Etude des mécanismes d'action de nouvelles molécules utilisées seules ou en association avec les radiations ionisantes dans les cancers pédiatriques

par Pierre Leblond

Thèse de doctorat en Cancérologie ; radiothérapie

Sous la direction de Amélie Cappelaere-Lansiaux.

Soutenue le 19-12-2013

à Lille 2 , dans le cadre de École doctorale Biologie-Santé (Lille) , en partenariat avec Centre de recherche Jean-Pierre Aubert (laboratoire) .


  • Résumé

    Les progrès considérables effectués durant les trente dernières années permettent de guérir actuellement plus de 75% des enfants atteints d’un cancer. Néanmoins, certains types de tumeur, comme les gliomes de haut grade et les neuroblastomes métastatiques des enfants de plus de un an, gardent un pronostic particulièrement sombre. De nouvelles stratégies thérapeutiques doivent donc être développées dans ces indications. Dans cette optique, nous avons étudié les effets de deux nouvelles molécules ciblées, le cilengitide, inhibiteur des intégrines αvβ3 et αvβ5, et le F14512, inhibiteur de la topoisomérase II dont la délivrance est vectorisée via le système de transport des polyamines, sur des modèles précliniques de gliomes pédiatriques et de neuroblastomes.Nous avons montré pour la première fois l’existence d’une expression variable d’αvβ3 et αvβ5 dans nos modèles de lignées cellulaires pédiatriques, peu modifiée par les radiations ionisantes. Le traitement par cilengitide a entraîné une inhibition dose-dépendante de la croissance des cellules exprimant αvβ3, liée à un rapide détachement cellulaire et à une sensibilité à l’anoïkis. Cette inhibition de croissance et le détachement cellulaire n’étaient pas corrélés au niveau d’expression des intégrines αvβ3 et αvβ5. Néanmoins, nos travaux semblent montrer que la cible principale du cilengitide est l’intégrine αvβ3. Le traitement par radiations ionisantes n’a pas modifié le détachement induit par le cilengitide dans nos modèles.Nous avons également mis en évidence une activité du système de transport des polyamines dans nos modèles, permettant ainsi une incorporation active du F14512 dans nos cellules de neuroblastomes. Nous avons montré une supériorité de la cytotoxicité du F14512 par rapport à l’étoposide in vitro, et son effet antitumoral a été démontré sur un modèle in vivo. Ces résultats, ainsi que l’effet globalement synergique de l’association du F14512 avec les sels de platine, sont de solides arguments pour poursuivre le développement de cette molécule, en phase clinique chez les patients atteints d’un neuroblastome. Par ailleurs, d’autres investigations pourraient être envisagées dans d’autres types tumoraux dans lesquels l’étoposide occupe une place importante. L’effet radiosensibilisant du F14512 pourrait dans ce cadre ouvrir des perspectives dans la prise en charge des médulloblastomes.[...]

  • Titre traduit

    Study of the mechanisms of action of new drugs used as single drugs or in combination with ionizing radiation in pediatric cancers


  • Résumé

    Despite the progress made during the past thirty years leading to cure about 75% of children with cancer, the prognosis of high-grade gliomas (HGG) in children and metastatic neuroblastoma remains poor. The aim of the thesis was to study in vitro the mechanisms of action of a novel inhibitor of αvβ3 and αvβ5 integrins, so-called cilengitide , and of a new topoisomerase II inhibitor targeting the polyamine transport system (PTS), so-called F14512, used as a single drug or in combination therapy in neuroblastoma and pediatric gliomas cell lines. Our panel of cell lines included three pediatric HGG, 2 low-grade pediatric glioma and four neuroblastoma cell lines as well as one adult HGG cell line. The first part of the work involved cilengitide, and was based on clinical and preclinical data previously obtained in adult glioblastoma. There was no data concerning the effect of cilengitide on pediatric HGG or neuroblastoma cells nor about its use in combination with radiation therapy in children. Similarly, no data were available about the level of expression of αvβ3 and αvβ5 integrins on the surface of glioma and pediatric neuroblastoma cells. We showed by flow cytometry significant and various αvβ3 and αvβ5 integrin expression levels in our four neuroblastomas and in most of glioma cell lines. Those expression levels were unrelated to tumor grade. UW479 cells expressed only αvβ5 integrin and therefore served as a negative control. Irradiation of glioma cells slightly increased αvβ3 expression in SF188, KNS42 and Res259 cell lines without inducing de novo integrin expression in UW479 cells. Cilengitide treatment resulted in a dose-dependent inhibition of cell growth leading to obtain an IC50 in the three cell lines tested. UW479 cells were not sensitive to Cilengitide, suggesting that Cilengitide’s action largely depends on αvβ3 inhibition. It was not possible to determine an IC50 value in the adult prototypical U87MG cell line.Cilengitide treatment resulted in a rapid and dose -dependent detachment of more than 50% of our cells expressing αvβ3 when cultured in adherent conditions on vitronectin, which is a specific matrix of integrins, whereas it remained without effect when the cells were grown on collagen, a nonspecific matrix. The growth inhibition induced by cilengitide was comparable to that observed when cells were seeded on polyHEMA gel in physically non-adherent conditions. Not surprisingly, the cilengitide induced no detachment of UW479 cells regardless of the matrix used. In contrast, cell viability assays showed a strong growth inhibition when these cells were seeded on polyHEMA gel. Interestingly, U87MG cells remained able to grow despite a strong detachment induced by cilengitide, suggesting a resistance to anoikis. Finally, inhibition of cell growth induced by cilengitide seemed only linked to cell detachment and corresponded to cell death by anoikis. These inhibitions of cell detachment and cell growth were not correlated with the levels of expression of integrins [...].


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  • Détails : 1 vol. (132 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 119-131

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