Thèse Etude des Liens Entre Apollo et la Voie de Signalisation de Hif2 dans l'Oncogenèse Rénale H/F

Université Paris-Saclay GS Life Sciences and Health

Des compétences en biologie moléculaire et cellulaire sont nécessaires pour mener à bien ce projet. De l'expérience dans l'étude des
voies de signalisation cellulaire, les mécanismes de réparations de l'ADN et de l'oncogenèse sera appréciée. La maitrise de l'anglais
scientifique sera également appréciée.

Établissement : Université Paris-Saclay GS Life Sciences and Health
École doctorale : Structure et Dynamique des Systèmes Vivants
Laboratoire de recherche : Intégrité du Génome et Cancers
Direction de la thèse : Flore RENAUD PAITRA ORCID 0000000250554963
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-03-23T23:59:59

Le cancer du rein est responsable de près de 4000 décès par an et représente 3% des cancers de l'adulte (14 000 nouveaux cas par an en France). Près de 30% des patients présentent des métastases liées à un diagnostic tardif. Le type histologique majoritaire est le carcinome à cellules rénales (RCC, 85%) et les sous-types majoritaires de RCC sont les carcinomes à cellules claires (ccRCC, 75%), les carcinomes papillaires (15%) et les carcinomes chromophobes (5%). Le tabac, l'obésité, l'hypertension artérielle et la prédisposition héréditaire représentent les principaux facteurs de risque connus (1).
Ces dernières années, une quinzaine de gènes associés avec le développement du cancer du rein (VHL, BAP1, PBMR1, SDHB/C/D, FH, MET ...) a été identifiée (1-4). Cependant, environ 10% des familles atteintes de RCC héréditaires ne présentent pas de mutation germinale dans les gènes précédemment cités. Notre équipe a donc entrepris le séquençage de l'exome de ces familles afin d'identifier des mutations dans de nouveaux gènes de prédisposition au RCC. Deux variants constitutionnels de type faux-sens du gène DCLRE1B ont été identifiés dans deux familles non apparentées atteintes de ccRCC. Ces variations ne sont pas répertoriées dans les bases de données (gnomAD, COSMIC), elles sont prédites délétères (par les logiciels PolyPhen, SIFT) et ségrègent avec le cancer dans les deux familles.
Le gène DCLRE1B code la protéine SNM1B/Apollo impliquée dans plusieurs processus cellulaires : la protection des télomères, la réparation des dommages de l'ADN, la régulation du cycle cellulaire et de l'apoptose (5). Apollo est une 5'->3' exonucléase qui possède deux domaines, métallo--lactamase et -CASP, impliqués dans son activité nucléase. Apollo peut se dimériser et interagir avec de nombreuses protéines (TRF2, FANCD2, MRE11, Astrine, ...), et ses interactions semblent importantes pour ses activités. Cependant, les mécanismes impliqués dans les activités d'Apollo sont loin d'être caractérisés et les activités d'Apollo dans le rein n'avaient jamais été étudiées.
Au laboratoire, nous avons entrepris l'étude des activités d'Apollo dans un modèle de cellules épithéliales rénales humaines (HKC8) ainsi que l'étude de l'impact des mutations d'Apollo sur ses activités afin de comprendre comment ces mutations peuvent être impliquées dans l'oncogenèse rénale.
Nous avons montré que : (i) Apollo protègent les cellules épithéliales rénales des dommages de l'ADN de types cassures double-brins (DSBs) et pontages interbrins (ICLs) ; (ii) Apollo protège les cellules HKC8 des dommages télomériques et les mutations d'Apollo identifiées chez les patients atteints de ccRCC inhibent cette activité ; (iii) les mutations d'Apollo inhibent son activité 5'-> 3' exonucléase ; (iV) Apollo régule l'expression de HIF2/EPAS-1, facteur de transcription de réponse à l'hypoxie et acteur clé de l'oncogenèse rénale. L'ensemble de nos résultats est le sujet d'un article publié (Bories et al. 2024) et d'un article en préparation (Lejour et al. 2026).
Cette étude doit être poursuivie afin de progresser dans la caractérisation des voies de signalisation et des mécanismes impliqués dans les activités d'Apollo dans le rein et de déterminer l'impact des mutations d'Apollo dans l'oncogenèse rénale. La poursuite de cette étude constitue le projet de thèse que nous proposons. Ce projet se développe en trois axes :
-Axe 1 : Etude des interactions fonctionnelles entre Apollo (sauvage et mutés) et la voie de signalisation VHL/HIF impliquée dans le développement des ccRCC.
-Axe 2 : Etude des activités des formes sauvage et mutées d'Apollo dans la signalisation de la réparation des dommages de l'ADN.
-Axe 3 : Etude de la sensibilité des cellules ApolloWT et ApolloMuté aux inhibiteurs des voies de signalisations de l'hypoxie (Belzutifan) et des réponses aux dommages de l'ADN.

Le cancer du rein est responsable de près de 4000 décès par an et représente 3% des cancers de l'adulte (14 000 nouveaux cas par an en France). Près de 30% des patients présentent des métastases liées à un diagnostic tardif. Le type histologique majoritaire est le carcinome à cellules rénales (RCC, 85%) et les sous-types majoritaires de RCC sont les carcinomes à cellules claires (ccRCC, 75%), les carcinomes papillaires (15%) et les carcinomes chromophobes (5%). Le tabac, l'obésité, certaines expositions professionnelles, l'hypertension artérielle et la prédisposition héréditaire représentent les principaux facteurs de risque connus (1).
Les prédispositions héréditaires sont estimées à 3-5% de l'ensemble des RCC mais sont d'un intérêt capital tant au plan clinique que fondamental. En effet, les gènes en cause appartiennent à des voies biologiques majeures qui constituent des cibles thérapeutiques pour l'ensemble des cancers (sporadiques et héréditaires). Ces dernières années, une quinzaine de gènes associés avec le développement du cancer du rein (VHL, BAP1, PBMR1, SDHB/C/D, FH, MET ...) a été identifiée (1-4). Cependant, environ 10% des familles atteintes de RCC héréditaires ne présentent pas de mutation germinale dans les gènes précédemment cités. Notre équipe a donc entrepris le séquençage de l'exome de familles suivies par le réseau national PREDIR afin d'identifier des mutations dans de nouveaux gènes de prédisposition au RCC. Deux variants constitutionnels de type faux-sens du gène DCLRE1B ont été identifiés dans deux familles non apparentées atteintes de ccRCC (Fig. 1). Ces variations ne sont pas répertoriées dans les bases de données (gnomAD, COSMIC), elles sont prédites délétères (par les logiciels PolyPhen, SIFT) et ségrègent avec le cancer dans les deux familles.
Le gène DCLRE1B code la protéine SNM1B/Apollo (le gène et la protéine seront ensuite appelés Apollo pour simplifier le texte) impliquée dans plusieurs processus cellulaires : la protection des télomères, la réparation des dommages de l'ADN, la régulation du cycle cellulaire et de l'apoptose (5). Apollo est une 5'->3' exonucléase qui possède deux domaines, métallo--lactamase et -CASP, impliqués dans son activité nucléase. Apollo peut se dimériser et interagir avec de nombreuses protéines (TRF2, FANCD2, MRE11, Astrine, ...), et ses interactions semblent importantes pour ses activités. Cependant, les mécanismes impliqués dans les activités d'Apollo sont loin d'être caractérisés et les activités d'Apollo dans le rein n'avaient jamais été étudiées.
Au laboratoire, nous avons entrepris l'étude des activités d'Apollo dans un modèle de cellules épithéliales rénales humaines ainsi que l'étude de l'impact des mutations d'Apollo sur ses activités afin de comprendre comment ces mutations peuvent être impliquées dans l'oncogenèse rénale.
Dans une lignée de cellules épithéliales rénales humaines (HKC8), nous avons inhibé l'expression d'Apollo soit par transfection de siARN spécifiques d'Apollo, soit par CRISPR-Cas9 (HKC8 Apollo-/-). Dans ces cellules, la diminution et/ou l'inhibition de l'expression d'Apollo diminuent fortement la prolifération des cellules, augmentent le nombre de dommages de l'ADN de type cassures double-brins (DSBs) en absence de stress génotoxique, et augmentent leur sensibilité aux agents inducteurs de pontages interbrins (ICLs) comme le cisplatine et la mitomycine C. Nos résultats montrent qu'Apollo est important pour la prolifération des cellules épithéliales rénales humaines et les protègent des dommages de l'ADN de types DSBs et ICLs. Les mécanismes impliqués dans ces activités d'Apollo restent à caractériser et seront un des axes du projet de thèse proposé.
Une des fonctions d'Apollo décrite dans différents modèles cellulaires est l'activité protectrice d'Apollo vis-à-vis des télomères (6). Nous avons donc entrepris l'étude de cette activité dans notre modèle cellulaire rénal. Dans les cellules HKC8 Apollo-/-, nous avons montré par Chromosome FISH que l'absence d'Apollo augmente le pourcentage de dommages télomériques (pertes, duplications ou fusions télomériques, chromosomes dicentriques, fusions de chromatides soeurs). La surexpression d'ApolloWT dans les cellules HKC8 Apollo-/- diminue les dommages télomériques contrairement à la surexpression des formes mutées. Nos résultats montrent qu'Apollo protège les cellules épithéliales rénales humaines des dommages télomériques et que les mutations d'Apollo identifiées chez des patients atteints de ccRCC inhibent cette activité protectrice.
Afin de caractériser les mécanismes d'action d'Apollo dans nos cellules, nous avons recherché ses partenaires par co-immunoprécipitation suivie d'une analyse par spectrométrie de masse ou par Western blot. Le partenaire majoritaire d'Apollo est la protéine TRF2, qui est une des 6 protéines du complexe shelterin impliqué dans la protection des télomères. Nous avons testé l'interaction Apollo/TRF2 avec les formes sauvage ou mutées d'Apollo, et montré que les mutations d'Apollo ne modifient pas cette interaction. Il a été montré par de Lange et al. (2018) (6) que l'activité exonucléase d'Apollo semble nécessaire à la formation de la « T-loop » et la protection des télomères. Les deux mutations sont localisées dans les domaines -CASP et MBL impliqués dans l'activité exonucléase d'Apollo. Nous avons donc étudié l'activité exonucléase des formes sauvage et mutées d'Apollo et montré que les mutations identifiées chez les patients atteints de ccRCC inhibent l'activité exonucléase d'Apollo. Nos résultats suggèrent que les mutations d'Apollo ne modifient pas le recrutement d'Apollo au niveau des télomères via leur interaction avec TRF2 mais inhibent son activité protectrice télomérique via une inhibition de son activité exonucléase.
Afin d'étudier les interactions fonctionnelles entre Apollo (sauvage et mutés) et la voie de signalisation VHL/HIF classiquement impliquées dans le développement des ccRCC, nous avons entrepris l'étude de cette voie dans notre modèle cellulaire. Nous avons montré que l'inhibition de l'expression d'Apollo induit une augmentation du niveau de HIF2 (ARNm et protéine), facteur de transcription de réponse à l'hypoxie, acteur clé de l'oncogenèse rénale. La surexpression d'ApolloWT inhibe cette régulation contrairement aux formes mutées d'Apollo. Récemment, un inhibiteur de HIF2 (Belzutifan) a été autorisé comme traitement pour les patients atteints de ccRCC. Notre étude doit être poursuivie afin de mieux comprendre les liens entre les voies de signalisation de réponses aux dommages de l'ADN et de l'hypoxie dans l'oncogenèse rénale.
L'ensemble de nos résultats est le sujet d'un article publié (Bories et al. 2024) (7) et d'un article en préparation (Lejour et al. 2026). Cependant, cette étude doit être poursuivie afin de progresser dans la caractérisation des voies de signalisation et des mécanismes impliqués dans les activités d'Apollo dans le rein et de déterminer l'impact des mutations d'Apollo dans l'oncogenèse rénale.