Rôle du métabolisme du céramide dans la progression du mélanome : étude des effets de la sphingosine 1-phosphate sur l'adhésion des cellules tumorales aux kératinocytes
Institution:
Toulouse 3Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Cutaneous melanoma constitutes a major problem of public health due to its increasing incidence and high risk of metastasis. The prognosis of patients with metastatic melanoma remains highly uncertain. It is essential to understand the cellular and molecular mechanisms sustaining tumor progression, before the dissemination, to identify patients with high risk to develop metastatic disease and to improve their therapy. Melanoma develops in epidermis, which is mainly constituted of keratinocytes. During tumor progression, melanoma cells lose their adhesion to keratinocytes and invade the dermis where they can reach the vascular network. The molecular mechanisms leading to these alterations are not completely known. Numerous dysregulations of ceramide metabolism including an increased production of the oncometabolite sphingosine-1-phosphate (S1P) have been observed at early stages of melanomagenesis. S1P activates signalling pathways leading to melanoma cell proliferation but also to their resistance to targeted therapies. S1P can also be secreted by tumor cells and act on the microenvironment via the S1P receptors (S1PRs). The aim of this thesis was to determine the capacity of the S1P/S1PR pathway to regulate adhesion of melanoma cells to keratinocytes and promote the invasiveness of tumor cells. Our results showed that tumor S1P: i) reduces the adhesion of primary melanoma cells to keratinocytes and stimulates their migration in a 3D model of reconstructed skin; ii) does not affect the expression of cadherins in tumor cells but reduces the expression of E-cadherin in epidermal keratinocytes via the receptors S1P2-3; iii) stimulates the expression of the E- cadherin transcriptional repressors Slug and Snail and activates the matrix metalloprotease MMP-9 in keratinocytes. Finally, our data also show that all of these effects can be blocked by S1P2 and S1P3 antagonists. In the future, targeting the S1P/S1PRs axis could be considered for the treatment of tumors in patients with primary melanoma.
Abstract FR:
Le mélanome cutané constitue un problème prioritaire de santé publique en raison de son incidence croissante et de sa forte capacité à métastaser. Le pronostic des patients atteints de mélanome métastatique reste hautement incertain. Il est donc fondamental de mieux comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires soutenant la progression tumorale, avant la dissémination, afin d'identifier les patients à haut risque de développer une maladie métastatique et d'améliorer leur prise en charge thérapeutique. Le mélanome primitif se développe dans l'épiderme, qui est constitué majoritairement de kératinocytes. Au cours de la progression tumorale, les cellules de mélanome perdent leur adhérence aux kératinocytes et envahissent le derme sous-jacent où elles pourront atteindre le réseau vasculaire. Les mécanismes moléculaires responsables de cette perte d'adhésion cellulaire ne sont pas complétement élucidés. Plusieurs dérégulations du métabolisme du céramide ont été observées dans les cellules de mélanome, avec en particulier, une augmentation de la production de la sphingosine-1-phosphate (S1P) dès les premiers stades de la maladie. La S1P active des voies de signalisation conduisant à la prolifération des cellules de mélanome mais également à la résistance de ces cellules aux thérapies ciblées. La S1P peut aussi être sécrétée par les cellules tumorales et agir via les récepteurs S1PRs sur le microenvironnement. Dans cette thèse, l'objectif général était de déterminer la capacité de la voie S1P/S1PRs à réguler l'adhésion des cellules de mélanome aux kératinocytes et à promouvoir le caractère invasif des cellules tumorales. Les résultats obtenus montrent que la S1P tumorale: i) réduit l'adhésion des cellules de mélanome primaire aux kératinocytes et stimule leur migration dans un modèle 3D de peau reconstruite ; ii) n'affecte pas l'expression des cadhérines dans les cellules tumorales mais réduit celle de la E-cadhérine dans les kératinocytes de l'épiderme via les récepteurs S1P2-3; et iii) stimule l'expression de répresseurs transcriptionnels Slug et Snail et active la métalloprotéase matricielle MMP9 dans les kératinocytes. Nos données montrent aussi que l'ensemble de ces effets peuvent être bloqués par les antagonistes des récepteurs S1P2 et S1P3. A terme, le ciblage de la voie S1P/S1PRs pourrait être envisagé pour le traitement des tumeurs chez les patients présentant un mélanome primitif.