Etude des altérations de la polarité et de l’adhésion cellulaire dans les cancers du sein

par Nadège Gruel

Thèse de doctorat en Génétique et cancérologie

Sous la direction de Olivier Delattre.

Le président du jury était Fabrice André.

Le jury était composé de Olivier Delattre, Fabrice André, Daniel Birnbaum, Anthony Gonçalves, Gaëtan Mac Grogan, Anne Vincent-Salomon.

Les rapporteurs étaient Daniel Birnbaum, Anthony Gonçalves.


  • Résumé

    La polarité apico-basale des cellules épithéliales est maintenue au niveau cellulaire par l’implication de plusieurs complexes protéiques, PAR, SCRIBBLE et CRUMBS, et par l’intégrité des jonctions serrées et adhérentes. La polarité apico-basale est essentielle au bon déroulement des processus de division, d’apoptose et de migration cellulaire, et de nombreuses études montrent que les perturbations de la polarité interviennent dans la progression tumorale. Notre travail a porté sur la recherche d’anomalies biologiques modifiant la polarité apico basale et l’adhésion cellulaire dans les carcinomes mammaires. Nous avons choisi d’étudier deux types spéciaux de carcinomes mammaires infiltrant, dont le phénotype suggère l’existence d’altérations spécifiques de ces processus biologiques: le type lobulaire (ILC) et le type micropapillaire (IMPC). Ces études ont été menées par des analyses combinées phénotypiques, transcriptomiques et génomiques comparatives, par rapport à un groupe de carcinomes mammaires sans autre spécificité (IC-NST).Les carcinomes lobulaires sont caractérisés par les altérations du complexe E cadhérine/ caténine et leur capacité de dissémination métastatique. Nous avons montré qu’ils présentent également une sous-expression de la protéine du complexe PAR, PAR-3, associée à des altérations des gènes impliqués dans l’adhésion cellulaire (ADAM12, LOXL2), l’interaction cellule-matrice extracellulaire (MMP11, COL11A1, etc…) et l’invasion (ACTR2, PAK1). Des défauts quantitatifs des constituants de la matrice extracellulaire ont également été mis en évidence. Nous avons, ainsi, pu établir une signature transcriptomique spécifique de cette entité tumorale, en accord avec les caractéristiques morphologiques observées. Les carcinomes micropapillaires présentent une polarité anormale caractérisée par des marqueurs apicaux positionnés vers la matrice extracellulaire ou absents, la perte de l’orientation de la protéine golgienne GM130, des anomalies des jonctions serrées (occludine) et des protéines du complexe PAR (CDC42 et aPKC). Au niveau génomique, nous avons mis en évidence des mutations somatiques de gènes impliqués dans la régulation de la polarité (DNAH9, FOXO3) et de la ciliogenèse (BBS9, BBS12, SEC63), l’organisation du cytosquelette (HSP90B1, UBR4, ZFYVE26) et la motilité (FMN2). Au niveau transcriptomique, une nette perturbation des gènes impliqués dans l’adhésion cellule cellule, cellule-matrice extracellulaire et l’angiogenèse est observée. Les IMPC présentent également une surexpression spécifique d’une protéine du complexe CRUMBS, LIN7A. Nous avons établi un modèle in vitro et avons montré que LIN7A est un puissant perturbateur de la polarité apico basale. Sa surexpression dans la lignée MCF10A cultivée en 3D induit la formation d’acini multilobés, à forte capacité proliférative et sans lumière centrale. Cette absence de lumière centrale est due à une inhibition de l’apoptose. Les cellules MCF10A-LIN7A présentent également une capacité accrue de croissance en suspension, témoignant d’une résistance à l’anoïkis. Cette résistance est due, entre autre, à une diminution de la phosphorylation de la protéine p38. Cette description approfondie des altérations biologiques de types spéciaux de carcinomes mammaires doit permettre à moyen terme de proposer une prise en charge plus spécifique des patientes, grâce à l’identification de nouvelles possibilités thérapeutiques ou à une stratégie de désescalade thérapeutique.

  • Titre traduit

    Polarity and cellular adhesion abnormalities in breast carcinomas


  • Résumé

    Apicobasal polarity is maintained by the combined action of several protein complexes – PAR, SCRIBBLE and CRUMBS – together with the structural organisation of adherent and tight junctions. Apicobasal polarity is important for the regulation of cell division, apoptosis and cell migration, and several studies show that disruption of cell polarity is involved in tumour progression. Our work focused on the biological mechanisms responsible for the altered apicobasal polarity and cell adhesion observed in breast cancers. To do so, we studied two types of breast carcinomas – invasive lobular carcinoma (ILC) and invasive micropapillary carcinoma (IMPC) – whose morphology suggests specific alterations of these cell processes. Our approach combined genomic, transcriptomic and phenotypical comparative analyses, using a group of invasive carcinomas not special type (IC-NST) as control.Lobular carcinomas are generally characterized by alterations of the E cadherin/ catenin complex and their ability to disseminate. We have shown that they also present a downregulation of PAR-3, a protein of the PAR complex, associated with deregulation of genes involved in cell adhesion (ADAM12, LOXL2), cell-extracellular matrix interactions (MMP11, COL11A1, etc…) and invasion (ACTR2, PAK1). Quantitative defects in components of the extracellular matrix were also observed. We have thus been able to establish a transcriptomic signature for this tumour entity, in agreement with the phenotypical observations.Micropapillary carcinomas show an abnormal polarity characterized by the absence of apical markers or their localization at the inverted apical pole, the loss of Golgi protein GM130 correct orientation and abnormal expression or localization of occludin (tight junctions), CDC42 and aPKC(PAR complex proteins). At the genomic level, we have identified somatic mutations in genes involved in polarity (DNAH9, FOXO3) and ciliogenesis regulation (BBS9, BBS12, SEC63), cytoskeleton organisation (HSP90B1, UBR4, ZFYVE26) and motility (FMN2). At the transcriptomic level, we observed deregulation of genes involved in cell-cell, cell-extracellular matrix adhesion and angiogenesis. IMPC also demonstrate the specific overexpression of a protein of the CRUMBS complex, LIN7A. We established an in vitro model and showed that LIN7A is an efficiently modifier of MCF10A’s polarity. Its overexpression in MCF10A cells cultured in 3-D conditions induces the formation of proliferating multi-lobar acini with no central lumen. This absence of a central lumen is due to an inhibition of apoptosis. MCF10A-LIN7A cells also show an increased ability to grow in suspension, indicating resistance to anoikis. This resistance seems to be linked to a decrease of p38protein’s phosphorylation.This detailed description of biological alterations in special types of breast carcinomas will contribute to more specific treatments provided to the patients, through the identification of new therapeutic targets or therapeutic strategies.


Il est disponible au sein de la bibliothèque de l'établissement de soutenance.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud. Service commun de la documentation. Bibliothèque électronique.
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.