FR2843526A1 - Utilisation d'animaux heterozygotes cdx2+/-pour tester des factures cancerogenes ou anti-cancereux - Google Patents
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Abstract
L'invention est relative à l'utilisation d'un mammifère non-humain dans lequel l'un des deux allèles du gène Cdx2 est inactivé (hétérozygote Cdx2+/-), pour tester des agents potentiellement cancérogènes ou anti-cancéreux.
Description
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L'invention est relative à la prévention et au traitement des cancers colorectaux, et notamment à--de nouveaux moyens de détection de substances possédant des propriétés cancérigènes, ou au contraire, de substances anti-cancéreuses.
De par leur fréquence et leur gravité, les cancers du système digestif représentent un problème majeur en santé publique, notamment dans les pays occidentaux (cf. Le Livre Blanc de Gastroentérologie, Editions Masson, 2001). En France, le nombre annuel de nouveaux cas est estimé à 55. 000, soit 25% de l'ensemble des cancers, et le nombre de décès à 40000, soit 30% des décès par cancer et 8% de l'ensemble des décès. Les cancers colorectaux occupent une place prépondérante parmi les cancers du système digestif. En France, environ 200. 000 personnes sont atteintes ou ont été atteintes d'un cancer colorectal, dont 50. 000 au cours des cinq dernières années. De plus, l'incidence de ces cancers augmente puisqu'ils sont passés de 24. 900 en 1975 à 33. 400 en 1995.
L'épithélium intestinal est un système en renouvellement cellulaire permanent, à partir de cellules souches localisées dans les cryptes. L'altération du processus de prolifération et de différenciation de l'épithélium peut conduire à l'apparition de cancers colorectaux. L'apparition des tumeurs colorectales obéit à des séquences histo-pathologiques caractéristiques aboutissant au carcinome.
L'initiation et la progression des cancers colorectaux résultent de l'apparition et de l'accumulation de mutations de gènes suppresseurs de tumeurs, et/ou d'oncogènes tels que APC, K-ras, TP53, Bcl2, et/ou de mutations au niveau des gènes de réparation de l'ADN comme Msh2 et Mlhl (CHUNG, Gastroenterology, 119,854-865, 2000).
Les gènes mentionnés ci-dessus sont impliqués non seulement dans les cancers colorectaux, mais
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également dans des cancers affectant de nombreux autres tissus ou organes comme le système hématopoïétique, ~-le foie, la vessie, le sein etc. Jusqu'à présent, aucun gène exprimé spécifiquement dans l'épithélium intestinal n'a été identifié pour son implication dans les cancers colorectaux.
Plusieurs modèles ont été établis chez la souris afin de reproduire les altérations génétiques décrites dans les cancers colorectaux chez l'homme, et d'étudier les mécanismes moléculaires impliqués dans l'initiation et/ou la progression des tumeurs colorectales. A titre d'exemples, on citera : - les souris présentant des mutations au niveau du gène APC. La perte de fonction du gène suppresseur de tumeurs APC est considérée comme l'évènement principal et initiateur dans la grande majorité des cancers colorectaux sporadiques chez l'homme et dans la polypose adénomateuse familiale. Les souris déficientes pour le gène APC développent des adénomes intestinaux. Cependant, ces adénomes apparaissent presque exclusivement dans l'intestin grêle, alors que les tumeurs humaines sont essentiellement colo-rectales (SHOEMACKER et al., BBA-Reviews on Cancer, 1332, F25F48, , 1997) .
- les souris transgéniques exprimant une forme oncogénique de K-ras. Chez l'homme, la mutation conduisant à l'activation constitutive du proto-oncogène K-ras est un événement fréquent et précoce au cours du processus tumoral. Les souris transgéniques exprimant une forme oncogénique de K-ras présentent des adénocarcinomes au niveau de l'intestin grêle (JANSSEN et al.
Gastroenterology, 123:492-504, 2002.
- les souris invalidées pour le gène suppresseur de tumeur TP53. Bien que la perte de fonction de p53 soit un événement majeur de la progression des cancers colorectaux chez l'homme, ces souris ne
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développent pas spontanément de carcinomes mais des lymphomes (HARVEY et al., Nat. Genet, 9,305-311, 1995)--; - les souris invalidées pour le gène Smad3, un gène impliqué dans la voie de signalisation du TGFss, développent spontanément des adénocarcinomes coliques invasifs (ZHU et al., Cell, 94,703-714, 1998).
Cependant, il n'existe pas de preuve actuellement que ce gène soit impliqué dans la cancérogenèse colorectale chez l'homme ; - les souris invalidées pour le gène msh2, qui est un élément important du système de réparation de l'ADN, fréquemment muté dans les cancers du côlon présentant le phénotype d'instabilité micro-satellitaire.
Ces souris ne développent que peu du tumeurs intestinales, mais des lymphomes (DE WIND et al., Cancer Res, 58,248-255, 1998) ; - les souris invalidées pour le gène de mucine muc2, qui développent spontanément et à une faible fréquence des tumeurs intestinales. Certaines tumeurs sont localisées dans le côlon, mais la majorité d'entre elles se développe dans l'intestin grêle (VELCICH et al., Science, 295,1726-1729, 2002).
Il apparaît donc que ces modèles reproduisent imparfaitement le processus tumoral qui se déroule principalement dans le côlon distal chez l'homme, puisque les souris mutantes présentent principalement des tumeurs dans l'intestin grêle ou des lymphomes.
Le gène Cdx2 code pour un facteur de transcription à homéo-domaine, qui intervient dans le développement de nombreux organes chez l'embryon. Son expression est ensuite restreinte à l'endoderme chez le foetus et à l'épithélium intestinal chez l'adulte. Chez le f#tus, il exerce une fonction homéotique importante qui consiste à définir la région de l'endoderme qui génère l'intestin (intestin grêle et côlon). Ceci est démontré par l'hétéro-différenciation gastrique qui résulte de l'haplo-insuffisance de Cdx2 dans l'épithélium intestinal
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(BECK et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96,7318-7323, 1999 ; TAMAI et al., Cancer Res, 59,2965-2970, 1999).-et par l'hétéro-différenciation de l'épithélium gastrique en épithélium intestinal provoquée par l'expression ectopique de Cdx2 dans l'estomac (MUTOH et al., BBRC, 294,470-479, 2002 ; SILBERG et al., Gastroenterology, 122,689-696, 2002). Dans l'intestin adulte, le niveau d'expression de Cdx2 augmente du duodénum à la partie proximale du côlon, puis diminue dans le côlon distal. En outre, la protéine CDX2 présente un gradient croissant le long de l'axe de prolifération-différenciation cellulaire, depuis les cellules prolifératives situées dans le fond des cryptes vers les cellules différenciées de l'épithélium de surface (SILBERG et al., Gastroenterology, 2002, précité). En accord avec cette distribution, CDX2 exerce une fonction régulatrice de l'homéostasie intestinale en réduisant la prolifération et en stimulant la différenciation cellulaire (SUH et al., Mol Cell Biol, 16,619-625, 1996 ; LORENTZ et al., J Cell Biol, 139,1553-1565, 1997 ; MALLO et al., J Biol Chem, 273,14030-14036, 1998).
Chez la souris, la déficience complète (homozygote) en Cdx2 entraîne une létalité embryonnaire précoce. En revanche, les souris hétérozygotes Cdx2 +/sont viables et fertiles (CHAWENGSAKSOPHAK et al., Nature, 385,84-87, 1998). Elles présentent des anomalies du développement, qui, au niveau du tube digestif, se manifestent principalement par l'apparition, dès la naissance, de structures initialement décrites comme de nature adénomateuse (CHAWENGSAKSOPHAK et al., 1998, précité ; Demande PCT WO 98/09510), puis réévaluées et identifiées par la suite (BECK et al., 1999, précité) comme des structures hétéroplasiques de type gastrique.
Ces structures sont principalement localisées dans l'iléon, le c cum et le côlon, c'est-à-dire dans la zone où l'expression normale de CDX2 est maximale.
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Parallèlement, il a été observé que l'expression de Cdx2 diminuait dans les cancers colorectaux chez l'homme ainsi que dans les cancers chimio-induits chez le rat (EE et al., Am J Pathol, 147, 586-592,1995), et était totalement abolie dans les carcinomes colorectaux à grandes cellules (HINOI et al., Am J Pathol, 159,2239-2248, 2001). La baisse progressive d'expression observée dans les cancers colorectaux est corrélée au grade de la tumeur (EE et al., Am J Pathol, 1995, précité).
Les mutations dans le gène Cdx2 sont rares dans les lignées de cellules tumorales intestinales, et la fréquence des réarrangements génomiques au locus Cdx2 est faible (YAGI et al., Brit J Cancer, 79,440-444, 1999 ; SIVAGNANASUNDARAM et al., Brit J Cancer, 84,218- 225, 2002). Il a par ailleurs été observé que l'expression de Cdx2 dans les cellules cancéreuses coliques était inhibée par l'activation de voies oncogéniques, telles que Ras (LORENTZ et al., Oncogene, 18,87-92, 1999). Inversement, l'expression de CDX2 est stimulée par le butyrate, un agent pro-apoptotique et différenciant considéré comme protecteur vis-à-vis de la cancérogenèse colique (DOMON-DELL et al., Gut, 50,525- 529,2002), et par le suppresseur de tumeurs APC (DACOSTA et al. Oncogene, 18,5010-5014, 1999 ; Demande PCT WO 00/70089). L'ensemble de ces observations suggère que la chute d'expression de Cdx2 dans les cancers colorectaux résulte principalement de phénomènes de régulation négative par des voies de signalisation oncogéniques et non de mutations et/ou de recombinaisons génomiques au niveau du locus Cdx2.
Le rôle joué par la protéine CDX2 dans le contrôle de l'équilibre entre la prolifération et la différenciation cellulaire, le fait que le niveau d'expression de Cdx2 chute dans les cancers colorectaux, et le fait qu'il soit la cible de voies de signalisation pro-oncogéniques ont conduit différentes équipes à
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émettre l'hypothèse selon laquelle Cdx2 exercerait une fonction de gène suppresseur de tumeurs dans l'épithélium intestinal, et à proposer son utilisation dans le cadre du dépistage ou du traitement des tumeurs colorectales.
La Demande PCT WO 98/09510 propose ainsi l'utilisation d'animaux portant une mutation dans un allèle du gène Cdx2 comme modèle d'étude du cancer du colon ; la détection de mutations dans le gène Cdx2 pour le diagnostic d'une prédisposition au cancer du colon, ; traitement du cancer du colon par surexpression du gène Cdx2. La demande PCT WO 00/70089 propose l'utilisation de Cdx2 dans le cadre du traitement de cancers impliquant des allèles mutants du gène APC.
Bien que la fonction suppresseur de tumeurs du gène Cdx2 apparaisse probable au vu des différentes observations rapportées, elle était cependant considérée par certains auteurs comme d'importance mineure au regard du faible taux de mutation de ce gène dans les cancers colorectaux (YAGI et al. précité). En outre, elle n'avait jusqu'à présent pas été démontrée in vivo, et les conditions dans lesquelles pouvait s'exercer cette fonction étaient inconnues.
Afin d'étudier le rôle joué par le gène Cdx2 dans la suppression tumorale in vivo, les Inventeurs ont utilisé des souris hétérozygotes Cdx2 +/-, sous-exprimant ce gène. Ils ont recherché l'apparition de tumeurs spontanées chez ces souris. La surveillance de plusieurs générations de souris sur une période de 3 ans n'a révélé aucune formation spontanée d'adénome ou d'adénocarcinome dans l'intestin grêle ou dans le côlon, y compris chez les animaux âgés.
En revanche, les Inventeurs ont constaté que lorsque les souris hétérozygotes Cdx2 +/- et les animaux sauvages des mêmes fratries (Cdx2 +/+) étaient soumis à un traitement cancérogène à l'azoxyméthane (AOM), on observait l'apparition de tumeurs chez la totalité des animaux Cdx2 +/- au bout de 12 semaines après la fin du
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traitement, alors qu'aucun des animaux sauvages ne présentait de tumeurs dans ces conditions.
Ces tumeurs sont localisées dans la moitié distale du côlon. Elles ne dérivent pas de la transformation pathologique des structures hétéroplasiques gastriques situées au niveau de l'iléon et du côlon proximal. Les tumeurs les plus petites correspondent à des structures adénomateuses, dans lesquelles l'expression de la protéine CDX2 est fortement réduite, tandis que les plus grandes sont des adénocarcinomes intra-muqueux invasifs où l'expression de CDX2 est réduite, voire absente. La localisation l'évolution tumorale des tumeurs présentes chez les souris Cdx2 +/- traitées à l'AOM reproduisent celles classiquement décrites dans la majorité des cancers colorectaux sporadiques chez l'homme.
Ces résultats mettent en évidence une nouvelle propriété résultant de l'haplo-insuffisance du gène Cdx2 chez la souris : la sensibilité accrue vis-à-vis de la cancérogenèse colorectale. Cdx2 est donc un gène suppresseur des tumeurs intestinales dans le sens où la réduction de son expression facilite la progression tumorale colorectale. Il s'agit du premier gène exprimé spécifiquement dans l'épithélium intestinal chez l'adulte qui est identifié comme exerçant cette fonction.
Les souris hétérozygotes Cdx2 +/- dans lesquelles une seule copie du gène Cdx2 est invalidée représentent un bon modèle permettant d'étudier les effets de la réduction du niveau d'expression de ce gène, sur la cancérogenèse colorectale impliquant des facteurs exogènes, par exemple la cancérogenèse chimio-induite.
La présente invention a en conséquence pour objet l'utilisation d'un mammifère non-humain dans lequel l'un des deux allèles du gène Cdx2 est inactivé (hétérozygote Cdx2+/-), pour tester le pouvoir cancérogène d'un facteur ou d'une combinaison de facteurs exogène(s).
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La présente invention a également pour objet l'utilisation d'un mammifère non-humain dans lequel l'un des deux allèles du gène Cdx2 est inactivé, traité à l'aide d'un agent cancérogène, pour tester l'activité anticancéreuse d'un facteur ou d'une combinaison de facteurs exogène(s).
Avantageusement ledit mammifère est une souris.
Le facteur exogène testé peut être une molécule ou un mélange de molécules, un aliment ou régime alimentaire, ou un traitement physique, par exemple une irradiation.
La présente invention a plus particulièrement pour objet : - selon une première variante, un procédé pour tester un facteur ou une combinaison de facteurs potentiellement cancérogène, caractérisé en ce qu'il comprend l'administration dudit facteur ou de ladite combinaison à un mammifère non-humain dans lequel l'un des deux allèles du gène Cdx2 est inactivé, et la détection de la présence ou de l'absence de tumeurs dans le colon dudit mammifère ; - selon une seconde variante, un procédé pour tester un facteur ou une combinaison de facteurs potentiellement anti-cancéreux, caractérisé en ce qu'il comprend : a) l'administration d'un agent cancérogène à un mammifère non-humain dans lequel l'un des deux allèles du gène Cdx2 est inactivé ; b) l'administration audit mammifère du facteur ou de la combinaison de facteurs à tester ; c) la détection de la présence ou de l'absence de tumeurs dans le colon dudit mammifère.
Les étapes a) et b) de cette seconde variante peuvent être mises en #uvre consécutivement dans un ordre quelconque, ou simultanément.
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Généralement, dans le cadre de la mise en #uvre de la présente invention, le mammifère utilisé -est sacrifié à la fin de l'expérimentation. La détection de la présence ou de l'absence de tumeurs peut s'effectuer après le sacrifice de l'animal, ou en cours d'expérimentation, par biopsie ou par exploration noninvasive, par exemple par échographie. Ces tumeurs sont des adénocarcinomes, qui peuvent être à différents stades de leur évolution.
Selon un mode de mise en #uvre préféré de l'une ou l'autre des variantes d'un procédé conforme à l'invention, ledit mammifère est une souris.
Selon un mode de mise en #uvre préféré de la seconde variante, l'agent cancérogène mis en #uvre à l'étape a) est l'azoxyméthane ; on peut également utiliser d'autres agents cancérogènes ; à titre d'exemples non-limitatifs, on citera le diméthylhydrazine (DMH) et le dextrane sulfate de sodium (DSS). On peut de manière plus générale utiliser tout agent identifié comme capable d'induire la formation de tumeurs par mise en #uvre de la première variante du procédé conforme à l'invention.
La quantité d'agent cancérogène à administrer à l'étape a) doit bien entendu être suffisante pour induire la formation de tumeurs en l'absence de tout autre traitement ; cette quantité peut également être déterminée par mise en #uvre de la première variante du procédé conforme à l'invention.
La présente invention a également pour objet un mammifère non-humain, en particulier une souris, dans lequel l'un des deux allèles du gène Cdx2 est inactivé, et auquel un agent cancérogène a été administré.
La présente invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère à des exemples illustrant l'induction chez des souris hétérozygotes Cdx2 +/-, de tumeurs colorectales
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par administration d'azoxyméthane, et la caractérisation des tumeurs induites.
EXEMPLE 1 : INDUCTION TUMORALE CHEZ DES SOURIS CDX2 +/TRAITEES A L'AZOXYMETHANE.
Les souris hétérozygotes Cdx2 +/- utilisées dans ces expérimentations sont décrites dans les publications de CHAWENGSAKSOPHAK et al., (1998, précité) et BECK et al., (1999, précité) ainsi que dans la Demande PCT WO 98/09510. Ces souris sont hébergées dans des conditions standard, avec un cycle jour/nuit de 12 heures, et reçoivent une alimentation normale.
Ces souris présentent des structures hétéroplasiques de type gastrique caractéristiques, localisées dans l'iléon, le caecum, et dans le côlon proximal.
La surveillance de générations consécutives de souris hétérozygotes Cdx2 +/- sur une période de 3 ans n'a révélé aucune évolution pathologique de ces hétéroplasies, et aucune formation spontanée d'adénomes ou d'adénocarcinomes à d'autres endroits de l'intestin grêle ou du côlon. L'haplo-insuffisance de Cdx2 ne semble donc pas en soi induire l'initiation du processus tumoral dans le côlon.
Afin d'étudier si l'haplo-insuffisance de Cdx2 pouvait jouer un rôle dans la progression d'un processus tumoral initié par des facteurs exogènes, des souris hétérozygotes Cdx2 +/- et des animaux sauvages des mêmes fratries (Cdx2 +/+), âgés de 2 à 3 mois, ont été soumis à un traitement cancérogène à l'azoxyméthane (AOM). L'AOM est un agent pro-cancérogène couramment utilisé pour l'induction expérimentale de tumeurs chez le rat ou la souris. Son administration provoque l'apparition de cryptes aberrantes dans le côlon, qui sont considérées comme les signes initiateurs du processus tumoral. Le niveau de sensibilité des animaux vis-à-vis de l'apparition des tumeurs dépend du fond génétique
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(PAPANIKOLAOU et al., Carcinogenesis, 21,1567-1572, 2000). Les produits du métabolisme de l'AOM forment .des adduits avec l'ADN qui entraînent des mutations au niveau d'oncogènes importants dans la cancérogenèse colique comme les gènes de la (3-caténine et de K-ras, ainsi que des instabilités micro-satellitaires (TAKAHASHI et al., Carcinogenesis, 21,1319-1327 2000 ; LUCERI et al., Carcinogenesis, 21,1753-1756, 2000).
L'AOM a été injecté par voie intrapéritonéale (10 mg/kg) à raison d'une injection hebdomadaire pendant cinq semaines. Les animaux ont été sacrifiés 12 semaines après la dernière injection.
L'analyse macroscopique des structures hétéroplasiques présentes chez les animaux Cdx2 +/- ne fait apparaître aucune différence entre les animaux Cdx2 +/- traités par l'AOM et des animaux Cdx2 +/témoins non-traités. De plus, l'analyse histopathologique ne montre aucune évolution de ces structures hétéroplasiques vers une transformation tumorale chez les souris Cdx2 +/- traitées par l'AOM.
L'analyse systématique de l'intestin grêle et du côlon des animaux hétérozygotes Cdx2 +/- et des animaux sauvages (Cdx2 +/+) traités par l'AOM montre la présence de tumeurs exclusivement chez les animaux hétérozygotes Cdx2 +/-. Cent pour cent (n=9) des souris Cdx2 +/- présentent 3 à 12 tumeurs par animal, tandis qu'aucune des souris sauvages (n =9) ne présente de tumeur.
La taille de ces tumeurs varie de 1 à 4 mm de diamètre. Elles sont exclusivement localisées dans la portion distale du côlon. Aucune tumeur n'a été détectée dans le côlon proximal, le caecum ou l'intestin grêle.
L'analyse histo-pathologique de ces tumeurs montre des structures tubulaires et glandulaires, tapissées par un épithélium simple polarisé, qui sont typiques des adénomes. Dans les tumeurs les plus grosses, les structures adénomateuses sont associées à des zones
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totalement désorganisées, correspondant à des régions carcinomateuses. Le franchissement de la couche musculaire muqueuse et l'envahissement de la sousmuqueuse par des formations épithéliales sont parfois observés, témoignant du caractère invasif de ces tumeurs.
La localisation de ces tumeurs dans la partie distale du côlon correspond à la localisation observée dans la majorité des cancers sporadiques de l'intestin chez l'homme. En outre, leur évolution, depuis l'adénome jusqu'à l'adénocarcinome et l'envahissement tumoral sousmuqueux, récapitule l'évolution tumorale classiquement décrite dans la majorité des cancers colorectaux sporadiques chez l'homme.
EXEMPLE 2 : CARACTERISATION IMMUNO-HISTOLOGIQUE DES STRUCTURES HETEROPLASIQUES ET DES TUMEURS DES SOURIS CDX2 +/-
Afin de vérifier les résultats rapportés à l'Exemple 1, les structures hétéroplasiques et les formations tumorales adénomateuses et carcinomateuses observées chez les souris Cdx2 +/- traitées à l'AOM, ont été analysées par immuno-histologie, en utilisant l'antigène Ki67 comme marqueur de prolifération cellulaire, et la localisation intra-cellulaire de la sscaténine comme marqueur de transformation tumorale.
Afin de vérifier les résultats rapportés à l'Exemple 1, les structures hétéroplasiques et les formations tumorales adénomateuses et carcinomateuses observées chez les souris Cdx2 +/- traitées à l'AOM, ont été analysées par immuno-histologie, en utilisant l'antigène Ki67 comme marqueur de prolifération cellulaire, et la localisation intra-cellulaire de la sscaténine comme marqueur de transformation tumorale.
L'analyse immunohistologique a été effectuée : - pour l'antigène Ki67 à l'aide d'un anticorps monoclonal anti-Ki67 (NOVOCASTRA), et du kit HISTOMOUSE (ZYMED LABORATORIES) ; - pour la -caténine, en utilisant un anticorps primaire anti-p-caténine (UPSTATE BIOTECHNOLOGY, dilution 1:150).
Les anticorps primaires sont révélés à l'aide d'anticorps secondaires appropriés (anti-souris ou antilapin) couplés à la biotine.
La réaction est visualisée à l'aide du kit VECTASTAIN ABC, utilisant le tétrachlorure de 3,3'-
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diaminobenzidine (DAKO).
Dans les structures hétéroplasiques de type gastrique : - l'anticorps anti-Ki67 marque des groupes de cellules localisées à une position intermédiaire entre l'épithélium de surface et la profondeur de la glande, comparable à la localisation normale des cellules en prolifération dans l'épithélium gastrique ; l'anticorps anti-p-caténine marque exclusivement la périphérie des cellules épithéliales, dans les structures hétéroplasiques comme dans l'épithélium colique adjacent à ces structures. Ceci dénote une localisation strictement membranaire de la sscaténine dans ces structures, ce qui montre que le traitement à l'AOM n'induit aucune activation oncogénique de la voie de la -caténine.
Dans les adénocarcinomes : - le marquage par l'anticorps anti-Ki67 révèle une activité proliférative intense dans les zones adénomateuses et carcinomateuses ; - la localisation de la p-caténine demeure membranaire dans les zones adénomateuses ; revanche, dans les zones carcinomateuses, on observe une localisation dans le cytoplasme et/ou dans le noyau, caractéristique de l'activation de cette voie oncogénique au cours du processus tumoral.
Ces résultats confirment les observations macroscopique et histo-pathologiques rapportées à l'Exemple 1.
Il apparaît donc que le traitement par l'AOM des animaux Cdx2 +/- induit chez ceux-ci le développement d'adénocarcinomes invasifs, et que ce développement tumoral s'opère indépendamment de toute évolution maligne des structures hétéroplasiques de type gastrique observées chez ces souris.
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EXEMPLE 3 : EXPRESSION DE CDX2 DANS LES STRUCTURES HETEROPLASIQUES ET LES TUMEURS DES SOURIS CDX2 +/-
L'expression de Cdx2 dans les structures et les formations tumorales adénomateuses et carcinomateuses observées chez les souris Cdx2 +/- traitées à l'AOM a été analysée par RT-PCR et immuno-histologie.
L'expression de Cdx2 dans les structures et les formations tumorales adénomateuses et carcinomateuses observées chez les souris Cdx2 +/- traitées à l'AOM a été analysée par RT-PCR et immuno-histologie.
Analyse par RT-PCR
Cette analyse a été effectuée sur de l'ARN extrait du c cum de souris sauvages traitées ou non par l'AOM, ainsi que sur l'ARN extrait des structures hétéroplasiques de type gastrique présentes au niveau du caecum des souris Cdx2 +/- traitées ou non par l'AOM, et sur l'ARN extrait des adénocarcinomes développés par trois souris Cdx2 +/- traitées par l'AOM, et de la muqueuse normale adjacente.
Cette analyse a été effectuée sur de l'ARN extrait du c cum de souris sauvages traitées ou non par l'AOM, ainsi que sur l'ARN extrait des structures hétéroplasiques de type gastrique présentes au niveau du caecum des souris Cdx2 +/- traitées ou non par l'AOM, et sur l'ARN extrait des adénocarcinomes développés par trois souris Cdx2 +/- traitées par l'AOM, et de la muqueuse normale adjacente.
L'ARN est extrait en utilisant le TRI-REAGENT (MRC), et analysé par RT-PCR semi-quantitative, selon le protocole décrit par LORENTZ et al. (J. Cell Biol., 139, 1553-1565, 1997).
L'amplification du transcrit Cdx2 est effectuée à l'aide des amorces suivantes: AAAGTGAGCTGGCTGCCACACTTG TCCATCAGTAGATGCTGTTCGTGG
Les résultats sont illustrés par la Figure 1 (A et B) .
Les résultats sont illustrés par la Figure 1 (A et B) .
Légende de la Figure 1 : 1 A : Piste 1 : muqueuse cascale de souris sauvages nontraitées ; Piste 2 : muqueuse caecale de souris sauvages traitées par l'AOM ; Piste 3 : structures hétéroplasiques de souris Cdx2 +/non-traitées ; Piste 4 : structures hétéroplasiques de souris Cdx2 +/traitées par l'AOM ; 1 B :
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Pistes 1, 2, 3 : adénocarcinomes de souris Cdx2 +/traitées par l'AOM ; Piste 4,5, 6 : muqueuses normale de souris Cdx2 +/traitées par l'AOM ;
Ces résultats montrent que le gène Cdx2 est exprimé dans la muqueuse escale des souris de type sauvage, mais non dans les structures hétéroplasiques des souris Cdx2 +/- ; cette expression est indépendante du traitement par l'AOM (Figure 1 A) ; dans la muqueuse normale adjacente aux adénocarcinomes des souris Cdx2 +/traitées par l'AOM, l'expression du gène Cdx2 est clairement détectable alors qu'elle est fortement réduite dans les adénocarcinomes (Figure 1 B).
Ces résultats montrent que le gène Cdx2 est exprimé dans la muqueuse escale des souris de type sauvage, mais non dans les structures hétéroplasiques des souris Cdx2 +/- ; cette expression est indépendante du traitement par l'AOM (Figure 1 A) ; dans la muqueuse normale adjacente aux adénocarcinomes des souris Cdx2 +/traitées par l'AOM, l'expression du gène Cdx2 est clairement détectable alors qu'elle est fortement réduite dans les adénocarcinomes (Figure 1 B).
Analyse immunohistologique
Cette analyse a été effectuée en utilisant un anticorps primaire anti-CDX2 (BIOGENEX, dilution 1:100), et un anticorps secondaire anti-lapin couplé à la biotine. La réaction est visualisée comme indiqué à l'exemple 2 pour la P-caténine.
Cette analyse a été effectuée en utilisant un anticorps primaire anti-CDX2 (BIOGENEX, dilution 1:100), et un anticorps secondaire anti-lapin couplé à la biotine. La réaction est visualisée comme indiqué à l'exemple 2 pour la P-caténine.
Dans les structures hétéroplasiques de type gastrique, l'anticorps anti-CDX2 ne révèle aucun marquage ; en revanche, dans l'épithélium adjacent, on observe clairement un marquage localisé au niveau des noyaux cellulaires.
L'absence d'expression de Cdx2 dans les structures hétéroplasiques des souris Cdx2 +/- traitées ou non par l'AOM confirme les observations précédemment effectuées (BECK et al., 1999, précité) chez ces souris non-traitées.
Dans les zones adénomateuses, l'anticorps anti-CDX2 marque seulement une proportion faible des glandes, variable selon les échantillons ; dans les zones carcinomateuses, aucun marquage n'est mis en évidence par l'anticorps anti-CDX2.
Ces résultats confirment l'analyse par RT-PCR, et montrent que l'expression de la protéine CDX2 est
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fortement réduite et irrégulière dans les zones adénomateuses, et absente dans les zones carcinomateuse-s.
Afin de déterminer si la perte d'expression de Cdx2 dans les zones adénomateuses et carcinomateuses résulte d'une perte du gène ou d'une régulation négative, l'ADN génomique de cellules isolées de la zone adénomateuse, de la zone carcinomateuse, et de la muqueuse normale adjacente de 3 animaux différents a été analysé par PCR, en utilisant des amorces permettant l' amplification des 3 exons du gène Cdx2. Chez les trois animaux, des fragments d'amplification identiques ont été obtenus, quelle que soit l'origine de l'échantillon d'ADN génomique (zone adénomateuse, zone carcinomateuse, muqueuse normale). Ceci montre que la progression tumorale et la perte de l'expression de Cdx2 ne découlent pas de la perte de l'allèle Cdx2 restant dans les souris Cdx2 +/-. En outre, les fragments de PCR obtenus à partir des échantillons d'ADN d'origine carcinomateuse ont été séquences et leurs séquences comparées à celles des fragments obtenus à partir des échantillons issus de la muqueuse normale adjacente. Aucune différence entre les séquences n'a été observée, ce qui montre que la progression tumorale n'est pas la conséquence d'une mutation dans la séquence codante de Cdx2.
Le fait que la perte de l'expression de la protéine CDX2 ne résulte pas de la perte ou de l'altération du gène Cdx2 confirme l'intérêt du modèle associant des souris Cdx2 +/- et le traitement à l'AOM pour l'étude des tumeurs colorectales humaines, dans lesquelles la réduction d'expression de Cdx2 se produit également sans altération au niveau génomique.
L'ensemble des résultats ci-dessus permet de mettre en évidence deux fonctions distinctes de Cdx2 dans l'intestin : d'une part, une fonction homéotique au cours du développement intestinal, révélée par la formation des structures hétéroplasiques, et d'autre part, une fonction homéostatique dans le côlon adulte révélée par
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l'augmentation de la sensibilité à un agent procancérogène.
Claims (8)
1) Utilisation d'un mammifère non-humain dans lequel l'un des deux allèles du gène Cdx2 est inactivé (hétérozygote Cdx2+/-), pour tester le pouvoir cancérogène d'un facteur ou d'une combinaison de facteurs exogène(s).
2) Utilisation d'un mammifère non-humain dans lequel l'un des deux allèles du gène Cdx2 est inactivé, traité à l'aide d'un agent cancérogène, pour tester l'activité anticancéreuse d'un facteur ou d'une combinaison de facteurs exogène(s).
3) Utilisation selon une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que ledit mammifère est une souris.
4) Procédé pour tester un facteur ou une combinaison de facteurs potentiellement cancérogène, caractérisé en ce qu'il comprend l'administration dudit facteur ou de ladite combinaison à un mammifère nonhumain dans lequel l'un des deux allèles du gène Cdx2 est inactivé, et la détection de la présence ou de l'absence de tumeurs dans le colon dudit mammifère.
5) Procédé pour tester un facteur ou une combinaison de facteurs potentiellement anti-cancéreux, caractérisé en ce qu'il comprend : a) l'administration d'un agent cancérogène à un mammifère non-humain dans lequel l'un des deux allèles du gène Cdx2 est inactivé ; b) l'administration audit mammifère du facteur ou de la combinaison de facteurs à tester ; c) la détection de la présence ou de l'absence de tumeurs dans le colon dudit mammifère.
6) Procédé selon une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit mammifère est une souris.
7) Mammifère non-humain, dans lequel l'un des deux allèles du gène Cdx2 est inactivé, et auquel un agent cancérogène a été administré.
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8) Mammifère selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il s'agit d'une souris.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0210362A FR2843526A1 (fr) | 2002-08-16 | 2002-08-16 | Utilisation d'animaux heterozygotes cdx2+/-pour tester des factures cancerogenes ou anti-cancereux |
| AU2003274251A AU2003274251A1 (en) | 2002-08-16 | 2003-08-13 | Use of cdx2 +/- heterozygous animals for the screening of carcinogenic or anti-cancerous factors |
| PCT/FR2003/002523 WO2004016776A1 (fr) | 2002-08-16 | 2003-08-13 | Animaux heterozygotes cdx2 +/- pour le criblage de facteurs cancerogenes ou anti-cancereux |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0210362A FR2843526A1 (fr) | 2002-08-16 | 2002-08-16 | Utilisation d'animaux heterozygotes cdx2+/-pour tester des factures cancerogenes ou anti-cancereux |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2843526A1 true FR2843526A1 (fr) | 2004-02-20 |
Family
ID=30776026
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR0210362A Pending FR2843526A1 (fr) | 2002-08-16 | 2002-08-16 | Utilisation d'animaux heterozygotes cdx2+/-pour tester des factures cancerogenes ou anti-cancereux |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990005180A1 (fr) * | 1988-10-31 | 1990-05-17 | The Regents Of The University Of California | Produits et procedes de regulation de la suppression du phenotype neoplastique |
| WO1998009510A1 (fr) * | 1996-09-04 | 1998-03-12 | Howard Florey Institute Of Experimental Physiology And Medicine | Methodes diagnostiques et therapeutiques en matiere de cancer |
| WO2000070089A1 (fr) * | 1999-05-14 | 2000-11-23 | The Johns Hopkins University | Le cdx2 en tant que mediateur aval de l'activite suppressive de tumeurs de la polypose retro-colique familiale |
-
2002
- 2002-08-16 FR FR0210362A patent/FR2843526A1/fr active Pending
-
2003
- 2003-08-13 AU AU2003274251A patent/AU2003274251A1/en not_active Abandoned
- 2003-08-13 WO PCT/FR2003/002523 patent/WO2004016776A1/fr not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| BECK F. ET AL: "Reprogramming of intestinal differentiation and intercalary regeneration in Cdx2 mutant mice", PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF USA., vol. 96, June 1999 (1999-06-01), NATIONAL ACADEMY OF SCIENCE. WASHINGTON., US, pages 7318 - 7323, XP002238001, ISSN: 0027-8424 * |
| CHAWENGSAKSOPHAK K, JAMES R, HAMMOND VE, KONTGEN F, BECK F.: "Homeosis and intestinal tumours in Cdx2 mutant mice.", NATURE 1997 MAR 6;386(6620):84-7, XP002238000 * |
| DOMON-DELL C ET AL: "Stimulation of Cdx1 by oncogenic beta-catenin/Tcf4 in colon cancer cells;opposite effect of the CDX2 homeoprotein", FEBS LETTERS, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS, AMSTERDAM, NL, vol. 518, no. 1-3, 8 May 2002 (2002-05-08), pages 83 - 87, XP004353644, ISSN: 0014-5793 * |
| LORENTZ O ET AL: "DOWNREGULATION OF THE COLON TUMOUR-SUPPRESSOR HOMEOBOX GENE CDX-2 BY ONCOGENIC RAS", ONCOGENE, BASINGSTOKE, HANTS, GB, vol. 18, no. 1, 1999, pages 87 - 92, XP000946437, ISSN: 0950-9232 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2004016776A1 (fr) | 2004-02-26 |
| AU2003274251A1 (en) | 2004-03-03 |
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