Rôle de la Nucléophosmine (NPM1) dans la physiopathologie prostatique

Nucleophosmin (NPM1/B23) is a small molecular chaperone involved in a large array of cellular processes, including the regulation of gene expression and the control of the cell cycle. Several studies have reported the overexpression of NPM1 in solid tumors from various histological origin, including prostate cancer, and its proliferative impact on several human cancer cell line is being well described. The first part of our work aimed at assessing the NPM1 oncogenic properties in the prostate gland in vivo. To do so, we generated a new transgenic mouse model that overexpresses NPM1 specifically in the prostatic epithelium. These mice harbor prostatic hyperplasia associated with an increase of the ki67 proliferative index. Our molecular investigations revealed that NPM1 could be an inhibitor of the quiescent state of epithelial cells through a dysregulation of key cell-cycle controlers such as Cyclin E or p27kip1. Although these mice do not develop neoplastic lesions, our data suggest that NPM1 overexpression accelerate prostate cancer progression when associated with other oncogenic alterations. The second part of the work aimed at understanding the mechanisms underlying NPM1 overexpression in prostate tumors. The serine/threonine Kinase mTOR was recently shown to bind to the proximal promoter of NPM1 in the mouse liver. In order to characterize a fonctionnal link between NPM1 and mTOR, we took advantage of murine embryonic fibroblast (MEF) deleted for PTEN, since these cells display a constitutive mTOR activity. In such cells, NPM1 protein and mRNA levels are increased compared to wild type MEF. We also demonstrated that mTOR controls NPM1 expression i) through its binding to NPM1 promoter, thus stimulating NPM1 gene expression and ii) by stabilizing NPM1 mRNA. We have confirmed the functional link between NPM1 and mTOR in vivo in a mouse model deleted for PTEN specifically in the prostatic epithelium. Finally, we have shown that NPM1 expression is necessary for the proliferation of PTEN knock-out MEF. These data set NPM1 as a new downstream effector of the PI3K/AKT/mTOR pathway, and suggest that it could be a new potential therapeutic target in PTEN negative human prostate cancer.La Nucléophosmine (NPM1/B23) est une petite chaperonne moléculaire impliquée dans de nombreux processus cellulaires, tels que la régulation de l’expression génique ou le contrôle du cycle cellulaire. De nombreuses études rapportent une surexpression de NPM1 dans divers types de tumeurs solides incluant les cancers de la prostate, et son rôle proH prolifératif dans des lignées cellulaires tumorales d’origines variées est bien établi. La première partie de notre travail s’est attaché à évaluer le potentiel oncogénique de NPM1 dans l’épithélium prostatique in vivo. Pour cela, nous avons généré un modèle de souris transgéniques qui surexpriment NPM1 spécifiquement dans l’épithélium de la prostate. Ces animaux présentent une hyperplasie prostatique associée à une augmentation de l’index prolifératif de l’épithélium. Nos expériences révèlent que NPM1 pourrait lever la quiescence des cellules épithéliales différenciées en dérégulant l’expression de gènes clés de la régulation du cycle cellulaire, comme la Cycline E ou p27kip1. Bien que ces souris ne développent pas de lésions néoplasiques, ces données suggèrent que NPM1 participe à la carcinogenèse prostatique en association avec d’autres lésions oncogéniques. La seconde partie du travail visait à comprendre la nature des mécanismes qui supportent la surexpression de NPM1 dans les tumeurs prostatiques. Des données récentes de la littérature indiquent un enrichissement de la protéine kinase mTOR au niveau du promoteur proximal de NPM1 dans des foies de souris. Pour déterminer s’il existe un lien fonctionnel entre mTOR et NPM1, nous avons tiré parti d’un modèle de fibroblastes embryonnaires de souris invalidés pour le suppresseur de tumeur PTEN dont l’inactivation mène à une hyperactivité de mTOR. Dans ce contexte, les taux d’ARNm et de protéines NPM1 sont augmentés par rapport aux cellules sauvages. Nos résultats montrent également que mTOR contrôle l’expression de NPM1 i) en se fixant sur son promoteur et en stimulant l’expression du gène et ii) en stabilisant l’ARNm de NPM1. Nous avons confirmé le lien entre NPM1 et mTOR in vivo grâce à notre modèle de souris invalidées pour PTEN dans l’épithélium prostatique. Enfin, nous avons montré que l’expression de NPM1 est nécessaire pour transduire les effets prolifératifs de la voie PI3K/AKT/mTOR. Ces données placent donc NPM1 comme nouvel effecteur en aval de cette voie de signalisation, faisant de cette protéine une potentielle cible thérapeutique dans les tumeurs présentant une perte de PTEN