Le proto-oncogène c-Kit inhibe la croissance tumorale en agissant comme un récepteur à dépendance

The proto-oncogene c-Kit inhibits tumor growth by behaving as a dependence receptor

• Auteur / Autrice : Hong Wang
• Direction : Agnès Bernet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie moléculaire et cellulaire
• Date : Soutenance le 16/10/2018
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon
• Jury : Président / Présidente : Jean-Yves Blay
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Agnès Bernet, Serge Roche, Julie Guillermet-Guibert, Patrick Mehlen
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Urszula Hibner, David Tulasne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cancer

Récepteurs cellulaires

Apoptose

Mots clés libres

C-Kit

Cancer

Récepteurs à dépendance

Apoptose

Caspase

C-Kit

Cancer

Dependence receptor

Apoptosis

Caspases

Résumé

C-Kit est généralement considéré comme un récepteur à tyrosine kinase et comme un proto-oncogène, dont la surexpression et la mutation conduisent à une progression tumorale médiée par son activité kinase. En clinique, les traitements ciblant l’activité kinase de c-Kit, comme l’Imatinib (Gleevec), ont été largement utilisés pour traiter les patients atteints de maladies liées à c-Kit. Alors que le rôle de c-Kit comme proto-oncogène ne fait aucun doute, certaines études et analyses de bases de données diffèrent avec l’idée d’un rôle pro-tumoral de c-Kit, laissant penser à un rôle différent de c-Kit dans le cancer. Ici, nous montrons que c-Kit appartient à la famille des récepteurs à dépendance, de la même façon que d’autres récepteurs de la famille des tyrosine kinases tel que MET, RET et TrkC. En absence de son ligand Stem Cell Factor (SCF), au lieu de rester inactif, c-Kit déclenche l’apoptose, qui peut être renforcée par l’invalidation de son activité kinase. En parallèle, nous montrons que c-Kit est capable de se lier à la caspase-9 et de l’activer. De plus, à la manière d’autres récepteurs à dépendance, c-Kit est aussi clivé par des protéases de type caspase sur son résidu acide aspartique D816, qui est nécessaire à son activité pro-apoptotique. La mutation du site D816 inhibe l’interaction entre c-kit et la caspase-9 et invalide l’activité pro-apoptotique de c-Kit. De façon intéressante, la mutation D816 est l’une des mutations les plus communes de ce récepteur dans la plupart des cancers liés à c-Kit, et cette mutation favorise la résistance au traitement Gleevec. Nous montrons aussi que la surexpression de c-Kit invalidé pour son activité kinase est capable d’inhiber la croissance tumorale dans des modèles animaux, alors que la mutation du site D816 empêche son effet suppresseur de tumeur. En outre, nous avons développé un outil permettant de bloquer l’interaction entre SCF et c-Kit, déclenchant l’activité pro-apoptotique de c-Kit dans les cancers positifs pour ce récepteur. En utilisant l’activité pro-apoptotique de c-Kit, en combinaison avec des inhibiteurs de kinases comme le Gleevec, nous proposons une nouvelle stratégie thérapeutique. En conclusion, nous démontrons que c-Kit est un membre de la famille des récepteurs à dépendance, présentant une activité pro-apoptotique, et pouvant être utilisé comme un outil alternatif dans le cadre d’un traitement contre le cancer

C-Kit has been generally considered as a receptor tyrosine kinase and a proto-oncogene, whose upregulation and mutation lead to tumor progression through its kinase activity. Clinically, drugs targeting the kinase activity of c-Kit, such as Imatinib (Gleevec), have been wildly used to treat patients with c-Kit related diseases. While the role of c-Kit as a proto-oncogene is of no doubt, some research reports and database analysis do not fit well the tumor promoting role of c-Kit, indicating a possible different role of c-Kit in cancer. Here, we show that c-Kit belongs to the dependence receptor family, similarly to other receptor tyrosine kinases such as MET, RET and TrkC. In the absent of its ligand SCF (stem cell factor), instead of staying inactive, c-Kit triggers apoptosis, which can be enhanced by silencing its kinase activity. Besides, we have shown that c-Kit is able to bind and activate caspase-9. Moreover, similarly to other dependence receptors, c-Kit is also cleaved by caspases-like protease at aspartic acid residue D816, which is crucial for its pro-apoptotic activity. The mutation of D816 site inhibits the c-Kit/caspase-9 binding and silences the pro-apoptotic activity of c-Kit. Of interest, c-Kit D816 mutation is one of the most common mutation of this receptor in many c-Kit related cancers and it promotes resistance against Gleevec treatment. We also show that overexpression of kinase mutated c-Kit is able to inhibit tumor growth in animal models, while the mutation of D816 site impairs the tumor suppressing activity. Furthermore, we develop a tool to block the SCF/c-Kit interaction, which unleashes the pro-apoptotic activity of c-Kit in cancers expressing this receptor. By using the pro-apoptotic activity of c-Kit, in combination with kinase inhibitors like Gleevec, we propose a novel therapeutic strategy. In conclusion, we demonstrate that c-Kit is a member of dependence receptor family, harboring intrinsic pro-apoptotic activity, which can be used as an alternative tool in cancer treatment