Signalisation apeline et adénocarcinomes coliques

par François-Xavier Picault

Thèse de doctorat en Biotechnologies, cancérologie

Sous la direction de Yves Audigier.

Soutenue en 2013

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    L'apeline, ligand endogène du récepteur humain couplé aux protéines G, APJ, est un facteur angiogénique qui accélère la croissance tumorale par un effet paracrine sur la néovascularisation tumorale. Notre équipe a également montré une surexpression du gène de l'apeline dans la moitié des adénocarcinomes coliques. Mon travail de thèse a donc consisté à déterminer le rôle de la signalisation apeline au cours de la carcinogenèse colique. Par des études immunohistochimiques, j'ai confirmé la surexpression de l'apeline au niveau peptidique dans les adénocarcinomes coliques humains. J'ai également montré pour la première fois que cette surexpression de l'apeline se produisait dès le stade adénome. Sur des coupes adjacentes, j'ai observé une co-expression du récepteur APJ dont la cinétique d'apparition est identique à celle de l'apeline. Ces résultats suggèrent l'existence d'une boucle autocrine de l'apeline pouvant intervenir dans la croissance des tumeurs coliques. Pour valider cette hypothèse, nous avons étudié l'expression de l'apeline et de son récepteur dans différentes lignées tumorales coliques humaines. En raison de leur forte expression de l'apeline et d'APJ, les cellules LoVo ont été sélectionnées pour les expériences in vitro. Dans cette lignée, l'apeline induit la phosphorylation d'Akt et l'inhibition de l'adénylyl cyclase, confirmant ainsi la présence d'APJ à la membrane plasmique et sa fonctionnalité. Bien qu'aucun effet n'ait été observé sur la prolifération, l'apeline présente clairement des propriétés anti-apoptotiques. En effet, les différents fragments d'apeline protègent les cellules LoVo de la mort cellulaire induite par différents agents pro-apoptotiques comme le TRAIL (TNF-related apoptosis-inducing ligand) et le MG132, un inhibiteur du protéasome. De plus, l'apeline inhibe le clivage de la caspase 3, l'activité enzymatique des caspases 3 et 7, ainsi que le clivage de la PARP induits par un traitement au MG132. L'ensemble de ces données démontre clairement que l'activation de la signalisation apeline engendre une inhibition des voies apoptotiques intracellulaires qui favoriserait ainsi la croissance tumorale. Mais le résultat le plus intéressant est que le traitement des cellules LoVo par un antagoniste du récepteur APJ, l'apeline13(F13A), ralentit de manière significative leur vitesse de prolifération. La co-expression du ligand et de son récepteur est donc à l'origine d'une boucle autocrine qui renforce la croissance tumorale. La co-existence de cet effet autocrine sur la tumeur et de l'effet paracrine sur les vaisseaux rend d'autant plus attractive la signalisation apeline comme nouvelle cible thérapeutique dans les cancers coliques

  • Titre traduit

    Apelin signaling pathway and colon adenocarcinomas


  • Résumé

    Apelin, the endogenous ligand of the human G protein-coupled APJ receptor, is an angiogenic factor, which stimulates tumour growth by a paracrine effect on tumor neovascularisation. Our team also showed an upregulation of apelin gene expression in half of the human colon adenocarcinomas. The aim of my thesis was to determine the role of apelin signalling during colon carcinogenesis. I first confirmed by immunohistochemistry the overexpression of apelin peptide in the human colon adenocarcinomas. Then I showed for the first time that this overexpression occurred as soon as the adenoma stage. On adjacent sections, I observed the co-expression of APJ receptor with an identical temporal pattern of expression. These results therefore suggest the existence of an autocrine loop which might participate in the growth of colon tumours. In order to validate this hypothesis, we studied the expression of apelin and its receptor in several colorectal human cancer cell lines. In view of their high expression of apelin and apelin receptor, LoVo cells were selected for in vitro experiments. In this cell line, apelin induced Akt phosphorylation and adenylyl cyclase inhibition, thereby confirming the presence of the receptor at the plasma membrane as well as its functionality. Although apelin did not exert any mitogenic effect, it clearly acted as an anti-apoptotic factor. Indeed, the different apelin fragments protected LoVo cells from cell death induced by TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) or the MG132 proteasome inhibitor. In addition, apelin inhibited caspase 3 cleavage, enzymatic activity of caspases 3 and 7 and PARP degradation induced by MG132. All these data clearly demonstrate that the activation of apelin signalling promotes an inhibition of apoptotic cell pathways which would increase tumour growth. The most prominent result was the inhibitory effect induced by the (F13A)apelin13 receptor antagonist on LoVo cell proliferation. Accordingly, co-expression of apelin and its receptor is the basis of a tumoral autocrine loop which should reinforce tumour growth. The co-existence of this autocrine effect on tumour and the paracrine effect on tumour vessels clearly emphasises the promising role of apelin signalling as a new therapeutic target in the treatment of human colon cancers.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (184 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.141-184

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2013 TOU3 0335
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