Rôle de l'autophagie macrophagique dans le carcinome hépatocellulaire

par Anthony Deust

Projet de thèse en Biologie cellulaire et moléculaire

Sous la direction de Fatima Teixeira-clerc.

Thèses en préparation à Paris Est , dans le cadre de Ecole doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Créteil ; 2015-....) , en partenariat avec Institut Mondor de Recherche Biomédicale (Créteil) (laboratoire) et de Eq 18 - Virologie moléculaire et immunologie - Physiopathologie et thérapeutique des hépatites virales chroniques (equipe de recherche) depuis le 01-10-2016 .


  • Résumé

    Le carcinome hépatocellulaire (CHC) est la principale tumeur maligne primitive du foie et le cinquième cancer le plus fréquent à travers le monde. Son incidence progresse aujourd'hui rapidement dans les pays industrialisés, en particulier en lien avec l'épidémie d'hépatite C. Malgré des progrès importants en terme de diagnostic, le CHC est souvent diagnostiqué à un stade avancé, situation pour laquelle les possibilités thérapeutiques restent très limitées. L'identification de nouvelles cibles pour le traitement du carcinome hépatocellulaire représente donc un enjeu majeur de santé publique. Les macrophages interviennent à tous les stades du processus de tumorigenèse : la transformation tumorale, la prolifération cellulaire, l'angiogenèse et le processus métastatique. L'autophagie est un processus de dégradation lysosomale des organelles et des protéines intracellulaires endommagées. Dans les macrophages, ce processus est impliqué dans les réponses immunitaires innées et adaptatives en régulant la production de médiateurs inflammatoires, l'élimination des pathogènes intracellulaires et la présentation antigénique par les molécules du CMH de classe II. Des études récentes mettent en évidence un rôle protecteur de l'autophagie des macrophages au cours des hépatopathies. Nous avons notamment montré que l'autophagie macrophagique protège de la fibrose hépatique par des propriétés anti-inflammatoires et hépatoprotectrices Résultats préliminaires : Pour étudier le rôle de l'autophagie macrophagique dans le CHC, nous avons soumis des souris déficientes en autophagie macrophagique (souris ATG5Mye-/-) obtenues en croisant des souris ATG5flox/flox avec des souris LysMCre à un modèle murin de carcinogenèse induite par administration de diéthylnitrosamine (DEN). Les souris ATG5Mye-/- soumises au DEN développent plus de tumeurs et présentent une prolifération hépatocytaire plus importante que les souris sauvages. De plus, les souris ATG5Mye-/- ont une diminution des lymphocytes CD8+ et une augmentation des lymphocytes T régulateurs dans la rate. L'ensemble de ces résultats suggèrent que le défaut d'autophagie dans les macrophages pourrait favoriser le développement du CHC en induisant une réponse anti-tumorale inadéquate. Principaux axes du projet : 1) Etude de la régulation de l'autophagie des macrophages au cours du CHC chez les patients atteints de CHC et chez les souris soumises à une administration de DEN. 2) Etude du rôle de l'autophagie macrophagique dans le développement du CHC. Chez les souris déficientes en autophagie macrophagique soumises au DEN, nous étudierons la prolifération hépatocytaire, l'expression de marqueurs de CHC, les marqueurs de la transition epithélio-mésenchymateuse et l'angiogenèse. 3) Etude des mécanismes par lesquels un défaut d'autophagie macrophagique favorise le développement du CHC. Nos résultats préliminaires démontrant que les souris déficientes présentent une diminution du pourcentage de lymphocytes CD8+ et une augmentation du pourcentage des Treg dans la rate, l'étude sera particulièrement ciblée sur la caractérisation des conséquences du défaut en autophagie macrophagique sur la réponse immunitaire. Pour cela, nous étudierons l'infiltrat inflammatoire dans le foie tumoral et en particulier l'accumulation des cellules immunosuppressives (macrophage M2, cellules myéloïdes suppressives et lymphocytes T régulateurs). Nous étudierons les mécanismes impliqués en étudiant les conséquences de l'invalidation de l'autophagie sur l'expression d'enzymes immunosuppressives (IDO, IL4I1) et de cytokines immunorégulatrices (TGF-β, IL10) par les macrophages.

  • Titre traduit

    Role of macrophage autophagy in hepatocellular carcinoma


  • Résumé

    Hepatocellular carcinoma (HCC) is a major public health problem worldwide. Due to the increasing incidence of chronic viral hepatitis and nonalcoholic fatty liver disease, both of which are well known risk factors of HCC, the prevalence of HCC is expected to increase over the next 20 years. Despite recent advances, there has been little success in improving the survival of HCC patients. HCC is an example of inflammation-related cancer that develops on a background of chronic inflammation. The molecular links that connect inflammation and liver tumors are not fully known; however, it is well established that macrophages are critical for all stages of carcinogenesis, including tumor initiation, progression, and dissemination. Autophagy is a lysosomal degradation pathway of cellular components that plays an essential role in cellular homeostasis. This ancient pathway, conserved from yeast to humans, is now emerging as a central player in the regulation of both innate and adaptive immunity. In macrophages, this process is involved in clearance of intracellular pathogens, antigen presentation on MHC class I and II, differentiation of monocytes into macrophages and regulation of inflammatory responses. In particular, autophagy acts a key modulator of IL-1 family cytokine release (i.e. IL-1β, IL-18, IL-1α). Recent studies have shown that macrophage autophagy displays beneficial effects in chronic liver diseases in the context of obesity, acute hepatitis and liver fibrosis. However, its implication in HCC has not been studied so far. Our preliminary results show that mice bearing a specific deletion of an autophagic gene (ATG5) in macrophages (ATG5Mye-/- mice) and exposed to diethylnitrosamine administration show enhanced tumor number and hepatocyte proliferation as compared to their wild-type littermates. Moreover, ATG5Mye-/- mice show enhanced splenic accumulation of immunosuppressive cells (Myeloid-derived suppressor cells and Regulatory T cells) and reduced number of CD8 T cells. These data suggest that macrophage autophagy invalidation favors HCC development by favoring an immunosuppressive environment. The aim of this project is to further investigate the role of macrophage autophagy in HCC focussing on its impact on the inflammatory microenvironment and the consequences on tumor development. We will characterize : 1. The level of autophagy in macrophages in HCC ; 2. The impact of macrophage autophagy on HCC development ; 3. The mechanisms involved in the antitumoral properties of macrophage autophagy focusing on its contribution to the inflammatory environment.