Recherche de biomarqueurs pronostiques dans le mélanome muqueux non opérable et/ou métastatique : Régulation traductionnelle de SOX10 par l’hexokinase 2 et modulation de l'agressivité tumorale dans le mélanome cutané

Search for Prognostic Biomarkers in Inoperable and / or Metastatic Mucosal Melanoma; : Translational Regulation of SOX10 by Hexokinase 2 and Modulation of Tumor Aggressiveness in Cutaneous Melanoma

• Auteur / Autrice : Antoine Moya Plana
• Direction : Caroline Robert, Stéphan Vagner
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 11/06/2020
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Cancérologie : biologie-médecine-santé (Villejuif, Val-de-Marne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Prédicteurs moléculaires et nouvelles cibles en oncologie (Villejuif, Val-de-Marne ; 2010-....)
• Partenaire(s) de recherche : référent : Université Paris-Saclay (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Salem Chouaib
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Julie Caramel, David Gilot, Lise Boussemart
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Julie Caramel, David Gilot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dissertation universitaire

Métabolisme glucidique

Marqueurs biologiques

Immunothérapie anticancéreuse

Mots clés libres

Pd1

Pdl1

Biomarqueurs

Mélanome muqueux

Immunothérapie

Mucosal melanoma

Immunotherapy

Pd1

Pdl1

Biomarkers

Résumé

Les mélanomes muqueux sont rares avec un potentiel métastatique important. L’immunothérapie est un traitement prometteur dans ce sous-type agressif de mélanome. L’analyse de biomarqueurs de réponse à une immunothérapie anti-PD1 chez 23 patients présentant un mélanome muqueux non opérable et/ou métastatique a montré que l’activation du complexe d’initiation de la traduction, eIF4F, était fortement prédictive de cette réponse. Cette activation a été mesurée par un test de proximité entre les sous-unités eIF4E et eIF4G. Les autres marqueurs admis, tels que l’expression tumorale de PD-L1 ou les caractéristiques de l’infiltrat lymphocytaire intra-tumoral, n’ont pas de valeur pronostique significative dans cette cohorte.La glycolyse anaérobie est la voie métabolique que la plupart des cellules tumorales privilégient lors de lacancérogenèse. Ce phénomène est appelé « effet Warburg ». Au cours de la mélanomagénèse, il existe un continuum entre l’expression croissante de l’hexokinase 2 (ou HK2, première enzyme de la glycolyse) et l’agressivité tumorale. Dans cette étude, nous avons montré que l’inhibition d’expression d’HK2 (par siARN) induisait, in vitro, une diminution majeure de la migration et de l’invasion tumorales indépendamment du métabolisme glucidique ou de l’expression initiale d’HK2. Par une technique de profilage des polysomes, nous avons observé que HK2 régulait la traduction de l’ARNm de SOX10, un facteur de transcription impliqué dans l’initiation et la progression du mélanome. Nous avons alors réalisé une immunoprécipitation de l’ARN après induction de liaisons protéine-ARN par du formaldéhyde, nous permettant ainsi de démontrer que la protéine HK2 se liait à l’ARNm de SOX10.

Mucosal melanoma is a rare tumor with a high metastatic potential. Immunotherapy has promising results in this aggressive subtype of melanoma. In a cohort of 23 patients with non-resectable and/or metastatic mucosal melanoma who received anti-PD1 immunotherapy, we showed that the activation of the eukaryotic translation initiation complex, eIF4F, was a strong prognostic biomarker of response. This activation was assessed with a proximity ligation assay between eIF4E and eIF4G. The other biomarkers, such as the PD-L1 tumoral expression or the characteristics of tumor-infiltrating lymphocytes, had no prognostic value in this cohort.Aerobic glycolysis is usually the main metabolic pathway in tumor cells during cancerogenesis. This specificprocess is called “Warburg effect”. During melanomagenesis, we observed a positive correlation between the expression level of hexokinase 2 (HK2, first enzyme of glycolysis) and the tumor invasiveness. In this study, we showed that inhibition of HK2 expression (by siRNA) induced, in vitro, a major decrease of migration and invasion potential independently of the basal glycolytic metabolism or HK2 expression level in the cell lines. Moreover, performing a polysome profiling analysis, we demonstrated that HK2 was regulating the translation of SOX10 mRNA, a transcription factor involved in initiation and progression of melanoma. We, then, realized an RNA immunoprecipitation in formaldehyde and showed that HK2 was an RNA-binding protein, able to interact with the SOX10 mRNA.