Rôle de la sphingosine 1-phosphate dans les interactions mélanome-stroma

par Virginie Albinet

Thèse de doctorat en Physiopathologie

Sous la direction de Nathalie Andrieu-Abadie et de Thierry Levade.

Soutenue en 2012

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Le mélanome métastatique demeure un cancer au sombre pronostic, et aucune des thérapies conventionnelles n'a pu apporter de bénéfice sur la survie globale. Malgré les nombreux progrès réalisés dans la compréhension de la biologie et la génétique du mélanome, peu de traitements efficaces sont actuellement disponibles. De plus en plus de preuves renforcent la notion que le microenvironnement tumoral jouerait un rôle clé dans la progression de ces tumeurs. Les cellules cancéreuses intéragissent de façon dynamique et bidirectionnelle avec le stroma à travers des échanges moléculaires modulant le phénotype tumoral. L'objectif de ces travaux de thèse a été de définir le rôle de la sphingosine 1-phosphate (S1P) dans les interactions mélanome-stroma. La signalisation "inside-out" de la S1P lui permet d'agir à la fois sur les cellules tumorales et sur les cellules stromales et souligne l'intérêt de ce métabolite bioactif pour la thérapie ciblée des mélanomes de stade avancé. L'analyse de l'expression des enzymes du métabolisme de la S1P dans des lignées cellulaires de mélanome humain a mis en évidence des altérations en faveur de l'accumulation de S1P dans les cellules malignes en comparaison avec des mélanocytes sains. Cette observation a été confirmée in situ dans des tissus tumoraux issus de patients atteints de mélanome. La prolifération et la migration des cellules de mélanome ne sont pas affectées par des modifications d'expression des enzymes du métabolisme de la S1P, mais peuvent être modulées par l'addition de S1P exogène. Ainsi, des fibroblastes dermiques qui sécrètent de la S1P influencent la migration des cellules de mélanome en co-culture. De plus, l'incubation de ces fibroblastes avec du milieu conditionné issu de cellules de mélanome induit l'expression de protéines impliquées dans la différenciation myofibroblastique ainsi que celle de la sphingosine kinase 1 (SK1) par les fibroblastes. Des expériences de tumorigenèse in vivo ont permis de montrer que la croissance tumorale locale et les métastases étaient augmentées de façon plus efficace par la co-injection de fibroblastes cutanés sauvages par rapport à des fibroblastes issus de souris Sphk1-/-. Enfin, tandis que la diminution des taux de S1P plasmatique chez les souris Sphk1-/- est associée à une inhibition de la croissance et de la dissémination des cellules de mélanome, cette dernière est à l'inverse potentialisée chez les souris Sphk2-/- qui présentent des taux de S1P plasmatique élevés. L'ensemble de nos résultats démontre l'implication de la S1P dans les interactions entre le mélanome et son microenvironnement, soulignant l'intérêt de cibler ce sphingolipide bioactif en thérapeutique.

  • Titre traduit

    Role of sphingosine 1-phosphate in melanoma-stroma interactions


  • Résumé

    Metastatic melanoma remains an aggressive malignancy conferring a very poor prognosis, and conventional therapies have not demonstrated an overall survival benefit. While significant progress in the understanding of the biology and genetics of melanoma has been made, few effective treatments are currently available. Increasing evidence supports the notion that the adjacent microenvironment plays a key role in the progression of these tumors. Malignant cells actively interact with stroma in a bidirectional manner through molecular signals that modulate tumor phenotype. This thesis aimed at defining the role of sphingosine-1-phosphate (S1P) in melanoma-stroma interactions. The "inside-out" signaling of S1P allowing an action on both tumor and stroma cells makes this bioactive sphingolipid metabolite of particular interest for targeted therapy of advanced melanoma. Expression analysis of S1P-metabolizing enzymes on human melanoma cell lines showed a dysregulation in favor of S1P accumulation in malignant cells as compared to normal melanocytes. This observation was confirmed in situ in tumor tissues obtained from patients with melanoma. Neither the proliferation nor migration of cultured melanoma cells were affected by changes of S1P-metabolizing enzymes expression but were modulated by exogen S1P. Thereby, secretion of S1P by dermal fibroblasts impacted on melanoma cells migration in co-culture. Moreover, incubation of those fibroblasts with conditioned medium from melanoma cells induced the expression of myofibroblastic differentiation markers and sphingosine kinase 1 (SK1) by fibroblasts. In vivo tumorigenesis experiments showed that local tumor growth and metastases were enhanced more efficiently by co-injection of wild-type skin fibroblasts than by fibroblasts from Sphk1-/- mice. Finally, reduced S1P levels in the plasma of Sphk1-/- mice prevented melanoma growth and dissemination while metastases were potentiated in Sphk2-/- mice displaying high plasmatic S1P levels. Altogether, our findings demonstrate the implication of S1P in the interactions between melanoma and its microenvironment, pointing out the relevance of targeting this bioactive sphingolipid in therapy.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (314 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 274-314

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2012 TOU3 0193
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