Implication de la mélanotransferrine dans la progression tumorale : identification d'une nouvelle cible thérapeutique

La mélanotransferrine (MTf) a tout d'abord été identifiée comme étant un antigène majeur des mélanomes. Son expression a par la suite été rapportée dans plusieurs cellules néoplasiques et quelques tissus sains. Bien que la majorité de la MTf soit associée à la membrane plasmique, une faible portion est sécrétèe dans le milieu extracellulaire sous forme soluble. Notre équipe a récemment démontré que la MTf régulait l'activation du plasminogène et la motilité cellulaire in vitro. Les activateurs du plasminogène sécrétés par les cellules cancéreuses catalysent la conversion du plasminogène en protéase active. La plasmine joue un rôle central dans la progression tumorale en dégradant les protéines de la membrane basale et de la matrice extracellulaire (MEC). Ce remodelage tissulaire facilite grandement l'angiogenèse et l'invasion des cellules cancéreuses vers les tissus adjacents. Le premier objectif de cette thèse fut de démontrer que la MTf favorise l'activation du plasminogène par son activateur de type tissulaire (tPA). À cet effet, une forme recombinante tronquée de la MTf (sMTf) a été utilisée. En présence de plasminogène et de tPA, la sMTf stimule la formation de plasmine dans le milieu extracellulaire de cellules endothéliales (CE) et accroît la dégradation de la fibronectine, une des composantes de la MEC. La dégradation de la MEC conduit au détachement des CE et à leur mort par anoïkis. Ces données suggèrent que la sMTf possède des propriétés anti-angiogéniques en induisant l'anoïkis des CE. Nous avons ensuite évalué ses effets sur le développement angiogénique et sur la croissance tumorale in vivo. Les résultats montrent que la sMTf inhibe significativement la croissance de tumeurs sous-cutanées dérivées de glioblastome et de carcinome pulmonaire humains chez la souris immunosupprimée. Nous démontrons également que le traitement à la sMTf entraîne une réduction de l'expression du marqueur vasculaire d'endogline, de même qu'une diminution de la quantité d'hémoglobine au sein des tumeurs sous-cutanées de glioblastomes. L'ensemble de ces résultats démontre clairement que la sMTf réduit l'angiogenèse et la croissance tumorale in vivo. Tout comme la forme recombinante tronquée, la MTf membranaire (mMTf) interagit avec le système d'activation du plasminogène. La formation de plasmine à proximité de la membrane plasmique favorise l'invasion des cellules tumorales et le développement métastatique. La participation de la mMTf dans la formation de métastases cérébrales a donc été évaluée pour une lignée cellulaire de mélanome humain. Les résultats indiquent la présence de cellules exprimant la MTf humaine dans les cerveaux de souris ayant reçu une injection intraveineuse de cellules de mélanome humain. De même, l'administration d'un anticorps monoclonal dirigé contre la MTf humaine (L235) a réduit de moitié le développement de métastases cérébrales de mélanomes chez la souris. Ces résultats démontrent que l'implication de la mMTf dans l'activation du plasminogène faciliterait la migration des cellules cancéreuses à travers la barière hémato-encéphalique (BHE) et l'invasion du système nerveux central. Les principales contributions de ce travail sont d'avoir démontré d'une part que la sMTf induit le détachement des cellules endothéliales par stimulation de la cascade d'activation du plasminogène. D'autre part, la sMTf entraîne l'inhibition du développement angiogénique et de la croissance tumorale chez la souris. Puis, l'expression de la MTf à la surface des cellules cancéreuses facilite leur migration à travers la BHE dans le but de produire des métastases cérébrales. Cette étude identifie la MTf clairement comme une cible intéressante dans la progression tumorale, tout en suggérant des outils thérapeutiques comme la sMTf recombinante ou une forme humanisée du L235. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Croissance tumorale, Angiogenèse, Métastases cérébrales, Barrière hémato-encéphalique, Mélanotransferrine, Mélanome, Plasminogène

The CDC42-Interacting Protein 4 Controls Epithelial Cell Cohesion and Tumor Dissemination

SummaryThe role of endocytic proteins and the molecular mechanisms underlying epithelial cell cohesion and tumor dissemination are not well understood. Here, we report that the endocytic F-BAR-containing CDC42-interacting protein 4 (CIP4) is required for ERBB2- and TGF-β1-induced cell scattering, breast cancer (BC) cell motility and invasion into 3D matrices, and conversion from ductal breast carcinoma in situ to invasive carcinoma in mouse xenograft models. CIP4 promotes the formation of an E-cadherin-CIP4-SRC complex that controls SRC activation, E-cadherin endocytosis, and localized phosphorylation of the myosin light chain kinase, thereby impinging on the actomyosin contractility required to generate tangential forces to break cell-cell junctions. CIP4 is upregulated in ERBB2-positive human BC, correlates with increased distant metastasis, and is an independent predictor of poor disease outcome in subsets of BC patients. Thus, it critically controls cell-cell cohesion and is required for the acquisition of an invasive phenotype in breast tumors

Down-regulation of caveolin-1 in glioma vasculature: modulation by radiotherapy

International audiencePrimary brain tumors, particularly glioblastomas (GB), remain a challenge for oncology. An element of the malignant brain tumors' aggressive behavior is the fact that GB are among the most densely vascularized tumors. To determine some of the molecular regulations occuring at the brain tumor endothelium level during tumoral progression would be an asset in understanding brain tumor biology. Caveolin-1 is an essential structural constituent of caveolae that has been implicated in mitogenic signaling, oncogenesis, and angiogenesis. In this work we investigated regulation of caveolin-1 expression in brain endothelial cells (ECs) under angiogenic conditions. In vitro, brain EC caveolin-1 is down-regulated by angiogenic factors treament and by hypoxia. Coculture of brain ECs with tumoral cells induced a similar downregulation. In addition, activation of the p42/44 MAP kinase is demonstrated. By using an in vivo brain tumor model, we purified ECs from gliomas as well as from normal brain to investigate possible regulation of caveolin-1 expression in tumoral brain vasculature. We show that caveolin-1 expression is strikingly down-regulated in glioma ECs, whereas an increase of phosphorylated caveolin-1 is observed. Whole-brain radiation treatment, a classical way in which GB is currently being treated, resulted in increased caveolin-1 expression in tumor isolated ECs. The level of tumor cells spreading around newly formed blood vessels was also elevated. The regulation of caveolin-1 expression in tumoral ECs may reflect the tumoral vasculature state and correlates with angiogenesis kinetics

The synthetic diazonamide DZ-2384 has distinct effects on microtubule curvature and dynamics without neurotoxicity

Microtubule-targeting agents (MTAs) are widely used anticancer agents, but toxicities such as neuropathy limit their clinical use. MTAs bind to and alter the stability of microtubules, causing cell death in mitosis. We describe DZ-2384, a preclinical compound that exhibits potent antitumor activity in models of multiple cancer types. It has an unusually high safety margin and lacks neurotoxicity in rats at effective plasma concentrations. DZ-2384 binds the vinca domain of tubulin in a distinct way, imparting structurally and functionally different effects on microtubule dynamics compared to other vinca-binding compounds. X-ray crystallography and electron microscopy studies demonstrate that DZ-2384 causes straightening of curved protofilaments, an effect proposed to favor polymerization of tubulin. Both DZ-2384 and the vinca alkaloid vinorelbine inhibit microtubule growth rate; however, DZ-2384 increases the rescue frequency and preserves the microtubule network in nonmitotic cells and in primary neurons. This differential modulation of tubulin results in a potent MTA therapeutic with enhanced safety

The synthetic diazonamide DZ-2384 has distinct effects on microtubule curvature and dynamics without neurotoxicity

Microtubule-targeting agents (MTAs) are widely used anticancer agents, but toxicities such as neuropathy limit their clinical use. MTAs bind to and alter the stability of microtubules, causing cell death in mitosis. We describe DZ-2384, a preclinical compound that exhibits potent antitumor activity in models of multiple cancer types. It has an unusually high safety margin and lacks neurotoxicity in rats at effective plasma concentrations. DZ-2384 binds the vinca domain of tubulin in a distinct way, imparting structurally and functionally different effects on microtubule dynamics compared to other vinca-binding compounds. X-ray crystallography and electron microscopy studies demonstrate that DZ-2384 causes straightening of curved protofilaments, an effect proposed to favor polymerization of tubulin. Both DZ-2384 and the vinca alkaloid vinorelbine inhibit microtubule growth rate; however, DZ-2384 increases the rescue frequency and preserves the microtubule network in nonmitotic cells and in primary neurons. This differential modulation of tubulin results in a potent MTA therapeutic with enhanced safety