Rôle du complexe E3-ubiquitine ligase cIAP1/TRAF2 dans la signalisation du TGFβ : activité antifibrotique d’inhibiteurs de la liaison cIAP1-TRAF2 (cITIns).

Le TGFβ (Transforming growth factor-β) est une cytokine pléiotrope exprimé de façon ubiquitaire. Dans un organisme adulte, il contribue fortement à l’homéostasie. C’est un régulateur critique de la réponse inflammatoire, il contribue à la résolution de l’inflammation et à la cicatrisation des tissus. L’activité du TGFβ est fortement dépendant du contexte cellulaire. Il inhibe la prolifération, favorise la différenciation et la mort cellulaire des cellules épithéliales et mésothéliales normales, il stimule la différenciation de fibroblastes en myofibroblastes et la production de matrice extracellulaire, il inhibe la prolifération et l’activation des lymphocytes T, il bloque l’activité cytotoxique des cellules NK (natural killers) et il inhibe le recrutement, la différenciation et l’activation des macrophages.

Une dérégulation de la signalisation du TGFβ a été impliquée dans le développement des maladies tumorales et de pathologies fibrotiques. Au cours de l’oncogenèse, les mutations génétiques ou les anomalies épigénétiques acquises induisent une résistance les cellules tumorales à l’effet anti-prolifératif du TGFβ. La sécrétion de TGFβ dans le micro-environnement tumoral par les cellules tumorales et les fibroblastes infiltrant les tumeurs (CAF) inhibe la réponse immunitaire innée et adaptative contribuant à l’échappement des cellules tumorales à la régulation par le système immunitaire. Le TGFβ présent dans le micro-environnement tumoral peut conduire à la différenciation de cellules épithéliales et de fibroblastes infiltrant les tumeurs en cellules mésenchymateuses produisant les protéases, cytokines et chimiokines favorisant la prolifération, migration et l’angiogenèse et in fine la croissance tumorale et l’invasion métastatique.     

Une dérégulation de la signalisation du TGFβ contribue au développement de pathologies fibrotiques. La fibrose est une maladie chronique caractérisée par une accumulation excessive progressive de collagène dans l’organe affecté. Elle conduit à une perte de fonction de l’organe touché et est souvent associé à forte morbidité et mortalité. Au niveau pulmonaire, la fibrose la plus fréquente est idiopathique (FPI : fibrose pulmonaire idiopathique). Les traitements existants permettent de retarder modérément le déclin de la fonction de l’organe mais ne permettent pas la guérison. Les mécanismes moléculaires conduisant à une dérégulation de la signalisation du TGFβ dans la FPI sont mal connus et l’identification des régulateurs, cibles thérapeutiques potentiels, restent une question importante.

            Nos travaux ont montré un rôle régulateur du complexe cIAP1/TRAF2 (cellular inhibitor of apoptosis 1/tumor necrosis factor receptor associated factor) dans la signalisation du TGFβ. Dans les cellules épithéliales, ces protéines sont recrutées au niveau du complexe du récepteur au TGFβ et permettent l’assemblage des plateformes de signalisation conduisant à la production de protéines de la matrice extracellulaire et de collagène. Une analyse transcriptomique in-silico a montré une forte surexpression du gène codant cIAP1 dans des échantillons de tissus humains de poumon atteints de FPI par rapport aux tissus contrôles. La surexpression de cIAP1 a été confirmée dans un modèle murin de fibrose pulmonaire. 

cIAP1 et TRAF2 forment un complexe à activité E3-ubiquitine ligase. Il est capable de conjuguer des chaînes d’ubiquitines sur une protéine cible. Ces chaînes forment un signal permettant la formation de plateformes de signalisation. Des antagonistes de cIAP1 sont actuellement disponibles mais ces molécules ne sont pas spécifiques, capables de bloquer différents membres de la famille des IAP. Des molécules capables de bloquer spécifiquement la liaison cIAP1/TRAF2 sont en cours de développement dans notre équipe.

L’objectif du projet de thèse est :

1 - d’analyser l’importance de l’activité E3-ubiquitine ligase de cIAP1/TRAF2 dans la signalisation du TGFβ dans les cellules épithéliales. Nous rechercherons les protéines ciblent de l’ubiquitination par cIAP1/TRAF2 et caractériserons cette ubiquitination (acides aminés cibles, nature des chaînes d’ubiquitines).

2 - Nous étudierons la spécificité de la régulation de la signalisation du TGFβ par cIAP1/TRAF2. L’activité du TGFβ est très dépendant du contexte cellulaire. Nous élargirons notre étude en analysant l’influence des inhibiteurs de cIAP1/TRAF2 en cours de développement dans la signalisation du TGFβ dans des fibroblastes et les lymphocytes T.

3 - Nous évaluerons l’influence de cIAP1/TRAF2 dans le développement de la fibrose pulmonaire. Une analyse transcriptomique in-silico a montré une forte surexpression du gène codant cIAP1 dans des échantillons de tissus humains de poumon atteints de FPI par rapport aux tissus contrôles. La surexpression de cIAP1 a été confirmée dans un modèle murin de fibrose pulmonaire.  Nous caractériserons les cellules qui surexpriment cIAP1 par une analyse en immunofluorescence complété par une analyse transcriptomique sur cellules isolées (single cell RNA sequencing)

4 - L’efficacité antifibrotique des molécules inhibitrices de cIAP1/TRAF2 en cours de développement sera évaluée. Les composés seront évalués dans un model murin de fibrose pulmonaire

Université de Bourgogne Europe - DIJON

Laboratoire d'accueil : CTM

- connaissances et compétences requises

• Analyse de la signalisation cellulaire
• Test d’ubiquitination
• Culture tissulaire exvivo
• Expérience sur animaux (la formation expérimentation animale sera proposée en 1^ère année de thèse)