L'influence de l'hypoxie sur l'expression de podoplanine dans les fibroblastes associés au cancer (CAF) et son rôle dans la progression du cancer du sein

The influence of hypoxia on podoplanin expression in cancer-associated fibroblasts (CAF) and its role in the progression of breast cancer

• Auteur / Autrice : Anna Tejchman
• Direction : Claudine Kiéda, Maciej Ugorski
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance le 06/04/2017
• Etablissement(s) : Orléans en cotutelle avec Institut d'immunologie et thérapie expérimentale Ludwig Hirszfeld (Wroclaw ; 1952-)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (Centre-Val de Loire)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de biophysique moléculaire (Orléans ; 1967-....) - Laboratory of Glycobiology and Intercellular Interactions
• Jury : Président / Présidente : Egbert Piasecki
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Claudine Kiéda, Maciej Ugorski, Egbert Piasecki, André Mazur, Alicja Józkowicz, Dariusz Rakus, Catherine Grillon, Czeslaw Radzikowski
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : André Mazur, Alicja Józkowicz, Dariusz Rakus

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fibroblastes

Mucines

Anoxie

Épithélioma

Cancer du sein

Cancer

Mots clés libres

Carcinome mammaire

Fibroblastes associés au cancer (CAFs)

Hypoxie

Microenvironnement

Podoplanine (PDPN)

Mammary carcinoma

Cancer associated fibroblasts (CAFs)

Hypoxia

Microenvironment

Podoplanin (PDPN)

Résumé

Le tissu tumoral comprend, outre les cellules cancéreuses, une matrice extra-cellulaire modifiée, les cellules endothéliales des vaisseaux sanguins et lymphatiques, immunes et inflammatoires et des fibroblastes actives associés au cancer (CAFs). La podoplanine (PDPN), glycoprotéine transmembranaire de type mucine, y est exprimée dans les cellules cancéreuses et les CAFs. Elleaidea la métastase comme montré dans le carcinome mammaire envahissant les ganglions lymphatiques. Ce travail montre que PDPN module l’interaction chimiokine/récepteur de l’axe CCL21/CCR7 et dépend de l’hypoxie. La progression tumorale est aidée par le stroma ou les CAFs ont des propriétés particulières par rapport aux fibroblastes normaux. Ils promeuvent la croissance tumorale, le recrutement des précurseurs endothéliaux et l’angiogenèse. Dans le carcinome mammaire, 80% des fibroblastes ont un phénotype CAF. Un modèle de CAFs exprimant la PDPN a permis de démontrer l’implication de CCL21/CCR7 dans la reconnaissance entre cellules tumorales et CAFs via la liaison CCL21/PDPN. Les CAFsPDPN+ secrètent des microARNs qui contrôlent des gènes des cellules cancéreuses. MiR-21 est un régulateur oncogène fondamental, par son action sur le suppresseur de tumeur PTEN. Nous avons analysé l’effet de miR-21, ainsi que de miR-210 et miR-29b sur PDPN dans les fibroblastes en hypoxie pour mimer le microenvironnement intratumoral et mis en évidence les différences biologiques comparativement à la normoxie ainsi que l’effet de la podoplanine sur l’angiogenèse par les cellules endothéliales en colocalization avec les CAFs exprimant la podoplanine et sur l’expression des facteurs proangiogéniques.

Tumor is a pathologic tissue including cancer cells, a modified extracellular matrix, endothelial cells, blood and lymphatic vessels, immune and inflammatory cells and activated fibroblasts called cancer-associated fibroblasts (CAFs). Podoplanin (PDPN), mucin-type transmembrane glycoprotein is expressed in tumor cells and CAFs, helps metastasis. Its role in metastaticprocess has been demonstrated for breast cancer cells into lymph nodes. Here we show that PDPN modulates the CCL21/CCR7 chemokine/receptor axis in a hypoxia-dependent manner. Cancer progression depends on the tumour stroma in which CAFs differ from normal fibroblasts. CAFs promote tumour growth, recruitment of endothelial progenitor cells and angiogenesis. In breast cancer up to 80% of fibroblasts display the CAF phenotype. Here a PDPN expressing model of CAFs made it possible to demonstrate the involvement of CCL21/CCR7 axis in the tumor cell-to-CAF recognition through podoplanin binding of CCL21. PDPN positive CAFs secrete microRNAs, which control gene expression at post-transcriptional level and influence cancer cells. MiR-21 is a key regulator of the oncogenic process, through its downstream target proteins among which the tumor suppressor, PTEN. We analyzed the effect of miR-21, but also oncogenic and hypoxia dependent miRs: miR-210 and miR-29b, on PDPN expression in fibroblasts in conditions mimicking the intra tumor microenvironment, i.e. in hypoxia. This points to crucial differences as compared to normoxia. Moreover we uncover the effect of podoplanin on angiogenesis by endothelial cells colocalizing with CAFs expressing podoplanin and on the expression of most prominent proangiogenic factors.