L'expression de la désaminase de cytosine de l'ADN Apobec3B est induite par les adénovirus

Abstract

Les mutations somatiques, responsables de l’apparition et du développement des cancers, ont de multiples origines (exposition à carcinogène ou infidélité de l’ADN polymérase). On appelle signature mutationnelle l’ensemble des altérations laissées dans le génome par un processus mutationnel. Après celle attribuée à l’âge, la signature mutationnelle la plus fréquemment retrouvée dans les tumeurs est associée à l’activité désaminase des protéines APOBEC3 (Apolipoprotein B Editing Catalytic subunits 3, A3). Ces enzymes, au nombre de 7 (A3A, B, C, DE, F, G and H) chez l’homme et impliquées dans l’immunité innée antivirale, convertissent la déoxycytidine de l’ADN en uridine. Dans les tumeurs du cou et de la gorge positives aux papillomavirus humains, des mutations attribuées aux A3s sont observées, alors qu’elles sont absentes des tumeurs oro-pharyngées négatives pour ce virus. Cette étude a donc établi un premier lien entre une infection virale et la signature mutationelle caractéristique des A3s. Bien que ces signatures soient également très répandues dans les cancers du poumon non à petites cellules, aucun lien n’a encore été établi avec une possible infection virale. Le but de ce travail a donc été d’étudier si certaines souches d’adénovirus (HAdV) fréquemment impliquées dans les infections du système respiratoire inférieur, à savoir l’HAdV-C2, l’HAdV-C5 et l’HAdV-B3, peuvent induire l’expression des enzymes APOBEC3, et plus particulièrement du membre APOBEC3B, au sein de cellules épithéliales pulmonaires. Nous avons mis en évidence que seule l’expression des transcrits A3B est induite par les 3 souches adénovirales dans des cellules épithéliales pulmonaires cancéreuses A549. Nous avons également détecté l’expression de protéines A3B suite à l’infection par les souches C2 et B3. De manière intéressante, les deux souches virales induisent l’expression de protéines A3B ayant des poids moléculaires légèrement différents. Nous émettons l’hypothèse que cette différence est due à des modifications post-traductionnelles. Bien qu’ils doivent être confirmés par des expériences supplémentaires, ces résultats sont très encourageants et pourraient être le point de départ du premier lien entre infection virale et les mutations associées aux APOBEC3s dans le cancer du poumon non à petites cellules.

Somatic mutations, which are responsible for the emergence and development of cancers, have multiple origins, such as the exposition to carcinogenic agents or the DNA polymerase infidelity during replication. After the spontaneous mutations associated with age, the second most prevalent mutational process has been attributed to the deaminase activity of APOBEC3 proteins (Apolipoprotein B Editing Catalytic subunits 3, A3). This family of enzymes, which contains 7 members (A3A, B, C, DE, F, G and H) in humans and involved in innate immune defenses against viruses, converts cytosine bases to uracil in single stranded DNA contexts. Genomic mutations associated with APOBEC3 are observed in human papillomavirus (HPV) positive head and neck squamous cell carcinomas, whereas they are lacking in HPV negative oropharyngeal cancer. This study established the first link between viral infection and APOBEC3-associated mutations. Although these mutations are also common in non-small cell lung cancer, no link has yet been established with a possible viral infection. The aim of this project was to test whether adenoviral strains (HAdV) frequently involved in lower respiratory tract infections (HAdV-C2, HAdV-C5 and HAdV-B3) induce the expression of APOBEC3 enzymes in pulmonary epithelial cells. We founded that A3B transcripts are the only ones that are upregulated upon adenoviral infection in A549 cancerous pulmonary epithelial cells. We also detected the expression of A3B at the protein level upon infection by the B3 and C2 strains. Very interestingly, the induced A3B proteins showed a slight different molecular weight. We hypothesize that this difference might be caused by different post-translational modifications. Although they must be confirmed by other experiments, these results are very encouraging and may be the starting point for the first link between viral infection and APOBEC3-associated mutation in non-small cell lung cancer.