Sphingosine kinase 1, transition épithélio-mésenchymateuse et résistance primaire aux inhibiteurs pharmacologiques de l'EGFR

par Lauriane Castelain

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et moléculaire

Sous la direction de Pierre Fouret.

Soutenue le 07-12-2016

à Paris 6 , dans le cadre de École doctorale Complexité du vivant (Paris) .

Le jury était composé de Alexandre Escargueil, Hervé Le Stunff, Thierry Levade, Jean-Loup Duband.


  • Résumé

    Une transition épithélio-mésenchymateuse (TEM) et une expression élevée de la sphingosine kinase 1 (SPHK1) sont souvent observées dans les cancers. Notre étude du génome et du transcriptome d'adénocarcinomes pulmonaires (AP) montre que l'expression élevée de SPHK1 est en rapport, d'une part, avec des gains de la région incluant le locus SPHK1 et, d'autre part, avec une signature d'expression génique de TEM dans des tumeurs invasives. L'expression de SPHK1 est restreinte aux cellules tumorales. La surexpression de SPHK1 dans des cellules d'AP et l'exposition à son produit, la sphingosine-1-phosphate (S1P), entraînent une TEM, de manière réversible pour la S1P. La surexpression de SPHK1 active aussi NF-kB. La surexpression du facteur anti-apoptotique FLIP active NF-kB, induit une TEM et augmente l'expression de SPHK1, suggérant une boucle d'amplification entre NF-kB et SPHK1. Une TEM et la surexpression de FLIP ont été impliquées dans la résistance primaire aux inhibiteurs pharmacologiques de l'EGFR (EGFR TKI). Nous montrons que la surexpression de SPHK1 dans des cellules A549 diminue modestement la sensibilité au gefitinib, alors que l'inhibition de SPHK1 ou la déplétion du sérum en S1P l'augmentent modestement. L'invalidation de SPHK1 entraîne l'apoptose d'A549 y compris quand FLIP est surexprimé. L'activation et le maintien d'une TEM sont généralement attribués à des signaux contextuels du stroma. Cette thèse montre que les cellules tumorales elles-mêmes favorisent la surexpression de SPHK1 qui peut induire une TEM de façon autonome. De plus, la surexpression de FLIP impliquée dans la résistance aux EGFR TKI, n'empêche pas l'apoptose induite par l'invalidation de SPHK1.

  • Titre traduit

    Sphingosine kinase 1, epithelial-mesenchymal transition and primary resistance to EGFR pharmacological inhibitors


  • Résumé

    Epithelial-mesenchymal transition (EMT) and sphingosine kinase 1 (SPHK1) high expression are often seen in cancers. Our study of genomic and gene expression data in pulmonary adenocarcinomas (AP) shows that SPHK1 high expression correlates with both gains in the region encompassing the SPHK1 locus, and an EMT gene expression signature in invasive tumors. SPHK1 expression is restricted to tumors cells. SPHK1 overexpression in AP cells, as well as exposure to its productsphingosine-1-phosphate (S1P),induce an EMT -in a reversible manner for S1P. SPHK1 overexpression also activates NF-kB. Overexpression of FLIP – an antiapoptotic factor - activates NF-kB, induces an EMT, and increases SPHK1 expression, suggesting an amplification loop between NF-kB and SPHK1. EMT and FLIP overexpression are known to favor primary resistance to EGFR pharmacological inhibitors (EGFR TKI). We show that SPHK1 overexpression in A549 cells slightly decreases cell sensitivity to gefitinib, while pharmacologic inhibition of SPHK1 or serum S1P depletionincrease it. Downregulation of SPHK1 expression induces apoptosis of A549 cells even when FLIP is overexpressed. Activation and maintenance of EMT are generally attributed to contextual signals from the stroma. Here, we show that tumor cells themselves favor SPHK1 overexpression, which can led to EMT in cell-autonomous manner. In addition, FLIP overexpression which is implicated in EGFR TKI resistance, cannot prevent apoptosis that is induced by SPHK1 invalidation.

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