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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usherbrooke.ca/oai:savoirs.usherbrooke.ca:11143/6072 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Yeganeh, Mehdi |
| Contributors | Ilangumaran, Subburaj, Ramanathan, Sheela |
| Publisher | Université de Sherbrooke |
| Source Sets | Université de Sherbrooke |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Thèse |
| Rights | © Mehdi Yeganeh |
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