Tissue-specific gain of wild-type RTK levels combined with screen strategies identify new mechanisms of cell vulnerability in developmental and tumorigenic programs

• Auteur / Autrice : Yannan Fan
• Direction : Flavio Maina
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance le 18/11/2016
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la vie et de la santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Biologie du Développement de Marseille (IBDM)
• Jury : Président / Présidente : Valéry Matarazzo
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Rosia Maria Soler Tatché, Angela Maria Martinez Valverde
• DOI : 10.70675/6ddebcbaz8d46z4132z9ab2zce282faa555f

Mots clés

Mots clés contrôlés

Virus oncogènes

Foie -- Maladies

Mutagenèse

Mots clés libres

Signaux coopérant avec les RTKs

HGF/Met

Développement

Tumorigenèse du foie

Criblage par mutagenèse utilisant le principe du transposon

Criblage de composés/drogues

RTK cooperative signals

HGF/Met

Development

Liver tumorigenesis

Transposon mutagenesis screen

Drug screen

Résumé

Pour étudier la capacité cellulaire à s’adapter aux changements de signalisation dépendante des RTKs, nous utilisons un modèle de souris où l’expression du RTK Met sauvage peut être accrue dans un tissu spécifique. La plupart des tissus se protègent contre cette expression anormale des RTK. Mais certains types cellulaires sont sensibles aux altérations des RTKs, c’est le cas du mésenchyme du membre pendant l’embryogenèse. En effet, l’expression de certains gènes du mésenchyme est modifiée et celui-ci n’est plus accessible aux myoblastes qui le colonisent, conduisant à des déficits des muscles du membre. Chez l’adulte une augmentation de l’expression de Met dans le foie (Alb-R26Met) perturbe l’homéostasie tissulaire, conduisant à la tumorigenèse. Pour identifier des gènes qui coopèrent avec les RTKs pendant l’initiation de la tumorigenèse, nous avons combiné les souris Alb-R26Met avec le système de mutagenèse Sleeping Beauty (SB) transposon. 285 gènes putatifs liés au cancer ont été identifiés. Certains sont des proto-oncogènes ou suppresseurs de tumeurs déjà connus, validant le système. D’autres gènes n’avaient, jusqu’à présent, jamais été associés à ce processus. 9 candidats ont été fonctionnellement validés. Pour identifier des signaux assurant le maintien de la tumeur, nous avons analysé le phosphokinome, testé l’efficacité de composés et identifié de nouvelles combinaisons de drogues qui agissent en synergie pour tuer les cellules cancéreuses dérivées de Alb-R26Met. En conclusion, ces travaux montrent qu’une approche génétique non-biaisée combinée à une approche génomique permet d’identifier de nouveaux mécanismes pertinents pour la biologie du cancer.

We explore the cell competence to deal with slight changes in RTK inputs during embryogenesis and tissue homeostasis using a mouse model in which wild-type RTK Met levels can be moderately enhanced in a tissue specific manner. Most tissues buffer enhanced RTK levels thus avoiding perturbation of developmental programs and tissue homeostasis. Nevertheless, certain cell types are vulnerable to RTK levels. During embryogenesis, the limb mesenchyme is sensitive to alterations of the spatial distribution of RTKs, as illustrated by gene expression changes and by loss of accessibility to incoming myoblasts, which lead to limb muscle defects. At adulthood, liver enhanced Met levels (Alb-R26Met) perturbs tissue homeostasis, leading to tumorigenesis. To uncover new genes that cooperate with RTKs during tumour initiation, we combined Alb-R26Met mice with the Sleeping Beauty (SB) transposon mutagenesis system. 285 putative cancer-related genes have been identified. Some correspond to known proto-oncogenes or tumour suppressors, thus validating the overall strategy we employed for cancer gene discovery. Others have not been previously linked to cancer. 9 new tumour suppressors have been functionally validated, demonstrating the validity of our screen strategy. To identify signals involved in tumour maintenance, we employed a phosphokinome-guided drug screen and identified new synergistic drugs deleterious for cancer cells modelled by the Alb-R26Met genetic setting. The overall strategy and outcomes strengthen the value of combining unbiased genetic and genomic approaches to identify new mechanisms relevant for cancer biology and new therapeutic interventions.