RNF2 favorise la progression du chondrosarcome en régulant l’ubiquitination de CBX7

Contexte académique

Le chondrosarcome (Chondrosarcoma, CHS) est une tumeur maligne composée de matrice cartilagineuse hyaline et de chondrocytes. Il s’agit de la deuxième tumeur osseuse primaire la plus fréquente après l’ostéosarcome, représentant 20 à 27 % de toutes les tumeurs osseuses malignes primaires. Bien que le taux de survie à 5 ans des chondrosarcomes de bas grade soit relativement élevé (83 %), celui des chondrosarcomes de haut grade et dédifférenciés n’est que de 53 % et de 7 à 24 %, respectivement. En raison de la forte résistance du chondrosarcome à la chimiothérapie et à la radiothérapie conventionnelles, en particulier aux stades avancés, les options thérapeutiques actuelles sont très limitées. Par conséquent, l’exploration des mécanismes moléculaires du chondrosarcome et le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques sont devenus un axe de recherche majeur.

L’ubiquitination, en tant que modification post-traductionnelle clé, joue un rôle important dans la physiologie normale et les maladies. Elle régule la dégradation ou la signalisation non dégradative des protéines en attachant de manière covalente l’ubiquitine aux protéines cibles. Dans le cancer, l’ubiquitination influence la tumorigenèse et la progression en régulant les voies de suppression et de promotion tumorales. RNF2 (Ring Finger Protein 2) est une ligase E3 d’ubiquitine impliquée dans la mono-ubiquitination de l’histone H2A. Elle est surexprimée dans de nombreuses tumeurs et est étroitement liée aux caractéristiques cliniques des cancers. Cependant, le rôle de RNF2 dans le chondrosarcome n’a pas encore été suffisamment étudié.

Par ailleurs, CBX7 (Chromobox 7) est un composant essentiel du complexe répresseur Polycomb 1 (PRC1), participant à la remodelage de la chromatine et au silence génique. Bien que CBX7 ait été démontré comme un suppresseur de tumeur dans les cancers de la vessie et du sein, son rôle dans le chondrosarcome n’a pas encore été rapporté. Sur la base de ces éléments, cette étude vise à explorer le rôle et les mécanismes de régulation de l’axe RNF2/CBX7 dans le chondrosarcome, offrant ainsi de nouvelles perspectives pour le traitement ciblé de cette tumeur.

Source de l’article

Cet article a été co-écrit par Yue Wu, Zheng Huang, Ping Luo et al., issus respectivement du département d’orthopédie de l’hôpital Chaoyang de Pékin, du département d’orthopédie de l’hôpital Union de Shenzhen de l’Université des sciences et technologies de Huazhong, et du département de chirurgie vertébrale du quatrième hôpital de Changsha. L’article a été publié en 2024 dans la revue Cancer & Metabolism, avec le DOI 10.1186/s40170-024-00359-x.

Méthodologie et résultats

1. Surexpression de RNF2 dans le chondrosarcome

L’étude a d’abord mesuré les niveaux d’expression de RNF2 dans les tissus et cellules de chondrosarcome par RT-qPCR, Western blot et immunohistochimie (IHC). Les résultats ont montré que RNF2 était significativement surexprimé dans les tissus et cellules de chondrosarcome, en particulier dans la lignée cellulaire JJ012. Cette découverte suggère que RNF2 pourrait jouer un rôle important dans la tumorigenèse et la progression du chondrosarcome.

2. L’inhibition de RNF2 supprime la prolifération, la migration et l’angiogenèse des cellules de chondrosarcome

Pour valider la fonction de RNF2, l’équipe de recherche a inhibé l’expression de RNF2 dans les cellules JJ012 par transfection cellulaire. Les résultats ont montré que l’inhibition de RNF2 supprimait significativement la prolifération, la migration et l’angiogenèse des cellules JJ012, tout en favorisant l’apoptose. Plus précisément, les tests CCK-8 et EdU ont révélé que l’inhibition de RNF2 réduisait la capacité de prolifération cellulaire ; la cytométrie en flux a montré que l’inhibition de RNF2 augmentait le taux d’apoptose ; les tests de cicatrisation et d’angiogenèse ont confirmé que l’inhibition de RNF2 supprimait la migration et l’angiogenèse des cellules.

3. La surexpression de RNF2 favorise les comportements malins des cellules de chondrosarcome

Pour approfondir le rôle de RNF2, l’équipe a surexprimé RNF2 dans les cellules SW1353, où son expression est faible. Les résultats ont montré que la surexpression de RNF2 favorisait significativement la prolifération, la migration et l’angiogenèse des cellules SW1353, tout en inhibant l’apoptose. Ces résultats confirment le rôle oncogénique de RNF2 dans le chondrosarcome.

4. RNF2 dégrade CBX7 via l’ubiquitination

Grâce à l’outil en ligne Ubibrowser, CBX7 a été prédit comme substrat d’ubiquitination en aval de RNF2. Les résultats du Western blot ont montré que l’expression de CBX7 était significativement plus faible dans les tissus de chondrosarcome que dans les tissus cartilagineux normaux, et que l’expression de RNF2 était négativement corrélée à celle de CBX7. D’autres expériences ont montré que l’inhibition de RNF2 augmentait les niveaux de protéine CBX7, tandis que la surexpression de RNF2 les réduisait. De plus, RNF2 n’avait aucun effet sur l’expression de l’ARNm de CBX7, indiquant que RNF2 régule la dégradation de CBX7 via l’ubiquitination.

5. RNF2 favorise l’ubiquitination de CBX7

Pour vérifier si RNF2 dégrade CBX7 via l’ubiquitination, l’équipe a réalisé des expériences de traçage CHX (cycloheximide) et d’ubiquitination in vivo. Les résultats ont montré que l’inhibition de RNF2 prolongeait significativement la demi-vie de CBX7, tandis que la surexpression de RNF2 accélérait sa dégradation. En outre, RNF2 favorisait la polyubiquitination de CBX7 via des chaînes d’ubiquitine liées à Lys48, accélérant ainsi sa dégradation.

6. RNF2 favorise la progression du chondrosarcome en inhibant CBX7

Pour valider le rôle de l’axe RNF2/CBX7 dans le chondrosarcome, l’équipe a mené des expériences de sauvetage. Les résultats ont montré que l’inhibition de CBX7 inversait partiellement les effets suppressifs de l’inhibition de RNF2 sur la prolifération, la migration et l’angiogenèse des cellules de chondrosarcome, tandis que la surexpression de CBX7 inversait partiellement les effets oncogéniques de la surexpression de RNF2. Ces résultats indiquent que RNF2 favorise la progression du chondrosarcome en réduisant l’expression de CBX7.

7. Validation in vivo du rôle oncogénique de RNF2

Enfin, l’équipe a validé le rôle de RNF2 in vivo à l’aide d’un modèle de xénogreffe chez la souris nude. Les résultats ont montré que l’inhibition de RNF2 supprimait significativement la croissance tumorale et les métastases pulmonaires, tout en réduisant le nombre de cellules Ki-67 positives. Ces résultats confirment le rôle oncogénique de RNF2 dans le chondrosarcome.

Conclusion et signification

Cette étude révèle pour la première fois le mécanisme moléculaire par lequel RNF2 favorise la progression du chondrosarcome via la dégradation ubiquitine-dépendante de CBX7. La surexpression de RNF2 accélère la dégradation de CBX7, favorisant ainsi la prolifération, la migration et l’angiogenèse des cellules de chondrosarcome, tout en inhibant l’apoptose. Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives pour le traitement ciblé du chondrosarcome, en particulier pour le développement de médicaments ciblant l’axe RNF2/CBX7.

Points forts de l’étude

1. Découverte innovante : Première démonstration que RNF2 favorise la progression du chondrosarcome via la dégradation ubiquitine-dépendante de CBX7.
2. Validation expérimentale multiniveau : Des expériences cellulaires aux modèles animaux, une validation complète du rôle de l’axe RNF2/CBX7 dans le chondrosarcome.
3. Cible thérapeutique potentielle : L’axe RNF2/CBX7 offre une nouvelle direction pour le traitement ciblé du chondrosarcome.

Autres informations pertinentes

L’étude mentionne également que des recherches futures pourraient explorer les régulateurs en amont de RNF2 et d’autres substrats d’ubiquitination, ainsi que ses autres modifications épigénétiques dans le chondrosarcome. De plus, la technologie de dégradation ciblée des protéines basée sur le système ubiquitine-protéasome (PROTAC) pourrait devenir un outil important pour le traitement futur du chondrosarcome.