Transcript File - Cours L3 Bichat 2012-2013

La cellule cancéreuse et son
microenvironnement
Dr Guedj Nathalie, MCU-PH
Hôpital beaujon
Généralités : cancer
• Du au dérèglement de la division de quelques unes des milliards
de cellules qui constituent les êtres pluricellulaires
• Shématiquement on distingue 3 étapes dans la genèse du
cancer :
– Initiation : correspond à une lésion rapide et irréversible du DNA
après exposition à un carcinogène
– Promotion : correspond à une exposition prolongée, répétée ou
continue, à une substance qui entretient et stabilise la lésion
initiée
– Progression : correspond à l’acquisition des propriétés de
multiplication non contrôlée, l’acquisition de l’indépendance, la
perte de la différenciation, l’invasion locale et métastatique
• les deux premières sont connues uniquement par les modèles
expérimentaux et l’étude de l’épidémiologie des tumeurs
humaines
Propriétes des cellules
cancéreuses
• Invasion du tissu
adjacent
• Extension locale
• Métastases à
distance
-Cellules cancéreuses
-Tissu de soutien
Tissu de soutien
• Matrice extra-cellulaire :
– Glycoprotéines
– Cytokines
• Facteurs de croissance
• Fibroblastes et myofibroblastes
• Cellules endothéliales
Plusieurs modes d’invasion : « Classifying
collective cancer cell invasion »
• Variabilité
morphologique des
tumeurs
• Le comportement des
cellules cancéreuses
– Suggèrent :
• Les cellules tumorales
peuvent employer
différents modes
d’invasion cellulaires et
moléculaires
Friedl and al, Nature Cell Biology, 2012
Catégories de l’invasion collective
• Migration « single-cell » : capacité de
la cellule à migrer et à interragir avec
la MEC (modification du
cytosquelette+++)
• « Multicellular streaming » : rapidité
de migration par l’intermédiaire de
chemokine ou facteurs de croissance
(EGF). Le cytosquelette de chaque
cellule agit indépendamment et réalise
une force de traction sur la matrice
avec adhésion intercellulaire
transitoire
• Migration et invasion cellulaire
collective : maintien de la cohésion
cellulaire lors de la migration. Rôle du
cytosquelette (protrusion, et
contractilité) des cellules, ensemble.
Importance des molécules d’adhésion
cellulaire++
• Autres types de
migration multicellulaire :
– Processus expansif
• Passif
• Changement de
positionnement des cellules
: prolifération cellulaire et
re-positionnement des
cellules filles
• Expansion du front
d’invasion
Transition épithéliomésenchymateuse : TEM
TEM : Généralités
• Processus physiologique au cours de
l’embryogenèse ou de la cicatrisation
tissulaire
Réversible
Sabbah et al, Drug Resistance updates,2008
Migration des cellules
TEM : cancérogenèse
• Réactivation de la
TEM dans les
processus
métastatiques
(acquisition de
propriétés invasives
et migratoires)
Thierry JP et al, Nature Review,2006
TEM : inducteurs multiples
Biomarqueurs de la TEM et
Cancers humains
Induction du phénomène de TEM est responsable des
chimiorésistances (Ghoul et al, Cancer Research, 2009)
Avancées thérapeutiques
Pourquoi vouloir étudier la
TEM dans les CCs
intrahépatiques ?
Généralités : CCs intrahépatiques
(IH)
Cc périphérique
• 2ème cancer primitif
du foie (10 à 15%)
• Tumeurs malignes
développées au
dépend de la cellule
épithéliale biliaire
– CCs intrahépatiques
se divisent en :
Cc hilaire
TEM et CCIH : arguments
cliniques
• Tumeurs à caractère hautement invasif
et métastatique
• Survie< 5% à 5 ans
– Diagnostic tardif (métastatique)
– Faible chimiosensibilité
TEM et CCIH : arguments
morphologiques
• CCs périphériques :
– Nodules satellites
– stroma tumoral très
abondant
– Emboles tumoraux
endovasculaires
• CCs hilaires
– Cellules tumorales
indépendantes
– Engainements périnerveux
– Lymphophiles+++
TEM et CCIH : arguments
phénotypiques
Lyse du tissu
tumoral
Analyse du
phénotype de 52
CCs hilaires, 59
CCs periphériques,
12 HCCs, 11 CCs
VBEH et 6 CHC
Extraction
des
proteines
totales
Marquage des
proteines par un
fluorophore
différent
Incubation avec
la puce à
anticorps
11 Tissue
MicroArray
(40 marqueurs
étudiés)
3 paires de
CCs sur
Protein Array
(>100 AC étudiés)
Surexpression du VEGF A dans les CCIH
80
70
p = 0.02
CC périphérique
60
50
40
VEGF A-
30
VEGF A +
20
10
0
Hilaire
Périphérique
Acquisition d’un phénotype
mésenchymateux
• CCs périphériques
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
CK 8
+
-
vimentine
CK8
vimentine
E-cadherin
cytoplasmique
CK8
et vimentine
Molecular markers
expression in
percentage (mean ±
DS)
Presence of
vascular invasion
Absence of
vascular invasion
p
(n=42)
(n=13)
CK8
63 ± 37
80 ± 31
Presence of lymph
node metastasis
(n=15)
Absence of
lymph node
metastasis
(n=31)
CK19
86 ± 28
98 ± 12
<0.001
Ep-Cam
4±7
23 ± 29
0.043
0.06
Expression « de Novo » de la Filamine A
sur Tissue MicroArray et Protein Array
100
p<0.001
80
60
40
20
0
hilaire
filamine -
périphérique
filamine +
Filamine A : facteur pronostique
Fonctions de survie
Filamin>m=1
1,0
0
1
0-censuré
1-censuré
Survie cumulée
0,8
0,6
0,4
0,2
Survie actuarielle des patients opérés pour
un CC périphérique (n=57)
0,0
0,00
10,00
20,00
30,00
survie limitée à 40 mois
40,00
Filamine A : protéine du
cytosquelette qui se fixe à
filaments d’actine et qui
participent aux modifications de
conformation de la cellule
Puces à anticorps et identification de la
filamine A
• Filamine A :
– Protéine d’échafaudage
– Protéine liant les
filaments non musculaire
lisse d’actine
– Rôle dans la régulation
dynamique de la
morphologie et de la
motilité cellulaire
– Implication dans la
dissémination
métastatique de cellules
tumorales malignes
(régulation de récepteurs de
facteur de croissance)
Filamine A
Zhou et al, Trends in Cell Biology, 2010
Rôle de la Filamine A dans la
carcinogenèse biliaire
• Expression de « novo » de la Filamine A
dans les CC-IH
• Facteur pronostique
• Filamine A participe à l’agressivité et à
la progression tumorale des CC-IH
• Perspectives de recherche:
– Mécanismes?
– Rôle du VEGF?
2ème etape : etude sur un modèle
cellulaire de CC humains du rôle de
VEGF A et Filamine A
VEGF A ?
Filamine A?
Phénotype épithélial
Phénotype mésenchymateux
Etude du rôle de la filamine A dans une
lignée cellulaire de CC
• Moduler l’expression de
la filamine A par si RNA
– Etudier les effets sur la
dispersion des cellules,
l’expression des molécules
des jonctions cellulaires,
migration et invasion des
cellules
SKCha1
Fil
280 kd
42 kd
21 kd
Filamine A
VEGF
VEGFR2
VEGFR1
VEGFC
VEGFB
VEGFA
FLNA
MzCha2
MzCha1
A1 A2 SK T1
ACTA2
PDGFRB
épithélial)
TGFB1
• Valider l’hypothèse que
la filamine A participe à
la progression tumorale
• MzChA1 (phénotype
5,0
4,5
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
Caractérisation 3 lignées d’un point
de vue morphologique et phénotypique
• Morphologique
– Microscopie optique :
aspect des cellules,
polarité des cellules,
espace intercellulaire,
• Phénotypique
– Immunofluorescence :
localisation E-cadhérine,
B-caténine, ZO-1
B-cat
E-cadh
Yang et al, Cancer Res 2006
VEGF (ng/µl)
15
25
50
• MzChA1
• Etudier la régulation de
l’expression des transcrits
et protéique de la filamine
A sous l’effet du VEGF
• Etudier la régulation de la
voie de signalisation du
VEGF et de son récepteur
dans les cellules invalidées
pour la filamine A
contrôle
Etude de la régulation de la filamine A par
le VEGF
Filamine A
IKKα
F L MN/IK K
3,50
2,94
3,00
3,09
2,50
2,00
2,11
1,70
F L MN/IK K
1,50
1,00
0,50
0,00
c ontrôle
15ng/µl
25ng/µl
50ng/µl