and maintain cccDNA transcription. HBx has also been shown to directly target cellular genes and this has been related to HCC development.We used a ChIP-Seq approach to determine the full repertoire of HBx genomic targets in HBV replicating cells. HBx targets include both protein coding genes and ncRNA (75 miRNAs and 34 lncRNAs). We showed that HBx represses a subset of miRNAs that would negatively regulate viral replication (i.e. miR-24) and miRNAs involved in HCC development (i.e. miR-21). Among the HBx targeted lncRNAs we focused DLEU2, which is strongly upregulated in HBV infection and HCC. We further showed that DLEU2 binds both HBx the Ezh2 histone methyltransferase, the catalytic subunit of the repressive PRC2 complex. The interaction with DLEU2 and HBx re-wires Ezh2/PRC2 functions leading to the constitutive activation of a subset of Ezh2 target genes that are normally kept in a repressed state. We also showed that HBx interaction with DLEU2 occurs on the cccDNA minichromosome where it boosts HBV transcription/replication. Finally, we characterized by ATAC-Seq HBV imposed changes of chromatin accessibility in primary human hepatocytes

L'infection par le virus de l'hépatite B (VHB) est un problème de santé publique majeur avec plus de 257 millions de porteurs chroniques dans le monde ayant un risque important de développer une cirrhose et/ou un hépatocarcinome. L'histoire naturelle de l'infection est très différente selon l'âge auquel l'infection est contractée. Alors que chez l'adulte l'infection est spontanément résolutive dans la majorité des cas, la contamination materno-infantile ou en bas âge aboutit le plus souvent à une infection chronique. Le cccDNA est la forme de persistance du génome viral dans les hépatocytes infectés et la base de transcription de tous les ARN viraux. La protéine virale HBx joue un rôle crucial dans le recrutement des facteurs épigénétiques sur le cccDNA et favorise son activité transcriptionnelle. Les traitements actuels à base d'interféron et d'analogues nucléos(t)idiques ne permettent pas l'éradication du cccDNA et leur interruption est presque toujours suivie d'une réactivation de la réplication du virus. De nouvelles molécules thérapeutiques ciblant le cccDNA sont donc nécessaires pour espérer obtenir une cure fonctionnelle chez les patients chroniquement infectés. Il existe des liens étroits entre l'infection par le VHB et le métabolisme des acides biliaires (AB). Ainsi, notre équipe a précédemment montré que le récepteur nucléaire des acides biliaires, le farnesoid X receptor alpha (FXRalpha) se fixe sur deux éléments de réponse présents dans la région Enhancer II - promoteur de Core du génome viral et module son activité transcriptionnelle. De plus, le VHB et les AB entrent en compétition pour le même récepteur d'entrée hépatocytaire NTCP, modifiant la concentration cellulaire des AB avec des conséquences sur la fonction et l'expression de FXRalpha. Enfin, HBx interagit avec FXRalphaet modifie son activité. Au cours de cette thèse nous avons dans un premier temps identifié une régulation réciproque existante entre la réplication du VHB et FXRalpha. Puis nous avons montré in vitro, dans des cellules HepaRG différenciées et des hépatocytes primaires humains, que FXRalphaest un facteur proviral pour le VHB et que les agonistes de FXRalpha inhibent l'expression de l'ensemble des marqueurs viraux de manière dépendante ou indépendante de la protéine virale HBx. Enfin, dans un modèle in vivo de souris C3H/HeN transduites par un vecteur recombinant AAV2/8-VHB, nous avons obtenu l'effet inhibiteur des agonistes de FXRalphamais uniquement chez les souris adultes et pas chez les souris jeunes. Compte tenu de l'évolution de la flore intestinale avec l'âge et de son importance dans le métabolisme des AB, ces résultats suggèrent que le fort taux d'évolution chronique chez les jeunes enfants pourrait être lié à l'immaturité du métabolisme des AB. La mise en évidence d'un lien entre microbiote, métabolisme des AB et infection par le VHB contribuerait grandement à une meilleure compréhension de l'histoire naturelle de cette infection. De plus, l'identification de FXRalphacomme un facteur de l'hôte favorisant l'infection et l'existence de molécules capables de moduler l'activité de FXRalphasuggèrent que FXRalphapourrait constituer une cible thérapeutique intéressante ciblant le cccDNA et permettant d'améliorer le traitement des patients infectés par le VHB / Hepatitis B virus (HBV) infection is a major global health problem with more than 257 million chronic carriers worldwide that remain at significant risk for developing cirrhosis and/or hepatocellular carcinoma. The natural history of infection is very different depending on the age at which the infection is contracted. Whereas in adults most HBV infections spontaneously resolve, in infants and young children they usually result in chronic infection. cccDNA is the molecular form of viral persistence in infected hepatocytes and serves as a transcription template for all viral RNAs. The viral protein HBx plays a crucial role in the recruitment of epigenetic factors to the cccDNA and promotes its transcriptional activity. Currently, interferon and nucleot(s)ide analogues are the first-line agents in the treatment of chronic hepatitis B without allowing eradication of cccDNA and their interruption are almost always followed by a reactivation of the replication of the virus. New therapeutic molecules targeting cccDNA are therefore needed to hope for a functional cure in chronically infected patients. HBV infection and bile acid (BA) metabolism are tightly linked. Therefore, our team has previously shown that the bile acid nuclear receptor, the farnesoid X receptor alpha (FXRalpha) bind to two response elements present in the Enhancer II - Core promoter region of HBV genome and modulate its transcriptional activity. Moreover, HBV and BA compete for the same entry receptor of hepatocytes NTCP and modify BA cell concentration with consequences on the function and expression of FXRalpha. Finally, HBx interacts with FXRalpha and modify its activity. During my PhD. we have first identified a reciprocal regulation between HBV replication and FXRalpha. Second, we have showed in vitro, in HepaRG differentiated cells and in primary human hepatocytes, that FXRalpha is a proviral factor for HBV and that FXRalpha agonists inhibit the expression of all HBV markers in a dependent or independent manner of the viral protein HBx. Finally, in an in vivo model of C3H/HeN mice transduced with a recombinant AAV2/8-HBV vector, we obtained the inhibitory effect of FXRalpha agonists but only in adult and not in young mice. Considering the evolution of the gut flora with age and its importance in the metabolism of BA, these results suggest that the high rate of chronic progression in young children might be related to the immaturity of BA metabolism. The identification of a link between BA metabolism, gut microbiome composition and evolution of HBV infection will represent a big step toward the understanding of HBV natural history. Moreover, the identification of FXRalpha as a proviral factor for HBV and the capacity of FXRalpha ligands to modulate the transcriptional activity of cccDNA suggest that FXR ligands might represent a new class of molecules with the aim to obtain functional cure for HBV infected patients

Avec près de 350 millions de personnes chroniquement infectées, et malgré l’existence de vaccins efficaces, le virus de l’Hépatite B (VHB) reste un problème majeur de santé publique. Parmi les protéines virales, la protéine régulatrice HBx possèdent des activités qui pourraient être particulièrement impliquées dans le développement de CHC. Au cours de ce travail, nous nous sommes intéressés aux différences biologiques entre la protéine HBx issue d’une région non tumorale (HBx-NT) et la protéine HBx issue d’une région tumorale (HBx-T) d’un même patient. En particulier, nous nous sommes intéressés à la régénération hépatique après hépatectomie partielle et à la carcinogenèse hépatique dans un modèle murin transgénique. Nous avons démontré l’absence d’impact de la forme tronquée de la protéine HBx sur la régénération hépatique. Nous avons démontré que la protéine HBx entière avait la capacité d’activer la sécrétion d’IL-6 dans la phase d’initiation de la régénération hépatique, conduisant à l’hyperactivation de STAT3, l’accumulation de SOCS3 et la diminution de phosphorylation de ERK. Au final, la protéine HBx entière induit un retard de régénération hépatique. Nous avons démontré une cinétique d’apparition de tumeurs plus rapide chez les souris HBx-T que chez les souris HBx-NT après injection d’un carcinogène chimique. Nous avons aussi pu observer que les deux formes HBx-T et HBx-NT sensibilisaient les hépatocytes à l’apoptose, au cours d’un dommage hépatique aigue, et que cette sensibilisation à l’apoptose pouvait en partie rendre compte de l’effet co-carcinogène observé chez les souris HBx-T et HBx-NT. L’ensemble de mes résultats a permis de mieux comprendre les mécanismes par lesquels la protéine HBx participe au développement de CHC. / Hepatitis B virus (HBV) is a worldwide health issue, as it is estimated that 350 millions people are chronically infected. Among the viral proteins, HBx is thought to be involved in hepatocellular carcinoma (HCC) development. In this work, we were interested in biological differences between HBx sequence from non tumoral region (HBx-NT) compared to HBx from tumoral region (HBx-T) from a single patient. In particular, we studied liver regeneration after partial hepatectomy et hepatocarcinogenesis in a transgenic mice model. We demonstrated that HBx-T did not modulate liver regenereation. We also showed that HBx-NT induced IL-6 overexpression during priming phase of liver regeneration, and that IL-6 overexpression was involved in STAT3 hyperactivation, SOCS3 accumulation and inhibition of ERK. Overall, HBx-NT induced IL-6 overexpression was responsible for a delay in liver regeneration. Moreover, we showed that HBx-T induced a faster development of hepatic tumor after DEN initiation, compared to HBx-NT. Both HBx forms were involved in an apoptosis sensibilization during acute liver injury, that could be involved in co-carcinogenic effect of HBx-T and HBx-NT. Overall, my results participate to the comprehension of HBx impact on liver carcinogenesis

La mutation R249S (mutant p.R249S) du gène TP53, caractéristique de l'exposition à l'aflatoxine B1 (AFB1), est la plus fréquente dans les carcinomes hépatocellulaires (CHC) et est dans la plupart des cas associée à une infection chronique par le virus de l'hépatite B (VHB). En effet, il existe une synergie entre ces deux facteurs de risque, augmentant ainsi le risque de développer un CHC. Dans une première partie, nous avons étudié les mécanismes moléculaires de cette synergie dans différents modèles cellulaires puis dans une deuxième partie nous avons utilisé une approche épidémiologique pour étudier l'interaction entre la mutation R249S et le VHB. Nous avons tout d'abord montré que p.R249S avait perdu ses fonctions liées à p53wt. D'autre part, p.R249S était capable de former un complexe protéique avec l'oncoprotéine virale HBx dans les cellules de CHC PLC/PRF/5. Dans la deuxième partie de ce travail, nos résultats montrent que la mutation R249S est détectable dans l'ADN du sérum de sujets asymptomatiques de Gambie rurale (Afrique de l'Ouest). Notre travail met en évidence des variations temporelles quantitatives de la mutation R249S. Ces variations dépendent des niveaux d'exposition d'AFB1 mais également de la présence du VHB, suggérant une interaction entre l'AFB1 et le VHB. Enfin, dans une autre étude menée en Gambie et basée sur le recrutement de sujets ayant développés un CHC ou non (contrôles) nos résultats montrent que la mutation R249S est fortement associée au gène HBX complet dans les CHC. Cette association pourrait ainsi expliquer en partie l'effet synergique observé entre l'AFB1 et le VHB. A terme, une cible critique pourrait être identifiée pour des interventions préventives ou thérapeutiques précoces sur les CHC dans les régions de forte incidence / R249S mutation (mutant p.R249S) of TP53 gene, characteristic of the exposure to aflatoxin B1, is the most frequent TP53 mutation in hepatocellular carcinoma (HCC) and is highly associated with chronic hepatitis B virus infection (HBV). Indeed, a synergistic effect exists between these two main risk factors, thus increasing the risk to develop HCC. In a first part, we have studied the molecular mechanisms of this synergy in different cellular models and then, in a second part we have used an epidemiology-based approach to investigate the interaction between the R249S mutation and HBV. Firstly, we have shown that p.R249S has lost p53wt functions. Moreover, p.R249S formed a protein complex with the oncoprotein HBx from HBV in the HCC cell line PLC/PRF/5. In the second part, our results show that R249S mutation is detectable in plasma DNA of asymptomatic subjects from the rural Gambia (West Africa). Our work shows quantitative variations of R249S mutation that are dependent on the levels of exposition to AFB1 but also on the presence of HBV, suggesting an interaction between AFB1 and HBV. Finally, in another study performed in The Gambia and based on subjects with HCC or not (controls), our results show that R249S mutation is highly associated with HBX complete gene in HCC. Therefore this association could explain in part the synergistic effect observed between AFB1 and HBV. Eventually, a critical target may be identified for preventive or early therapeutic interventions on HCC of high-incidence regions

Le carcinome hépatocellulaire (CHC) est la principale forme de cancer primitif du foie. Le CHC présente des variations d'incidence géographique qui reflètent les variations de prévalence des infections chroniques par les virus de l'hépatite B (VHB) et/ou C (VHC), ainsi que l'exposition alimentaire aux aflatoxines. Dans les régions de haute incidence, une mutation spécifique au le codon 249 du gène TP53 est très fréquemment détectée dans les CHC et a été proposée comme un marqueur moléculaire de l'exposition aux aflatoxines. La protéine mutée correspondante, p.R249S, interagit avec l'oncogène viral HBx, qui module la réplication virale, la prolifération et la survie cellulaire. Des séquences HBX sont détectables dans l'ADN génomique de plus de 80% des CHC liés au VHB. Nous avons étudié les associations de mutation R249S avec les caractéristiques moléculaires de HBX et la progression du CHC en utilisant des spécimens obtenus dans deux études cas-témoins développées Thaïlande et en Gambie. Nos résultats démontrent (1) que la mutation R249S est préférentiellement associée aux CHC qui se développent en l'absence de cirrhose hépatique préexistante ; (2) que la mutation est associée à la présence de polymorphismes dans l'intron 1 de TP53, suggérant l'influence de facteurs de susceptibilité génétique sur la formation des mutations ; (3) que la mutation est généralement associée à la rétention dans les cancers de séquences de HBX complètes. Ces résultats suggèrent que la protéine mutée p.R249S coopère avec HBx pour favoriser le développement de CHC sans cirrhose, et que la susceptibilité à la formation de cette mutation est influencée par la structure polymorphique de TP53 / Hepatocellular carcinoma (HCC) is the main form of primary liver cancer. HCC presents geographical variations in incidence that reflect variations in the prevalence of chronic infections by hepatitis B virus (HBV) and / or C (HCV) and dietary exposure to aflatoxins. In areas of high incidence, a specific mutation at codon 249 of TP53 gene is frequently detected in HCC and has been proposed as a molecular hallmark of aflatoxin exposure. The corresponding mutated protein p.R249S, interacts with the viral oncogene HBx, which modulates viral replication, proliferation and cell survival. HBX sequences are detectable in the genomic DNA of more than 80% of HBVrelated HCC. We investigated the associations of mutation R249S with the molecular characteristics of HBX and progression of HCC using specimens obtained in two case-control studies developed in Thailand and in The Gambia. Our results demonstrate (1) that the mutation R249S is preferentially associated with HCC that develop in the absence of pre-existing liver cirrhosis, (2) that the mutation is associated with the presence of polymorphisms in intron 1 of TP53, suggesting influence of genetic susceptibility factors on the formation of mutations, (3) that the mutation is usually associated with the retention of cancers with complete HBX sequences. These results suggest that the mutated protein p.R249S cooperates with HBx to promote the development of HCC without cirrhosis, and that susceptibility to the formation of this mutation is influenced by the polymorphic structure of TP53

L’infection par le virus de l’hépatite B (HBV) est problème majeur de santé publique mondial car, en dépit d’un vaccin efficace, les traitements curatifs actuels ne permettent pas l’élimination complète du virus. Comprendre les mécanismes de réplication du virus et son rôle dans la survenue du cancer hépatocellulaire (CHC) reste un enjeu majeur.Le rôle de la protéine HBx dans l’infection par HBV et l’oncogenèse viro-induite, reste mal connu, malgré un grand nombre de publications, car les fonctions décrites jusqu'alors sont limitées à des contextes d’études particuliers, souvent loin des conditions physiologiques.Mes travaux de thèse reposent sur l’utilisation de modèles d’études proches de la physiologie naturelle d’une infection par HBV, notamment des cellules primaires infectables in vitro. J’ai pu démontrer lors de mon étude que HBx est indispensable à la réplication de HBV, et qu’il agit essentiellement via son interaction avec DDB1 pour contrer la restriction du virus due au complexe SMC5/6, en induisant sa dégradation. Ce facteur de restriction permet de bloquer la transcription de l’ADN viral au niveau épigénétique. Ce nouveau rôle inattendu de SMC5/6 ouvre de nombreux axes de recherche, notamment sur les mécanismes de restriction des virus à ADN épisomal. SMC5/6 est connu pour son implication dans les voies de réparation de l’ADN : la dernière partie de ce manuscrit montre que sa dégradation dans les cellules infectées, altère ces mécanismes et sensibilise les cellules aux dommages à l’ADN, induits notamment par la radiothérapie. La présence de HBx dans les CHC pourrait ainsi s’avérer un atout pour le traitement du CHC / Hepatitis B virus (HBV) infection is a major health problem worldwide as (1) despite an effective preventive vaccine over 240 million individuals are chronically infected and (2) the actual viral suppressive treatments available do not eliminate viral DNA from cells. Thus, infected individuals are at a high risk of developing hepatocellular carcinoma (HCC) and understanding viral replication mechanisms and how it impacts on hepatocarcinogenesis is a major challenge.The role of the HBx protein, notably in viral replication and oncogenic processes, is the subject of many publications. However, many studies have often used non-physiological infection conditions. My thesis project has addressed these limitations by using cellular models, including primary human hepatocytes which can be infected by HBV, to investigate HBx’s role in these processes. I have shown that HBx is indispensable for HBV replication and that HBx associates with the infected cell’s DDB1/ E3 ubiquitin complex to target its Smc5/6 complex for degradation via the proteasome. These studies have identified that the Smc5/6 complex is a novel viral restriction factor that acts at an epigenetic level to block viral replication. This unexpected role of SMC5/6 has led to new research into the evolutionary conservation of restriction factors for episomal DNA viruses. As SMC5/6 is implicated in DNA Damage Repair (DDR), the last section of my thesis reports how SMC5/6 degradation in infected cells can sensitise cells to the cell killing effects of DNA damaging agents such as ionizing radiation and hydroxyurea. These results open-up possibilities for HCC treatment where HBx expression may be of therapeutic benefit

Le carcinome hépatocellulaire (CHC) est le plus fréquent des tumeurs primitives du foie. La carcinogenèse hépatique est un processus complexe et multifactoriel qui fait intervenir à la fois des facteurs génétiques de prédisposition (e.g. les SNPs) et environnementaux. Près de 50% des CHC ont pour étiologie une infection par le virus de l'hépatite B (VHB). Au cours de cette infection, de multiples altérations génétiques et virales s'accumulent et favorisent le développement tumoral. Nous avons montré que les CHC liés au VHB présentaient des caractéristiques cliniques et pathologiques différents que ceux d’autres étiologies : 1). Les mutations inactivatrices d’HBx sont sélectionnées dans les tissus tumoraux des CHC liés au VHB, suggérant qu’il existe une pression de sélection spécifique au cours de l’hépatocarcinogenèse. 2). Chez les patients ayant un faible nombre de copies d'ADN VHB par cellule dans le foie non-tumoral, une corrélation avec les facteurs de risque supplémentaires (VHC/OH/NASH) a été identifiée, suggérant un effet coopératif pour la carcinogenèse induite par le VHB. 3). Les mutations TP53 sont associées à un pronostic moins favorable chez les patients ayant un CHC liés au VHB. 4). Les CHC liés au VHB montrent plus fréquemment des phénotypes progéniteurs, avec une surexpression des gènes impliqués dans la régulation du cycle cellulaire et codant pour les protéines onco-fœtales. Quatre SNPs précédemment identifiés par des études pangénomiques (GWAS) asiatiques ont été validés dans la population européenne. Les distributions alléliques semblent varier selon l’étiologie de la pathologie hépatique. Ces résultats soulignent la complexité de la prédisposition génétique au CHC, dont l’étude doit prendre en considération l’origine géographique des patients ainsi que les facteurs de risque associés. / Hepatocellular carcinoma (HCC) is the most common primary liver tumors. Hepatic carcinogenesis is a complex and multifactorial process involving both genetic predisposition (e.g. SNPs) and environmental factors. Nearly 50% of HCC are caused by the hepatitis B virus (HBV) infection worldwide. During HBV infection, multiple genetic and viral alterations accumulate and promote tumor development. By analyzing resected HCC in France, we identified specific molecular features related to HBV infection. First, HBx inactivating mutations are selected in HCC tissues suggesting specific pressure of selection during hepatocarcinogenesis. Second, in patients with a low number of HBV DNA copies per liver cell, we identified additional risk factors like HCV infection, alcohol intake or NASH, suggesting a cooperative effect of these factors with HBV to induce the malignant transformation. Third, TP53 mutations associated with a poor prognostic for HBV infected resected HCC patients. At last, HBV-related tumors demonstrate more frequent progenitor phenotype compared to non-HBV HCC, with an up-regulation of genes that involved in cell cycle regulation and encoded onco-fetal/progenitor proteins. Four SNPs previously identified by genome-wide studies (GWAS) in Asian, have been validated in our European population. Allelic distributions seem to vary according to the etiologies of adjacent liver diseases. These findings underscore the complexity of the genetic predisposition of HCC; further study must consider the geographical origin of patients and associated risk factors.

Le carcinome hépatocellulaire figure parmi les cancers les plus meurtriers et, encore en 2015, les infections aux virus de l'hépatite B et C sont en tête de lice des principales causes d'apparition de cancer du foie. En effet, 80% des cas de carcinomes hépatocellulaires sont attribuables à une infection virale par un de ces deux agents pathogènes. D'un point de vue épidémiologique, le carcinome hépatocellulaire n'est pas celui qui frappe le plus d'individus en Amérique du Nord. En effet, seulement une personne sur 264 sera affectée par ce cancer. Toutefois, il est important de l'étudier en raison de son faible taux de survie, ce qui le classe en cinquième place des cancers les plus meurtriers. Dernièrement, les recherches font mention des modifications dans l'épissage alternatif comme mécanisme d’apparition de plusieurs types de cancer, notamment les cancers du sein, de l'ovaire et de la prostate. C'est pour cette raison que nous avons investigué l'implication des virus de l'hépatite B et C dans l'épissage alternatif de gènes cellulaires, afin de mettre à jour un nouveau mécanisme de carcinogénèse utilisé par les oncovirus pour transformer leurs cellules hôtes. L'étude présentée dans ce mémoire rapporte des changements dans l'épissage alternatif de plusieurs gènes cellulaires, lorsque l’on évalue les patrons d’épissage alternatif des transcrits provenant d’analyse de séquençage d’ARN à haut débit de tumeurs du foie comparativement à des tissus hépatiques sains. Ces analyses ont permis de déterminer certains changements attribuables à la présence de chacun des deux virus hépatotropiques au niveau de l’épissage alternatif, et d’identifier certains changements qui pourraient impliquer la transformation du tissu sain en tissu cancéreux. Il serait intéressant de faire une validation des effets directs d’une protéine virale du virus de l’hépatite B, la protéine trans-activatrice HBx, et de vérifier si la présence de HBx en cellule serait responsable de changements au niveau de l’épissage alternatif de gènes impliqués dans le processus carcinogénique.