Recherche de nouveaux biomarqueurs de la résistance au cisplatine dans le cancer du poumon : rôle anti-apoptotique des PDIA4 et PDIA6

par Grégory Tufo

Thèse de doctorat en Biochimie, biologie molécualire et cellulaire, cancérologie

Sous la direction de Catherine Brenner-Jan.

Soutenue en 2012

à Versailles-St Quentin en Yvelines .


  • Résumé

    Environ 80% des cancers du poumon sont des carcinomes du poumon non à petites cellules (NSCLC). Les NSCLC posent un enjeu médical majeur en raison de leur forte incidence et du taux de mortalité qu’ils induisent. Ils sont généralement traités avec le cisplatine (CDDP), l'un des agents anticancéreux les plus largement utilisés aujourd'hui. Cependant, après plusieurs mois, des cellules cancéreuses résistantes à l'apoptose induite par le CDDP apparaissent et compromettent le succès de la chimiothérapie. Le CDDP est un composé pro-apoptotique qui se lie l'ADN nucléaire pour former des liaisons inter et intra-chaîne, entraînant une inhibition de la synthèse de l'ADN. Toutefois, des cellules anucléées restent sensibles au CDDP et seulement 1% du CDDP intracellulaire réagit avec l'ADN nucléaire, ce qui suggère que le CDDP peut affecter d'autres cibles. Ainsi, les mécanismes par lesquels le CDDP conduit à la mort cellulaire sont mal définis et de nouvelles cibles intracellulaires sont encore à déterminer. Notre thèse élucide quelques mécanismes de résistance cellulaires et moléculaires à l'apoptose induite par le CDDP dans les cellules cancéreuses du poumon (A549). Un criblage du protéome de réticulum endoplasmique, nous a permis d'identifier un ensemble de protéines, qui sont régulées à la hausse dans les trois lignées cellulaires A549 résistantes au CDDP. Parmi ces protéines, plusieurs isoformes de protéines disulfure isomérases (PDI) ont été confirmées par spectrométrie de masse dans la lignée cellulaire de cancer du poumon A549 et retrouvées par western-blot dans plusieurs lignées cellulaires résistantes au CDDP. L'invalidation pharmacologique et génétique de deux isoformes de PDI restaure la sensibilité au CDDP et rétablit la mort cellulaire dans des lignées cellulaires résistantes. Fait intéressant, nous avons constaté que l'inhibition de PDIA4 induit l'apoptose mitochondriale classique, tandis que celle de PDIA6 déclenche une voie non-canonique de la mort cellulaire. Enfin, nous avons confirmé le rôle de ces PDI dans une lignée cellulaire de cancer ovarien, ce qui indique que les mécanismes de résistance initiés par les PDI peuvent être conservés dans différentes lignées cellulaires cancéreuses. En conclusion, nous avons identifié deux nouveaux acteurs de la résistance au CDDP, dans les cellules cancéreuses du poumon non à petites cellules, qui pourraient devenir de nouveaux biomarqueurs en vue de thérapies et de diagnostics.

  • Titre traduit

    Identification of cisplatin resistance biomarkers in non-small cell lung cancer cell lines : anti-apoptotic role of PDIA4 and PDIA6


  • Résumé

    About 80% of lung cancers are non-small-cell lung carcinoma (NSCLC). These NSCLC are a major clinical problem because of their high incidence and mortality rate. They are usually treated with cisplatin (CDDP), one of the most widely used anticancer drugs today. However, following several months, cancer cells, that are resistant to CDDP-induced apoptosis appear, compromising the chemotherapy success. CDDP is a pro-apoptotic compound that binds nuclear DNA to form inter- and intra-chain bonds, causing inhibition of DNA synthesis. However, only 1% of intracellular CDDP reacts with nuclear DNA, suggesting that CDDP can affect other molecules. Thus, mechanisms by which CDDP leads to cell death are poorly defined and novel intracellular targets are still to be determined. Our thesis elucidated some cellular and molecular resistance mechanisms to CDDP-induced apoptosis in lung cancer cells (A549). Using a systematic screen of the endoplasmic reticulum proteome, we have identified a set of proteins, which are up-regulated in three CDDP-resistant A549 cell lines. Among these proteins, several isoforms of proteins disulfide isomerase (PDI) have been confirmed by mass spectrometry in an A549 lung cancer cell line and by western-blot in several CDDP-resistant cell lines. Pharmacological and genetic invalidation of two PDI isoforms rescued the sensitivity to CDDP and restored cell death in resistant cells lines. Interestingly, we found that PDIA4 silencing induce classical mitochondrial apoptosis, whereas PDIA6 triggered a non-canonical cell death pathway. Finally, we confirmed the role of these PDIs in an ovarian cancer cell line, indicating that the PDI-mediated resistance mechanisms may be conserved in various cancer cell lines. In conclusion, we identified two novel actors of CDDP resistance in non-small cell lung cancer cell lines that might be novel biomarkers in therapeutic and diagnosis perspectives.

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  • Détails : 1 vol. (182 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 153-[182]. Annexes

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