Une seule copie du suppresseur de tumeur large 1 ou du suppresseur de tumeur large 2 suffit pour une hématopoïèse normale
Les cellules souches hématopoïétiques (CSH) possèdent une capacité remarquable d’auto-renouvellement et de différenciation en toutes les sous-populations de cellules sanguines, jouant un rôle crucial dans le maintien de l’homéostasie hématopoïétique. L’état quiescent des CSH est essentiel à leur fonction à long terme et à la préservation de leur capacité d’auto-renouvellement. La compréhension des mécanismes moléculaires régulant cette quiescence est primordiale pour élucider les processus de régénération tissulaire et de réponse au stress. La voie de signalisation Hippo, un régulateur clé de la taille des organes et des fonctions des cellules souches, a été largement étudiée dans divers tissus. Cependant, son rôle dans le système hématopoïétique reste mal défini. Les suppresseurs de tumeur large 1 (LATS1) et 2 (LATS2), composants centraux de la voie Hippo, agissent comme suppresseurs de tumeurs et régulateurs des cellules souches. Cette étude explore le rôle de LATS1 et LATS2 dans l’hématopoïèse normale à l’aide de modèles murins knock-out.
Expression de LATS1 et LATS2 dans les cellules hématopoïétiques
Les niveaux d’expression de LATS1 et LATS2 ont été analysés dans des sous-populations de cellules hématopoïétiques murines primitives et matures. Une analyse par quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction (qRT-PCR) a montré que LATS1 et LATS2 sont largement exprimés dans les cellules hématopoïétiques, avec des niveaux plus élevés dans les cellules primitives comparées aux cellules matures. Plus spécifiquement, l’expression de LATS1 et LATS2 était plus élevée dans les cellules progénitrices hématopoïétiques (CPH) que dans les CSH à long terme (CSH-LT), les progéniteurs multipotents à prédominance lymphoïde (LMPP), les progéniteurs myéloïdes communs (CMP), les progéniteurs granulocyte-monocyte (GMP) et les progéniteurs mégacaryocyte-érythroïdes (MEP). Notamment, LATS1 présentait une expression plus élevée que LATS2, suggérant un rôle plus prédominant de LATS1 dans l’hématopoïèse.
Génération de souris knock-out pour LATS1 et LATS2
Pour étudier la fonction de LATS1 et LATS2 dans l’hématopoïèse normale, des souris knock-out ont été générées via le système CRISPR/Cas9. Deux ARN guides (sgRNA) ciblant l’exon 4 de LATS1 et l’exon 2 de LATS2 ont été conçus. Deux lignées knock-out indépendantes pour chaque gène ont été obtenues, avec des mutations décalant le cadre de lecture confirmées par séquençage. Aucun homozygote n’est né après croisement de hétérozygotes, indiquant une létalité embryonnaire. Les souris hétérozygotes étaient viables et fertiles, sans différences phénotypiques apparentes. Les niveaux d’expression de LATS1 et LATS2 dans la moelle osseuse (MO) étaient réduits de moitié chez les hétérozygotes, validant les modèles.
Hématopoïèse normale chez les hétérozygotes LATS1 et LATS2
L’impact des mutations hétérozygotes sur l’hématopoïèse a été évalué chez des souris âgées de 8 à 12 semaines. Les numérations sanguines complètes n’ont révélé aucune différence dans les nombres de leucocytes, neutrophiles, lymphocytes, monocytes, plaquettes, érythrocytes ou la concentration d’hémoglobine entre hétérozygotes et témoins. La cellularité médullaire totale était similaire entre les groupes. Les analyses par cytométrie en flux n’ont montré aucune différence significative dans la fréquence ou le nombre total de CPH (HPC, CMP, GMP, MEP, LMPP, cellules Lin-Sca-1+c-Kit+ [LSK]) ou de CSH (CSH-LT et CD34-LSK). Ces résultats indiquent qu’un seul allèle de LATS1 ou LATS2 suffit à une hématopoïèse normale.
Effet de la déplétion de LATS1/LATS2 sur la survie globale
Pour évaluer l’impact sur la reconstitution hématopoïétique, des souris hétérozygotes et témoins ont été traitées au 5-fluorouracile (5-FU), un agent chimiothérapeutique éliminant les cellules proliférantes rapidement. Les souris ont été surveillées quotidiennement pendant trois semaines après des injections hebdomadaires de 5-FU. Les souris hétérozygotes et témoins sont décédées progressivement après la deuxième injection, les survivantes succombant après la troisième. Aucune différence de survie globale n’a été observée, suggérant que la déplétion de LATS1 ou LATS2 n’affecte pas l’auto-renouvellement à long terme des CSH.
Discussion
La voie Hippo, via LATS1/LATS2, régule négativement les coactivateurs transcriptionnels YAP et TAZ. Cette étude démontre que l’inhibition de cette voie par déplétion de LATS1/LATS2 n’altère pas l’hématopoïèse ou la fonction des CSH. La létalité embryonnaire des knock-out homozygotes corrobore des études antérieures, mais les hétérozygotes présentent une hématopoïèse normale, indiquant qu’un seul allèle fonctionnel est suffisant. Contrairement à des gènes haploinsuffisants comme Apc ou Npm1, LATS1/LATS2 ne présentent pas de dépendance à la dose dans ce contexte.
La voie Hippo est associée à des interactions cellule-cellule inhibant la prolifération dans les tissus solides. Cependant, les cellules hématopoïétiques résidant dans un environnement liquide (sang, MO), ces mécanismes pourraient être moins pertinents, expliquant l’absence de phénotype prolifératif anormal après déplétion de LATS1/LATS2. La perte de NF2, régulateur amont de Hippo, n’affecte pas les CSH mais perturbe les cellules du microenvironnement médullaire, suggérant des rôles contextuels distincts.
En conclusion, cette étude révèle qu’une inhibition partielle de la voie Hippo via LATS1/LATS2 n’altère pas l’hématopoïèse normale. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour explorer les niveaux protéiques et l’activité kinase de LATS1/LATS2, leurs rôles sous stress hématopoïétique sévère (transplantations sérielles), et leur fonction dans des modèles à délétion spécifique du système hématopoïétique.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000000934