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Bats, Marie-Lise. Bases cellulaires et moléculaires du rôle de la Sphingosine 1-phosphate dans la progression et la résistance du mélanome cutané

Bats, Marie-Lise (2014). Bases cellulaires et moléculaires du rôle de la Sphingosine 1-phosphate dans la progression et la résistance du mélanome cutané.

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Résumé en francais

Le mélanome métastatique est considéré comme un des cancers les plus agressif et chimiorésistant chez l'Homme. Malgré les avancées dans la compréhension de la biologie et de la génétique du mélanome, les thérapies systémiques s'avèrent inefficaces pour combattre ce cancer très invasif. De nombreux arguments renforcent la notion que le microenvironnement tumoral jouerait un rôle clé dans la progression de cette tumeur. C'est pourquoi la définition des mécanismes moléculaires qui régissent le dialogue bidirectionnel entre les cellules malignes et le stroma tumoral semble indispensable à la découverte de nouvelles cibles thérapeutiques anti-mélanome. La première étape de notre travail s'est concentrée sur le rôle de la Sphingosine 1-phosphate (S1P), un sphingolipide bioactif décrit dans le cancer pour ses effets pro-migratoire et anti-apoptotique, dans les interactions mélanome-stroma. Par analyse transcriptomique, nous avons mis en évidence que l'expression la Sphingosine kinase 1 (SK1), l'enzyme qui produit la S1P, était augmentée dans des lignées de mélanome humain comparées à des mélanocytes sains. Cette augmentation, confirmée in situ dans des tissus de patients atteints de mélanome, était la conséquence directe de l'activation de ERK dans les cellules mutées pour BRAF ou NRAS. Bien que les modifications de l'expression de SK1 n'aient pas affecté la migration des cellules de mélanome, celle-ci a été stimulée par la modulation des enzymes du métabolisme de la S1P dans des fibroblastes dermiques co-cultivées avec les cellules tumorales. De plus, l'incubation de ces fibroblastes avec du milieu conditionné issu de cellules de mélanome surexprimant SK1 a conduit à leur différenciation en myofibroblastes, capables de produire des métalloprotéases matricielles et de sécréter de la S1P. Des expériences de tumorigenèse in vivo ont montré que l'absence de S1P dans le microenvironnement limitait la formation de tumeurs mélaniques chez les souris. De plus, la croissance tumorale locale et les métastases étaient considérablement augmentées par la co-injection de fibroblastes cutanés sauvages par rapport à des fibroblastes issus de souris Sphk1-/-. L'ensemble de nos résultats démontre que l'axe SK1/S1P pourrait contrôler les interactions entre le mélanome et son microenvironnement, soulignant l'intérêt de cibler la SK1 en thérapeutique. Notre équipe avait précédemment montré que l'expression de la S1P Lyase, l'enzyme responsable de la dégradation irréversible de la S1P, était fortement diminuée dans des cellules de mélanome comparée à des mélanocytes sains. La deuxième partie de notre travail s'est donc intéressée au rôle de cette enzyme dans la régulation de la réponse du mélanome au traitement par la dacarbazine (DTIC), un agent alkylant utilisé en 1ère ligne dans la prise en charge des mélanomes avancés. Nous avons montré que l'inhibition de l'expression de la S1P Lyase par siRNA augmentait la résistance au DTIC. A l'inverse sa surexpression sensibilisait les cellules de mélanome à l'apoptose en diminuant l'expression des membres anti-apoptotiques et à l'inverse en augmentant celle des membres pro-apoptotiques de la famille de Bcl-2. De plus, nous avons observé que le traitement des cellules de mélanome avec l'ABT-737, un inhibiteur de Bcl-2, s'accompagnait d'une action cytotoxique synergique avec les effets sensibilisants de la S1P Lyase en réponse au DTIC. De façon intéressante, la surexpression de la S1P Lyase stimulait l'expression de p53, via la régulation négative d'un de ses régulateurs clés, Mdm4. Les A375 surexprimant la S1P Lyase présentaient également une expression diminuée pour MITF (Microphthalmia-associated transcription factor), régulateur majeur de la mélanogenèse et de la progression du mélanome, également connu pour induire la transcription de Bcl-2. Enfin, la S1P Lyase activait PTEN par diminution de sa phosphorylation. En contrôlant l'expression de protéines clés dans la régulation des voies apoptotiques, la S1P Lyase pourrait donc être une nouvelle cible thérapeutique permettant d'améliorer la prise en charge des malades atteints de mélanome, notamment ceux qui développent des résistances aux thérapies émergentes.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Andrieu-Abadie, Nathalie
Levade, Thierry
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Centre de Recherche en Cancérologie de Toulouse (CRCT), UMR 1037
Mots-clés libres :Sphingosine 1-phosphate - Sphingosine kinase 1 - Sphingosine 1-phosphate lyase - Mélanome - Fibroblastes - Chimiorésistance - Apoptose
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :09 Feb 2015 17:59