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2. La sous-famille NOR-1/NGFI-B/NURR1

Table des matières

NGFI-B, NURR 1 et NOR-1, respectivement NR4A1, NR4A2 et NR4A3 selon la nouvelle nomenclature, forment une sous-famille de récepteurs nucléaires orphelins, désignée Nur. Elle constitue la classe IV des récepteurs de la superfamille. Ces trois protéines présentent une homologie de 97% entre leur domaine de liaison à l’ADN, de 37-53% entre leur région N-terminale et de 53-77% pour la portion C-terminale, correspondant au domaine de liaison au ligand. NGFI-B, NURR 1 et NOR-1 ont également en commun une spécificité pour l’élément de réponse NBRE (Wilson, Fahrner et al. 1991). Ces récepteurs nucléaires on initialement été définis comme des activateurs constitutifs de la transcription, ne nécessitant pas une interaction préalable à un ligand pour exercer leur fonction de facteur de transcription. Tel que décrit précédemment, le domaine de liaison aux ligand des récepteurs de cette sous-famille ne possède pas de cavité « ligand-binding pocket » permettant la liaison d’un ligand (Wang, Benoit et al. 2003). Cette caractéristique du LBD est également observée chez DHR38 l’orthologue des récepteurs Nur chez la drosophile (Baker, Shewchuk et al. 2003). NGFI-B, NURR1 et NOR-1 représentent une catégorie unique de récepteur nucléaire possédant une fonction « d’immediate early gene ».

NGFI-B et NURR 1 peuvent s’hétérodimériser avec RXR et se lier à un élément de réponse DR5 (Forman, Umesono et al. 1995; Perlmann and Jansson 1995; Zetterstrom, Solomin et al. 1996; Aarnisalo, Kim et al. 2002; Sacchetti, Dwornik et al. 2002). Contrairement aux deux autres membres de la sous-famille, NOR-1 ne possède pas la capacité de former un hétérodimère avec RXR (Zetterstrom, Solomin et al. 1996). L’activité de NGFI-B sous forme d’homodimère a également été démontré au niveau de l’élément de réponse NurRE, (Nur response element) dans la région régulatrice du gène pro-opiomélanocortin (POMC) (Philips, Lesage et al. 1997). Les récepteurs nucléaires de la sous-famille Nur sont considérés comme des «immediate early genes», impliqués dans la prolifération cellulaire. Ils sont exprimés rapidement dans une variété de types cellulaires en réponse à différents stimuli, notamment des facteurs de croissance. NGFI-B, NURR 1 et NOR-1 sont associés au développement et à l’activité du système nerveux central. NOR-1 est également appelé TEC, MINOR, CHN et NR4A3 (Ohkura, Hijikuro et al. 1994; Hedvat and Irving 1995; Labelle, Zucman et al. 1995; Clark, Benjamin et al. 1996). NGFI-B porte aussi les noms de Nur77, TR3, N10, NAK-1, TIS1 et NR4A1 (Hazel, Nathans et al. 1988; Milbrandt 1988; Arenander, Lim et al. 1989; Chang, Kokontis et al. 1989; Ryseck, Macdonald-Bravo et al. 1989; Nakai, Kartha et al. 1990), tandis que NURR1 est aussi désigné TINUR, NOT, RNR1, HZ F-3 et NR4A2 (Law, Conneely et al. 1992; Scearce, Laz et al. 1993; Mages, Rilke et al. 1994; Pena de Ortiz, Cannon et al. 1994).

NOR-1 (neuron derived orphan receptor) a initialement été identifié dans une culture primaire de neurones du cerveau antérieur de rat en processus d’apoptose (Ohkura, Hijikuro et al. 1994). La mort cellulaire était induite par une carence en facteurs neurotrophiques et l’ADNc du récepteur nucléaire avait été isolé par PCR à l’aide d’oligos dégénérés correspondant à des séquences conservées du domaine de liaison à l’ADN. Dans des lignées de neuroblastome NB-OK-1, l’expression de NOR-1, tout comme celle de NGFI-B et de NURR1, était induite par un traitement à la forskolin et au 12-O-tétradécanoylphorbol-13-acétate. Ces agents stimulent la différentiation neuronale et entraînent respectivement l’activation des protéines kinases A et C. Ces expériences ont permis de mettre en évidence le caractère «d’immediate-early gene» des récepteurs de la sous-famille Nur (Maruyama, Tsukada et al. 1995). NOR-1 a également été isolé à partir d’une librairie d’ADNc de lymphocytes T humains activés par du PHA (phytohémagglutinine) et du PMA (phorbol 12-myristate 13-acétate). PHA, une lectine, constitue un agent mitogène qui stimule la prolifération des lymphocytes T via l’activation du complexe TCR tandis que PMA lie et active la protéine kinase C. La stimulation des cellules T entraîne l’induction de seconds messagers qui régulent ensuite l’expression de différents «immediate-early genes». Le rôle de NOR-1 dans la prolifération cellulaire a ainsi été démontré d’où l’origine de son appellation MINOR pour «mitogen-inducible nuclear receptor» (Hedvat and Irving 1995). Une surexpression de NOR-1 dans le foie a également été constaté suite à une hépatectomie partielle chez le rat (Petropoulos, Part et al. 1995).

La fusion des gène EWS (Ewing’s sarcoma) et NOR-1 a été mis en évidence dans les chondrosarcomes myxoïdes extrasquelettiques (Labelle, Zucman et al. 1995; Clark, Benjamin et al. 1996). Une protéine de fusion EWS/NOR-1 issue de cette translocation chromosomique t(9 ; 22)(q22 ;q12) pourrait être à l’origine du phénotype tumoral. Le nom TEC donné au récepteur nucléaire orphelin signifie «Translocated in extraskeletal chondrosarcoma». Trois autres partenaires de fusion du récepteur nucléaire NOR-1 ont été identifiés dans ces tumeurs, soit TAF2N t(9 ;17), TCF12 t(9 :15) et tout récemment TGF ( (Sjogren, Meis-Kindblom et al. 1999; Sjogren, Wedell et al. 2000; Hisaoka, Ishida et al. 2004). Le rôle de ces protéines de fusion dans le développement des chondrosarcomes myxoïdes extrasquelettiques n’est pas connu .

NOR-1 et NGFI-B exercent une fonction importante dans le mécanisme de sélection négative des thymocytes qui a lieu dans le thymus. Ces récepteurs nucléaires participent, de façon redondante, au processus apoptotique induit par l’activation des récepteurs TCR (Liu, Smith et al. 1994; Cheng, Chan et al. 1997). NOR-1 est exprimé dans une variété de tissus et de types cellulaires. Il est notamment présent dans la glande surrénale et régulerait, tout comme NGFI-B, la transcription de la 21-hydroxylase une enzyme impliquée dans la synthèse de composés stéroïdiens (Fernandez, Brunel et al. 2000). Dans le contexte de maladies cardiovasculaires, on note l’expression de NOR-1, NGFI-B et NURR1 dans les cellules musculaires lisses et endothéliales des lésions athéromateuses (Wansa, Harris et al. 2003). De plus, on constate une variation du patron d’expression de NGFI-B et NOR-1 dans le cerveau en réponse à différentes drogues dont les antipsychotiques (Beaudry, Langlois et al. 2000; Werme, Ringholm et al. 2000; Ethier, Beaudry et al. 2004; Maheux, Ethier et al. 2005). NOR-1, NGFI-B et NURR 1 sont induits dans une culture primaire d’ostéoblaste en réponse à l’hormone parathyroïde (PTH). Le récepteur couplé à une protéine G, PTHR1, serait localisé en amont de la cascade de signalisation et l’activation des récepteurs nucléaires Nur serait induite via PKA-cAMP (Pirih, Nervina et al. 2003).

NGFI-B (Nerve growth factor-induced clone B) a initialement été identifié dans des cellules phéochromocytoma PC12 traitées au NGF (nerve growth factor) ainsi que dans des fibroblastes induits au sérum (Hazel, Nathans et al. 1988; Milbrandt 1988). Il exercerait une fonction importante dans la régulation neuroendocrine de l’axe hypothalamo/hypophyso/surrénalien. NGFI-B participerait au contrôle de l’expression du gène pro-opiomélanocortin (POMC) dans l’hypophyse (Murphy and Conneely 1997; Drouin, Maira et al. 1998). Au niveau de la glande surrénale, il régulerait la transcription du gène codant pour l’enzyme 21-hydroxylase en fonction du niveau d’ACTH (hormone adrénocorticotropique) (Wilson, Mouw et al. 1993). La 17-hydroxylase constituerait également un gène cible du récepteur nucléaire (Zhang and Mellon 1997). Chez le rat, NGFI-B serait exprimé, en réponse au stress, dans les neurones du noyau paraventriculaire de l’hypothalamus responsables de la libération de la CRH (Corticotropin-releasing hormone) (Parkes, Rivest et al. 1993; Honkaniemi, Kononen et al. 1994).

Le récepteur nucléaire orphelin NGFI-B participerait également au processus de synthèse d’hormones stéroïdiennes se déroulant dans les cellules Leydig des testicules (Song, Park et al. 2001; Song, Lee et al. 2002). Ces cellules localisées dans les compartiments interstitiels des testicules procèderaient à la conversion du cholestérol en prégnénolone et subséquemment en progestérone. Elles seraient également responsables de la synthèse de testostérone. L’activité des cellules Leydig serait stimulée par l’hormone LH (Luteinizing Hormone), originaire de l’hypophyse. Il a été démontré dans des lignées de cellules Leydig de souris que l’expression de NGFI-B était régulée par la LH (Song, Park et al. 2001). La PKA ainsi que la PKC interviendrait dans la signalisation menant à l’induction de NGFI-B. En somme, NGFI-B (Nur77) serait impliqué dans le développement des testicules chez la souris.

Chez le rat, l’activité du récepteur nucléaire NGFI-B dans les ovaires a également été mis en évidence. Son expression serait sous le contrôle de la LH et aurait lieu dans les cellules granulosa des follicules précédant l’ovulation. Son messager serait également exprimé dans les cellules thecales et interstitielles des ovaires. Sa présence serait associée à la synthèse d’hormones stéroïdiennes. Il régulerait notamment l’expression du gène codant pour la 20α-hydrostéroide déhydrogénase. Cette enzyme contribue au catabolisme de la progestérone dans le corpus luteum (Park, Park et al. 2001; Stocco, Lau et al. 2002).

Le rôle NGFI-B dans l’apoptose a beaucoup été étudié. Outre son implication dans la sélection négative des lymphocytes T immatures, NGFI-B exercerait une fonction proapoptotique dans une variété de cellules tumorales. Une translocation de NGFI-B aux mitochondries est observée dans des cellules de tumeur du poumon, de la prostate, de l’ovaire, du colon et de l’estomac (Li, Kolluri et al. 2000; Liu, Wu et al. 2002; Wu, Liu et al. 2002; Holmes, Soprano et al. 2003; Kolluri, Bruey-Sedano et al. 2003; Wilson, Arango et al. 2003). La translocation de NGFI-B est préalable à la libération du cytochrome C et à la poursuite des mécanismes de mort cellulaire. Il a récemment été démontré que le récepteur nucléaire NGFI-B interagissait avec BCL-2. Cette liaison entraîne un changement de conformation de BCL-2, modifiant ainsi son potentiel antiapoptotique en potentiel proapoptotique (Lin, Kolluri et al. 2004). La translocation de NGFI-B, du noyau aux mitochondries, en réponse à un signal apoptotique aurait lieu sous forme d’hétérodimère avec RXRα. La migration du complexe RXRα/NGFI-B serait conditionnelle à la présence du ligand de RXRα qui favoriserait la localisation des récepteurs nucléaires dans le noyau (Cao, Liu et al. 2004).

L’inactivation du gène NGFI-B chez la souris fût réalisée (Lee, Wesselschmidt et al. 1995). Toutefois, il ne semble pas que l’absence du récepteur nucléaire produise l’apparition de phénotype majeur. Aucune anomalie n’est décelée, tant au niveau de la maturation des lymphocytes T, de l’activité de l’axe hypotalamo/hypophyso/surrénalien que du développement du système reproducteur.

NURR1 constitue le troisième membre de la sous-famille de récepteurs nucléaires Nur. Il a été identifié, chez le rat, dans les cellules du foie en régénération (Law, Conneely et al. 1992; Scearce, Laz et al. 1993). Une hépatectomie partielle avait été effectué chez l’animal afin d’étudier l’expression de gènes participant à la prolifération cellulaire. Les propriétés d’ «immediate-early gene» du récepteur nucléaire NURR1 ont ainsi été mises en évidence.

L’ADNc de NURR1 avait initialement été isolé dans une banque de cerveau de souris (Law, Conneely et al. 1992). Tout comme NGFI-B, son expression est induite par une dépolarisation des membranes dans des cellules PC12. NURR1 est fortement exprimé dans le cerveau. Il est plus spécifiquement associé au développement des neurones dopaminergiques du mésencéphale (Zetterstrom, Solomin et al. 1997). L’inactivation du gène NURR1 chez la souris entraîne une absence du développement des neurones dopaminergiques de la substance noire et l’aire tegmentale ventrale et conséquemment la mort des souris à la naissance (Zetterstrom, Solomin et al. 1997),. (Castillo, Baffi et al. 1998; Saucedo-Cardenas, Quintana-Hau et al. 1998). L’innervation dopaminergique nigrostriatal est impliquée dans le contrôle des mouvements volontaires et s’avère affectée chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson. Il semble que certains polymorphismes de NURR1 puissent être associés à la maladie de Parkinson (Xu, Liang et al. 2002; Le, Xu et al. 2003).

Tout comme NOR-1 et NGFI-B, NURR1 participerait à une variété de mécanismes cellulaires. Tel que mentionné précédemment, il contribuerait au métabolisme des tissus osseux sous le contrôle de l’hormone parathyroïde (Tetradis, Bezouglaia et al. 2001). Il a récemment été démontré que le récepteur nucléaire NURR1 régulait l’expression de la «corticotropine-releasing hormone» au niveau des articulations dans le contexte de maladies inflammatoires tel que l’arthrite rhumatoïde. On détecte la présence de NURR1 plus spécifiquement au niveau du tissu synovial. Les cytokines PGE2 , Il-1β et TNF-α seraient responsable de l’augmentation du messager et de la protéine NURR1. La régulation du promoteur de NURR1 serait plus spécifiquement exercée par les protéines CREB et NF-κB(Murphy, McEvoy et al. 2001; McEvoy, Murphy et al. 2002).

Les trois récepteurs de la sous-famille NGFI-B/NURR1/NOR-1 sont fortement associés au système nerveux central. Une analyse exhaustive effectuée par hybridation in situ a été réalisée afin de comparer la distribution spatio-temporelle, principalement dans le cerveau, des transcrits NGFI-B, NURR1 et NOR-1 chez le rat et la souris (Zetterstrom, Solomin et al. 1996). Cette étude avait pour objectif de mieux comprendre les rôles communs et distincts des trois récepteurs. Les patrons d’expression de NGFI-B, NURR1 et NOR-1 qui peuvent à la fois se superposer ou s’exclure contribuent à expliquer certains phénotypes chez les souris knock-out pour NGFI-B et NURR1. Ainsi NURR1 est le seul des trois récepteurs exprimé dans les neurones dopaminergiques du mésencéphal, tandis NGFI-B et NOR-1 sont colocalisés dans la glande surrénale et le thymus suggérant une redondance fonctionnelle dans ces tissus.

Chez la souris, NOR-1 est détecté au jour E11.5 du développement embryonnaire. Il est d’abord décelé dans le plancher et le plafond du tube neural. Chez le rat, au jour E16.5, NOR-1 est fortement exprimé dans le cortex cérébral. L’ARNm NOR-1 est plus précisément confiné à la couche de neurones en différentiation, externe aux cellules neuroépithéliales en prolifération. De façon générale, le messager NOR-1 est détecté dans le néocortex, la moelle épinière, la glande surrénale et l’oreille interne. On le retrouve également, mais en plus faible quantité, dans l’hippocampe, le thalamus, le cervelet et le noyau amygdalien.

NURR1 apparait également au jour E11.5 du développement embryonnaire chez la souris. Il est plus spécifiquement exprimé au niveau des cellules post-mitotiques, non-prolifératives du tube neural et du cerveau. On observe une forte concentration de l’ARNm NURR1 dans la portion ventrale du mésencéphale où se trouve les précurseurs des neurones dopaminergiques. Le messager NURR1 est également décelé dans la partie proximo-antérieure des membres postérieurs. Chez le rat, au jour E16.5, NURR1 est plus précisément exprimé dans la portion postérieure du cerveau, soit au niveau du mésencéphale et de la région pontine. On détecte une forte présence du messager NURR1 dans le thalamus, l’aire tegmentale ventrale, la substance noire et la moelle épinière. NURR1 est aussi exprimé, mais à un niveau plus faible, dans le néocortex, l’hippocampe et le noyau amygdalien.

Chez le rat, au jour E16.5, l’ARNm de NGFI-B est mis en évidence uniquement dans la glande surrénale et les nerfs.

Les analyses par hybridation in situ ont également été réalisées afin d’établir le patron d’expression, chez le rat, de NGFI-B, NURR1 et NOR-1 à la naissance ainsi qu’à l’âge adulte (Zetterstrom, Solomin et al. 1996). Cependant, la récolte des données à la naissance, pour les trois récepteurs nucléaires, est limitée au système nerveux et à la tête. Ainsi au jour 0 post-natal, une présence élevée de messager NOR-1 est observée dans le néocortex, les noyaux caudé/putamen, l’hippocampe, le subiculum, le noyau habenulaire, le noyau amygdalien et l’oreille interne. Un niveau plus faible d’ARNm NOR-1 est décelé dans le cervelet ainsi que la moelle épinière. Chez le rat adulte, NOR-1 est fortement exprimé dans le bulbe olfactif, l’hippocampe, le subiculum, le noyau habenulaire, le noyau agmydalien, le cervelet et la glande surrénale. Le gène NOR-1 est également transcrit, mais plus faiblement, dans le néocortex, le caudé/putamen, la moelle épinière, le septum, l’intestin, les poumons et les testicules.

À la naissance, le messager NURR1 est présent dans le néocortex, le subiculum, le noyau habenulaire, l’hypothalamus, l’aire tegmentale ventrale et la substance noire. On détecte l’ARNm NURR1, en plus faible quantité, dans le bulbe olfactif, le septum, l’hippocampe, la moelle épinière ainsi que dans le noyau amygdalien. On détecte à l’âge adulte le messager NURR1 dans le néocortex, l’hippocampe, le subiculum, le noyau habenulaire, l’hypothalamus, l’aire tegmentale ventrale, la substance noire et le cervelet. On retrouve l’ARNm NURR1, en quantité inférieure, dans le bulbe olfactif, le noyau amygdalien et les testicules.

NGFI-B montre un patron d’expression à la naissance plus restreint que les deux autres récepteurs de la sous-famille. Ainsi on retrouve le transcrit NGFI-B dans le bulbe olfactif et en proportion moindre dans les noyaux caudé/putamen et les nerfs. NGFI-B présente un patron d’expression plus étendu à l’âge adulte. Ainsi on observe la présence d’ARNm dans le bulbe olfactif, le néocortex, le caudé/putamen, l’hippocampe, le subiculum, le cervelet et la glande surrénale. On détecte des transcrits NGFI-B en plus faible proportion dans le noyau habenulaire, l’hypothalamus, le noyau amygdalien, les reins, les poumons et les testicules.

Le patron d’expression des trois récepteurs nucléaires de la sous-famille NGFI-B/NURR1/NOR-1 a également été analysé par buvardage Northern dans le cadre de différentes recherches. Chez l’humain adulte, l’ARNm NOR-1 est abondant dans le coeur et le muscle squelettique. Il est également détecté de façon plus marginale dans le cerveau et le rein (Labelle, Zucman et al. 1995; Ohkura, Ito et al. 1996). Dans les tissus foetaux humains, une forte expression de NOR-1 est décelée dans le coeur (Labelle, Zucman et al. 1995). Les transcrits sont aussi présents dans le cerveau, les poumons et en plus petite quantité dans le rein et le foie (Ohkura, Ito et al. 1996). Deux transcrits majeurs sont décelés dans les différents tissus. Ces messagers possèdent une taille de 4.0 et 5.5 kb selon Ohkura et al. et de 5.0 et 6.5 kb selon Labelle et al. qui ont également mis en évidence un troisième ARNm de 2.0 kb exprimé uniquement dans les testicules. La comparaison des patrons d’expression de NOR-1 chez l’humain, la souris et le rat révèle certaines distinctions. Ainsi on constate une présence importante du messager NOR-1 dans les tissus musculaires, coeur et muscle squelettique, chez l’humain comparativement à une expression prépondérante dans les tissus nerveux chez le rat et la souris.

Le patron d’expression des récepteurs NURR-1 et NGFI-B a également été établit par analyses Northern. Chez la souris, l’ARNm NGFI-B apparaît principalement dans les testicules, le cerveau et le muscle squelettique. Quant au messager NURR1, il est principalement distribué dans le cerveau (Law, Conneely et al. 1992). Il est détecté au jour 19 du développement embryonnaire, atteint un niveau maximal à la naissance et diminue progressivement jusqu’à l’âge adulte. Chez le rat adulte, outre une présence importante du messager NURR1 dans le cerveau, on observe une expression plus faible dans les poumons, la rate et l’estomac (Scearce, Laz et al. 1993).

On constate une forte similarité entre les patrons d’expression des trois membres de la sous-famille Nur chez le rat adulte. La présence des messagers NOR-1, NURR1 et NGFI-B diffère d’avantage au cours de la vie embryonnaire ainsi qu’à la naissance. Certaines distinctions notables attire d’ailleurs l’attention. D’abord le faible niveau d’expression de NGFI-B dans l’ensemble des tissus, au cours du développement. De plus, à l’opposé de NGFI-B et NOR-1, on observe une présence marquée du messager NURR1 dans les structures du mésencéphal ventral. Une absence des neurones dopaminergiques de la substance noire et de l’aire tegmentale ventrale découle d’ailleurs d’une inactivation du gène NURR1 chez la souris. Ces résultats suggèrent que l’expression des membres de la sous-famille Nur puisse corréler avec une fonction importante de ces récepteurs dans le développement ainsi que dans l’activité des différents types cellulaires. NOR-1 se distingue de NURR1 et NGFI-B par sa présence importante dans l’oreille interne durant l’embryogénèse et à la naissance, par son expression dans l’intestin à l’âge adulte, ainsi que par son apparition plus précocement dans le cervelet. Notons également, chez l’embryon, la présence importante de l’ARNm NOR-1 dans la couche de cellule en différentiation du cortex cérébral.

L’élément de réponse NurRE, pour Nur response element, a été identifié dans la région régulatrice du gène pro-opiomélanocortine (POMC). Ce motif sur lequel s’homodimérise NGFI-B possède une structure palindromique contenant deux sites distincts du NBRE séparés par 6 pb (gTGATATTTacctccAAATGCCAg) (Philips, Lesage et al. 1997).

Les cellules corticotrophes de l’hypophyse antérieur produisent la pro-opiomélanocortine (POMC) et l’ACTH en réponse à un signal hypothalamique la CRH (corticotropin releasing hormone). L’élément de réponse NurRE est essentiel à la transcription du gène POMC dans les cellules AtT-20. Il a d’ailleurs été montré qu’un dominant négatif NGFI-B abolissait l’expression du gène POMC induite par le facteur CRH (Philips, Lesage et al. 1997). Les récepteurs des glucocorticoïdes exercent également une fonction régulatrice, mais répressive, sur le gène POMC. Un élément de réponse nGRE superposé à un NBRE a d’ailleurs été identifié dans son promoteur (Drouin, Maira et al. 1998; Turney and Kovacs 2001). Toutefois, le potentiel de transactivation de l’homodimère NGFI-B au niveau de la séquence NurRE est supérieur à celui de la forme monomérique du récepteur sur le NBRE. De plus, les deux éléments du palindrome NurRE sont requis pour une réponse physiologique.

RXR est le partenaire des récepteurs nucléaires orphelins NGFI-B et NURR1. Les hétérodimères formés (RXR/NURR1 et RXR/NGFI-B) reconnaissent préférentiellement un élément de réponse DR5 (répétition directe espacée de 5 nucléotides) (Perlmann and Jansson 1995). Contrairement au deux autres membres de la sous-famille, diverses expériences in vitro et in vivo montrent que NOR-1 est incapable de lier RXR pour former un complexe stable et activer la transcription sous forme d’hétérodimère (Zetterstrom, Solomin et al. 1996) Le complexe RXR/RAR (all-trans retinoic acid receptor) montre une spécificité pour l’élément de réponse DR5 (GGTTCAccgaaAGTTCA). Cette association avec RAR inhibe l’activité spécifique de RXR qui devient un partenaire silencieux tandis que la combinaison RXR/NGFI-B ou RXR/NURR1 sur le même motif DR5 stimule l’activation du récepteur de l’acide rétinoïque–9-cis en réponse à son ligand. Il devient alors un partenaire actif. NGFI-B et NURR1 module donc positivement le potentiel d’activation de la transcription de RXR (Perlmann and Jansson 1995).

Il existe trois isotypes du récepteur RXR α, β et γ codés par trois gènes distincts. Ces trois formes montrent un patron d’expression différent, entre autre dans le système nerveux central où se retrouvent également les trois membres de la sous-famile NGFI-B/NURR1/NOR-1. Les différents complexes hétérodimériques formés peuvent ainsi jouer une fonction régulatrice spécifique selon leur distribution dans les différents types cellulaires. NURR1 interagit uniquement avec les isotypes α et γ de RXR pour former un complexe hétérodimérique fonctionnel. RXRα est exprimé de façon ubiquitaire mais faible dans le cerveau alors que RXRγ se concentre principalement dans le striatum, l’hypothalamus et l’hypophyse antérieure. La présence d’un élément DR semble également essentielle à la transduction d’un signal rétinoïque par le complexe RXR/NURR1 (Sacchetti, Dwornik et al. 2002).

En établissant les séquences du domaine de liaison au ligand essentielles à l’hétérodimérisation de RXR et de ses partenaires, une région composée de 11 résidus à été mise en évidence (Perlmann, Umesono et al. 1996; Lee, Na et al. 1998). Cette séquence, identifiée la boîte I est située dans l’hélice 9 et 10 du LBD. Elle se révèle fortement conservée, tant parmi les récepteurs nucléaires se dimérisant que parmi les récepteurs monomériques (Aarnisalo, Kim et al. 2002). Curieusement, NOR-1 qui demeure incapable de s’hétérodimériser avec RXR possède une boîte I dont la séquence diffère peu de celle de NURR1. Des mutations par substitution de 1-3 aa dans la boîte I de NURR1 peuvent complètement abolir la capacité du récepteur à former un complexe avec RXR. Par contre, NURR1 conserve alors sa capacité à activer la transcription sous forme de monomère sur un NBRE. La substitution de la boîte I de NOR-1 pour celle de NURR1 n’a pas conféré au récepteur NOR-1 la capacité de s’hétérodimériser avec RXR. La composition en acides aminés à l’extérieur de la boîte I s’avère donc également importante pour la formation d’un dimère. Certaines mutations à l’intérieur de la boîte I de RXR supprime son potentiel d’hétérodimérisation avec NURR1. Par contre, ces mêmes changements n’affectent pas l’interaction de RXR avec RAR, TR ou CAR. Ces résultats reflètent les différences fonctionnelles de chaque hétérodimère.

Le récepteur nucléaire NGFI-B a originellement été identifié suite à son induction rapide dans les cellules PC12 en réponse au facteur de croissance NGF (nerve growth factor) (Milbrandt 1988). Il a ensuite été démontré que NGF produisait un changement de l’état de phosphorylation de NGFI-B (Katagiri, Hirata et al. 1997). NGF cause, de plus, une translocation de NGFI-B du noyaux au cytoplasme. L’exportation du récepteur serait régulée en partie par la phosphorylation de la serine 105 présente dans la boîte A du domaine de liaison à l’ADN. Cette modification semble d’ailleurs dépendante de la voie de signalisation TRK/RAS/MAP kinase. D’une localisation uniquement nucléaire, NGFI-B se retrouve distribué, en réponse au NGF, en proportion équivalente entre le noyau et le cytoplasme (Katagiri, Takeda et al. 2000). La forme phosphorylée du récepteur est principalement observée dans le cytoplasme. Deux signaux de localisation nucléaire NLS situés dans le domaine de liaison à l’ADN ainsi que trois signaux d’exportation nucléaire NES putatifs, présents dans le domaine de liaison au ligand constituent des séquences essentielles à la distribution et la translocation de NGFI-B. RXR subit également une translocation du noyau vers le cytoplasme parallèlement à l’exportation de NGFI-B. Une translocation sous forme d’hétérodimère RXR/NGFI-B est proposée. Une forme mutée de RXR incapable de s’hétérodimériser demeure dans le noyau suite à une stimulation au NGF alors que NGFI-B est transloqué dans le cytoplasme. La phosphorylation du récepteur nucléaire NGFI-B empêche son retour vers le noyau et pourrait également produire la capture de RXR nouvellement synthétisé. La compartimentation de RXR dans le cytoplasme entraînerait alors une modulation de la signalisation induite par les acides rétinoïques (Katagiri, Takeda et al. 2000).

L’activité sous forme de monomère des trois membres de la sous-famille NGFI-B/NURR1/NOR-1 au niveau de l’élément de réponse NBRE a été démontré (Wilson, Fahrner et al. 1991; Wilson, Paulsen et al. 1992). La capacité de NGFI-B de s’homodimériser pour activer la transcription en se liant à un motif le NurRE a également été découverte (Drouin, Maira et al. 1998). De plus, NGFI-B et NURR1 s’hétérodimérisent avec RXR, contrairement à NOR-1 qui est incapable de s’associer à ce partenaire. Qu’en est-il de la capacité d’homodimérisation de NURR1 et NOR-1 et d’hétérodimérisation entre les trois membres de la sous-famille? NGFI-B, NURR1 et NOR-1 induisent l’activation de la transcription d’un gène régulé par le promoteur de la POMC contenant un motif NurRE, dans des cellules AtT-20. La réponse des trois récepteurs est dix fois plus sensible que celle obtenue au niveau d’un élément de réponse NBRE dans un même contexte expérimental. Des analyses par gel de retard de mobilité montrent la présence de formes monomériques et homodimériques des récepteurs NURR1 et NOR-1 sur l’élément de réponse NurRE (Maira, Martens et al. 1999). Par ailleurs la présence de dimères NOR-1 s’avère discutable. En combinant deux vecteurs d’expession , NGFI-B + NURR1, NGFI-B + NOR-1 et NURR1 + NOR-1 lors de transfections dans des cellules CV1, on observe un accroissement du potentiel d’activation de la transcription d’un gène régulé par un élément de réponse NurRE (POMC) supérieur à celui obtenu en utilisant un seul vecteur d’expression. Il est intéressant de constater que les trois membres de la sous-famille NGFI-B/NURR1/NOR-1 puissent agir en synergie au niveau du promoteur POMC. Il est aussi intéressant de noter qu’en plus du NurRE, un motif NBRE se trouve également présent dans le promoteur du gène POMC. Des expériences de précipitation par affinité « GST pull-down » montrent une interaction in vitro entre NURR1 et NGFI-B. Des analyses par gels de retard de mobilité combinées à l’utilisation d’anticorps suggèrent la formation d’hétérodimères NURR1 et NGFI-B. Des essais de double-hybride dans des cellules de mammifères et des coimmunoprécipitations à partir d’extraits nucléaires de cellule AtT-20 appuient l’hypothèse d’un complexe NGFI-B et NURR1 (Maira, Martens et al. 1999).

La fonction transactivatrice du domaine AF-1 du récepteur nucléaire orphelin NOR-1 a fait l’objet d’étude, principalement dans le contexte des réactions inflammatoires et de la carcinogénènes (Wansa, Harris et al. 2003). La migration et la prolifération des cellules musculaires lisses vasculaires constituent un processus impliqué dans la pathophysiologie des maladies cardiovasculaires, dont l’athérosclérose. Les lésions athéromateuses s’avèrent le foyer de réactions inflammatoires et immunitaires stimulées par l’action de cytokines. L’expression des récepteurs nucléaires NOR-1, NGFI-B et NURR1 a été mise en évidence dans les cellules musculaires lisses ainsi que dans les cellules endothéliales participant à la formation des lésions (Monajemi, Arkenbout et al. 2001; Arkenbout, de Waard et al. 2002). Des analyses ont été réalisées sur des lignées C2C12 provenant de muscle squelettique afin de comprendre le rôle des différentes régions régulatrices du récepteur nucléaire NOR-1 dans ce contexte cellulaire. L’utilisation de différentes protéines chimériques Gal 4 (DBD)/NOR-1 (pleine longueur, extrémité N-terminale, extrémité C-terminale) lors d’expériences de transfection, a permis de démontrer le rôle essentiel de la portion N-terminale dans l’activité transactivatrice de la protéine (Wansa, Harris et al. 2003). La séquence fonctionnelle a plus spécifiquement été circonscrite aux acides aminés 1-112. NOR-1 interagit in vitro avec les cofacteurs SRC1, 2 et 3. La portion N-terminale possède une plus grande affinité que l’extrémité C-terminale pour ces coactivateurs et plus spécifiquement pour SRC2. SRC2 accroît le potentiel de transactivation de NOR-1 de façon AF-1 dépendante. Les cofacteurs spécifiques aux récepteurs nucléaires p300, Drip 205, PCAF, et SRC2 interagissent directement avec NOR-1 in vitro. Le complexe de coactivateurs se forme au niveau de la région N-terminale du récepteur. Par contre, la présence du LBD renforce ces interactions.

Le 6-mercaptopurine (6-MP) ainsi que d’autres dérivés (6-MP thiopurine) possèdent des propriétés anti-prolifératives, anti-cancéreuses et anti-inflammatoires. Ces composés stimulent la capacité transactivatrice des récepteurs nucléaires NGFI-B/NURR1/NOR-1 dans des cellules d’origine musculaire(Wansa, Harris et al. 2003). Lorsque métabolisé, le 6-MP devient un analogue d’acide nucléique pouvant être incorporé dans l’ADN et l’ARN et produisant une cytotoxicité menant à la mort cellulaire. Il inhibe également la biosynthèse de purine à de multiples étapes et entraîne une diminution de la production d’adénosine et de guanosine. Récemment il a été démontré que le 6-MP modulait l’activité de TRAP220 (Wansa and Muscat 2005). Ce coactivateur interagit avec la région N-termiale (acides aminés 1-800) de NOR-1 et augmente le potentiel de transactivation du récepteur de manière AF-1 dépendante. Cette régulation serait exercée indépendamment de la phosphorylation du domaine AF-1 de NOR-1 par la PKC et la PKA. Ainsi le 6-MP stimulerait le recrutement du coactivateur TRAP220 au niveau du récepteur NOR-1.

Les fonctions transactivatrices des différentes extrémités du récepteur nucléaire NGFI-B ont été analysées dans le contexte des cellules C2C12 (Wansa, Harris et al. 2002). Des protéines chimériques Gal4 (DBD)/ NGFI-B (pleine longueur, extrémité N-terminale et extrémité C-terminale) ont été utilisées pour des expériences de transfection. Tout comme NOR-1, la portion N-terminale de NGFI-B possède un potentiel d’activation de la transcription. Le domaine AF-1 se situe entre les acides aminés 1-160. La mutagenèse visant la substitution de sérines/thréonines contenues dans le domaine AF-1 et constituant des sites putatifs de phosphorylation ne semble pas affecter le potentiel de transactivation de cette portion de NGFI-B. Les trois protéines coactivatrices SRC 1, 2 et 3 lient directement in vitro le récepteur NGFI-B et sont plus spécifiquement recrutées par la portion N-terminale. SRC2 stimule l’activité du domaine AF-1 de NGFI-B tel qu’observé pour NOR-1 mais ne semble pas s’associer et accroître les fonctions transactivatrices de la portion C-terminale contenant la séquence AF-2. Par ailleurs, SRC2 stimule intensivement l’activité transactivatrice du LBD de NGFI-B en présence du DBD/LBD de RXR lié à son ligand. p300, PCAF et SRC interagissent indépendamment et directement avec la portion N-terminale de NGFI-B. Par contre, l’association au facteur DRIP-205 est conditionnelle à la présence de SRC2 et p300. Tout comme pour NOR-1, la portion C-terminale de NGFI-B coopère avec l’extrémité N-terminale du récepteur.

Des transfections dans des cellules AtT20 (Maira, Martens et al. 2003) montrent que le cofacteur SRC 1 stimule l’activité des récepteurs NGFI-B, NURR1 et NOR-1 beaucoup plus efficacement au niveau d’un élément de réponse NurRE, propice à la formation d’un homodimère, que sur un site NBRE, motif permettant la liaison d’un monomère. Les trois protéines SRC1, 2 et 3 s’associent à un homodimère NGFI-B pour activer la transcription. La combinaison du CBP (Creb binding protein) au SRC1 produit un effet accru sur le potentiel transcriptionnel des récepteurs nucléaires NGFI-B, NURR1 et NOR-1. Leur recrutement se fait principalement au niveau du domaine AF-1 de manière PKA-dépendante. Seul SRC1 semble affecté par une délétion en C-terminale de NGFI-B. L’utilisation des mutants SRC2 délétés du motif LXXLL ou du domaine Q, montre que le cofacteur interagit principalement avec le AF-1 par le biais de séquences riches en glutamines constituant le domaine Q (Maira, Martens et al. 2003).

D’autres cofacteurs spécifiques au récepteurs nucléaires modulent l’activité de NGFI-B. ASC-2 (activating signal cointegrator-2) constitue un coactivateur indirect du récepteur nucléaire, agissant par le biais d’adaptateur et répondant à la CaMK IV (Ca2+/calmoduline-dépendent protein kinase). En contre partie, SMRT (Silencing Mediator for Retinoid and Thyroid hormone receptors) se lie directement à NGFI-B et inhibe son activité (McKenna, Lanz et al. 1999; Lee, Lee et al. 2001; Sohn, Kwak et al. 2001). Ce corépresseur contient deux motifs CoRNR qui possèdent une affinité pour le domaine AF-2 (Hu and Lazar 1999; Perissi, Staszewski et al. 1999). SMRT est également soumis à la kinase CaMK IV qui entraîne sa translocation dans le cytoplasme.

Une forme mutée du récepteur NURR1, délétée d’une portion C-terminale contenant le domaine AF-2, possède un potentiel réduit d’activation de la transcription au niveau d’un élément de réponse NBRE dans des cellules 293 issues de reins d’embryons humains. (Castro, Arvidsson et al. 1999) Par contre, on constate que l’intégrité du domaine AF-2 de NURR1 (substitution d’acide aminé réduisant la capacité transactivatrice) n’est pas essentielle à l’activité d’un hétérodimère RXR (lié à son ligand)/NURR1 au niveau d’un élément de réponse DR5. La présence du domaine AF-2 demeure tout de même nécessaire à l’hétérodimérisation du récepteur nucléaire. Chez les récepteurs de la sous-famille NGFI-B/NURR1/NOR-1 on retrouve une lysine au coeur du domaine AF-2 qui contraste avec la présence d’un acide glutamique conservé parmi l’ensemble des récepteurs nucléaires. La substitution de cette lysine pour une alanine ou un acide glutamique accroît le potentiel d’activation de la transcription de NURR1 dans le contexte de lignées cellulaires neuronales c17.2 (Castro, Arvidsson et al. 1999). Ce résultat montre l’influence inhibitrice de la lysine au sein du domaine AF-2 du récepteur nucléaire.

Les travaux portant sur les récepteurs de la sous-famille Nur montrent dans un premier temps l’importance du domaine AF-1 pour leur fonction transactivatrice (Wansa, Harris et al. 2002; Wansa, Harris et al. 2003). Les résultats suggèrent que l’extrémité C-terminale de NOR-1 et NGFI-B, qui contient le domaine AF-2, ait pour rôle de stabiliser l’interaction de cofacteurs liant le domaine AF-1. Dans un deuxième temps, d’autres recherches suggèrent qu’un potentiel d’activation de la transcription AF-2 dépendante réduit chez les récepteurs Nurs puisse découler de la présence de la lysine conservée (Castro, Arvidsson et al. 1999). Des études portant sur le domaine AF-2 de NURR1 montrent que la surface d’interaction des coactivateurs s’avère significativement différente de celle observée parmi l’ensemble des récepteurs nucléaires. De plus, les membres de la sous-famille Nur et plus particulièrement NURR1 sembleraient incapables de recruter et d’interagir avec des cofacteurs via cette surface d’interaction « classique » définie selon la forme canonique des récepteurs nucléaires (Wang, Benoit et al. 2003). Tel que décrit précédemment, la structure tertiaire de NURR1, NOR-1 et NGFI-B ne serait pas propice à la liaison à un ligand dû à l’occupation de la cavité « ligand-binding pocket » par des résidus hydrophobes. Toutefois, la conformation de l’hélice AF-2 de NURR1 serait stabilisée par des interactions intramoléculaires en absence de liaison à un ligand. Ainsi, il semble que la structure tertiaire du domaine de liaison au ligand de NURR1 soit similaire à celle des récepteurs actifs, liés à leur ligand. Ces résultats appuient l’idée de récepteurs constitutivement actifs.

Différentes isoformes des récepteurs nucléaires NOR-1 et NURR1 on été identifiées et caractérisées (Ohkura, Ito et al. 1998; Ohkura, Hosono et al. 1999). On note principalement l’existence de récepteurs tronqués à l’extrémité C-terminale. Ces isoformes produites par épissage alternatif sont dépourvues de leur domaine de liaison au ligand contenant les séquences de dimérisation et de transactivation ligand dépendante (AF-2). Leur fonction spécifique dans la cellule demeure inconnue. D’autres récepteurs nucléaires dont CAR et PPAR possèdent également une isoforme tronquée en C-terminale (Choi, Chung et al. 1997; Sabatino, Casamassimi et al. 2005). À ce jour, aucune isoforme de NGFI-B n’a été décrite.

Le gène NOR-1 chez l’humain est constitué de 8 exons dont les deux premiers ainsi que la portion 3’ du huitième sont non-codants (Ohkura, Ito et al. 1996). Le transcrit correspondant au récepteur tronqué en C-terminal (NOR-1ΔC) se compose des exons 1 à 5 plus une portion de l’intron 5 qui devient la nouvelle région 3’ non-codante. De plus, on observe la présence de 25 nouveaux acides aminés à l’extrémité C-terminal du récepteur tronqué qui correspondent à la séquence du début de l’intron 5 qui devient l’exon 5b (Petropoulos, Part et al. 1995; Ohkura, Ito et al. 1998). Ce nouvel isoforme fut initialement mis en évidence dans le contexte de la fusion des gènes EWS et NOR-1 impliquée dans l’apparition de chondrosarcomes myxoïdes extrasquelettiques (Labelle, Zucman et al. 1995). Le transcrit EWS/NOR-1 isolé codait pour la portion N-terminale de EWS liée à la séquence du récepteur NOR-1 tronqué en C-terminal. Le transcrit codant pour la forme courte du récepteur NOR-1 a également été isolé à partir d’une librairie de cerveau de rat (Petropoulos, Part et al. 1995). La présence d’une séquence 5’ non-codante distincte et les 25 nouveaux acides aminés en 3’ ont toutefois confondu les auteurs qui suggéraient l’existence d’un second gène NOR-2.

L’équipe de chercheurs (Ohkura, Ito et al. 1996; Ohkura, Ito et al. 1998) qui avaient à l’origine cartographié le gène NOR-1 chez l’humain, ont par la suite définit l’origine des séquences composant les différents transcrits NOR-1 (Ohkura, Ito et al. 1998). Tout comme chez le rat on retrouve un messager humain dont la région 5’ non-codante ne correspond pas à la séquence des exons 1 et 2. Il s’agit, en fait, de la fin de l’intron 2 (540 pb) contigüe à l’exon 3 et renommée l’exon 3b. La substitution des exons 1 et 2 par l’exon 3b peut à la fois être observée dans un transcrit pleine longueur et dans l’isoforme tronqué en 3’. Ces messagers possédant une extrémité 5’ non-codante distincte ont initialement été isolés à partir d’ARNpoly(A)+ provenant de différents tissus humains soit le muscle squelettique, le cerveau foetal et le placenta.

Des expériences de transfection dans des cellules L929 et G361 ont été effectuées afin de vérifier les propriétés régulatrices de la séquence comprise entre le début de l’exon 1 et le début de l’exon 3b. Ces analyses montrent un niveau faible d’activité de cette région promotrice potentielle. Par ailleurs, la séquence en amont de l’exon 1, définie comme le promoteur du gène NOR-1, montre une activité beaucoup plus grande lors d’expériences de transfection suggérant son importance dans la régulation du gène. Elle contient plusieurs sites putatifs de liaison pour les facteurs (Sp1, AP1, CRE et Myo D). De plus, on constate l’absence de boîte TATA caractéristique des gènes « housekeeping ».

Il existe également une isoforme du récepteur NOR-1 tronqué en N-terminal (NOR-1ΔN) et isolé à partir d’une banque d’ADNc de coeur foetal humain (Labelle, Zucman et al. 1995). Le transcript codant pour cette forme est délété des 42 nucléotides (-2 à +40) du début de l’exon 3, menant à la perte du codon méthionine d’initiation de la traduction. Le recours au codon méthionine suivant comme site d’initiation mène à la production d’un récepteur délété de ses 30 premiers acides aminés.

Une seconde isoforme du récepteur NURR1, nommé NURR2, a été identifiée à partir d’une librairie d’ADNc ce cellules MC3T3-El de souris (Ohkura, Hosono et al. 1999).Tout comme pour le récepteur NOR-1 le transcrit isolé code pour une forme tronquée en C-terminal, dépourvue du domaine de liaison au ligand. Une délétion interne de 121 nucléotides entraîne un changement de cadre de lecture et l’apparition d’un codon stop au début d’un exon. L’interruption prématurée de la traduction produit la perte des 143 derniers acides aminés sur les 598 constituant le récepteur NURR1. Le messager NURR2 se distingue également de NURR1 au niveau de l’extrémité 5’. L’isoforme tronquée existe également chez le rat et l’humain. NURR2 est exprimé dans les mêmes tissus que NURR1, mais à un niveau plus faible. Des analyses par gels de retard de mobilité montrent que NURR2, bien qu’il conserve son domaine de liaison à l’ADN, possède une plus faible affinité que NURR1 pour l’élément de réponse NBRE. La forme courte du récepteur NURR1 se distingue de l’isoforme tronquée NOR-1 par sa capacité à lier l’ADN. L’activité transcriptionnelle de NURR2, évaluée lors d’analyses par transfections et comparée à celle de NOR-1, NGFI-B et NURR1 n’a pu être détectée. Des cotransfections dans des cellules MCF-7 montrent qu’une présence croissante de NURR2 dans la cellule réduit le potentiel de transactivation des récepteurs NURR1, NGFI-B et NOR-1. Ces observations appuient l’hypothèse d’une répression exercée par NURR2 sur les trois membres de la sous-famille. L’effet inhibiteur résulterait d’une compétition pour le recrutement de cofacteurs liant la portion N-terminale ou pour l’occupation du NBRE. Pour conclure, malgré les informations obtenues dans ce contexte expérimental, la fonction réelle des isoformes tronquées en C-terminal de NURR1 et NOR-1 demeure inconnue.

Les cellules corticotrophes de l’hypophyse antérieur produisent la pro-opiomélanocortine (POMC) et l’ACTH en réponse à un signal hypothalamique, la CRH (corticotropin releasing hormone)(Philips, Lesage et al. 1997; Drouin, Maira et al. 1998). Le messager NGFI-B est exprimé dans les neurones de l’hypothalamus qui libèrent la CRH (Honkaniemi, Kononen et al. 1994). Il a également été démontré que l’expression de NGFI-B, NURR1 et NOR-1 était induite, en réponse au CRH, dans les cellules AtT-20 dérivées de l’hypophyse (Murphy and Conneely 1997; Philips, Lesage et al. 1997; Maira, Martens et al. 2003). Le rôle essentiel de l’élément de réponse NurRE pour la transcription du gène POMC dans les cellules AtT-20 a été mis en évidence. Au niveau de la glande surrénale, le récepteur nucléaire NGFI-B régule également l’expression de gènes codant pour des enzymes impliqués dans la synthèse de composés stéroïdiens (Wilson, Mouw et al. 1993). En somme, le récepteur nucléaire NGFI-B exerce des fonctions régulatrices importantes aux trois niveaux de l’axe hypothalamo/hypophyso/surrénalien.

Comme mentionné précédamment l’enzyme 21-hydroxylase participant au catabolisme d’hormones stéroïdiennes et produite par la glande surrénale est induite par l’ACTH. On retrouve un motif NBRE dans le promoteur du gène de la 21-hydroxylase qui est régulé par NGFI-B(Wilson, Fahrner et al. 1993; Wilson, Mouw et al. 1993). Curieusement les fonctions de la glande surrénale, dont l’expression de la 21-hydroxylase, ne semblent pas affectées chez la souris déficiente pour NGFI-B (Crawford, Sadovsky et al. 1995). Ces observations suggèrent une redondance fonctionnelle exercée en partie par le récepteur nucléaire NOR-1. En effet, l’expression de NOR-1 est détectée dans l’hypothalamus, l’hypophyse et la glande surrénale. Quant à NURR1, bien qu’il soit exprimé dans l’hypothalamus et l’hypophyse, sa présence n’est pas décelée dans la glande surrénale.

L’ACTH et l’angiotensine II provenant de l’hypophyse stimulent la synthèse et la sécrétion d’hormones stéroïdiennes dont les minéralocorticoïdes et les glucocorticoïdes. Dans une culture primaire de cellules fasciculaires de la surrénale, ces composés induisent l’expression de NOR-1 qui précède celle de gènes codant pour des enzymes tel que p450C17, 3b-hydroxysteroïde dehydrogénase et p450C21 (21-hydroxylase). En somme, NOR-1 exercerait une fonction d’intermédiaire dans le processus de signalisation menant à la synthèse d’hormones stéroïdiennes. L’expression du récepteur nucléaire NOR-1 est dépendante des sentiers de signalisation PKA et PKC dans les cellules fasciculaires de la surrénale (Fernandez, Brunel et al. 2000).

Bien que son rôle physiologique n’ait pas encore été démontré, NOR-1 interagit sous forme de monomère sur l’élément de réponse NBRE situé dans le promoteur du gène POMC, mais semble incapable de lier avec affinité, sous forme d’homodimère, le motif NurRE. Par contre, NOR-1 possède le potentiel d’activer la transcription d’un gène rapporteur sous le contrôle du promoteur 21-hydroxylase qui contient un élément de réponse NBRE (Fernandez, Brunel et al. 2000).

Au cours du développement, une sélection négative des thymocytes, précurseur des lymphocytes T périphériques, se produit dans le thymus. Ce processus se traduit par l’élimination, via un signal apoptotique, des lymphocytes T immatures qui réagissent au soi. L’activation de l’apoptose est provoquée par une interaction du récepteur TCR (T-Cell antigen Receptor), exprimé à la surface des thymocytes avec un complexe majeur d’histocompatibilité (MHC) présentant un peptide du soi. Les MHC sont habituellement situés à la surface de cellules présentatrices d’antigènes . Ce mécanisme s’avère essentiel aux organismes afin d’éviter que survienne des réactions auto-immunes. D’autres opérations de sauvegarde ont lieu dans les organes périphériques du système immunitaire. Elles entraînent l’élimination des lymphocytes T matures réagissant à des peptides du soi.

Les hybridomes de cellules T constitue un modèle in vitro privilégié pour étudier les voies de signalisation ainsi que les différents transcrits produits dans les lymphocytes T. Les hybridomes peuvent mimer certains aspects de la sélection négative ayant lieu dans le thymus. L’induction du récepteur TCR se fait via l’utilisation d’un anticorps dirigé contre la molécule CD3, constituant le complexe TCR-CD3 (Woronicz, Lina et al. 1995). Il a été démontré que l’activation de l’apoptose dans les thymocytes et les hybridomes de cellules T requière un augmentation intracellulaire de Ca2+. Ainsi l’utilisation de substances tel que le calcium ionophore (ionomycine), qui stimule la PKC, ou le phorbol ester (PMA) qui accroît la concentration intracellulaire de Ca2+ permet également de mimer la signalisation induite par l’activation du récepteur TCR.

Tel que démontré par la technique d’hybridation soustractive, l’expression du gène NGFI-B est rapidement induite par l’activation du récepteur TCR dans les thymocytes immatures ainsi que dans les hybridomes de cellules T (Liu, Smith et al. 1994). Le rôle spécifique du récepteur nucléaire dans le sentier apoptique a été confirmé par différentes expériences. D’abord la surexpression d’une protéine NGFI-B dominante-négative entraîne une inhibition de l’apoptose induite par l’activation du récepteur TCR, dans les hybridomes de cellule T (Cheng, Chan et al. 1997). Ce même résultat a ensuite été observé dans les thymocytes de souris transgéniques surexprimant le récepteur NGFI-B dominant-négatif (domaine de liaison à l’ADN de NGFI-B) (Zhou, Cheng et al. 1996). A l’opposé, l’expression constitutive du récepteur NGFI-B entraîne l’induction massive d’apoptose dans les thymocytes en maturation. Une diminution du nombre de thymocyte et de cellules T périphériques est observée chez les souris transgéniques surexprimant NGFI-B. Ces recherches montrent, tant dans les hybridomes de cellules T que les thymocytes, la fonction importante de NGFI-B dans la signalisation apoptotique induite par l’activation du récepteur TCR.

Contrairement aux résultats attendus, la maturation des thymocytes tout comme l’état des lymphocytes T périphériques ne semble pas affecté par l’inactivation du gène NGFI-B chez la souris (Lee, Wesselschmidt et al. 1995). L’absence de phénotype suggère une redondance fonctionnelle exercée par les deux autres membres de la sous-famille, NURR1 et NOR-1. Le rôle de NOR-1 dans l’apoptose des cellules T a plus spécifiquement été confirmé (Cheng, Chan et al. 1997). Des expériences de transfections ont montré que le dominant négatif NGFI-B exerçait un effet inhibiteur sur l’activité de NOR-1 et NURR1 au niveau de l’élément de réponse NBRE. Ce résultat explique la différence de phénotype observé entre la souris knock-out pour le gène NGFI-B et la souris transgénique exprimant le récepteur NGFI-B dominant-négatif. Il a ensuite été démontré que NOR-1 et NGFI-B étaient tous les deux induits dans les thymocytes en réponse à une stimulation aux PMA/ionomycin. La présence de NURR1 n’était pas décelée (Cheng, Chan et al. 1997).

Tout comme pour le récepteur nucléaire NGFI-B, une expression constitutive de NOR-1 dans des thymocytes de souris trangéniques entraîne une augmentation massive d’apoptose. Des analyses par FACS (fluorescence-activated cell sorter) permettaient de constater une diminution importante de thymocytes matures et immatures tandis qu’une réaction TUNEL (Terminal deoxynucleotidyltransferase-mediated dUTP-biotin nick end labeling) montrait un niveau élevé d’apoptose. Une souris transgénique surexprimant NURR1 a été produite et les analyses effectuées ne permettaient pas de mettre en évidence un phénotype comparable à celui obtenu pour NGFI-B et NOR-1 (Cheng, Chan et al. 1997).

Les mécanismes de transmission du signal, de la surface des thymocytes au promoteur de NGFI-B ont fait l’objet d’études. La concentration intracellulaire de Ca2+ joue un rôle central dans la transduction du signal apoptotique. Elle influence en premier lieu l’activité de la phosphatase calcineurine Ca2+ /calmoduline-dépendante. La calcineurine, présente dans le cytoplasme, déphosphoryle ensuite des protéines de la famille des facteurs de transcription NFAT (nuclear factor of activated T cells) (Blaeser, Ho et al. 2000). Cette étape est nécessaire à leur translocation dans le noyau. Le NFAT stimule la transcription de gènes incluant plusieurs cytokines dont IL-2, Il-4 et IFN-γ. Il y a ensuite recrutement de MEF 2 (Myocyte enhancer factor-2) par interaction directe avec NAFT et formation d’un complexe sur l’ADN. MEF2 appartient à une famille de facteurs de transcription connue sous le nom de RSRF (response-serum related-factor proteins). Les protéines MEF2, identifiées MEF2A, B, C et D, sont codées par des gènes distincts et forment des homodimères ou des hétérodimères. MEF2D s’avère prédominant dans les lymphocytes T. Des sites MEF2 sont présents dans les promoteurs de gènes spécifiques aux muscles et exprimés durant la myogénèse. On observe également des séquences de reconnaissance MEF2 dans les promoteurs de gènes de réponse précoce dont NGFI-B (Woronicz, Lina et al. 1995). La région minimum du promoteur de NGFI-B répondant au calcium contient deux sites MEF2. A proximité de chacun on retrouve un site putatif de liaison NFAT. Une liaison à l’ADN du facteur NFAT n’est par ailleurs pas indispensable à l’activité du complexe. Le MEF2D et NFAT agissent en synergie pour recruter le coactivateur p300. Ce complexe de protéines constituerait un ensemble de facteurs nécessaires à l’induction du gène NGFI-B (Youn, Chatila et al. 2000; Youn and Liu 2000; Esau, Boes et al. 2001).

Outre les protéines activatrices de la transcription, il existe également un groupe de protéines impliquées dans la répression du gène en absence de signal calcique. La protéine Cabin 1 exercerait une répression sur la transcription du gène NGFI-B en se liant à MEF2 au niveau du promoteur. La Cabin 1 forme un complexe avec des corépresseurs et des protéines impliquées dans le remodelage de la chromatine. Un signal calcique active la calmoduline qui, une fois transloquée dans le noyau, lie la Cabin 1 et libère ainsi le MEF2. La transcription du gène NGFI-B peut alors avoir lieu. La création d’une souris mutante, générée par recombinaison homologue et exprimant la cabin 1 tronquée, montre néanmoins que cette protéine n’est pas essentielle à la régulation de l’apoptose dans les thymocytes (Esau, Boes et al. 2001).

Un troisième mode de régulation du facteur de transcription MEF2 a été décrit. Il implique l’activité de la kinase calmoduline dépendante IV/GR. Par l’intermédiaire de différents mécanismes dont la phosphorylation de MEF2 ou la dissociation de HDAC4, la CAMK IV/GR induit une activation du facteur de transcription (Blaeser, Ho et al. 2000). Une quatrième voie de contrôle de MEF2 exercée par la MAP kinase ERK5 a également été identifié (Kasler, Victoria et al. 2000). Contrairement aux analyses exhaustives réalisées pour NGFI-B, aucune étude porte sur la régulation du promoteur de NOR-1 dans un contexte apoptotique, toutefois il a été démontré que la cascade de signalisation CAMK-K/CAMK-IV (CAMK kinase/ Ca2+ -Calmodulin-dependent protein kinase-IV) entraînait une augmentation de la transcription NOR-1 dans des cellules SH-SY5Y dérivées de neuroblastomes. Trois sites CRE (cAMP response element) situés dans le promoteur proximal de NOR-1 (-162 pb à -42 pb) seraient responsable de cette réponse (Inuzuka, Tokumitsu et al. 2002). Ces résultats indiquent que la régulation de l’expression de NOR-1, tout comme celle de NGFI-B est modulée par la concentration intracellulaire de Ca2+ .

Le sentier phosphatidyl inositol 3-kinase(PI-3K)-AKT est impliqué dans la transmission du signal de survie des lymphocytes T (Masuyama, Oishi et al. 2001; Pekarsky, Hallas et al. 2001). Une interaction in vitro et in vivo entre AKT et NGFI-B a été mise en évidence. En effet, il a été démontré que AKT phosphorylait NGFI-B au niveau de la sérine 350. Cette modification post-traductionnelle du récepteur aurait lieu dans le cytoplasme où se trouve AKT, selon des expériences de transfection (Pekarsky, Hallas et al. 2001). La localisation

AKT répond à un signal de survie, transmis par le récepteur TCR, en phosphorylant NGFI-B au niveau de la sérine-350, située dans le domaine de liaison à l’ADN. La phosphorylation de NGFI-B inhiberait sa capacité à lier l’élément de réponse NBRE et à activer la transcription. AKT et NGFI-B phosphorylé sur la sérine-350 seraient principalement détectés dans le cytoplasme.

intracellulaire de NGFI-B serait régit par la phosphorylation de la serine 105, située dans la portion N-terminale du récepteur. Ce changement, exercé sous le contrôle du sentier MAPK (mitogen-activated protein kinase), induirait une translocation du récepteur vers le cytoplasme permettant un contact avec AKT. On retrouve une séquence RLPSKP autour de la sérine 350 de NGFI-B qui correspond au site de phosphorylation RXXS/TXP de AKT. L’activité transactivatrice de NGFI-B au niveau d’un NBRE serait réduite en présence de AKT, tel que démontré par des expériences de transfection dans des cellules 293 (Pekarsky, Hallas et al. 2001) ainsi que dans des hybridomes de cellules T (Masuyama, Oishi et al. 2001). En phosphorylant la serine 350, AKT réduirait la capacité de NGFI-B à lier l’ADN, suggérant une fonction possible de AKT dans le noyau.

La sérine 350 se situe dans le domaine de liaison à l’ADN du récepteur nucléaire NGFI-B. Cette région montre respectivement 92 et 91% d’homologie avec les DBD des récepteur NURR1 et NOR-1 chez la souris. La séquence correspondant au site de reconnaissance et de phosphorylation de AKT est identique entre NGFI-B, NURR1 et NOR-1 tant chez l’humain, le rat que la souris. Il est donc envisageable que AKT puisse également réguler NOR-1.

Fas Ligand avait été définit comme un gène cible potentiel de NOR-1 et NGFI-B (Weih, Ryseck et al. 1996). L’interaction Fas/FasL est effectivement impliqué dans l’induction de l’apoptose des thymocytes et des lymphocytes T matures. FasL appartient à la superfamille TNF (Tumor necrosis factor) et peut être exprimé sous forme de protéines membranaires ou de cytokines solubles. Son récepteur Fas, constitue un membre de la superfamille TNF/NGF. Il avait été suggéré que les voies de signalisation régulées par l’activation du récepteur TCR et l’interaction de Fas/Fas Ligand puissent agir en synergie (Wong, Arron et al. 1997). Des analyses par buvardage Northern, Western et par cytométrie en flux, effectuées par Weih, F. et al., ont montré que la surexpression de NGFI-B, sous le contrôle du promoteur proximal de la Lck (lymphocyte-specific protein tyrosine kinase), dans les thymocytes chez la souris, entraînait une augmentation de l’expression de Fas Ligand. La présence élevée du récepteur nucléaire provoquerait un accroissement de l’apoptose des thymocytes et conséquemment une atrophie du thymus. Les souris transgéniques NGFI-B ont été croisées avec des souris gld (generalized lymphoproliferative disease) qui possèdent une mutation ponctuelle dans la région du gène FasL codant pour le domaine extracellulaire de la protéine. Cette mutation abolit la capacité de Fas ligand à lier son récepteur Fas, ainsi on observe chez la souris gld/gld une population anormale de cellules-T dans les organes périphériques de l’immunité, une hypertrophie de la rate et des ganglions lymphatiques ainsi que le développement de maladies autoimmunes (Cohen and Eisenberg 1991; Giese and Davidson 1994). La présence de mutation sur les deux allèles du gène FasL chez les souris transgéniques NGFI-B produit une atténuation importante du phénotype provoqué par la surexpression du récepteur nucléaire qui se manifeste par une diminution de l’apoptose des thymocytes (Weih, Ryseck et al. 1996). Ces résultats suggéraient un lien entre les sentiers de signalisation proapoptotique de NGFI-B et FasL. Toutefois, l’analyse du promoteur proximal de FasL ne révèlait pas la présence d’un élément de réponse du récepteur nucléaire (Takahashi, Tanaka et al. 1994). Des croisements permettant d’obtenir des souris surexprimant NGFI-B dans les thymocytes et portant des mutations gld/gld ont à nouveau été réalisés par un autre groupe de chercheurs (Cheng, Chan et al. 1997). Une expression constitutive de NGFI-B entraînait une diminution importante du phénotype de la maladie lymphoproliférative, confirmant les travaux de Weih, Ryseck et al. (1996). Toutefois, tel que mis en évidence par FACS (fluorescence-activated cell sorter), il n’y avait pas d’augmentation de FasL tant chez des souris transgéniques NGFI-B que NOR-1 (sous le contrôle du promoteur Lck) comparativement à des souris sauvages. Ces résultats menaient ainsi à la conclusion que FasL ne constituait pas un effecteur majeur de NGFI-B et NOR-1 (Cheng, Chan et al. 1997)

Les thymocytes et les hybridomes de cellule T ne constituent pas les seuls types cellulaires dans lesquels NGFI-B joue un rôle proapoptotique. Dans les cellules de cancer gastrique (BGC-823) NGFI-B exerce une double fonction en réponse à certaines drogues. Un traitement au TPA (tétradécanoyle phorbol-1,3-acétate) entraîne une induction de l’apoptose, via l’activité de la PKC (protein kinase C), tandis qu’une incubation avec ATRA (all-trans retinoic acid) produit une interruption du cycle cellulaire (Wu, Liu et al. 2002). L’intérêt de cette recherche réside dans le mode d’action du récepteur nucléaire NGFI-B. La translocation de NGFI-B du noyau au cytoplasme et plus spécifiquement aux mitochondries produirait un impact important sur les processus cellulaires. Cette redistribution du récepteur serait régulée par la phosphorylation. La translocation de NGFI-B aux mitochondries en réponse à un traitement au TPA induit la libération du cytochrome C dans le cytoplasme et subséquemment l’initiation de l’apoptose. Le cytochrome C est localisé dans l’espace intermembranaire ou à la surface de la membrane interne des mitochondries. Sa dispersion dans le cytoplasme joue un rôle important dans le processus apoptotique. La protéine kinase C constituerait un intermédiaire essentiel à la réponse de NGFI-B induite par le TPA. Un traitement préalable des cellules avec un inhibiteur de la PKC ou la Wortmannin inhibe à la fois la transcription d’ARNm NGFI-B et la translocation du récepteur nucléaire dans le cytoplasme. Des analyses par FACS montre qu’un traitement des cellules de cancer gastrique BGC-823 avec ATRA résulte en un arrêt du cycle cellulaire en G0/G1, via l’activité de NGFI-B. La transfection des cellules avec un ADNc anti-sens de NGFI-B entraîne une résistance des cellules à ATRA (Wu, Liu et al. 2002). ATRA n’induit pas l’apoptose, en accord avec l’observation qu’il ne provoque pas une translocation de NGFI-B, ni une libération du cytochrome C.

La famille de protéines Bcl-2 se caractérise par la présence de motifs conservés BH (Bcl-2 homology). Chaque membre possède au moins un des quatre domaines BH, dont la combinaison procure des propriétés anti ou proapoptotiques. Bcl-2 et Bcl-X possèdent les quatres domaines BH et exercent un effet inhibiteur sur l’apoptose. Bax et Bak sont formés des séquences BH1, BH2 et BH3 et montrent des propriété pro-apoptotiques, tout comme Bad et Bid qui contiennent uniquement le domaine BH3 (Adams and Cory 1998; Gross, McDonnell et al. 1999).

NGFI-B interagirait avec Bcl-2 via son domaine de liaison au ligand (Lin, Kolluri et al. 2004). Une hélice alpha putative, située entre les acides aminés 471 à 488 seraient plus spécifiquement impliquée dans cette liaison. La leucine en position 487 serait, de plus, requise pour cette affinité. Quant à Bcl-2, une boucle située entre les domaines BH3 et BH4 participerait à l’interaction des deux protéines. Le changement de conformation subséquemment induit provoquerait l’exposition du domaine BH3, habituellement caché chez les membres de la famille Bcl-2 possédant une activité antiapoptotique. À l’opposé, cette séquence est normalement accessible parmis les protéines de la famille Bcl-2 aux propriétés proapoptotiques (Gross, McDonnell et al. 1999). Ainsi du caractère protecteur, Bcl-2 se muerait en tueur par son interaction avec NGFI-B. Cette transformation ne nécessiterait pas le clivage de Bcl-2 par les caspases. En effet, l’activité protéolytique des caspases produit une élimination du domaine BH4 permettant une exposition du motif BH3 (Cheng, Kirsch et al. 1997). L’interaction de NGFI-B et Bcl-2 serait associée à la translocation du récepteur nucléaire aux mitochondries et serait préalable à la libération du cytochrome C dans le cytoplasme. Il a été démontré que le changement de compartimentation de NGFI-B aux mitochondries et l’interaction avec Bcl-2 avait lieu sous forme d’hétérodimère NGFI-B/RXR. De plus, la présence du ligand de RXR (9-cis-RA) favorisait une survie de la cellule et inhiberait le ciblage des mitochondries par NGFI-B/RXR (Cao, Liu et al. 2004). En somme, ces informations précisent de façon importante le rôle de NGFI-B dans l’apoptose.

Deux types de signalisation apoptotique induitent par l’activation du récepteur CD95 ont été décrits pour différent type cellulaire. La première se caractérise par une accumulation importante du complexe DISC (death-inducing signaling complex) au niveau de la portion intracellulaire du récepteur CD95. Le recrutement des différentes composantes du DISC est préalable à l’activation de la caspase-8 et mène finalement au clivage de la caspase-3 et à la mort cellulaire. La cascade de protéolyse des caspases dans les cellules qui montrent une accumulation importante du complexe DISC serait indépendante des fonctions mitochondriales et ne pourrait être interrompu par une surexpression de Bcl-2 (Scaffidi, Fulda et al. 1998). La deuxième catégorie de cellules montre une accumulation réduite du DISC. La composition protéique du complexe pourrait également différer. La mitochondrie constitue dans ce contexte un amplificateur du signal apoptotique menant à l’activation de la caspase-8 et de la caspase-3. Dans ces cellules, Bcl-2 et Bcl-x peuvent exercer un effet inhibiteur sur cette cascade de caspases et ainsi réduire l’apoptose. Les thymocytes et cellules T périphériques appartiennent à la première catégorie de cellules, qui montrent une formation importante du DISC. L’apoptose induite par le récepteur CD95 se déroulerait, dans ces cellules, indépendamment des fonctions mitochondriales.

A) Translocation de l’hétérodimère NGFI-B/RXR aux mitochondries et incuction de l’apoptose. Une interaction de NGFI-B avec Bcl-2 produit un changement de conformation qui modifie le potentiel anti-apoptotique de Bcl-2 en propriété pro-apoptotique. La liaion du ligand de RXR (9-cis-RA) favorise la localisation nucléaire et l’activité transcriptionnelle de NGFI-B/RXR. B) Modèle de deux sentiers de signalisation apoptotique du récepteur CD95. Dans un premier cas, une formation importante du DISC favorise une forte activation de la caspase-8 et permet d’outrepasser la contribution de la mitochodrie à la cascade d’activation des caspases. Dans un deuxième cas, une formation faible du DISC produit une activation de la caspase-8 en proportion moins élevé et le recourt à la mitochondrie pour l’amplification du signal.

De plus, la surexpression de Bcl-2 et Bcl-x ne produirait pas un effet inhibiteur sur l’activation de la mort cellulaire.

NGFI-B et NOR-1 seraient impliqués dans le processus apoptotique des thymocytes, induit par l’activation du récepteur TCR, comme décrit précédemment. Cependant, dans différents types de cellules tumorales, NGFI-B agirait par le ciblage des mitochondries (Lin, Kolluri et al. 2004) et probablement via une interaction avec Bcl2. Ces indications contradictoires suggèrent différentes alternatives. D’abord il est possible que dans les cellules T, les mécanismes d’activation de l’apoptose induits par les récepteurs TCR ou CD95 soient distincts. Il se pourrait également que NGFI-B et NOR-1 participent au processus apoptotique par différentes voies de signalisation, dont le ciblage des mitochondries et la fonction de facteur de transcription. Notons que la translocation de NGFI-B à la mitochondrie a principalement été étudiée dans des cellules tumorales. La redondance fonctionnelle de NGFI-B et NOR-1 dans le mécanisme apoptotique des thymocytes sous-tend, compte tenu des connaissances actuelles, que leur activité soit exercée indépendamment de RXR et par conséquent, possiblement selon un mode monomérique.

Les chondrosarcomes myxoïdes extrasquelettiques (CME) sont des tumeurs relativement rares situées dans les tissus profonds mous ou sous-cutanés des membres. Ils se retrouvent plus particulièrement dans la musculature. Les CME montrent une croissance lente, mais une forte malignité en terme de récurence locale et de propension à former des métastases, principalement dans les poumons. Les CME sont habituellement diagnostiqués chez les adultes. Le maximum d’incidence se situe dans la cinquantaine et la soixantaine. Ils touchent d’avantage les hommes que les femmes avec un ratio de 2 :1. La taille des tumeurs peut varier de 1 à 25 cm et peut parfois atteindre des dimensions supérieures. Bien qu’ils surviennent le plus fréquemment dans les membres dont la cuisse, le genou, le mollet, la cheville, l’avant-bras, des CME se retrouvent également au niveau du tronc, de l’épaule, du cou et de la région intraglutéale. La réapparition de tumeurs peut se produire plusieurs années après le premier diagnostique (Antonescu, Argani et al. 1998; Weiss, Goldblum et al. 2001; Kawaguchi, Wada et al. 2003).

La tumeur primaire présente un aspect ovoïde. Formées d’un lobule ou d’une masse multinodulée, elle est généralement bien délimitée par une capsule fibreuse. La section d’un CME révèle une apparence mucoïde, une coloration comportant différentes teintes de gris et de beige ainsi qu’une texture gélatineuse. Des hémorragies caractéristiques des CME couvrent une partie des lésions. Les cellules constituant la tumeur possèdent une forme ronde ou légèrement allongée. De taille et de structure uniforme, elles sont disposées selon un alignement typique en brin et en cordon séparés de matériel mucoïde. La matrice extracellulaire riche en glucosaminoglycans possède l’apparence du cartilage hyalin. Les cellules des CME montrent des caractéristiques histologiques similaires à ceux des chondroblastes tel un noyau hyperchromatique de petite taille entouré d’une gaine étroite de cytoplasme fortement éosinophile. Il est parfois possible d’observer un cytoplasme vacuolé et dans de rare occasions des cellules de cartilage différenciées. Le patron de croissance des cellules varie parmi les CME. Les tumeurs sont typiquement hypocellulaires, montrant un faible pléomorphisme nucléaire. Des indices de la présence de mitoses sont peu nombreuses et les zones de nécrose absentes. Il existe cependant certaines variantes des CME qui possèdent une forte cellularité, un patron de croissance diffus presque en absence de matrice myxoïde. Cette catégorie de CME est associée à un pléomorphisme nucléaire accru, une augmentation des signes de l’activité mitotique et la présence de nécrose. Il est également possible d’observer dans les CME des foyers de cellules dont l’apparence différente témoigne d’un autre stade de différenciation. En somme, les cellules mésenchymales constitueraient l’origine des CME et les propriétés chondroblastiques des tumeurs représenterait un des aspects histologiques de leur différentiation multidirectionnelle (Aigner, Oliveira et al. 2004).

Au niveau de la structure cellulaire des CME on constate la présence d’un complexe Golgien développé, d’un réticulum endoplasmique rugeux dilaté ainsi qu’un nombre élevé de mitochondries. Des aggrégats de microtubules, des dépôts de glycogène ainsi que des granules neurosécrétoires de forte densité sont également communs aux CME. De plus, des projections cytoplasmiques ainsi que des jonctions cellulaires incomplètes peuvent également être visibles (Antonescu, Argani et al. 1998; Okamoto, Hisaoka et al. 2001; Weiss, Goldblum et al. 2001; Aigner 2002; Kawaguchi, Wada et al. 2003).

L’analyse génétique des chondrosarcomes myxoïdes extrasquelettiques a permis de mettre en évidence la présence de translocation chromosomiques récurrentes, à l’origines de la pathologie. Le réarrangement t(9 ;22)(q22 ;q12), observé dans environ 75% des cas produit la fusion de l’extrémité 5’ du gène EWS avec le gène NOR-1 complet (Labelle, Zucman et al. 1995; Clark, Benjamin et al. 1996). Cette translocation a d’ailleur inspiré le choix du nom TEC, pour « translocated in extraskeletal chondrosrcoma », donné au récepteur nucléaire NOR-1. Un nouveau transcrit ainsi qu’une protéine chimérique EWS/NOR-1 se trouvent alors présent dans la cellule tumorale. EWS code pour une protéine putative de liaison à l’ARN. Un second type de translocation chromosomique t(9 ;17)(q22 ;q11) identifié dans approximativement 15% des CME implique un second gène de la famille EWS, TAF2N, et le gène NOR-1 (Attwooll, Tariq et al. 1999; Panagopoulos, Mencinger et al. 1999; Sjogren, Meis-Kindblom et al. 1999). La fusion a lieu selon le même patron, la portion 5’ du gène TAF2N se retrouve liée au gène NOR-1 intégral. Une troisième fusion récurrente mais moins fréquente a été découverte t(9 ;15)(q22 ;q21) (Sjogren, Wedell et al. 2000). Dans cette translocation, le partenaire de fusion de Nor-1 code pour le facteur de transcription hélice-boucle-hélice TCF12. La protéine hybride présente dans les tumeurs montre la même composition, l’extrémité amino-terminale de TCF12 est liée au récepteur nucléaire. Finalement, un quatrième transcrit de fusion a été identifié. Il est constitué de la séquence de TFG en 5’suivit de la séquence NOR-1 en 3’ (Hisaoka, Ishida et al. 2004). Le gène TFG est situé sur le chromosome 3 (3q11-q12), toutefois, la translocation à l’origine du transcrit TFG/NOR-1 implicant les chromosomes 3 et 9 n’a pas encore été mise en évidence par des analyses cytogénétiques. En somme, le gène NOR-1 demeure une composante constante de ces réarrangements menant au développement de CME.

Le gène EWS, pour Ewing’s sarcoma, est impliqué dans le développement de différentes tumeurs suite à des réarrangements chromosomiques entraînant la liaison de deux gènes. L’apparition d’une nouvelle protéine de fusion dans la cellule serait à l’origine de leur transformation néoplastique.

Le gène codant pour la protéine EWS contient un cadre de lecture ouvert de 1968 pb et code pour une protéine de 656 aa. Situé sur le bras long du chromosome 22 (22q12), il est composé de 17 exons et 16 introns. Deux transcrits, EWS et EWS-b son générés par épissage alternatif. Le messager EWS-b, qui code pour une protéine de 583 aa, se distingue du transcrit EWS par l’absence des exons 8 et 9. Il existe également une isoforme spécifique au cerveau, mis en évidence chez la souris et l’humain qui comporte un exon 4’ supplémentaire de 18pb (Delattre, Zucman et al. 1992; Ohno, Ouchida et al. 1994; Kim and Pelletier 1999)

Bien que sa fonction spécifique ne soit pas clairement définie, EWS est décrit comme une protéine de liaison à l’ARN dû à l’existence d’un motif de reconnaissance de l’ARN (RRM) typique de 85 aa codé par les exons 11 à 13. De plus, trois régions riches en glycine, arginine et proline (RGG) similaires aux motifs retrouvés dans les protéines liant l’ARN tel que SSB1, nucléoline, fibrillarine, hnRNPs et Nop1 sont codées par les exons 8, 9 et 14 à 16. Les deux isoformes de EWS possèdent également la capacité de lier l’ARN in vitro. Elles interagissent avec les séquences poly(G) et poly(U). De plus, le motif RGG situé à l’extrémité de la région C-terminale peut fonctionner comme un domaine de liaison à l’ARN (Ohno, Ouchida et al. 1994). EWS contient un domaine IQ typique de 20 acides aminés qui peut être phosphorylé par la protéine kinase C et qui interagit avec la calmodulin (CaM). La phosphorylation de cette séquence inhibe la capacité de EWS à se lier aux homopolymères d’ARN (Deloulme, Prichard et al. 1997). L’extrémité N-terminale de EWS contient le domaine NTD (N-terminal domain) codé par les 7 premiers exons et constitué de 285 aa. Cette région est composée à 90% de résidus tyrosine, glutamine, glycine, alanine, sérine, thréonine et proline. Ainsi on retrouve des séquences répétées dégénérées SYGQQSX ainsi qu’un motif riche en proline. La séquence délimitée par les acides aminés 157 à 262 montre 40% d’homologie avec la séquence CTD de la grande sous-unité de l’ARN polymérase II des eucaryotes (Delattre, Zucman et al. 1992). Le CTD constitue le lieu d’association du complexe enzymatique d’initiation de la transcription. Son état de phosphorylation régule la transition des étapes d’initiation et d’élongation de la transcription (Corden 1990).

Bien que le rôle précis de EWS ne soit pas clairement défini, des fonctions putatives seraient attribuées à cette protéine. Dans un premier temps, EWS pourrait constituer un coactivateur de la transcription puisqu’il possède la capacité de s’associer avec des facteurs transcriptionnels important dont le complexe basal TFIID, le coactivateur CBP et l’ARNpolII (Bertolotti, Melot et al. 1998; Petermann, Mossier et al. 1998; Rossow and Janknecht 2001; Araya, Hirota et al. 2003). Dans un deuxième temps, il a été proposé que EWS puisse recruter des enzymes de modification de la machinerie transcriptionnelle nécessaires aux étapes d’initiation ou d’élongation de la transcription tel que la protéine tyrosine kinase c-Abl (Kim, Lee et al. 1999). Finalement, compte tenu de son potentiel de liaison à l’ARN, EWS pourrait exercer une fonction d’adaptateur et participer aux étapes couplées de synthèse et de mâturation des ARN messagers. EWS interagit d’ailleurs avec certains facteurs d’épissage dont SF1 et U1C (Zhang, Paley et al. 1998; Knoop and Baker 2000).

Deux protéines apparentées à EWS, TLS/FUS et TAF2N/TAF68/RBP56, ont été identifiées chez l’humain (Morohoshi, Arai et al. 1996). Elles possèdent toutes trois un domaine consensus de liaison à l’ARN (RNP-CS) qui leur permettent également de lier l’ADN simple brin. Les domaines RNP-CS de EWS, TAF2N et TLS montrent des caractéristiques structurales communes qui les distinguent des autres protéines liant l’ARN. Elles ont été regroupées en une sous-famille de protéines appelée TET pour TLS, EWS, TAF2N. Un quatrième membre identifié chez la drosophile, SARFH (sarcoma-associated RNA-binding fly homologue), a par la suite été ajouté au groupe (Immanuel, Zinszner et al. 1995). Les protéines EWS, TAF2N et TLS sont présentes dans une grande variété de tissus chez la souris adulte. A l’exception du muscle squelettique et du coeur pour EWS, les trois protéines sont exprimées dans le muscle, les testicules, le thymus, le rein, le foie, la rate, le cervelet, le cerveau, les poumons et le coeur (Sjogren, Meis-Kindblom et al. 1999; Melot, Dauphinot et al. 2001).

Bien que la localisation des points de cassure de chacun des gènes TET puisse varier lors des réarrangements chromosomiques, la présence de la région NTD demeure constante dans les protéines de fusion formées (Sjogren, Meis-Kindblom et al. 1999). Dans le cas des protéines EWS et TAF2N, cette région s’avère d’ailleurs utilisée pour leur interaction in vitro avec le facteur TFIID de l’ARN pol II. La portion N-terminale de EWS (333 premiers aa) montre une affinité différente de celle de EWS pleine longueur pour les sous-unités hRPB de l’ARN pol II. La protéine EWS interagit avec hRPB3 alors que EWS tronqué tend à lier hRPB5 et hRPB7. Ces résultats suggèrent que la portion N-terminale de EWS intégrée à une protéine de fusion peut acquérir des propriétés distinctes de celles de la protéine EWS pleine longueur (Bertolotti, Melot et al. 1998).

Il existe une forte homologie entre les protéines EWS et TAF2N. Leur séquences en acides aminés montre 70% de similitude. EWS et TAF2N interagissent avec les mêmes protéines TAFIIs constituant la structure basale de TFIID. Par ailleurs, on constate une absence d’affinité entre EWS et TAF2N ainsi qu’une association avec des sous-unités de l’ARN polymérase II distinctes, suggérant une exclusion mutuelle à l’intérieur du complexe enzymatique (Bertolotti, Melot et al. 1998).

La fusion des membres de la sous-famille TET, soit EWS, TAF2N et TLS, avec différents partenaires, plus spécifiquement des facteurs de transcription, a été observé dans une variété de tumeurs. Tel que mentionné précédemment un schéma typique caractérise ces réarrangement chromosomiques. Les protéines de fusion générées possèdent l’extrémité N-terminale d’une protéine TET liée à un facteur de transcription qui contient un domaine de liaison à l’ADN (Sjogren, Meis-Kindblom et al. 1999). Dans les sarcomes d’Ewing qui ont inspiré le nom de la protéine EWS, on retrouve comme partenaire de fusion les protéines E1AF, ETV1, FLI1, FEV et ERG (Sorensen, Lessnick et al. 1994; Jeon, Davis et al. 1995; Lessnick, Braun et al. 1995; Peter, Couturier et al. 1997; Urano, Umezawa et al. 1998; Mastrangelo, Modena et al. 2000; Yamaguchi, Yamazaki et al. 2005). EWS est également impliqué dans l’apparition de liposarcomes myxoïde lorsque lié à CHOP, de tumeurs à petites cellules rondes desmoplastiques avec WT1, de sarcomes à cellules claires avec ATF1, de sarcome à petite cellule ronde avec ZSG, de tumeur osseuse avec POU5FI et finalement de chondrosarcomes myxoïde extrasquelettiques avec NOR-1 (Zucman, Delattre et al. 1993; Gerald, Rosai et al. 1995; Labelle, Zucman et al. 1995; Panagopoulos, Hoglund et al. 1996). TLS se retrouve également lié à deux partenaire de EWS, soit ERG et CHOP, respectivement dans des leucémies myéloïde et dans des liposarcomes myxoïdes (Rabbits TH 1993, Ichikawa H 1994). Finalement TAF2N a été identifié dans des chondrosarcomes myxoïdes extrasquelettiques, fusionné avec NOR-1 (Sjogren, Meis-Kindblom et al. 1999).

Le messager TFG de 2.4 kb est exprimé dans une variété de tissus humains foetaux et adultes. Sa séquence code pour une protéine contenant un domaine putatif « coiled-coil ».(Mencinger, Panagopoulos et al. 1997). Le gène TFG « TRK-fused gene”, constitué de 7 exons, a initialement été mis en évidence suite à une translocation chromosomique produisant une oncoprotéine chimérique TRK-T3 (Greco, Mariani et al. 1995). Cette protéine de fusion cytoplasmique contient la portion N-terminale de TFG liée au domaine tyrosine kinase du récepteur NTRK1. Elle serait à l’origine de carcinomes papillaires de la glande thyroïde. La portion TFG, et principalement le domaine « coiled-coil » contribuerait à l’activation constitutive, ligand-indépendante, tyrosine kinase de la portion NTRKI de l’oncogène (Greco, Fusetti et al. 1998; Roccato, Miranda et al. 2005). TFG a également été identifié dans le contexte d’une seconde protéine chimérique. ALK constitue dans les lymphomes à large cellules anaplastiques le partenaire de fusion de TFG. L’oncoprotéine générée TFG/ALK possède également une activité tyrosine kinase (Hernandez, Bea et al. 2002). Outre le domaine « coiled-coil », TFG constient plusieurs séquences consensus dont un domaine PB1, des sites putatifs de phosphorylation pour PKC et CK2, des sites de glycosylation ainsi que des sites de liaison pour SH2 et SH3. La protéine TFG, ainsi que plusieurs de ses domaines, s’avère conservée chez une variété d’espèces. Récemment une nouvelle fusion, TFG/NOR-1, a été identifié dans un chondrosarcome myxoïde extrasquelettique (Hisaoka, Ishida et al. 2004). Seule une séquence riche en SPYGQ présente dans la portion N-terminale de TFG pourrait constituer un point commun avec EWS et TLS.

Tel que décrit précédemment, quatre catégories de réarrangements chromosomiques, soit EWS/NOR-1, TAF2N/NOR-1, TCF12/NOR-1 et TFG/NOR-1, ont été mis en évidence dans les chondrosarcomes myxoïdes extrasquelettiques. Les sites de fusion au niveau des gènes impliqués peuvent néanmoins varier d’une tumeur à l’autre. Une variété de messagers sont ainsi générés. Une classification des différents types de transcrits produit par la fusion de EWS et NOR-1 a d’abord été effectuée (Labelle, Zucman et al. 1995; Clark, Benjamin et al. 1996; Brody, Ueda et al. 1997; Antonescu, Argani et al. 1998; Attwooll, Tariq et al. 1999; Panagopoulos, Mencinger et al. 1999; Sjogren, Meis-Kindblom et al. 1999; Okamoto, Hisaoka et al. 2001; Panagopoulos, Mertens et al. 2002; Hisaoka, Ishida et al. 2004).

Le messager de type 1 s’avère le plus fréquent. Il se caractérise par la fusion en phase de l’exon 12 de EWS avec le nucléotide en position –2, devant le codon d’initiation de la traduction, de l’exon 3 de NOR-1 (Fig. 6).

Les transcrits chimériques de type 2 montrent une liaison entre l’exon 7 de EWS et l’exon 2 de NOR-1, à la position –176 en amont du codon d’intiation de la traduction. La protéine de fusion produite est constituée de 59 nouveaux aa situés entre les portions EWS et NOR-1 et codée par les 175 nucléotides de l’exon 2. Ils correspondent à la séquence normalement 5’ non-codante de NOR-1. Il existe une variante du transcrit de type 2. La portion NOR-1 est tronquée en C-terminale et ne comprends pas les exons 6, 7 et 8 retrouvés dans la forme longue. La séquence EWS, la jonction au point de fusion, et les 418 premiers aa de NOR-1 demeurent homologues entre les deux messagers. Le transcrit court possède ensuite 25 acides aminés ainsi qu’une région 3’ non-codante distincte. Ces séquences correspondent au début de l’intron 5 de NOR-1. Cet épissage alternatif de la portion NOR-1 du transcrit EWS/NOR-1 concorde avec le mécanisme de maturation des messagers observé dans les cellules normales.

Le messager de type 3 se caractérise par une fusion au centre de l’exon 12 de EWS au nucléotide 1262 avec l’exon 3 de NOR-1. Le transcrit de type 4 est formé par la liaison de l’exon 11 de EWS, au nucléotide 1179, avec l’exon 1 de NOR-1 en position –180 en amont du codon d’initiation de la traduction. La liaison de l’exon 13 de EWS et de l’exon 3 de NOR-1 en position –2 constitue l’ARN chimérique de type 5. Le messager de type 6 se définit par une jonction en l’exon 12 de EWS et le début de l’exon 2 du récepteur nucléaire.

Différentes variantes s’ajoutent également à cette liste de transcrits. On observe un messager EWS/NOR-1 formé de la jonction de l’exon 12 de EWS et de l’exon 3 de NOR-1. Par contre les exon 8 et 9 de EWS ont été éliminés par épissage. Un second ARNm montre une jonction identique mais une absence de l’exon 10 de EWS. Une dernier transcrit constitué d’un insert de 119 pb entre l’exon 12 de EWS et l’exon 3 de Nor-1 a finalement été trouvé.

Les transcrits TAF2N/NOR-1 identifiés jusqu’à ce jour possèdent un patron identique (Panagopoulos, Mertens et al. 2002). L’ARNm chimérique est formé de la fusion entre l’exon 6 de TAF2N et de l’exon 3 de Nor-1. Le messager TCF12/NOR-1, est constitué des 325 premiers nucléotides codant de TCF12 et de l’exon 3 de NOR-1. Quand à l’ARNm TFG/NOR-1, il contient la séquence des 6 premiers exons de TFG fusionnés à la séquence de NOR-1 au niveau du l’exon 3.

A) Représentation des protéines NOR-1 et EWS dont les gènes sont respectivement situés sur les chromosomes 9 et 22. Identification des différents domaines fonctionnels de NOR-1 : domaine de liaison à l’ADN (DBD), de liaison au ligand (LBD) et d’activation de la transcription (AF-1 et AF-2); et de EWS : domaine N-terminal (N-Terminal Domain [NTD]) et domaine de liaison à l’ARN (RNA binding domain [RNA BD]). Les chiffres indiquent les exons codant pour des séquences peptidiques. B) Illustration des protéines de fusion EWS/NOR-1 codées par les transcrits de type I et II.

Les analyses cytogénétiques des chondrosarcomes myxoïdes extrasquelettiques établissent clairement la participation des protéines de fusion EWS/NOR-1, TAF2N/NOR-1, TCF12/NOR-1 dans le processus tumoral. La protéine chimérique EWS/NOR-1 a d’avantage fait l’objet d’études. L’impact des protéines de fusion impliquant EWS et différents facteurs de transcription ont également été analysés. La principale cause du potentiel tumoral des protéines EWS de fusion serait la perturbation de l’expression des gènes cibles normalement régulés par les facteurs de transcription. Cette variation du niveau transcriptionnel de certains gènes aurait pour effet de perturber le cycle cellulaire. Des expériences ont révélées que la portion N-terminale de EWS, fusionnée au domaine de liaison à l’ADN de Gal 4, possédait un potentiel intrinsèque d’activation de la transcription (May, Lessnick et al. 1993; Bailly, Bosselut et al. 1994). Le même schéma structural est observé dans le contexte d’une fusion avec un facteur de transcription : la portion N-terminale de EWS se trouve liée à une séquence contenant un domaine de liaison à l’ADN.

Des expériences de transfections dans des lignées COS-1 et de chondrocytes humain C20/A4 ont été effectuées afin de comparer l’activité transcriptionnelle de NOR-1 et EWS/NOR-1 (transcrit de type 2) au niveau d’un motif NBRE (Labelle, Bussieres et al. 1999). La présence du NTD de EWS n’altère pas la capacité du récepteur NOR-1 à lier son élément de réponse. Par ailleurs, tout comme NOR-1ΔC, la protéine chimérique EWS/ NOR-1ΔC possède une faible affinité pour le NBRE. La portion EWS ajoutée au récepteur Nor-1 accroît très fortement le potentiel d’activation de la transcription du récepteur nucléaire. Ainsi EWS/NOR-1 est un activateur 270 fois plus puissant que NOR-1 dans les Cos-1 et 50 fois supérieur dans les C-20/A4. EWS/ NOR-1ΔC dont le transcrit a également été identifié dans les CME demeure un activateur modéré (Brody, Ueda et al. 1997; Labelle, Bussieres et al. 1999). Il possède une capacité transactivatrice légèrement inférieure à celle de NOR-1 dans les Cos-1 et C-20/A4.

Afin de mieux définir le rôle de la portion N-terminale de EWS dans le contexte de la protéine de fusion EWS/NOR-1, une série de délétion a été effectuée. Ainsi, l’élimination des 65 premiers acide aminés de EWS, sur 265 aa, réduit de 75% le potentiel d’activation de transcription de l’oncogène. Cette diminution de l’activité se poursuit graduellement, en corrélation avec le nombre d’aa de EWS délétés (Labelle, Bussieres et al. 1999). Différentes analyses de délétions réalisée avec les protéines de fusion EWS/FLI-1, EWS/ATF-1 et EWS/ERG montrent que EWS dérégule l’activité transcriptionnelle du facteur natif (Ohno, Rao et al. 1993; Zucman, Delattre et al. 1993; Ohno, Ouchida et al. 1994; Fujimura, Ohno et al. 1996).

Cette variation du niveau transcriptionnel d’un gène cible en présence de NOR-1 ou EWS/NOR-1 suggère une interaction et/ou une participation de cofacteurs différents selon la protéine impliquée. Pour d’autres types de fusion EWS et facteur de transcription, la modification des interactions avec des cofacteurs a plus clairement été définie. L’association constitutive de la protéine de fusion EWS/ATF-1 au coactivateur CBP (CREB-binding protein) produirait un effet répressif des fonctions du complexe p53/CBP. Les portions EWS et ATF-1 seraient essentielles à l’interaction constitutive avec le CBP(Fujimura, Siddique et al. 2001).

Filion et al. (2004) ont récemment réussi à établir un modèle cellulaire pour EWS/NOR-1 par l’établissement d’une lignée chondrogénique CFK2 exprimant de façon stable la protéine de fusion (Filion and Labelle 2004). Ces travaux ont permis d’apporter des informations importantes sur le rôle de la protéine chimérique dans la transformation tumorale des cellules. D’abord l’oncogène ne modifie pas la vitesse de prolifération des cellules CFK2 dans une culture subconfluente, toutefois il exerce un effet transformant en altèrant l’inhibition de contact des cellules dans une culture confluente. De plus, les cellules exprimant EWS/NOR-1 parviennent à croître en absence d’ancrage dans de l’agar semi-liquide, propriété caractéristique des cellules tranformées. De plus, EWS/NOR-1 n’affecte pas l’état de différentiation chondrogéniques des cellules CFK2 tel que démontré par la production de glycoaminoglycans. En somme, ces résultats suggèrent que la présence de la protéine de fusion EWS/NOR-1 pourrait altérer l’état prolifératif des cellules impliquée dans la chondrogénèse et ainsi initier le développement des chondrosarcomes myxoïdes extrasquelettiques.

Des propriétés autres que l’augmentation de l’activité transcriptionnelle pourrait contribuer au potentiel tumoral de la protéine de fusion EWS/NOR-1 (Ohkura, Yaguchi et al. 2002). Un système de complémentation fonctionnel chez la levure a effectivement permis de révéler la capacité de EWS/NOR-1 à compenser l’effet d’une mutation ponctuelle dans la protéine Snu23. Ni EWS, ni NOR-1 ne peuvent remplir cette fonction. Snu23p a à l’origine été identifié chez la levure à l’intérieur de l’unité tri-snRNP U4/U6/U5 du complexe central de la machinerie nucléaire d’épissage des prémessagers. Il a également été détecté dans les spliceosomes en activité contenant les particules SnRNP U1, U2, U5 et U6 ainsi que des facteurs d’épissages non-snRNP (Gottschalk, Neubauer et al. 1999). Bien que la protéine EWS/NOR-1 puisse pallier une déficience fonctionnelle du mutant Snu23, elle demeure incapable de sauver un mutant dont Snu23 est totalement inactivé. Même si les séquences des protéines EWS/NOR-1 et Snu23 montrent peu d’homologie, la complémentation de leur activité peut être expliqué par la similarité de leurs structures et motifs. NOR-1 et Snu23 possèdent tout les deux un motif en doigt de zinc, alors que EWS et Snu23 contiennent un domaine de liaison à l’ARN.

Aucun homologue de Snu23 n’a été identifié chez l’humain. Les résultats suggèrent néanmoins que EWS/NOR-1 puisse influencer directement l’épissage de prémessagers chez l’humain. Cette hypothèse a été fortement renforcée par la démonstration du potentiel de EWS/NOR-1 à affecter l’épissage alternatif du gène E1a dans des cellules de mammifère. Sa capacité à interagir fortement avec le facteur d’épissage U1C a également été mise en évidence (Ohkura, Yaguchi et al. 2002). Par contre, les protéines EWS et NOR-1, de façon individuelle, ne possèdent pas ces mêmes propriétés. La surexpression de EWS/NOR-1 cause une augmentation de l’usage des sites d’épissage 5’ distaux des prémessagers suggérant que la protéine de fusion puisse agir par le biais d’interaction avec des facteurs qui contribuent à la sélection des sites d’épissage en 5’. Le lien direct entre EWS/NOR-1 et U1C, composante impliquée dans la reconnaissance des sites 5’ appuie cette hypothèse. EWS/Fli interagit également avec U1C ainsi qu’avec SF1 (Splicing Factor 1). Des analyses d’épissage in vivo du gène E1A ont démontré que EWS/Fli interfère dans la sélection des sites d’épissage alternatif effectuée par la composante hnRNPA1 (heterogenous nuclear ribonucleoprotein A1) (Knoop and Baker 2001). Puisse qu’il y a association des facteurs d’épissages avec l’ARN polymérase II ainsi qu’avec des facteurs d’initiation de la transcription, il est possible que EWS/NOR-1 puisse agir simultanément sur l’activité transcriptionnelle et le processus d’épissage.

Tel qu’observé habituellement dans les cellules tumorales, d’autres réarrangements chromosomiques accompagnent également les mutations initiales. Des analyses cytogénétiques approfondies d’une dizaine de chondrosarcomes myxoïdes extrasquelettiques ont été effectuées (Panagopoulos, Mertens et al. 2002). La coloration standard des bandes G ainsi que les techniques de SKY (spectral karyotyping) et de FISH (fluorescence in situ hybridation) ont été utilisées. Les résultats obtenus ont ensuite été comparés à ceux contenus dans la littérature. On constate d’abord une prédominance de caryotypes diploïdes ou quasi diploïdes. Cette étude révèle ensuite une présence fréquente de trisomies, simples ou multiples, des chromosomes 1q, 7, 8, 12 et 19. La trisomie partielle 1q est principalement décelée dans les chondrosarcomes myxoïdes extrasquelettiques contenant la translocation chromosomique t(9 ;22).

On retrouve dans la région du bras long du chromosome 1 quelques gènes candidats qui pourraient participer au processus tumoral soient PRUNE, JTB et EAT/mcl-1 (Hatakeyama, Osawa et al. 1999; Okita, Umezawa et al. 2000). PRUNE présente un grand intérêt puisque l’amplification et la surexpression de ce gène a été mise en évidence dans une variété de sarcomes humains (Forus, D'Angelo et al. 2001). La protéine codée par le gène PRUNE exerce une régulation négative sur le suppresseur de métastase nm23-H1, connu pour son implication dans les cancers du sein et du colon.

Des analyses de microarrays ont permis d’établir le profile d’expression des gènes de deux chondrosarcomes myxoïde extrasquelettiques possédant un aspect histologique ainsi que des transcrits de fusion différents (Sjogren, Meis-Kindblom et al. 2003). La première tumeur, contenant une fusion EWS/NOR-1 montrait une composition cellulaire myxoïde classique tandis que la seconde, contenant une fusion TCF12/NOR-1 correspondait aux variantes histologiques montrant un arrangement cellulaire solide. Bien que des différences majeures histologiques distinguent les deux chondrosarcomes myxoïdes extrasquelettiques, il est étonnant de constater à quel point leurs profils d’expression montrent une forte similitude. Lorsque comparé à un liposarcome de référence, les chondrosarcomes possède une composition en ARNs fort différente. Parmi les gènes montrant un niveau d’expression élevé dans les CME, CHI3L1 et METTL1 retiennent d’abord l’attention.

CHI3L1 code pour une « chitinase-like protein » qui est la principale protéine de sécrétion des chondrocytes articulaires humains et des fibroblastes synoviaux (Hakala, White et al. 1993). CHI3L1 est également un marqueur de la différentiation tardive des macrophages (Krause, Rehli et al. 1996). Cette protéine possèderait une fonction dans le remodelage et la dégradation de la matrice extracellulaire, suggérant également un rôle dans les processus d’invasion tumorale. Un niveau sérique élevé de CHI3L1 est associé à un état avancé de cancer colorectal et à une récurrence dans le cas d’un cancer du sein (Johansen, Cintin et al. 1995; Cintin, Johansen et al. 1999). Sa surexpression a également été observée dans des gliomes à haut niveau de malignité ainsi que dans des carcinomes papillaires de la glande thyroïde (Sjogren, Meis-Kindblom et al. 2003). Des analyses par RT-PCR ont permis de confirmer l’expression de CHI3L1 dans les chondrosarcomes myxoïdes à l’étude et l’absence de transcrit CHI3L1 dans les liposarcomes myxoïde.

Quant au gène METTL1, qui code pour une « methyltransferase-like protein », il présente également un intérêt dans le contexte de l’étude sur les chondrosarcomes puisque des changements épigénétiques, tel que la méthylation de l’ADN, sont couramment observés dans les néoplasmes humains(Jones and Baylin 2002). Le facteur de transcription RELB membre de la famille de facteurs-KB nucléaire attire également l’attention des auteurs de cette étude. En effet RELB pourrait avoir une influence dans la tumorigenèse puisqu’il est impliqué dans le contrôle de la prolifération cellulaire, la différenciation et l’apoptose. Parmi les 35 gènes identifiés par l’analyse du profil d’expression de chondrosarcomes myxoïdes extrasquelettiques, on note la présence de 2 gènes, CHI3L1 et CHST1, impliqués dans la chondrogenèse et de 4 gènes, SCG2 (chromogranin C), NEF3 (neurofilament 3), GFAP (glial fibrillary acidic protein) et GAD2 (glutamate decarboxylase 2), codant pour des marqueur du développement neuroendocrinien. Ces dernières observations concordent avec l’hypothèse d’une différenciation neuroendocrinienne partielle des chondrosarcomes myxoïdes extrasquelettiques, jumelée à la différentiation chondroïde. Cette hypothèse s’appuyait sur des résultats d’analyses immunohistochimiques et des observations structurales des tumeurs.

Malgré les multiples informations acquises sur les chondrosarcomes myxoïdes extrasquelettiques par l’ensemble des analyses réalisées, aucune corrélation ne peut encore être établie entre l’aspect histologique des tumeurs, les différentes trisomies, les types de fusions ou les pronostiques.

Plusieurs cofacteurs spécifiques aux récepteurs nucléaires ont été identifiés. L’interaction de protéines coactivatrices avec les membres de la sous-famille NGFI-B/NURR1/NOR-1 a également été mise en évidence (Wansa, Harris et al. 2003). Des recherches effectuées afin de découvrir des cofacteurs spécifiques du récepteur NOR-1 ont été réalisées. Comme le gène NOR-1 est de façon ponctuelle fortement exprimé dans le cerveau antérieur murin au jour 17 du développement embryonnaire, une banque d’ADNc d’encéphale de rat au jour E17 a été utilisée pour effectuer des expériences de double-hybride chez la levure (Ohkura, Ohkubo et al. 2001). Les travaux ont permis de montrer l’existence d’interaction entre le récepteur nucléaire NOR-1 et la protéine homéotiques SIX3.

Les expériences de double hybride ont été répétées avec les trois membres de la sous-famillle NGFI-B/NURR1/NOR-1 qui montrent une forte homologie entre leur domaines de liaison à l’ADN et une homologie modérée entre leurs extrémités C-terminales. Ces essais ont confirmé la spécificité de l’interaction NOR-1/SIX 3 (Ohkura, Ohkubo et al. 2001). Une analyse par Northern blot du profil d’expression des gènes NOR-1 et SIX3 dans le cerveau antérieur à différent temps, de la vie embryonnaire à l’age adulte, montre un niveau maximal des deux transcrits au jour E18. Un survol par RT-PCR semi-quantitatif de l’expression de NGFI-B, NURR1, NOR-1 et SIX3 confirme la coexpression spécifique de NOR-1 et SIX3 au jour E18. Le domaine de liaison à l’ADN ainsi que l’extrémité carboxy-terminale de NOR-1 constitueraient les séquences minimales nécessaires à l’interaction des deux facteurs de transcription.

SIX3, initialement isolé chez la souris, appartient à la sous-classe de gènes homéotiques SIX/Sine Oculis qui regroupe également SIX1, SIX2, SIX4, SIX5, drosophila sine oculis (so) ainsi que « chicken optic 2 » (Oliver, Mailhos et al. 1995). Les protéines se caractérisent par une séquence conservé de 110 acides aminés, le domaine six. Ce dernier se situe dans l’extrémité N-terminale, contigu à l’homéodomaine. Drosophila sine oculis est connu pour son rôle essentiel dans le contrôle d’événements initiaux menant à la formation du système visuel chez la mouche. Elle est impliquée tant dans le développement des yeux que dans celui des lobes optiques. Bien qu’il présente un degré d’homologie en acide aminé inférieur à celui d’autres protéines de la sous-classe, SIX3 constituerait l’homologue fonctionnel de sine oculis chez les vertébrés (Cheyette, Green et al. 1994).

Une analyse du patron d’expression de SIX3 chez la souris par hybridation in situ a été réalisée (Oliver, Mailhos et al. 1995). Le transcrit est initialement décelé au jour 8.5 du développement embryonnaire dans la portion antérieure de la plaque neurale qui donnera naissance à des dérivés ectodermiques et neuraux. Le messager SIX3 est détecté dans des structures qui formeront l’ectoderme de la cavité nasale, les placodes olfactives ainsi que les poches de Rathke. SIX3 est également exprimé dans des tissus neuronaux en développement tel la région ventrale du prosencéphale, les cavités optiques, l’hypothalamus ainsi que les vésicules optiques. Au jour E 9.0 l’expression de SIX3 est progressivement détectée dans les pédoncules optiques, les vésicules optiques, la rétine neurale, le cristallin ainsi que le chiasma optique. En somme SIX3 serait impliqué dans la formation des yeux et de la ligne médiane de la tête chez plusieurs organismes dont le poulet, le xenopus laevis, le medeka fish et le zebrafish.

L’inactivation du gène SIX3 chez la souris produit des organismes montrant un encéphale tronqué dans sa portion antérieure (Lagutin, Zhu et al. 2001). Notons que l’expression de Six 3 démarque la bordure antérieure de la plaque neurale au cours du développement chez la souris. Par contre une surexpression de SIX3 dans l’embryon de zebrafish produit l’hypertrophie du cerveau antérieur ainsi qu’une désorganisation générale de l’encéphale (Kobayashi, Toyama et al. 1998). De plus, l’expression ectopique de SIX3 dans l’embryon de souris entraîne la formation inhabituelle de structures s’apparentant à des vésicules optiques dans la portion postérieure et médiane du cerveau. Parallèlement la présence ectopique de messager SIX3 chez le poisson Medeka induit la formation de cellules de la rétine et du cristallin dans les tissus (Lagutin, Zhu et al. 2001).

Des recherches ont finalement démontré que la présence de mutations dans l’homéodomaine de SIX3 était associé à l’holoprosencéphalie chez l’humain (Wallis, Roessler et al. 1999). Cette maladie consiste en une malformation congénitale commune et sévère du cerveau qui produit la séparation latérale de l’encéphale en deux moitiés. Des formes bénignes de l’holoprosencéphalie existent et se manifestent par des anomalies craniofaciales accompagnées ou non d’une malformation du cerveau.

Les proteins SIX3 et NOR-1 possèdent chacune des fonctions propres dans différents types cellulaires. Par contre, aucune voie de signalisation modulée par l’interaction des deux facteurs de transcription n’a, à ce jour, été identifiée. Des transfections dans des cellules MCF-7 d’adénocarcinomes humains montre que la présence de SIX3 exerce un effet suppressif de manière dose dépendante sur l’activité transactivatrice de NOR-1 au niveau de l’élément de réponse NBRE. (Ohkura, Ohkubo et al. 2001).

L’interaction potentielle de SIX3 et de l’oncogène EWS/NOR-1 dans le contexte des chondrosarcomes myxoïdes extrasquelettiques (CME) a fait l’objet d’études (Laflamme, Filion et al. 2003). L’expression de SIX3 a d’abord été mis en évidence dans des tumeurs possédant également le transcrit de fusion EWS/NOR-1 (type 1 et 2) ainsi que le messager NOR-1. L’interaction in vitro de SIX3 avec les protéines NOR-1 et EWS/NOR-1 a été démontré par protéine de fusion GST. L’élimination successive du domaine AF-2, du leucine zipper et de la région charnière de NOR-1 n’affecte pas sa capacité à interagir avec SIX3. Par contre, la délétion du domaine de liaison à l’ADN du récepteur altère significativement son interaction avec l’homéoprotéine. Les diverses isoformes de EWS/NOR-1 tronquées possèdent une affinité pour SIX3 qui interagit également avec la portion EWS de l’oncogène. Des délétions dans la protéine SIX3 montrent le rôle essentiel de l’homéodomaine pour sa liaison in vitro avec NOR-1 et EWS/NOR-1. L’interaction entre les protéines a été confirmé in vivo par des expérience de double hybride de mammifère effectué dans des lignées de chondrocytes humains immortalisés, TC-28 et C-20/A4.

Contrairement aux travaux de Ohkura et al. (2001) qui mettaient en évidence l’effet répressif de SIX3 sur l’activité transcriptionnelle du NOR-1 dans des cellules MCF-7, Laflamme et al. (2003) montrent la fonction coactivatrice de SIX3 sur le récepteur nucléaire dans les lignées de chondrocytes TC-28 et C-20/A4. La présence croissante de SIX3 accroît le potentiel de transactivation de NOR-1 de manière dose dépendante dans ce type de cellule. SIX3 exercerait à la fois une fonction de coactivateur et de corepresseur sur l’activité du récepteur NOR-1. Le recrutement de tierces cofacteurs, variant selon le contexte cellulaire pourrait expliquer les propriétés différentes de l’homéoprotéine. De plus, dans les lignées de chondrocytes TC-28 et C-20/A4 alors que SIX3 accroît le potentiel de transactivation de NOR-1, un effet opposé sur l’activité de la protéine de fusion EWS/NOR-1 est produit par la protéine homéotique. Ce résultat suggère une influence importante de l’interaction de SIX3 avec la portion EWS de l’oncoprotéine. L’effet corépressif de SIX3 pourrait être causé par une occupation de sites de liaison de cofacteurs participant au potentiel de transactivation élevé de EWS. Toutefois, l’ensemble de ces résultats, obtenu par des expériences de transfection, donc observé chez des protéines surexprimées, demeurent un indicatif des fonctions qui pourraient avoir lieu in vivo. L’interaction de NOR-1 et SIX3 n’est pas le premier exemple d’une association entre un récepteur nucléaire et une homéoprotéine. Il a été démontré que la protéine à homéodomaine FTZ (fushi tarazu) chez la drosophile liait le récepteur nucléaire orphelin αFTZ-F1 (Guichet, Copeland et al. 1997; Yu, Li et al. 1997).

Une découverte majeure dans l’étude de la neurobiologie a été réalisée en inactivant le gène NURR1 chez la souris (Zetterstrom, Solomin et al. 1997). Cela mit en évidence la fonction essentielle de ce récepteur nucléaire orphelin dans le développement des neurones dopaminergiques du mésencéphal. Ces résultats furent par la suite confirmés par d’autres groupes de recherches qui créèrent également des souris déficientes pour la protéine NURR1 (Castillo, Baffi et al. 1998; Saucedo-Cardenas, Quintana-Hau et al. 1998) . La dopamine, un neurotransmetteur de type catécholamine, exerce un rôle central dans le contrôle des mouvements volontaires, les fonctions cognitives et le développement de comportements associés aux émotions. Les neurones dopaminergiques localisés dans la substance noire projettent leurs axones dans le striatum et participent à la régulation des fonctions motrices. Leur dégénérescence est associée à la maladie de Parkinson. Les neurones dopaminergiques de l’aire tegmentale ventrale envoient leurs projections dans le système limbique et le cortex cérébral. Ils contrôlent les comportements et la motivation liés aux émotions (Self and Nestler 1995). La schizophrénie, la dépression et les problèmes de dépendance se rattacheraient à une perturbation de ce système (Ritz, Lamb et al. 1987; Koob 1992; Seeman, Guan et al. 1993). L’expression de NURR1 dans le mésencéphale ventral est détecté au jour 10.5 du développement embryonnaire, chez la souris. La présence du récepteur nucléaire est préalable à l’apparition de marqueurs dopaminergiques au jour E11.5 tel que TH (tyrosine hydroxylase) et AADC (L-aromatic amino acid decarboxylase), des enzymes impliqués dans la synthèse du neurotransmetteur. La cascade de signalisation initiant la différenciation des neurones du mésencéphale ventral en neurones dopaminergiques est induite par l’expression, au jour E10, de SHH (sonic hedgehog) dans la portion ventrale (floor plate) du tube neural. Une collaboration subséquente de FGF-8 (fibroblast growth factor-8) serait également requise. Nurr1 joue un rôle essentiel au coeur de cette cascade de signalisation. Il se révèle indispensable à la survie et la différentiation terminale des cellules précurseurs des neurones dopaminergiques du mésencéphale ventral tel que démontré par l’analyse de marqueurs précoces (AHD2 [aldehyde dehydrogenase 2], En [Engrailed], Ptx3 [ pituitary homeobox 3]) et tardifs (TH) (Wallen, Zetterstrom et al. 1999). NURR1 serait plus spécifiquement impliqué aux étapes de maturation, de migration et d’innervation du striatum. L’absence de NURR1 induit une dégénérescence des précurseurs de neurones dopaminergiques et la mort des souris NURR1 -/- peu de temps après la naissance. Chez la souris adulte normale l’expression de NURR1 demeure continue dans les neurones dopaminergiques du mésencéphale suggérant qu’outre la différentiation des neurones durant le développement embryonnaire, le récepteur nucléaire serait également nécessaire au maintient de l’activité cellulaire au cours de la vie post-natale.

Notons que le développement des neurones dopaminergiques situés dans des régions du cerveau où le récepteur nucléaire NURR1 n’est pas exprimé, dont le bulbe olfactif, le noyau paraventriculaire de l’hypothalamus et le noyau arqué, ne se trouve pas affecté chez la souris Nurr1 -/-. De plus, la TH est détectée, chez la souris déficiente pour le récepteur nucléaire, parmi d’autres groupes de neurones dopaminergiques exprimant normalement Nurr1, notamment dans le noyau périventriculaire, la zona incerta dorsale et la portion postérieure de l’hypothalamus. (Castillo, Baffi et al. 1998).

Une perturbation du développement neural serait à l’origine de la schizophrénie. Cette désorganisation surviendrait à la mi-gestation, une période au cours de laquelle le cerveau se développe de façon intensive et durant laquelle l’apport d’acides rétinoïques est fortement requise. Certains auteurs (Goodman 1998) suggèrent l’importance des voies de signalisation des rétinoïdes, impliquant RXR et RAR, dans l’apparition de la schizophrénie. Trois arguments majeurs appuient cette hypothèse. D’abord les malformations congénitales associées à une perturbation des sentiers de signalisation des acides rétinoïques s’apparentent aux anomalies qui stigmatisent les malades atteints de schizophrénie, dont un corps calleux sous-développé, des ventricules hypertrophiés, une microcéphalie. Ensuite les régions chromosomiques liées à la schizophrénie contiennent des gènes qui peuvent être rattachés de près ou de loin aux sentiers métaboliques ou aux voies de signalisation des acides rétinoïques. Finalement, plusieurs gènes candidats, associés à la maladie s’avèrent également régulés par les récepteurs des acides rétinoïques. La dopamine et le récepteur D2 de la dopamine sont principalement concernés (Mena, Casarejos et al. 1995; Samad, Krezel et al. 1997). Spécifions que RXR est le partenaire d’hétérodimérisation de plusieurs récepteurs nucléaires, notamment de NURR1 et NGFI-B, également exprimés dans le cerveau (Zetterstrom, Solomin et al. 1996).

Plusieurs chercheurs ont axé leur travaux sur l’identification de locus liés à la schizophrénie. Parmi les gènes candidats mis en évidence à travers ces recherches on retrouve les récepteurs des acides rétinoïques, dont RXR, ainsi que NURR1. Pour le moment différents polymorphismes tendent à associer le gène NURR1 à l’apparition de la schizophrénie, mais aucune étude ne confirme de liens fontionnels pour le moment (Buervenich, Carmine et al. 2000; Chen, Tsai et al. 2001; Ishiguro, Okubo et al. 2002).

L’utilisation d’antipsychotiques constitue un traitement privilégié pour réduire les symptômes de la schizophrénie. Par ailleurs, leurs mécanismes d’action demeurent encore imprécis. De plus, certains neuroleptiques provoquent des effets secondaires importants. Les antipsychotiques typiques, dont l’halopéridol, réduisent efficacement les symptômes de la maladie, notamment les hallucinations. Par contre, ces drogues ont une forte propension à entraîner l’apparition d’effets indésirables associés au système extrapyramidal, tel que des spasmes musculaires, le tremblement des doigts et des mains, de la difficulté à avaler et parler, une perte d’expression faciale, de la faiblesse et de la raideur dans les membres, des pertes d’équilibre (Casey 1991; Kane 2001). De nouveaux neuroleptiques définis comme atypique ont vu le jour, telle la clozapine. Bien qu’ils préservent les malades d’effets secondaires liés au système extrapyramidal, ces médicaments « nouvelle génération » ne sont pas dénués d’effets pernicieux, comme la prise excessive de poids (Allison and Casey 2001; Serretti, De Ronchi et al. 2004). Les antipsychotiques exercent leur effets en liant et bloquant le récepteur D2 de la dopamine. L’affinité et la spécificité différentes de ces drogues pour le récepteur D2 expliquent la variété des réponses physiologiques. Les antipsychotiques atypiques montrent une affinité plus faible pour le récepteur D2 ainsi qu’une affinité plus élevée pour le récepteur 5-HT2A (5-hydroxytryptamine) de la sérotonine, comparativement aux antipsychotiques typiques (Meltzer 1999; Maheux, Ethier et al. 2005). La contribution des autre sous-types de récepteurs de la dopamine et de la sérotonine (D3, D4 et 5-HT1A ) à la réponse des antispychotiques reste à être établie. Des équipes de recherches se sont également penchées sur l’expression de facteurs de transcription induits par les antipsychotiques. Les récepteurs nucléaires de la sous-famille NGFI-B/NURR1/NOR-1 et plus spécifiquement NGFI-B et NOR-1 ont fait l’objet de ces études.

Des traitements aigus et chroniques avec un antipsychotique typique, l’halopéridol, et atypique, le clozapine, ont été administrés à des rats dont le cerveau a ensuite été analysé par hybridation in situ (Beaudry, Langlois et al. 2000; Werme, Ringholm et al. 2000; Langlois, Beaudry et al. 2001). Pour NGFI-B et NOR1 on observe une réponse comparable suite à un traitement aigu. Une augmentation de l’expression est produite dans la coquille du noyau accumbens par l’administration des deux catégories de neuroleptiques. une forte expression de l’ARNm NGFI-B est également observée dans le cortex cingulaire et préfrontal (Beaudry, Langlois et al. 2000). Une augmentation importante du transcrit NGFI-B est détectée dans le striatum dorsolatéral en réponse à l’halopéridol. Un traitement chronique à la clozapine réduirait l’expression basale de NGFI-B, alors que l’administration répétée d’halopéridol induirait une augmentation du messager dans la région dorsolatérale du striatum. Une diminution de l’ARNm NGFI-B est décelée dans le cortex somatosensoriel primaire en réponse aux deux neuroleptiques (Langlois, Beaudry et al. 2001). Il a été démontré qu’une administration d’halopéridol produisait une colocalisation des ARNm de NGFI-B, de l’enképhaline et de la neurotensine dans le striatum dorsolatéral. Il s’agirait en fait d’une même population de neurones exprimant le récepteur D2 de la dopamine et probablement responsable des effets secondaires (Beaudry, Langlois et al. 2000). En somme, une analyse exaustive du patron d’expression des récepteurs de la sous-famille Nur induit par une variété d’antipsychotiques typiques et atypiques montre que NGFI-B et NOR-1 sont modulés de façon très similaire chez la souris (Maheux, Ethier et al. 2005).

Bien que RXRγ1 soit peu modulé par un traitement chronique ou aigu à l’halopéridol et à la clozapine, on note une expression concomitante du récepteur des acides rétinoiques-9-cis avec celle de NGFI-B suggérant la possibilité d’un mode d’action sous forme d’hétérodimère. Le patron d’expression normal de RXRγ1 se caractérise par un gradient de la portion médiale à latérale du striatum, ainsi qu’un pic dans la région ventromédiale de la coquille du noyau accumbens (Langlois, Beaudry et al. 2001; Ethier, Beaudry et al. 2004).

Les effets de traitements à l’halopéridol ont été analysés chez la souris déficiente pour le récepteur nucléaire NGFI-B par hybridation in situ (Ethier, Beaudry et al. 2004). Étonnamment, on constate, chez la souris NGFI-B -/-, une forte diminution de l’état cataleptique provoqué par une injection d’halopéridol. L’expression de neurotensine et d’enképhaline, normalement induite par le neuroleptique dans le stiatum dorsolatéral, se trouve significativement réduite chez la souris déficiente pour le récepteur nucléaire. Des antagonistes des récepteurs D2/D3 et D1, provoquant également la catalepsie ont été administrés aux souris. Les résultats indiquent que l’influence du récepteur NGFI-B est exercée principalement sur l’activité des récepteurs D2/D3. Chez la souris déficiente pour le récepteur nucléaire on observe d’ailleurs un niveau d’expression plus élevé du récepteur D2 de la dopamine dans le striatum dorsolatéral. Spécifions qu’un élément de réponse RARE (retinoic acid response element) est présent dans la région promotrice du gène codant pour le récepteur D2 de la dopamine (Samad, Krezel et al. 1997).

Bien que l’absence de NGFI-B chez la souris réduise l’effet cataleptique causé par une administration d’halopéridol, une augmentation spontanée des signes de dyskinésie tardive, qui se traduit par incoordination orofaciale, est observée chez les souris déficientes pour NGFI-B. Les manifestations de dyskinésie tardive sont fortement accrues en réponse à un traitement chronique à l’halopéridol et ce d’avantage chez la souris NGFI-B -/- (Ethier, Kagechika et al. 2004). L’administration de DHA (docosahexaenoic acid), un agoniste de RXR, ne produit pas d’effet, tant chez la souris NGFI-B +/+ que -/-. Toutefois, une administration de DHA, au cours d’un traitement chronique à l’halopéridol entraîne une réduction significative des signes de dyskinésie tardive chez la souris sauvage mais ne produit pas d’effet chez la souris NGFI-B -/-. Un traitement au HX531, un antagoniste de RXR produit une augmentation des manifestations d’incoordination orofaciale chez la souris sauvage mais aucun effet significatif n’est observé chez la souris knock-out pour NGFI-B. Une administration de HX531 lors d’un traitement chronique à l’halopéridol accroît significativement les signes de dyskinésie tardive chez la souris NGFI-B +/+ mais ne produit pas d’effet additionnel chez la souris déficiente pour le récepteur nucléaire. Ces résultats indiquent que NGFI-B et RXR, seraient impliqués dans l’apparition de la dyskinésie en réponse à un traitement à l’halopéridol.

L’expression du récepteur NOR-1 a également été analysée au cours de cette étude menée par Éthier et al. (2004). Ainsi tant chez la souris normale que chez la souris NGFI-B -/-, une forte augmentation de l’expression du récepteur nucléaire NOR-1 est induite par une administration d’halopéridol dans le striatum dorsomédial ainsi que dans la coquille et le corps du noyau accumbens. De plus, en réponse au neuroleptique, la présence du messager NOR1 est significativement supérieure dans ces régions du cerveau chez la souris NGFI-B -/-. Il importe de rappeler que le récepteur nucléaire NOR-1 ne possède pas la capacité de s’hétérodimériser avec RXR comme NGFI-B, suggérant un rôle distinct qu’il serait intéressant de définir.

© Annie Maltais, 2006