Signalisation nucléaire de l'IGF-1R et résistance aux thérapies anti-EGFR dans les cancers du poumon

par Marie Guérard

Thèse de doctorat en Biologie du développement - Oncogenèse

Sous la direction de Sylvie Gazzeri.

Soutenue le 21-09-2016

à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble) , en partenariat avec Institut pour l'avancée des biosciences (Grenoble) (laboratoire) .

Le président du jury était Laurence Paturle-Lafanechère.

Le jury était composé de Marie Wislez, Amandine Hurbin.

Les rapporteurs étaient Véronique Maguer-Satta, Christelle Desbois-Mouthon.


  • Résumé

    Responsable de 1,6 million de décès par an dans le monde, le cancer du poumon constitue aujourd’hui la première cause de mortalité par cancer. Les cancers bronchiques non-à-petites cellules représentent 85% des cancers du poumon et ont un pronostic vital très mauvais. Les EGFR-TKI (inhibiteurs de l’activité tyrosine kinase de l’EGFR, gefitinib) constituent un réel progrès thérapeutique pour le traitement des cancers du poumon. Cependant, ces traitements ne sont efficaces que dans un petit sous-groupe de patients. Un des enjeux actuels est donc d’identifier les mécanismes de résistance primaire mis en jeu par les tumeurs.Les récepteurs à activité tyrosine kinase (RTK) activent des voies de signalisation intracellulaires depuis la membrane plasmique. Ces dernières années, une translocation nucléaire des RTK a également été mise en évidence. Ces travaux récents suggèrent que la signalisation nucléaire des RTK pourrait contribuer à la résistance des tumeurs en réponse aux thérapies anti-cancéreuses.Dans l’équipe, il a été montré que l’activation de l’IGF-1R est associée à la progression tumorale des adénocarcinomes pulmonaires et que le gefitinib induit une accumulation nucléaire de l’IGF-1R dans un modèle d’adénocarcinome mucineux. Sur la base de ces résultats, nous avons émis l’hypothèse que l’IGF-1R nucléaire pourrait jouer un rôle dans la résistance aux EGFR-TKI des adénocarcinomes pulmonaires mucineux.Nos résultats indiquent que plus de 70% des adénocarcinomes pulmonaires présentent un marquage nucléaire de l’IGF-1R. A l’aide de différents modèles cellulaires résistants aux EGFR-TKI, nous montrons que le gefitinib induit l’accumulation nucléaire de l’IGF-1R dans les adénocarcinomes pulmonaires mucineux. Cette translocation nucléaire implique l’endocytose clathrines-dépendante de l’IGF-1R et la formation d’un complexe entre l’IGF-1R, l’importine β1 et la pro-amphiréguline. La neutralisation de l’amphiréguline prévient le transport nucléaire de l’IGF-1R et resensibilise les cellules à l’apoptose induite par le gefitinib in vitro et in vivo. L’ensemble de ces résultats identifient le trafic intracellulaire de l’IGF-1R comme un nouveau composant de la réponse aux EGFR-TKI et suggèrent que la signalisation nucléaire IGF-1R/Areg contribue à la progression des adénocarcinomes mucineux sous EGFR-TKI.

  • Titre traduit

    Nuclear IGF-1R signaling and resistance to EGFR-targeted therapies in lung cancer


  • Résumé

    Responsible of 1.6 million deaths each year worldwide, lung cancer is today the leading cause of cancer mortality in the world. Non-small-cell lung cancers account for about 85% of lung cancer and have a very bad prognosis (5-year survival rate inferior to 10%). EGFR-TKI (EGFR tyrosine kinase inhibitors, gefitinib) are a real medical advance for lung cancers treatment. However, these treatments are efficient in a small subgroup of patients. So, one of the current issues is to identify primary resistance mechanisms involved in tumors.Tyrosine kinase receptors (RTK) activate intracellular signaling pathways from the plasma membrane. These last years, a nuclear translocation of the RTK was shown. Recent works suggest that RTK nuclear signaling could contribute to tumors resistance in response to anti-cancerous therapies.In our team, it was shown that activation of IGF-1R signaling is associated with lung adenocarcinoma progression and that gefitinib induces IGF-1R nuclear accumulation in a mucinous adenocarcinoma cell line. On the basis of these results, we hypothesize that nuclear IGF-1R could play a role in the resistance of mucinous lung adenocarcinoma to EGFR-TKI.Our results indicate that more than 70% lung adenocarcinoma tumors present a positive IGF-1R nuclear staining. Thanks to EGFR-TKI-resistant cell lines, we show that gefitinib induces the nuclear accumulation of IGF-1R in mucinous adenocarcinoma. This nuclear translocation involves clathrin-mediated endocytosis and a complex between IGF-1R, importin β1 and pro-amphiregulin. Amphiregulin silencing prevents IGF-1R nuclear translocation in response to gefitinib and restores gefitinib-induced apoptosis in vitro and in vivo. Our whole results identify that IGF-1R intracellular trafficking is a new component of response to EGFR-TKI and strongly suggest that a nuclear IGF-1R/amphiregulin signaling contributes to mucinous lung adenocarcinoma progression in response to EGFR-TKI.


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