Étude de la régulation de la glucuronidation des androgènes par UGT2B15 et UGT2B17 dans la prostate et dans des modèles animaux

Une dérégulation du métabolisme des androgènes peut induire de graves pathologies comme le CaP (CaP). Pour le traiter, on utilise la thérapie de déprivation en androgène (ADTh). Néanmoins, le CaP s’adaptant, les traitements deviennent inefficaces. Trouver de nouvelles cibles thérapeutiques est donc essentiel. Nous sommes intéressés par la glucuronidation via les enzymes UGT2B15 et UGT2B17, la voie majeure d’inactivation des androgènes. Ce projet de recherche avait deux objectifs. 1) déterminer comment l’expression des UGT2B15 et UGT2B17 est régulée in vivo et in vitro avec ou sans ADTh, 2) créer une souris transgénique confirmant in vivo le rôle d’UGT2B15 dans la biodisponibilité des androgènes. Nous avons donc étudié la glucuronidation des androgènes par les Ugt2bs de souris, avant d’y insérer le gène UGT2B15 avec son promoteur endogène. Nous montrons qu’UGT2B15, et non UGT2B17, est inhibée dans les CaP les plus avancés tandis que l’ADTh induit les 2 UGT2Bs. In vitro, cette induction contribue à l’efficacité de l’ADTh, mais in vivo seule l’augmentation d’UGT2B15 est durable alors que celle d’UGT2B17 est transitoire. Nous constatons que la glucuronidation murine des androgènes est due aux Ugt2bs hépatiques et rénales, moins importante chez les femelles et régulée par les androgènes. La souris est donc un bon modèle pour induire une UGT2B humaine dans la prostate murine. Notre souris transgénique montre une expression d’UGT2B15 exclusivement dans le foie mâle et contrôlée par les androgènes. UGT2B15 augmente la LH plasmatique tandis que dans les souris transgéniques castrées et traitées à la DHT, le poids global et celui des muscles sont altérés. En conclusion, UGT2B15 est une cible thérapeutique pour traiter le CaP. Avec UGT2B17, elle participerait déjà à l’efficacité de l’ADTh, bien que les 2 enzymes aient une régulation différentielle. Ainsi, l’induction transitoire d’UGT2B17 serait un biomarqueur pour la résistance à l’ADTh. L’importance d’UGT2B15 est démontrée avec nos souris transgéniques où une expression hépatique a un effet systémique sur le système endocrinien. Notre modèle constitue un modèle pour étudier in vivo les régulations d’UGT2B15 et son impact sur les androgènes et pourrait servir à tester des inducteurs de cet enzyme afin d'améliorer l’ADTh.Disregulation of androgen metabolism leads to serious diseases such as prostate cancer (PCa). Androgen déprivation (ADTh) is a common approach to treat PCa. Although most patients initialy respond to the treatment, up to 80% will develop resistant tumors (CRPC). New therapeutic approaches are therefore urgently needed. Our work focused is glucuronidation by the human UGT2B15 and UGT2B17 enzymes, a major inactivation pathway for androgens. Two parallel strategies were devepopped. First, we analyzed how UGT2B15 and UGT2B17 expression regulated in vitro and in vivo, in PCa from patient treated or not with ADTh. Second, we have engineered mouse strain expressing the UGT2B15 human gene. These animals were used to study the role of UGT2B15 in vivo, in particularly how this enzyme affects androgen biodisponibility. Before establishing the transgenic models, we investigated the Ugt2b enzyme implicated in androgen glucuronidation in mice. We observed that UGT2B15, and not UGT2B17, is down-regulated in advanced and metastatic PCa and CRPC, while using ADTh up-regulated the 2 proteins in vivo. In vitro, this increase contributed to the anti-proliferative effect of ADTh but in vivo, UGT2B15 is stably induced while UGT2B17 was only transiently up-regulated. In mice, androgen glucuronidation is mainly observed with hepatic and renal tissues, while Ugt2b peripheral expression is almost undetectable. Moreover this Ugt2b expression is lower in female and controlled by androgen. In our transgenic mouse, human UGT2B15 is also expressed in male liver only, and likewise controlled by androgen. Its expression significantly increases LH plasma concentration, while castrated transgenic mice treated with DHT display altered body and muscle weight. In conclusion we demonstrated that UGT2B15 is a pharmacological target for PCa treatment. With UGT2B17, UGT2B15 contributes to improve ADTh but the 2 enzymes have a differential expression. So, UGT2B17 is a potential biomarker for the emergence of ADTh resistance. The important UGT2B15 function is demonstrated using our transgenic mice: a liver limited expression is enough to alter the endocrine regulation with a hepatic limited expression. Also, our mouse constitutes a model to study in vivo the UGT2B15 regulation and function, in example to identify a UGT2B15 inductor to improve ADTh