Transcript Rôle du récepteur de l`urokinase sur la migration cellulaire et ses
Slide 1
Rôle du récepteur de l'urokinase sur
la migration cellulaire et ses applications
dans l'angiogénèse et l'athérome.
Marc Vasse
Faculté mixte de Médecine & Pharmacie
de Rouen
Laboratoire MERCI
(MicroEnvironnement et Renouvellement Cellulaire Intégré)
EA 3829
(Pr JP VANNIER)
Slide 2
LES MECANISMES NECESSAIRES
A LA MIGRATION CELLULAIRE
Slide 3
MIGRATION CELLULAIRE ET ANGIOGÉNÈSE
Les phases d’initiation de l’angiogénèse:
1- Augmentation de la perméabilité vasculaire
et dépôt extravasculaire de fibrine
2- Dissociation de la structure du vaisseau
3- Dégradation de la membrane basale
4- Migration des cellules endothéliales
et invasion de la MEC
5- Prolifération des cellules endothéliales
6- Formation de la lumière capillaire
Slide 4
LES SYSTEMES ENZYMATIQUEES RESPONSABLES
DE LA DEGRADATION DE LA MEC
ROLES DE LA PLASMINE DANS LA
DEGRADATION DE LA MEC:
• CLIVAGE DE PROTEINES DE LA MEC:
- FIBRONECTINE
- LAMININE
- THROMBOSPONDINE
- FACTEUR WILLEBRAND
• LIBERATION DE FACTEURS
ANGIOGENIQUES
- VEGF
- bFGF (FGF-2)
- TGF-
• ACTIVATION DES MMP
Slide 5
LA PLASMINE
ENZYME CLE DU SYSTEME FIBRINOLYTIQUE
(Cesarman-Maus et. Hajjar, BJH 2005; 129: 307)
1939: description d’une activité fibrinolytique au niveau des vaisseaux en croissance,
par Clark et Clark
• L’inhibition de la plasmine par l’acide tranexamique ou l’acide -amino caproïque inhibe
l’angiogénèse
• Les souris Plg -/- ont une angiogénèse réduite
Slide 6
LE RECEPTEUR DE L’UROKINASE (CD 87)
LOCALISATION DE L’u-PA SUR UN POLE DE LA CELLULE
Slide 7
STRUCTURE DU RECEPTEUR DE L’UROKINASE
Glycoprotéine de 55 kDa, fortement glycosylée,
ancrée dans la membrane par un glycophosphatidyl inositol
3 fonctions: - localisation de l’uPA sur la membrane cellulaire (AA 1-48; AA 136-143)
- fixation de la vitronectine
- clairance de l’uPA
Activité
chimiotactique
Mobilité
(Blasi & Carmeliet, 2002; 3: 932)
Slide 8
L’EXPRESSION d’u-PAR et d’u-PA EST AUGMENTEE PAR
LES FACTEURS ANGIOGENIQUES
(Pepper et coll. J Cell Biol, 1993; 122:673)
u-PA
u-PAR
Actine
(Mandriota et coll. J Biol Chem, 1995; 270:9709)
Tem
IL-4 IL-10 OSM
Slide 9
LE BLOCAGE DE L’u-PAR PAR DES ANTICORPS
INHIBE LA FORMATION DE CAPILLAIRES IN VITRO
A
B
Contrôle
C
bFGF
bFGF +
MAb H-2
(Kroon et coll., ATVB, 1999; 154: 1731)
Slide 10
u-PAR ET ADHESION CELLULAIRE
EFFET DIRECT
MULTIMERIQUE
Slide 11
u-PAR ET ADHESION CELLULAIRE
EFFET INDIRECT
Slide 12
INTERACTIONS DU RECEPTEUR DE L’UROKINASE
AVEC LE PAI: CLAIRANCE DE L’u-PA ET MIGRATION
Slide 13
L’u-PAR EST REEXTERNALISE APRES DEGRADATION
DU COMPLEXE u-PA/PAI-1
T = 0
T = 0
T = 30’
+ RAP
T = 30’
T = 120’
T = 60’
(Incubation avec cycloheximide)
Rôle dans le détachement de la cellule
T = 120’
Les souris PAI-1 -/- ont une angiogénèse réduite en raison
d’une migration défectueuse des cellules endothéliales
(Bajou et coll, 1998; 4: 923)
Slide 14
u-PAR ET TRANSMISSION DU SIGNAL (1)
• L’u-PA OU SON EXTREMITE AMINO TERMINALE (ATF) INDUIT LA MIGRATION
CELLULAIRE ET LA PROLIFERATION DES CELLULES ENDOTHELIALES
(Stahl et coll., Cancer Res, 1994; 54: 3066)
NECESSITE D’ADAPTATEURS
Slide 15
u-PAR ET TRANSMISSION DU SIGNAL
ROLE DES INTEGRINES
Slide 16
u-PAR ET TRANSMISSION DU SIGNAL
AUTRES ADAPTATEURS
Slide 17
ACTIVATION LA VOIE DES JAK/STAT
DANS LES CELLULES ENDOTHELIALES
• Co-précipitation de l’u-PAR avec Jak-1 et Tyk2
• La liaison d’uPA ou d’ATF induit la
translocation de STAT-1 dans le noyau
• L’activation est inhibée si les cellules
sont traitées par PI-PLC
rôle de l’u-PAR
• STAT-1: impliquée dans la prolifération
des cellules endothéliales
(Dumler et coll., ATVB, 1999; 19: 290)
Slide 18
u-PAR ET TRANSMISSION DU SIGNAL
ROLE DE LA CAVEOLINE
Slide 19
LE BLOCAGE DE L’INTERACTION u-PA/u-PAR
BLOQUE L’ANGIOGENESE
• AA 136-143 de l’u-PA INTERAGISSENT AVEC L’ u-PAR
• L’OCTAPEPTIDE A6 (KPSSPPEE) INHIBE l’ANGIOGENESE TUMORALE
(Guo et coll, FASEB J, 2000; 14: 1400)
Slide 20
L’ATF COUPLE A L’ALBUMINE
BLOQUE L’ANGIOGENESE
Une chimère ATF-Albumine
bloque la déformabilité des
cellules endothéliales
(Li et coll., FEBS Lett. 1996; 12;380)
Slide 21
UN ADENOVIRUS PRODUISANT DE
L’ATF BLOQUE L’ANGIOGENESE
Control
+ AdmATF (J20)
Xénogreffe de MDA-MB-231 chez la souris Nude
(Li et coll., Gene Ther. 1998 ; 5: 1105-)
Slide 22
AUGMENTATION D’EXPRESSION DU CD 87 EN FONCTION DU
STADE DES LESIONS ATHEROMATEUSES
MNA: artères normales
EL: lésions précoces
FP: Plaques fibreuses
CP: Plaques calcifiées
(Besta et coll., Thromb Res., 2004; 114: 283)
(Steins et coll, Blood Coag Fibrin., 2004)
Slide 23
LE RECEPTEUR DE L’UROKINASE (CD87)
ET L’ADHESION LEUCOCYTAIRE
• Les monocytes des souris uPAR -/- présentent un défaut de migration
(Chavakis et coll., Bioch Soc Trans 1999)
Slide 24
L’uPAR EST IMPLIQUE DANS L’INFILTRATION DE LA
PAROI VASCULAIRE CHEZ LES SOURIS APO E -/-
Le CD11b est impliqué dans l’infiltration des monocytes
n
uPAR
anti-MAC-1
Ig G2 non rel.
0.254 ± 0.052
Thoracic aorta
5
0.364 ± 0.071
0.317 ± 0.102**
(Gu et
* coll., J Cell Physiol, 2005; 204: 73)
Slide 25
L’u-PAR DES MONOCYTES EST AUGMENTE A LA
PHASE AIGUË DE L’INFARCTUS DU MYOCARDE
(CSA : angor stable)
(May et coll, Blood. 2002; 100: 3611)
ADHESION SUR LES CELLULES ENDOTHELIALES
Slide 26
LES LIPOROTEINES ET LEURS FORMES OXYDEES AUGMENTENT
L’EXPRESSION D’u-PAR A LA SURFACE DES MONOCYTES
*
u-PA (IMF)
1,2
*
1,0
* *
1,2
**
0,8
0,8
0,6
0,6
0
0
10 50 100 200 10
LDL
50 100 200 µg/ml
0
10 50 100 200 10
Lp(a)
50 100 200 µg/ml
Lp(a) ox
**
2
*
1,8
u-PAR (IMF)
0
LDL ox
2
1,8
1,6
*
1,6
**
1,4
1,4
1,2
1,2
1
1
0,8
0,8
0
**
1,0
0
10 50 100 200 10
LDL
50 100 200 µg/ml
LDL ox
0
0
10 50 100 200 10
Lp(a)
50 100 200 µg/ml
Lp(a) ox
(Ganne et coll, Thromb Haemos, 1999)
Slide 27
LES STATINES DIMINUENT L’EXPRESSION D’u-PAR, DE SON
PAR LES MONOCYTES IN VITRO ET IN VIVO
• Diminution d’u-PA et d’u-PAR induite par les lipoprotéines in vitro
200
200
150
150
100
100
50
50
0
u-PA
0
CVS (50 nM)
Témoin
LDL
LDL ox
u-PAR CVS (50 nM)
(Ganne et coll, Thromb Haemos, 1999)
Graphe en boîtes
p = 0,003
Variable(s) groupe
: 0TVP/1Tem
100
des statines
80
70
% CD 87
• Diminution d’u-PAR
à la surface des monocytes
de patients traités par
p = 0,001
90
60
50
40
30
20
10
0
Tem
1
2
AVK
AIA
3
4
AVK
TVP
Slide 28
L’IL-10 DIMINUE L’EXPRESSION D’u-PAR PAR LES MONOCYTES
ET LEUR ADHESION SUR LE FBG OU LA VN
(Paysant et coll., Br J Heamatol 1998; 100:45)
Slide 29
CONCLUSION
• LE RECEPTEUR DE L’UROKINASE JOUE UN ROLE DYNAMIQUE
IMPORTANT DANS LES PHENOMENES D’ADHESION ET DE
MIGRATION CELLULAIRE
• IL CONSTITUE UN DES ELEMENTS PERMETTANT LA DEGRADATION
DES PROTEINES DE LA MATRICE EXTRACELLULAIRE, MAIS VOIT SON
ACTIVITE MODULEE PAR LES COMPOSANTS DE LA MATRICE
• LES MECANISMES DE TRANSDUCTION DU SIGNAL RESTENT A
ELUCIDER
• LA MODULATION PHARMACOLOGIQUE DE L’u-PAR PEUT CONSTITUER
DE NOUVELLES CIBLES PHARMACOLOGIQUES
Slide 30
REMERCIEMENTS
• Pr JP VANNIER
• Pr C. SORIA
• C. CORBIERE, MCU
• B. LENORMAND
• E. LEGRAND
• D. BIGOT
• S. LECLEIRE
• J. PAYSANT
• F. GANNE
Bienvenue à I. DUBUS
Rôle du récepteur de l'urokinase sur
la migration cellulaire et ses applications
dans l'angiogénèse et l'athérome.
Marc Vasse
Faculté mixte de Médecine & Pharmacie
de Rouen
Laboratoire MERCI
(MicroEnvironnement et Renouvellement Cellulaire Intégré)
EA 3829
(Pr JP VANNIER)
Slide 2
LES MECANISMES NECESSAIRES
A LA MIGRATION CELLULAIRE
Slide 3
MIGRATION CELLULAIRE ET ANGIOGÉNÈSE
Les phases d’initiation de l’angiogénèse:
1- Augmentation de la perméabilité vasculaire
et dépôt extravasculaire de fibrine
2- Dissociation de la structure du vaisseau
3- Dégradation de la membrane basale
4- Migration des cellules endothéliales
et invasion de la MEC
5- Prolifération des cellules endothéliales
6- Formation de la lumière capillaire
Slide 4
LES SYSTEMES ENZYMATIQUEES RESPONSABLES
DE LA DEGRADATION DE LA MEC
ROLES DE LA PLASMINE DANS LA
DEGRADATION DE LA MEC:
• CLIVAGE DE PROTEINES DE LA MEC:
- FIBRONECTINE
- LAMININE
- THROMBOSPONDINE
- FACTEUR WILLEBRAND
• LIBERATION DE FACTEURS
ANGIOGENIQUES
- VEGF
- bFGF (FGF-2)
- TGF-
• ACTIVATION DES MMP
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LA PLASMINE
ENZYME CLE DU SYSTEME FIBRINOLYTIQUE
(Cesarman-Maus et. Hajjar, BJH 2005; 129: 307)
1939: description d’une activité fibrinolytique au niveau des vaisseaux en croissance,
par Clark et Clark
• L’inhibition de la plasmine par l’acide tranexamique ou l’acide -amino caproïque inhibe
l’angiogénèse
• Les souris Plg -/- ont une angiogénèse réduite
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LE RECEPTEUR DE L’UROKINASE (CD 87)
LOCALISATION DE L’u-PA SUR UN POLE DE LA CELLULE
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STRUCTURE DU RECEPTEUR DE L’UROKINASE
Glycoprotéine de 55 kDa, fortement glycosylée,
ancrée dans la membrane par un glycophosphatidyl inositol
3 fonctions: - localisation de l’uPA sur la membrane cellulaire (AA 1-48; AA 136-143)
- fixation de la vitronectine
- clairance de l’uPA
Activité
chimiotactique
Mobilité
(Blasi & Carmeliet, 2002; 3: 932)
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L’EXPRESSION d’u-PAR et d’u-PA EST AUGMENTEE PAR
LES FACTEURS ANGIOGENIQUES
(Pepper et coll. J Cell Biol, 1993; 122:673)
u-PA
u-PAR
Actine
(Mandriota et coll. J Biol Chem, 1995; 270:9709)
Tem
IL-4 IL-10 OSM
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LE BLOCAGE DE L’u-PAR PAR DES ANTICORPS
INHIBE LA FORMATION DE CAPILLAIRES IN VITRO
A
B
Contrôle
C
bFGF
bFGF +
MAb H-2
(Kroon et coll., ATVB, 1999; 154: 1731)
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u-PAR ET ADHESION CELLULAIRE
EFFET DIRECT
MULTIMERIQUE
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u-PAR ET ADHESION CELLULAIRE
EFFET INDIRECT
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INTERACTIONS DU RECEPTEUR DE L’UROKINASE
AVEC LE PAI: CLAIRANCE DE L’u-PA ET MIGRATION
Slide 13
L’u-PAR EST REEXTERNALISE APRES DEGRADATION
DU COMPLEXE u-PA/PAI-1
T = 0
T = 0
T = 30’
+ RAP
T = 30’
T = 120’
T = 60’
(Incubation avec cycloheximide)
Rôle dans le détachement de la cellule
T = 120’
Les souris PAI-1 -/- ont une angiogénèse réduite en raison
d’une migration défectueuse des cellules endothéliales
(Bajou et coll, 1998; 4: 923)
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u-PAR ET TRANSMISSION DU SIGNAL (1)
• L’u-PA OU SON EXTREMITE AMINO TERMINALE (ATF) INDUIT LA MIGRATION
CELLULAIRE ET LA PROLIFERATION DES CELLULES ENDOTHELIALES
(Stahl et coll., Cancer Res, 1994; 54: 3066)
NECESSITE D’ADAPTATEURS
Slide 15
u-PAR ET TRANSMISSION DU SIGNAL
ROLE DES INTEGRINES
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u-PAR ET TRANSMISSION DU SIGNAL
AUTRES ADAPTATEURS
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ACTIVATION LA VOIE DES JAK/STAT
DANS LES CELLULES ENDOTHELIALES
• Co-précipitation de l’u-PAR avec Jak-1 et Tyk2
• La liaison d’uPA ou d’ATF induit la
translocation de STAT-1 dans le noyau
• L’activation est inhibée si les cellules
sont traitées par PI-PLC
rôle de l’u-PAR
• STAT-1: impliquée dans la prolifération
des cellules endothéliales
(Dumler et coll., ATVB, 1999; 19: 290)
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u-PAR ET TRANSMISSION DU SIGNAL
ROLE DE LA CAVEOLINE
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LE BLOCAGE DE L’INTERACTION u-PA/u-PAR
BLOQUE L’ANGIOGENESE
• AA 136-143 de l’u-PA INTERAGISSENT AVEC L’ u-PAR
• L’OCTAPEPTIDE A6 (KPSSPPEE) INHIBE l’ANGIOGENESE TUMORALE
(Guo et coll, FASEB J, 2000; 14: 1400)
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L’ATF COUPLE A L’ALBUMINE
BLOQUE L’ANGIOGENESE
Une chimère ATF-Albumine
bloque la déformabilité des
cellules endothéliales
(Li et coll., FEBS Lett. 1996; 12;380)
Slide 21
UN ADENOVIRUS PRODUISANT DE
L’ATF BLOQUE L’ANGIOGENESE
Control
+ AdmATF (J20)
Xénogreffe de MDA-MB-231 chez la souris Nude
(Li et coll., Gene Ther. 1998 ; 5: 1105-)
Slide 22
AUGMENTATION D’EXPRESSION DU CD 87 EN FONCTION DU
STADE DES LESIONS ATHEROMATEUSES
MNA: artères normales
EL: lésions précoces
FP: Plaques fibreuses
CP: Plaques calcifiées
(Besta et coll., Thromb Res., 2004; 114: 283)
(Steins et coll, Blood Coag Fibrin., 2004)
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LE RECEPTEUR DE L’UROKINASE (CD87)
ET L’ADHESION LEUCOCYTAIRE
• Les monocytes des souris uPAR -/- présentent un défaut de migration
(Chavakis et coll., Bioch Soc Trans 1999)
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L’uPAR EST IMPLIQUE DANS L’INFILTRATION DE LA
PAROI VASCULAIRE CHEZ LES SOURIS APO E -/-
Le CD11b est impliqué dans l’infiltration des monocytes
n
uPAR
anti-MAC-1
Ig G2 non rel.
0.254 ± 0.052
Thoracic aorta
5
0.364 ± 0.071
0.317 ± 0.102**
(Gu et
* coll., J Cell Physiol, 2005; 204: 73)
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L’u-PAR DES MONOCYTES EST AUGMENTE A LA
PHASE AIGUË DE L’INFARCTUS DU MYOCARDE
(CSA : angor stable)
(May et coll, Blood. 2002; 100: 3611)
ADHESION SUR LES CELLULES ENDOTHELIALES
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LES LIPOROTEINES ET LEURS FORMES OXYDEES AUGMENTENT
L’EXPRESSION D’u-PAR A LA SURFACE DES MONOCYTES
*
u-PA (IMF)
1,2
*
1,0
* *
1,2
**
0,8
0,8
0,6
0,6
0
0
10 50 100 200 10
LDL
50 100 200 µg/ml
0
10 50 100 200 10
Lp(a)
50 100 200 µg/ml
Lp(a) ox
**
2
*
1,8
u-PAR (IMF)
0
LDL ox
2
1,8
1,6
*
1,6
**
1,4
1,4
1,2
1,2
1
1
0,8
0,8
0
**
1,0
0
10 50 100 200 10
LDL
50 100 200 µg/ml
LDL ox
0
0
10 50 100 200 10
Lp(a)
50 100 200 µg/ml
Lp(a) ox
(Ganne et coll, Thromb Haemos, 1999)
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LES STATINES DIMINUENT L’EXPRESSION D’u-PAR, DE SON
PAR LES MONOCYTES IN VITRO ET IN VIVO
• Diminution d’u-PA et d’u-PAR induite par les lipoprotéines in vitro
200
200
150
150
100
100
50
50
0
u-PA
0
CVS (50 nM)
Témoin
LDL
LDL ox
u-PAR CVS (50 nM)
(Ganne et coll, Thromb Haemos, 1999)
Graphe en boîtes
p = 0,003
Variable(s) groupe
: 0TVP/1Tem
100
des statines
80
70
% CD 87
• Diminution d’u-PAR
à la surface des monocytes
de patients traités par
p = 0,001
90
60
50
40
30
20
10
0
Tem
1
2
AVK
AIA
3
4
AVK
TVP
Slide 28
L’IL-10 DIMINUE L’EXPRESSION D’u-PAR PAR LES MONOCYTES
ET LEUR ADHESION SUR LE FBG OU LA VN
(Paysant et coll., Br J Heamatol 1998; 100:45)
Slide 29
CONCLUSION
• LE RECEPTEUR DE L’UROKINASE JOUE UN ROLE DYNAMIQUE
IMPORTANT DANS LES PHENOMENES D’ADHESION ET DE
MIGRATION CELLULAIRE
• IL CONSTITUE UN DES ELEMENTS PERMETTANT LA DEGRADATION
DES PROTEINES DE LA MATRICE EXTRACELLULAIRE, MAIS VOIT SON
ACTIVITE MODULEE PAR LES COMPOSANTS DE LA MATRICE
• LES MECANISMES DE TRANSDUCTION DU SIGNAL RESTENT A
ELUCIDER
• LA MODULATION PHARMACOLOGIQUE DE L’u-PAR PEUT CONSTITUER
DE NOUVELLES CIBLES PHARMACOLOGIQUES
Slide 30
REMERCIEMENTS
• Pr JP VANNIER
• Pr C. SORIA
• C. CORBIERE, MCU
• B. LENORMAND
• E. LEGRAND
• D. BIGOT
• S. LECLEIRE
• J. PAYSANT
• F. GANNE
Bienvenue à I. DUBUS