Rôles régulateurs des GTPases Rho dans l'expression de ligands du système immunitaire anti-mélanome

par Christine Pich

Thèse de doctorat en Cancérologie, Immunologie

Sous la direction de Anne-Françoise Tilkin-Mariamé.

Soutenue en 2012

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Ma thèse porte sur l'étude des rôles régulateurs des GTPases Rho sur l'expression de ligands du système immunitaire, sur des cellules de mélanomes murins et humains et leurs conséquences sur le développement tumoral. La recherche de marqueurs liés aux capacités métastatiques des mélanomes est nécessaire, ainsi que celle de molécules pharmacologiques qui amplifieraient les réponses immunes et pourraient améliorer les thérapies du mélanome. En effet, l'incidence du mélanome est en forte augmentation et les traitements actuels ont une efficacité modérée sur les mélanomes métastatiques. Mon étude des rôles régulateurs des GTPases Rho et de leurs inhibiteurs dans le développement des mélanomes s'est décomposée en trois volets : - La mise en évidence de la surexpression membranaire des molécules de CMH de classe I et de costimulation CD80 et CD86 dans les mélanomes murin B16F10 (H-2Kb/TRP-2) et humain LB1319-MEL (HLA-A0201/MelanA-MART1). Nous avons montré que le traitement de ces mélanomes avec des inhibiteurs de GTPases Rho (statines, inhibiteur de la géranylgéranyltransférase et C3 exoenzyme) les rendaient plus immunogéniques et capables d'induire d'une part des LT CD8+ cytotoxiques anti-tumoraux à partir de PBMC naïfs et d'autre part de vacciner des souris naïves. Ce travail a été publié dans 2nd European Congress of Immunology, ECI Berlin en septembre 2009 et dans PLoS One en février 2010. - L'équipe a précédemment montré l'intérêt de l'expression ou de la sécrétion de la molécule de costimulation CD70 par des carcinomes mammaires murins dans la mise en place d'une réponse immune anti-tumorale protectrice. Nous avons recherché l'expression de CD70 sur des mélanomes et étudié son rôle dans ces tumeurs. Nous montrons pour la 1ère fois l'expression de CD70 sur des mélanomes humains (environ 30%) et sa régulation par la GTPase RhoA. Et surtout, nous décrivons un nouveau rôle non-immunologique de CD70 dans l'invasion et les capacités métastatiques des mélanomes, via son contrôle de la voie de signalisation BRAF/MEK/ERK/RhoE et la régulation des fibres de stress d'actine et des points focaux d'adhésion. Ces travaux sont soumis à PNAS. Par ailleurs, nous avons montré que BRAF régule aussi l'expression de CD70, dans une boucle de rétrocontrôle. - Nous avons enfin étudié la régulation par les GTPases Rho du ligand activateur MICA exprimé sur des mélanomes humains et reconnu par les cellules NK. Le traitement des cellules LB1319-MEL par des statines entraîne une surexpression membranaire de MICA, sans toxicité cellulaire. Cette surexpression de MICA permet d'augmenter la sensibilité à la lyse des cellules de mélanome par les cellules NK et induit un ralentissement de leur croissance tumorale sous-cutanée dans des souris NMRI nu/nu et une réduction des métastases pulmonaires. Comme nous avons montré que les GTPases Ras, RhoB, RhoC et Rac1 sont des régulateurs positifs de l'expression MICA, nous recherchons quelles autres voies métaboliques inhibées par les statines seraient capables de réguler négativement l'expression de MICA et donc d'induire sa surexpression sous traitement par les statines. Nous testerons l'implication de la production des espèces réactives oxygénées et de la voie de PPARgamma. L'ensemble de mes travaux montre que les GTPases Rho pourraient être des cibles intéressantes pour favoriser la mise en place de réponses immunes protectrices innée et adaptative dans de nouveaux protocoles d'immunothérapie du mélanome.

  • Titre traduit

    Regulatory roles of Rho GTPases in anti-melanomia immune ligands expression


  • Résumé

    My Ph. D subject was to study the regulatory roles of Rho GTPases in ligands expression of the immune system, in murine and human melanoma cells and their consequences in the tumor development. The search for markers linked to metastatic capacities of melanoma cells is necessary, as well as the search of pharmacological agents that would amplify the immune response and would improve melanoma therapies. Indeed, melanoma incidence is rising sharply and current treatments have moderate efficiency in metastatic melanomas. My study of regulatory roles of Rho GTPases and their inhibitors in melanoma development consists of three parts: - The demonstration of membrane overexpression of MHC class I and CD80 and CD86 costimulatory molecules in murine B16F10 (H-2Kb/TRP-2) and human LB1319-MEL (HLA-A0201/MelanA-MART1) melanoma cells. We showed that melanomas treatment with Rho GTPases inhibitors (statins, geranylgeranyltransferase inhibitor, C3 exoenzyme) made the cells more immunogenic, and able to induce on the one hand anti-tumor cytotoxic CD8 T cells from naïve PBMC and on the other hand to vaccinate naïve mice. This work was published in 2nd European Congress of Immunology, ECI Berlin in September 2009 and in PLoS One, in February 2010. - The team has previously shown the interest for the CD70 costimulatory molecule expression or secretion by murine mammary carcinoma in the setting of a protective anti-tumor immune response. We searched for CD70 expression in human melanomas and we studied its role in these tumors. We brought the first description of CD70 expression in human melanomas (around 30%) and its regulation by RhoA GTPase. Above all, we described a new non-immunologic function of CD70 in melanoma invasion and metastatic capacities, through its control of the BRAF/MEK/ERK/RhoE signaling pathway and actin stress fibers and focal adhesion regulations. This work is submitted to PNAS. Furthermore, we showed that BRAF signaling pathway also regulates CD70 expression, in a feedback loop. Finally, we studied Rho GTPases regulations of MICA expression in human melanomas. MICA is an activating ligand that is recognized by NK cells. LB1319-MEL cells treatment with statins leads to MICA membrane overexpression, without cytotoxic effect. MICA membrane overexpression enhanced the melanoma cells sensitivity to NK cells lysis and induced a subcutaneous tumor growth slowing-down in NMRI nu/nu mice and a decrease in lung metastases. As we showed that Ras, RhoB, RhoC and Rac1 GTPases are positive regulators of MICA expression, we are investigating others metabolic pathways inhibited by statins that could regulate negatively MICA expression and consequently induce MICA overexpression under statin treatment. We are currently testing the involvement of the reactive oxygen species production and of the PPARgamma pathway. Altogether my works show that Rho GTPases could be interesting targets in order to favor the setting of innate and adaptive protective immune responses in new melanoma immunotherapy protocols.

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  • Détails : 1 vol. (156 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 130-153

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2012 TOU3 0070
  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire de santé (Paris). Pôle pharmacie, biologie et cosmétologie.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : MFTH 9716
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