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Les oligodendrogliomes avec codélétion 1p19q ont un profil
d’expression génique “proneural”
F. Ducray (1), A. Idbaih (1,2), A. Reyniès (3), S. Lair (2), J. Thillet (1), I. Bieche (4), J. Thillet (1), Y. Marie (1), M. Sanson (1), K. Hoang-Xuan (1),
O. Delattre (2), JY Delattre (1).
1 Unité INSERM U711, Service de Neurologie Mazarin , Service de Neuropathologie, CHU Pitié-Salpêtrière, Paris. 2 Unité INSERM U830, Unité de Génétique Somatique et Service de Bio-Informatique, Institut Curie, Paris 3 Ligue contre le cancer, CIT3, Service de Bioinformatique4 Faculté de Pharmacie, Université Paris V
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Introduction
Malgré ses progrès, la classification histologique des gliomes est insuffisante
Développement de classifications « moléculaires »:
- Classifications génomiques (ADN) (Idbaih et al. 2006)
- Classifications transcriptomiques (ARN)
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Transcription
Protéine
AAAA
ARNm
CN
ADN
Etude du transcriptome
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Transcription
Protéine
AAAA
ARNm
CN
ADN
Etude du transcriptome
Gains
Pertes
Mutations
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Transcription
Protéine
AAAA
ARNm
CN
ADN
Etude du transcriptome
Gains
Pertes
Mutations
Niveau d’expression:
Gènes pas exprimés
Gènes très fortement exprimés
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Transcription
Protéine
AAAA
ARNm
CN
ADN
Etude du transcriptome
Corrélation forte entre le profil d’expression génique d’une tumeur, son origine et son profil
évolutif
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Hybridation
Lecture par un scanner
Analyse des données
Amplification & Marquage
Principe des puces ADN (microarray) pour l’étude du transcriptome
50.000 sondes
Extraction de l’ARN
Tumeur 1 Tumeur 2
Puce 1
Puce 2
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Contexte
Plusieurs études du transcriptome des gliomes (Phillips et al. , Freije et al. , Liang et al. , Nigro et al.)
Peu d’études à partir de gliomes bien caractérisés au plan génomique
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Objectif
Comparaison du profil d’expression génique de gliomes bien caractérisés au plan génomique:
- Gliomes avec codélétion 1p19q (groupe A)
- Gliomes avec amplification de l’EGFR, perte du chr 10 et gain du chr 7 (groupe B)
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Matériel et méthodes
Caractérisation en CGH array (Idbaih et al. 2006)
Tumeurs:- Groupe A (1p19q-): Oligodendrogliomes de grade III (n=4)- Groupe B (EGFR+): Glioblastomes (n=5), OIII (n=3), OAIII
(n=1)
Etude du transcriptome sur puces ADN pangénomiques:- Affymetrix: 50.000 sondes / 30.000 gènes
Validation de 22 gènes en RT-PCR
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Corrélation transcriptome / génome
Comparaison du profil des 2 groupes: (SAM avec Différence d’expression >2 et FDR <5%)
- 3236 gènes surexprimés groupe B (EGFR+)
- 3505 gènes surexprimés groupe A (1p19q-)
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Localisation chromosomique des gènes différentiellement exprimés
Groupe B: EGFR +
Groupe A: 1p19q -
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Localisation chromosomique des gènes différentiellement exprimés
Groupe B: EGFR +
Groupe A: 1p19q -
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Localisation chromosomique des gènes différentiellement exprimés
Groupe B: EGFR +
Groupe A: 1p19q -
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Classification selon le profil d’expression
Sélection « sans a priori » de 500 gènes avec une haute variabilité entre les 13 échantillons
Clustering hiérarchique non supervisé: Classement des tumeurs en fonction de la
similarité de leur profil d’expression génique
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Clustering hiérarchique non supervisé à partir de 500 gènes
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MEC, Prolifération
Angiogenèse
Gènes de CS (CD133)
Gènes de GBM (IGFBP2…)
Clustering hiérarchique non supervisé à partir de 500 gènes
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Gènes oligodendrogliaux (Olig2,UGT8)
Gènes du cerveau normal, gènes neuronaux et de la neurogenèse
(DCX,MYT1L,NOG, BMP2, SLITRK1…)
Clustering hiérarchique non supervisé à partir de 500 gènes
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Prolifération (BUB1, TPX2, DLG7…)
MEC (COL4A1, COL5A1…), Angiogenèse (AGPTL2….)
Immunité (CX3CR1, C1QA, C1QB, C1QC)
Dvpt précoce (CD133, TWIST1, NeuroD1)
Myéline (MOG, MOBP,MAG…)
Neurones (GABRB3, INA, SNAP25…)
Neurones (Neurofilaments, GBRA1…)
Neurogenèse (DCX, NOG, BMP2, GALNT13)
Deux catégories de gènes « neuronaux » surexprimés par les oligo avec codélétion 1p19q
S blanche S griseEGFR+ 1p19q
Catégorie principale de chaque cluster de gènes
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Classification transcriptomique de Phillips: 3 groupes de gliomes de haut grade
Phillips et al. Cancer Cell 2006
Proneural (bon pc)
Proliferative
Mesenchymal
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Proneural genes
Proliferative genes
Mesenchymal genes
Clustering des 13 échantillons à partir de la signature de Phillips et al.
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Validation en RT-PCR
22/23 gènes étudiés validés dans une série indépendante de 16 gliomes (8 A/8 B)
En comparaison avec du cerveau normal
10 gènes surexprimés dans le groupe A:- Cerveau normal: L1CAM, GALNT13, CTTNBP2, AKR1C3, C20ORF42- Neuro/gliogenèse: DCX, NOGGIN, BMP2, ATOH8, OLIG2
12 gènes surexprimés dans le groupe B:- Prolifération: CDK2, CCNB1, EGFR- Gènes des CS: IQGAP1, PDPN, REST- Autres: IGFBP2, GBP1, YKL40, OSF2, RNF135, PLAT
Surexpression de gènes « neuronaux » dans le groupe A > cerveau nl (DCX, GALNT13)
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Conclusion
Les oligodendrogliomes avec une codélétion 1p19q surexpriment une certaine catégorie de gènes « neuronaux » et ont un profil « proneural »
Expression de gènes « neuronaux »?
- Cellule d’origine = progéniteur bipotentiel neurono-oligodendroglial ?
- Rôle de gènes « neuronaux » dans l’oligodendrogliogenèse ?