Contexte académique et résumé de l’article

Contexte
La voie de signalisation Wnt/β-caténine est dérégulée dans de nombreux types de cancers, notamment dans les cancers colorectaux et les cancers de l’endomètre. L’activation anormale de cette voie est souvent associée à des mutations dans des gènes suppresseurs de tumeurs, tels que APC, AXIN1/2 et β-caténine elle-même. De plus, RNF43 et ZNRF3, en tant que régulateurs négatifs des récepteurs Wnt, limitent la signalisation β-caténine induite par Wnt en éliminant les récepteurs Wnt de la membrane cellulaire. Cependant, on ne sait toujours pas quelles mutations tumorales de ZNRF3 sont des mutations motrices et par quels mécanismes elles contribuent au développement du cancer. Cette étude vise donc à analyser systématiquement les mutations tumorales de ZNRF3, en particulier les mutations faux-sens et les mutations tronquantes, afin de révéler leur signification fonctionnelle dans le cancer.

Source de l’article
L’article a été co-écrit par Shanshan Li, Jiahui Niu, Ruyi Zhang et al., issus du département de gastroentérologie et d’hépatologie de l’Institut du cancer Erasmus MC à Rotterdam, aux Pays-Bas. L’article a été publié en 2024 dans la revue Oncogene, avec le DOI 10.1038/s41388-024-03253-4.

Processus de recherche et résultats

Processus de recherche

1. Analyse de la distribution des mutations de ZNRF3
   À l’aide de la base de données cBioPortal, les auteurs ont analysé la distribution des mutations de ZNRF3 dans plusieurs types de cancers. Les résultats montrent que les mutations tronquantes et faux-sens sont uniformément réparties dans la région codante de ZNRF3, mais que les mutations dans le premier exon (codant les 100 premiers acides aminés) sont rares. De plus, les mutations de ZNRF3 sont plus fréquentes dans les cancers de l’endomètre et de l’intestin, avec une prédominance de mutations faux-sens.

2. Validation fonctionnelle de l’isoforme longue de ZNRF3
   Les auteurs ont découvert que ZNRF3 existe sous deux isoformes : une longue (936aa) et une courte (836aa). Grâce à des essais de rapporteur β-caténine, ils ont validé que l’isoforme longue pouvait significativement inhiber la signalisation β-caténine induite par Wnt, contrairement à l’isoforme courte. Des expériences de qPCR ont en outre montré que l’isoforme longue était fortement exprimée dans plusieurs lignées cellulaires cancéreuses et possédait un peptide signal, lui permettant de se transférer efficacement à la membrane cellulaire.

3. Analyse fonctionnelle des mutations tronquantes de ZNRF3
   Les auteurs ont construit plusieurs vecteurs d’expression de mutations tronquantes de ZNRF3 et les ont testés dans des cellules HEK293T. Les résultats montrent que toutes les mutations tronquantes, lorsqu’elles sont surexprimées, peuvent partiellement inhiber la signalisation β-caténine. Cependant, au niveau d’expression endogène, toutes les mutations tronquantes présentent une perte partielle de fonction, les mutations tronquantes plus longues conservant davantage de fonctionnalité.

4. Analyse fonctionnelle des mutations faux-sens de ZNRF3
   Les auteurs ont systématiquement analysé 82 mutations faux-sens tumorales de ZNRF3 et ont découvert que 27 d’entre elles, situées dans les domaines RING et R-spondin, entraînaient une perte de fonction ou une perte partielle de fonction. Des expériences supplémentaires ont montré que les mutations faux-sens dans le domaine R-spondin réduisaient la stabilité des protéines et empêchaient leur localisation correcte à la membrane cellulaire. Fait intéressant, en abaissant la température de culture à 27°C, la fonction de certaines mutations a été partiellement restaurée.

5. Validation de l’effet “dominant négatif”
   À l’aide de la technologie d’édition génique CRISPR-Cas9, les auteurs ont validé l’effet “dominant négatif” des mutations faux-sens de ZNRF3 au niveau d’expression endogène. Les résultats montrent que ces mutations ne présentent pas d’effet dominant négatif significatif, leur perte de fonction étant similaire à celle observée lors d’une délétion hétérozygote de ZNRF3.

Résultats principaux

1. Perte de fonction des mutations tronquantes de ZNRF3
   Toutes les mutations tronquantes testées de ZNRF3 présentent une perte partielle de fonction au niveau d’expression endogène, les mutations tronquantes plus longues conservant davantage de fonctionnalité.

2. Impact des mutations faux-sens de ZNRF3
   Dans les domaines RING et R-spondin, ²⁷⁄₈₂ mutations faux-sens entraînent une perte de fonction ou une perte partielle de fonction. Les mutations dans le domaine R-spondin réduisent la stabilité des protéines et empêchent leur localisation correcte à la membrane cellulaire.

3. Effet de la température sur la fonction des mutations
   En abaissant la température de culture à 27°C, la fonction de certaines mutations faux-sens dans le domaine R-spondin a été partiellement restaurée, suggérant que ces mutations pourraient impliquer un défaut de repliement des protéines.

4. Négation de l’effet “dominant négatif”
   Au niveau d’expression endogène, les mutations faux-sens de ZNRF3 ne présentent pas d’effet dominant négatif significatif, leur perte de fonction étant similaire à celle observée lors d’une délétion hétérozygote de ZNRF3.

Conclusions et signification

Cette étude analyse systématiquement les mutations tumorales de ZNRF3 et révèle leur signification fonctionnelle dans le cancer. Les conclusions principales incluent :

1. Perte de fonction des mutations tronquantes de ZNRF3
   Toutes les mutations tronquantes testées présentent une perte partielle de fonction au niveau d’expression endogène, les mutations tronquantes plus longues conservant davantage de fonctionnalité.

2. Impact des mutations faux-sens de ZNRF3
   Dans les domaines RING et R-spondin, certaines mutations faux-sens entraînent une perte de fonction ou une perte partielle de fonction, et ces mutations pourraient impliquer un défaut de repliement des protéines.

3. Négation de l’effet “dominant négatif”
   Au niveau d’expression endogène, les mutations faux-sens de ZNRF3 ne présentent pas d’effet dominant négatif significatif, leur perte de fonction étant similaire à celle observée lors d’une délétion hétérozygote de ZNRF3.

Points forts de la recherche

1. Analyse systématique des mutations de ZNRF3
   Cette étude est la première à analyser systématiquement les mutations tumorales de ZNRF3, révélant leur signification fonctionnelle dans le cancer.

2. Effet de la température sur la fonction des mutations
   En abaissant la température de culture, la fonction de certaines mutations faux-sens dans le domaine R-spondin a été partiellement restaurée, suggérant un défaut de repliement des protéines.

3. Négation de l’effet “dominant négatif”
   Cette étude réfute l’effet dominant négatif des mutations faux-sens de ZNRF3 au niveau d’expression endogène, offrant de nouvelles perspectives pour le traitement du cancer.

Valeur de la recherche

Cette étude fournit des indices importants pour comprendre le rôle des mutations de ZNRF3 dans le cancer, en particulier leur rôle dans la régulation de la voie de signalisation Wnt/β-caténine. De plus, les résultats offrent une base théorique pour le développement de stratégies thérapeutiques ciblant les mutations de ZNRF3 dans le cancer.