Rôle de la protéine tyrosine kinase 7 dans le cancer colorectal et la polarité planaire cellulaire

Role of PTK7 in planar cell polarity and colorectal cancer

• Auteur / Autrice : Sébastien Martinez
• Direction : Jean-Paul Borg
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance le 24/06/2016
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la vie et de la santé (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Philippe Naquet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Paul Borg, Philippe Naquet, Sophie Tartare-Deckert, Marco Pontoglio, Bénédicte Lemmers, Frédéric André
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sophie Tartare-Deckert, Marco Pontoglio

Mots clés

Mots clés contrôlés

Morphogenèse

Tyrosine kinases

Cancer colorectal

Mots clés libres

Ptk7

Wnt

Pcp

Cancer colorectal

Ror2

Ptk7

Wnt

Pcp

Colorectal cancer

Ror2

Résumé

La voie de signalisation WNT/PCP, couramment associée à la polarité planaire cellulaire, joue un rôle fondamental dans la morphogenèse chez les vertébrés. Parmi les différents composants protéiques de la voie WNT/PCP, on retrouve la protéine tyrosine kinase 7 (PTK7), dont les fonctions restent encore très peu décrites. Au cours de ma thèse, j’ai montré que PTK7 interagissait avec le récepteur tyrosine kinase ROR2. Ce complexe, après fixation du ligand WNT5A, induit la migration de fibroblastes embryonnaires murins via l’activation de JNK. Au cours du développement embryonnaire du xénope, Ptk7 interagit de manière fonctionnelle avec Ror2, et contrôle l’expression de la protocadhérine Papc ainsi que la morphogénèse. De plus, en utilisant une approche de Tissue MicroArray, réalisée sur des patients atteints de cancers colorectaux, j’ai pu montrer que PTK7 était retrouvé surexprimé chez 34% des patients, et que cette surexpression était un facteur de mauvais pronostic. Dans des lignées cellulaires issues de cancers colorectaux, la suppression de PTK7 par shRNA entraine une diminution de la migration des cellules tumorales, mais n’impacte pas leur prolifération et leur résistance aux drogues anticancéreuses. Dans un modèle de xénogreffe murin, la suppression de PTK7 induit une diminution du développement tumoral et l’expression de ce dernier, dans des cellules négative pour PTK7, entraine une augmentation de l’apparition de métastases chez les animaux injectés. Ce travail apporte de nouveaux éclaircissements sur le du récepteur PTK7 dans la voie de signalisation WNT/PCP, et le définit comme potentiel biomarqueur et cible thérapeutique dans le cancer colorectal.

The non-canonical WNT/planar cell polarity (WNT/PCP) pathway plays important roles in morphogenetic processes in vertebrates. Among WNT/PCP components, protein tyrosine kinase 7 (PTK7) is a tyrosine kinase receptor with poorly defined functions lacking catalytic activity. We show that PTK7 associates with receptor tyrosine kinase-like orphan receptor 2 (ROR2) to form a heterodimeric complex in mammalian cells and physically and functionally interact with the non-canonical WNT5A ligand, leading to JNK activation and cell movements. In the Xenopus embryo, Ptk7 functionally interacts with Ror2 to regulate protocadherin papc expression and morphogenesis. Furthermore, we show that Ptk7 is required for papc activation induced by Wnt5a and that Wnt5a stimulates the release of the Ptk7 intracellular domain, which can translocate into the nucleus and activate papc expression. Moreover, using a Tissue MicroArray produced from CRC patients we correlated PTK7 expression with pathological features and patient outcome. PTK7 was significantly up-regulated in CRC tissue, and its overexpression was found in 34% of patients. In CRC cell lines, shRNA PTK7 reduced migration, but did not affect cell proliferation and resistance to drugs. In a xenograft mouse model, downregulation of PTK7 led to reduced tumor growth, whereas its overexpression in PTK7-negative cancer cells led to increased metastatic events. This work reveals novel molecular mechanisms of action of PTK7 in non-canonical WNT/PCP signaling that may promote cell and tissue movements and define PTK7 expression as a potential prognostic biomarker and a novel therapeutic target in CRC.