ROBO4 dans les cellules métastatiques du cancer du sein : identification et caractérisation fonctionnelle d’isoformes protéiques

par François Le Pape

Thèse de doctorat en Cancérologie

Sous la direction de Chantal Latoud.

Soutenue le 05-12-2017

à Lyon , dans le cadre de École Doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon) , en partenariat avec Université Claude Bernard (Lyon) (établissement opérateur d'inscription) et de Physiopathologie, Diagnostic et Traitements des Maladies Osseuses (Lyon) (laboratoire) .

Le président du jury était Ulrich Valcourt.

Le jury était composé de Agnès Bernet, Philippe Clezardin.

Les rapporteurs étaient Claudine Blin-Wakkach, Dominique Heymann.


  • Résumé

    Les métastases osseuses sont des complications fréquentes de nombreux cancers tels que le cancer du poumon, de la prostate et du sein. Chez la femme, 70% des patientes présentant un cancer du sein avancé développent des métastases qualifiées d’ostéolytiques. Le développement de ce type de métastases entraine la destruction massive de l’os causant chez les patientes des fractures pathologiques. Les traitements actuellement dispensés en clinique tels que les bisphosphonates et le dénosumab (anti-RANKL) ne sont pas curatifs mais seulement palliatifs. Pour cette raison, notre laboratoire s’intéresse particulièrement aux évènements moléculaires et cellulaires précoces aboutissant à l’émergence de métastases osseuses. Les récepteurs Roundabout (ROBO) ont été initialement décrits comme des régulateurs cruciaux de la migration neuronale et vasculaire lors du développement. ROBO4 est le dernier récepteur décrit et diverge des autres récepteurs ROBO, notamment par son expression spécifique et limitée aux cellules endothéliales et hématopoïétiques. Toutefois, lors d’une analyse transcriptomique comparative le récepteur ROBO4 a été retrouvé surexprimé dans la lignée tumorale ostéotropique MDA-B02. Les récentes expériences, réalisées par notre équipe, visant à inhiber l’activité du récepteur ROBO4, nous ont permis de considérer le récepteur ROBO4 comme un médiateur de l’ancrage à l’os des cellules tumorales MDA-B02. En effet, L’utilisation d’un anticorps anti-ROBO4 réduit considérablement l'adhérence des cellules MDA-B02 sur les cellules ostéoblastiques MC3T3-E1 in vitro et l’ancrage à l’os in vivo. La surexpression de ROBO4 dans un modèle cellulaire de cancer du sein murin nous a conduit à mettre en évidence la présence de deux formes de la protéine ROBO4 aux propriétés antagonistes : (i) une forme glycosylée détectée exclusivement dans les cellules endothéliales et (ii) une forme non glycosylée, issue d’un transcrit alternatif et présente en forte quantité dans les cellules tumorales MDA-B02. L’identification d’un variant protéique du récepteur ROBO4 aux propriétés fonctionnelles et structurales différentes nous a permis d’envisager de nouvelles pistes dans le décryptage des fonctions de ROBO4 dans le processus tumoral et pourrait conduire à la mise au point de thérapies innovantes pour empêcher la formation de métastases dans la moelle osseuse

  • Titre traduit

    ROBO4 in metastatic breast cancer cells : identification and functional characterization of protein isoforms


  • Résumé

    Bone metastases are frequent complications of many cancers such as lung, prostate and breast cancer. In women, 70% of patients with advanced breast cancer develop metastases known as osteolytic. The development of this type of metastasis leads to the mass destruction of bone causing pathological fractures in patients. Current clinical treatments such as bisphosphonates and denosumab (anti-RANKL) only slow the progression of the disease. For this reason, our laboratory is particularly interested in early molecular and cellular events leading to the emergence of bone metastases. Roundabout receptors (ROBO) were initially described as crucial regulators of neuronal and vascular migration during development. ROBO4 is the last receptor described and diverges from other ROBO receptors, in particular by its specific expression and limited to endothelial and hematopoietic cells. However, in a comparative transcriptomic analysis, the ROBO4 receptor was found to be overexpressed in the MDA-B02 osteotropic tumor line. Recent experiments carried out by our team, aiming at inhibiting the activity of the ROBO4 receptor, allowed us to consider the ROBO4 receptor as a mediator of MDA-B02 tumor cells anchorage to the bone. Indeed, the use of an anti-ROBO4 antibody considerably reduces the adhesion of the MDA-B02 cells to the MC3T3-E1 osteoblastic cells in vitro and the anchoring to the bone in vivo. Overexpression of ROBO4 in a murine breast cancer cell model led us to demonstrate the presence of two forms of the ROBO4 protein with antagonistic properties: (i) a glycosylated form detected exclusively in endothelial cells and (ii) one unglycosylated form derived from an alternative transcript and present in high amounts in MDA-B02 tumor cells. The identification of a protein variant of the ROBO4 receptor with different functional and structural properties has allowed us to consider new opportunities in decoding the functions of ROBO4 in the tumor process and could lead to the development of innovative therapies to prevent the formation of metastases in the bone marrow


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