Oxaliplatin neurotoxicity biomarker discovery by a quantitative proteomic approach
Recherche de biomarqueurs de la neurotoxicité des traitements anticancéreux à base d'oxaliplatine: approche protéomique quantitative
Résumé
Oxaliplatin is a reference drug in the treament of metastatic colorectal cancer. However Oxaliplatin causes a neurological toxicity which alters the quality of life of some predisposed patients. We analysed for the first ti me oxaliplatin neurotoxicity by a proteomic approach. An experimental protocol associating iTRAQ labelling and OFFGEL-IEF fractionation was developed in order to improve the proteome coverage of complex samples. Then, the differential protein expression following a clinically relevant oxaliplatin treatment was globally analysed both in the intracellular proteome and in the secretome using a human cellular mode1 for neurotoxicity. The intracellular proteome analysis allowed the identification of more than 2700 proteins and offers new perspectives into the molecular mechanisms of oxaliplatin neurotoxicity. Oxaliplatin alters the expression of proteins involved in DNA damage response, cell cycle control, oxidative stress, energy metabolism, proteotoxic stress, multidrug resistance, neuronal plasticity and calcium homeostasis. The secretome analysis exhibited 23 over-expressed secreted proteins following oxaliplatin treatment. We suggest for the first time that Calmodulin,Thymosin beta-10 and the neurotrophic factor Neudesin could be potentiaI biomarkers for oxaliplatin neuronal injuy.
L'oxaliplatine est un médicament de référence dans les traitements des cancers colorectaux métastatiques. Toutefois, l'oxaliplatine occasionne une toxicité d'ordre neurologique qui retentit sur la qualité de vie de certains patients prédisposés. Nous avons analysé pour la première fois la neurotoxicité de l'oxaliplatine par une approche protéomique. Un protocole expérimental, associant marquage iTRAQ et fractionnement par IEFOFFGEL a tout d'abord été mis en place afin d'améliorer la couverture protéomique d'échantillons complexes. Puis, l'expression protéique différentielle après traitement par I'oxaliplatine a été analysée globalement, à la fois dans le protéome intracellulaire et dans le sécrétome d'un modèle cellulaire humain de nerotoxicité. L'analyse du protéome intracellulaire a permis l'identification de plus de 2700 protéines et offre de nouvelles perspectives quant aux mécanismes moléculaires de la neurotoxicité de I ' o x aliplatine. Le médicament aItère l'expression de protéines impliquées dans la réponse aux dommages à l'ADN, le contrôle du cycle cellulaire, le stress oxydatif , le métabolisme énergétique, le stress protéotoxique, la résistance multidrogue, la plasticité neuronale et l'homéostasie calcique. L'analyse du sécrétome a mis en évidence la sur-expression, suite au traitement par l'oxaliplatine, de 23 protéines sécrétées. Nous proposons pour la première fois les protéines Calmoduline, Thymosine beta-10 et le facteur neurotrophique Neudésine comme candidats biomarqueurs de la neurotoxicité des traitements anticancéreux à base d'oxaliplatine.