Influence de l'organisation tridimensionnelle des cellules de lymphome folliculaire sur l'expression génique : contribution à la caractérisation des mécanismes d'échappement immunitaire et de chimiorésistance
Institution:
Toulouse 3Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Non-Hodgkin lymphomas (NHL) are the most frequent malignant hematological diseases. Among these, follicular lymphomas (FL) are the second most common subtype of indolent NHL in frequency. FL cells arise from germinal center and are characterized by the constitutive over-expression of BCL2 proto-oncogene, due to t(14,18) chromosomal translocation. In carcinomas, spatial organization is described as modulating major cell functions such as tumor growth, intracellular signaling, but also cell survival, sensitivity to drugs, or metastatic potential. But although FL develops in 3D in patients, the contribution of spatial organization on FL cells biology was never investigated until now. To this aim, we developed the first three-dimensional culture model of LF cells (MALC for Multicellular Aggregates of Lymphoma Cell). We studied, in this system, by comparison with conventional suspension cultures, gene expression profile, proliferation, stress responses as well as sensitivity to genotoxics, targeted therapies, and immune cellular effectors. The present study shows that spatial organization profoundly affects gene expression profile (more than 600 genes are modulated). The gene signatures found in MALC cells are specific of negative regulation of cell cycle, hypoxic stress, and NF-kB pathway activation. These 3 signatures are closer to those identified in patient samples. Phenotypic analysis further supports decreased cell proliferation, and for the half of MALC cells, quiescence entry through a HIF1?-dependent mechanism. Cells cultured in 3D are more resistant to anthracyclines and alkylating agents, as to NK cells. However, these cells remain equally sensitive to targeted therapies (Rituximab(r) and mTOR kinase inhibitors). To conclude, this study shows that FL cells biology is considerably determined by 3D organization. This also suggests that the MALC model offers a unique opportunity for pre-clinical screening of new bio-active molecules, MALC being more representative than conventional 2D culture
Abstract FR:
Les lymphomes malins non-Hodgkiniens (LMNH) représentent la pathologie la plus fréquente en hémato-oncologie. Parmi eux, le lymphome folliculaire (LF) est le second type de LMNH en fréquence. Les cellules de LF dérivent du centre germinatif et sont caractérisées par la surexpression du proto-oncogène BCL2, induite par la translocation chromosomique t(14;18). Dans les carcinomes, il est largement démontré que l'organisation tridimensionnelle joue un rôle essentiel dans la modulation de paramètres biologiques tels que la croissance tumorale, la signalisation intracellulaire, mais également la survie cellulaire, la réponse aux drogues, ou encore le potentiel métastatique. Paradoxalement, alors que le LF se développe chez le malade en 3D, la contribution de l'organisation spatiale sur la biologie des cellules de LF n'a pas été étudiée. Pour cette raison, nous avons développé le premier modèle de culture de cellules lymphomateuses en 3 dimensions (MALC pour Multicellular Aggregates of Lymphoma Cell) et nous avons étudié dans ce modèle, en comparaison avec la culture conventionnelle en suspension, l'expression génique, la prolifération, la réponse au stress, et la sensibilité aux agents génotoxiques, aux thérapeutiques ciblées et aux effecteurs de l'immunité naturelle. Nous montrons que l'organisation spatiale modifie considérablement le transcriptome (plus de 600 gènes sont ainsi modifiés), avec des signatures caractérisant la régulation négative de la prolifération, le stress hypoxique et l'activation de la voie NFkB. Ces trois signatures se rapprochent de celles observées dans les échantillons tumoraux de patients. Les analyses phénotypiques confirment le ralentissement global de la prolifération et pour la moitié des cellules, l'entrée en quiescence. Ce phénomène est régulé par HIF?. Les cellules cultivées en 3D sont plus résistantes aux anthracyclines et aux agents alkylants ainsi qu'aux cellules NK. Ces mêmes cellules restent par contre sensibles aux thérapies ciblées (rituximab et inhibiteur de la voie mTOR). Au total, ce travail montre que la structuration 3D des cellules de LF modifie considérablement la biologie de ces cellules, suggérant ainsi que le modèle MALC offre des opportunités uniques pour le criblage pré-clinique de nouvelles molécules