"caractérisation du profil d’expression arn et micro-arn des synovialosarcomes de l’enfant et de l’adulte"

contexte scientifique le synovialosarcome (ss) représente entre 5 et 10% des sarcomes des tissus mous (stm). et survient le plus souvent chez l’adolescent et l’adulte jeune (fletcher et al., 2002). sur le plan cytogénétique, le ss est caractérisé par une translocation spécifique t(x-18)(p11-q11) qui aboutit à la fusion du gène syt (18q11) et du gène ssx1, ou ssx2, ou ssx4 (xp11) (fletcher et al., 2002). le ss est caractérisé par un risque élevé de rechute métastatique qui peut atteindre 50%. plusieurs facteurs pronostiques tels que la taille tumorale, le grade ou le type de gène de fusion ont été rapportés dans la littérature (canter et al., 2008). néanmoins, la valeur pronostique de ces différents facteurs reste controversée. par conséquent, il n’est pas possible d’identifier précisément les patients présentant un risque élevé de rechute métastatique et ainsi susceptible de bénéficier d’une chimiothérapie adjuvante permettant de diminuer ce risque. par ailleurs, la médiane de survie des patients atteints de ss métastatique reste médiocre (inférieure à 12 mois) rendant cruciale l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques. descriptif du projet le projet exploitera la base de ressources biologiques dédiées au stm du memorial sloan-kettering cancer et aura pour objectif la caractérisation moléculaire des ss de l’adulte et de l’enfant incluant: - l’analyse du transcriptome sur puce agilent’s whole human genome arrays (agilent, santa clara, ca) qui permet l’étude de l’expression d’environ 40,000 gènes. - l’analyse du profil d’expression mirna utilisant la technologie taqman low density array human microrna panel v1.0 card (applied biosystems, carlsbad, california, usa ) qui permet l’étude de l’expression de 365 mirna cibles. les principaux objectifs de ce projet seront ainsi : 1°) de contribuer à une meilleure connaissance de la tumorigenèse des ss: la protéine de fusion syt-ssx aurait une activité de régulation de la transcription. néanmoins, les cibles de cette activité régulatrice sont encore inconnues. notre objectif est d’identifier le profil différentiel d’expression des gènes et des mirna des ss : (i) en comparaison d’un large panel de stm non ss (ii) en fonction du sous-type histologique de ss (monophasique, biphasique, peu différencié) (iii) en fonction du gène de fusion syt-ssx subtype (ssx1, ssx2 or ssx4). l'analyse combinée des altérations du profil d'expression des arn messagers et des mirnas représentera une source d’informations unique pour identifier les gènes clés impliqués dans la tumorigenèse des ss. 2°) d’établir une classification génétique des ss: l'analyse combinée des altérations du profil d'expression des arn messagers et des mirnas permettra d’identifier des groupes de ss de profils différents contribuant ainsi à une meilleure caractérisation de ces tumeurs. 3°) d’identifier des bio-marqueurs pronostiques: les données obtenues permettront d’identifier un set limité d’arn messager et de mirnas ayant une forte valeur pronostique et pouvant être ensuite analysées en routine clinique à partir de matériel inclus en paraffine par technique de rt-pcr quantitative. 4°) d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques notre étude permettra d’identifier les mirnas candidats les plus pertinents pour des expériences d’induction ou d’inhibition d’expression dans des modèles in vitro et in vivo de ss et représentera une étape fondamentale pour l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques basées sur les mirnas dans les stm. résultats attendus et impact potentiel du projet: outre son intérêt sur le plan fondamental (voir paragraphe « descriptif»), cette étude permettra d’identifier une signature moléculaire pronostique intégrant les profils d’expression combinée des arnm et des mirnas qui pourra être utilisée pour optimiser l’indication des traitements systémiques de chimiothérapie adjuvante en fonction du risque de rechute métastatique. de plus, l’analyse du profil d’expression arn messager, mirnas de cette large série de ss, permettra par ailleurs de mettre en évidence les principaux gènes impliqués dans la tumorigenèse des ss et de proposer de nouvelles cibles thérapeutiques.

scientific context: synovial sarcoma (ss) accounts for 5%-10% of soft-tissue sarcomas. it is prevalent in adolescents and young adults (fletcher et al., 2002). cytogenetically, ss is characterized by a specific t(x-18)(p11-q11) translocation resulting in the fusion of the syt gene at 18q11 with either ssx1, or ssx2, or ssx4 at xp11 (fletcher et al., 2002). ss is characterized by metastatic recurrence rate of about 50% patients. several prognostic factors such as tumor size, grade, and possibly the syt-ssx fusion type have been reported in the literature (canter et al., 2008). however, the relative prognostic value of these factors is equivocal and the molecular factors governing the metastatic risk of ss patients remain unknown. therefore, clinicians are still unable to identify patients with localized ss who will benefit from neoadjuvant, adjuvant chemotherapy. considering the potential long term side-effects of chemotherapy in this young population, the identification of predictive biomarkers of benefit from adjuvant chemotherapy is a crucial issue. new therapeutic strategies are also urgently needed in advanced ss patients since their median survival is < 12 months. description of the project: our goal is to use this use the sarcoma database and tumor bank of the memorial sloan-kettering cancer that includes currently 400 cases of ss to explore extensively the genetic alterations and expression profiles of pediatric and adult ss. our project will include an: - analysis of the mrna expression profile by using the agilent’s whole human genome arrays (agilent, santa clara, ca) that consist of ~40,000 genes. - analysis of the microrna (mirna) expression profiling by using the taqman low density array human microrna panel v1.0 card (applied biosystems, carlsbad, california, usa ) that contains 365 preloaded human mirna targets. the milestones of our project will be: 1°) to shed light on the pathogenesis of ss: although current data suggest a transcriptional regulatory role of the syt-ssx fusion protein, its downstream transcriptional targets are unknown. our objective is to identify the differentially expressed genes and mi rna in correlation to: (i) a large control group of various soft tissue tumors. (ii) the histologic subtype of ss (monophasic, biphasic, poorly differentiated) (iii) the syt-ssx subtype (ssx1, ssx2 or ssx4). to note, since mirnas act as post-transcriptional regulators of target mrnas, the combination of mirnas and mrnas expression data will represent a unique opportunity to identify the transcriptional program directly involved in the ss tumorigenesis. 2°) to establish a classification of ss according to their genetic background: by using an unsupervised approach, we will investigate whether the combination of mirna, mrna gene expression data can distinguish specific clusters of tumors and improve the characterization and classification of ss. 3°) to provide novel prognostic biomarkers: we hypothesize that the extensive mrna and microrna profiling of a large of ss will allow us to identify a limited set of genes and mirna with a strong prognostic value and that can be assessed by rt-pcr in paraffin-embedded material for clinical applications in routine. 4°) to identify new therapeutic targets. our study will allow us to identify ideal mirna candidates for specific knockdown or induction of expression experiments in in vitro and in vivo ss models and will represent an important step for the development of new mirna-based targeted therapies in the field of soft tissue tumors. expected results and potential impact of the research: this study will contribute to establish distinct ss subgroups with distinct clinical outcome by identifying molecular prognostic markers that may more accurately predict ss outcome. accomplishment of this goal is of paramount importance and may form the basis for future risk –adapted treatments. moreover, hierarchical clustering of global gene and mirnas expression will allow to identify crucial signalling pathways in ss and to detect potential targets for gene specific therapeutic developments.