The role of FET fusion oncoproteins in alternative splicing

Abstract

L'épissage alternatif (EA) est une étape clé de l'expression génique par laquelle de multiples isoformes d'ARN sont produits à partir d'un seul gène. Ce processus est souvent perturbé dans les cellules cancéreuses, ce qui les conduit vers un phénotype oncogène. Ainsi, l’étude des régulateurs de l'EA peut permettre l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles. Les gènes FET (FUS, EWSR1, TAF15) sont régulièrement impliqués dans des translocations chromosomiques avec divers gènes encodant des facteurs de transcription (FT), ce qui conduit à la formation de fusions génétiques à l'origine de nombreux types de sarcomes et de leucémies. Comme le domaine amino-terminal des FET sert de puissante région transactivatrice au domaine de liaison à l'ADN de la partie dérivée du FT, les fusion FET ont été initialement considérées comme des FT aberrants modulant la transcription. Cependant, de nouvelles études suggèrent que le potentiel oncogène des fusions FET pourrait également s'expliquer par une fonction post-transcriptionnelle dans l'épissage du pré-ARNm, tel qu’observé pour la fusion EWS-FLI1 associée au sarcome d'Ewing. Au cours de ce projet, nous avons voulu déterminer si ce rôle direct dans l'épissage concerne toutes les oncoprotéines FET. Des analyses en surexpression impliquant un panel représentatif de fusions FET ont permis une étude à moyen débit de leurs propriétés. De plus, des expériences menées dans des lignées cellulaires de sarcomes exprimant naturellement les fusions ont permis l’étude de leur fonction régulatrice de l'EA dans un contexte plus pertinent sur le plan biologique. Nous avons observé que presque toutes les fusions FET favorisent l'EA du minigène SMN2, une propriété nécessitant le recrutement des fusions sur le transcrit. Des résultats préliminaires suggèrent que les deux domaines des fusions contribuent à cette fonction. Ensuite, nous avons identifié le facteur d'épissage RBFOX2 comme potentiel partenaire commun des fusions FET. Étonnamment, cette interaction semble impliquer préférentiellement les domaines dérivés de divers FT non-apparentés. Nous avons tenté de confirmer la présence des fusions FET sur l'ARN naissant dans des lignées cellulaires de sarcomes. La méthode de fractionnement subcellulaire utilisée reste cependant à être optimisée. Enfin, huit événements d’EA communs régulés par plusieurs oncoprotéines FET ont été identifiés par RNA-seq, et validés par RT-PCR dans trois lignées de sarcomes. Nous avons découvert que l’EA de ZNF207 pourrait être corégulé par les fusions FET et RBFOX2, chacun favorisant une isoforme différente liée à un effet opposé sur la différenciation cellulaire. Cette découverte intéressante ouvre la voie à une meilleure compréhension du mécanisme par lequel les fusions FET médient l’oncogenèse. Dans l'ensemble, nous avons rassemblé des preuves en faveur d'un rôle direct dans l'épissage pour toutes les fusions FET et fourni un aperçu mécanistique sous-jacent à cette nouvelle fonction. En outre, nos données soutiennent l'hypothèse de plus en plus acceptée d'un rôle des FTs au-delà de la transcription.