Caractérisation de cellules dérivées d'ostéosarcomes humains

Characterization of human osteosarcoma derived cells

• Auteur / Autrice : Louis-Romée Le Nail
• Direction : Valérie Trichet, Gonzague de Pinieux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire
• Date : Soutenance le 27/10/2017
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : COMUE : Université Bretagne Loire (2016-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Sarcomes Osseux et Remodelage des Tissus Calcifiés (Nantes)
• Jury : Président / Présidente : Fatima Mechta-Grigoriou
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Rosset
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Frédéric Deschaseaux, Corinne Labit-Bouvier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microenvironnement cellulaire

Microenvironnement tumoral

Cellules souches tumorales

Cellules stromales mésenchymateuses

Ostéosarcome

Mots clés libres

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Résumé

L’ostéosarcome (OS) est la tumeur osseuse primitivemaligne la plus fréquente. Les cellules souchesmésenchymateuses (CSM) sont suspectées d’être àl’origine de l’OS. Nous avons émis l’hypothèse que desCSM avec des caractéristiques de cellules souchescancéreuses (CSC) pouvaient être impliquées dans ledéveloppement de l’OS, la résistance à lachimiothérapie et l’évolution métastatique.Nous avons isolé et cultivé des cellules dérivées d’OS(CDOS) à partir de fragments tumoraux et nous lesavons comparées aux propres CSM de moelle osseuse(CSMMO) de 6 malades.Les CDOS avaient la même morphologie et le mêmeprofil d’expression de récepteurs membranaires que lesCSMMO. Elles présentaient des capacités dedifférenciation ostéoblastique plus importantes que lesCSMMO. Le caryotype était normal dans les 6populations de CSMMO et dans 4 populations deCDOS. Les CDOS présentaient des caractéristiques deCSC, avec la formation de sphères en milieu semisolide, la diminution du métabolisme mitochondrial ennormoxie. Deux populations de CDOS présentaient desanomalies caryotypiques minimes. Il n’y avait pas deformation de tumeur chez la souris immunodéprimée(SCID). Dans les modèles de coinjection chez la sourisNude, 4 populations de CDOS soutenaient lacroissance tumorale de la lignée d’OS (MNNG-HOS).Les CDOS isolées n’étaient vraisemblablement pastumorales. Elles se présentaient plus comme descellules du microenvironnement, suspectées de souteniret moduler la croissance tumorale. Des étudescomplémentaires sont donc nécessaires pour identifierquels sont les facteurs stromaux influençant lacroissance de l’OS.

Osteosarcoma (OS) is the most frequent primitivemalignant bone tumor. We hypothesised that someMSC with cancer stem cell (CSC) characteristics maybe involved in OS development, chemotherapyresistance and metastatic progression.Adherent cells from six human OS samples wereisolated after tumor dissociation and culture. They werenamed OS derived cells (OSDC) and were compared toown patient bone marrow mesenchymal stem cells(BMMSC). We tested MSC characteristics, CSCcharacteristics, and tumor growth support capacities inan induced human OS mouse model.OSDC had the same morphologic aspect andmembrane expression profile as BMMSC. They keptdifferentiation capacities toward osteoblastic lineageand to less extend toward adipogenic and chondrogeniclineage, with variability between different OSDCpopulations. Karyotype was normal for all 6 BMMSCand for 4 OSDC. OSDC showed CSC characteristics,with sphere formations in semi solid conditions,decrease of mitochondrial metabolism in normoxiacondition. Some minimal karyotype abnormalities werefound in 2 OSDC populations. However, no tumorformation was induced in immunocompromised mice(SCID). In coinjection mouse model, 4 out of 6 OSDCincreased tumor growth compared to osteosarcomacells (MNNG-HOS) alone.OSDC that were isolated from human OS samples didnot demonstrate own tumor properties. They are highlysuspected to be part of tumor microenvironment, ratherthan the tumor origin, and to support and modulate thetumor growth. More studies are necessary to identifywhich CDOS factors influence tumor growth suggestingnew stromal targets for combined therapy.