Marqueurs de l'apoptose dans le cancer de la prostate

par Alexandre de La Taille

Thèse de doctorat en Sciences chirurgicales

Sous la direction de Dominique Chopin.

Soutenue en 2000

à Paris 11 .

Le président du jury était Jean-Paul Le Bourgeois.

Le jury était composé de Jean-Paul Le Bourgeois, Jean-Philippe Raynaud, Nicolas Thiounn, Claude Abbou, Laurent Boccon-Gibod, Bernard Debré, Micheline Misrahi.

Les rapporteurs étaient Jean-Philippe Raynaud, Nicolas Thiounn.

mots clés

• Protocadhérine
• Prostate -- Cancer
• Apoptose
• Bêta-caténine
• Cadhérines
• Marqueurs biologiques tumoraux

Résumé

Certaines cellules tumorales prostatiques ont une capacité à résister aux traitements ce qui constitue un problème thérapeutique majeur pour les patients. Un des mécanismes cellulaires est la résistance à l'apoptose. Dans cette thèse, nous avons étudié 3 aspects de l'apoptose dans cancer de la prostate. Les modifications de la membrane cellulaire sont impliquées dans la phagocytose des corps apoptotiques par les cellules adjacentes. La culture mixte de cellules LNCaP résistantes à la néomycine et exprimant bcl-2 et de cellules LNCaP résistantes à l'hygromycine a été exposée à un milieu de culture sans sérum favorisant l'apoptose des cellules LNCaP résistantes à l'hygromycine. Nous démontrons que durant l'apoptose, le gène de résistance à l'hygromycine a été transféré dans les cellules LNCaPbcl-21/neo-r. Il est donc possible qu'une information génétique soit transférée d'une cellule prostatique à l'autre au cours de l'apoptose. Afin d'étudier les gènes impliqués dans la résistance thérapeutiques, nous avons comparé l'expression génétique des cellules LNCaP à des cellules dérivées de LNCaP résistantes à l'apoptose. Une nouvelle protocadhérine, la protocadhérine-PC a été découverte comme étant préférentiellement exprimée par les cellules résistantes à l'apoptose. En étUdiant les molécules d'adhésion cellulaire, nous avons observé que l'expression cellulaire de la 13-caténine est modifiée et que la protocadhérine-PC est liée à cette molécule dans le cytoplasme des cellules résistantes à l'apoptose. La β-catérune, bien connue : comme oncoprotéine dans le cancer du colon, serait impliquée dans la résistance à l'apoptose dans le cancer de la prostate. L'expression de Fas antigène/CD-95, une protéine impliquée dans l'apoptose, est augmentée au cours de l'apoptose induite sur la prostate ventrale du rat et devient fonctionnellement active. Cependant, nous n'avons pas mis en évidence de différence entre les taux de cellules en apoptose dans les prostates de souris génétiquement modifiées et n'exprimant pas fas ce qui sous-entend que fas n'est pas la voie essentielle et indispensable à l'induction de l'apoptose des cellules prostatiques après castraction.

Titre traduit

Apoptosis biomakers in prostate cancer

Résumé

A well known dilemma for prostate cancer patient treatment is the propensity of their tumor cells to acquire resistance to therapeutic agents. One of the mplecular pathways is apoptosis resistance. In this thesis, we studied 3 aspects of apoptosis in prostate cancer. Changes in the outer membrane of apoptotic cells can induce neighboring cells to become phagocytic. Co­cultures of neomycin-resistant LNCaP cells that overexpress bcl-2 and hygromycin resistant LNCaP cells were transiently exposed to serum starvation to induce apoptosis of LNCahygr-r cells. We showed that hyg-r gene was transferred into LNCaPbcl-2/neo-r. This is evidence that genetic infonnation can be transferred from one prostate cancer cell to another through the process of apoptosis. In order to identify unique gene products that inight be associated with the development of therapeutic resistance by prostate cancer cells, we created novel apoptosis-resistant prostate cancer cell lines and comparatively screened these tines for the expression of gene products that were not found in the parental (LNCaP)' line. A new protocadherin, Protocadhérine-PC, is overexpressed in apoptosis resistant cell lines. Evaluation of the apoptosis-resistant LNCaP cell derivatives revealed that the intracellular partitioning of β-catenin, an oncoprotein involved in colon cancer, is shifted from the membrane to the cytoplasmic/nuclear fraction, identifiying a potential mechanistic explanation for the therapeutic-resistant phenotypic alteration associated with Protocadherin-PC expression. Fas antigen/CD-95, a protein that is involved in sorne fonns of apoptosis, is upregulated during regression of the rat ventral prostate gland and becomes functionally "activated". However, our inability to distinguish any difference in the apoptosis rate or in the morphology of the apoptotic bodies fonned in response to castration between lpr-/- mice and genetically normal controls indicates that, contrary to the prior report, functional fas protein is not required for castration-induced prostate cell apoptosis.