Recherche de nouveaux biomarqueurs de la r

"RECHERCHE DE NOUVEAUX BIOMARQUEURS DE LA
RÉSISTANCE AU CISPLATINE DANS LE CANCER DU
POUMON: RÔLE ANTIAPOPTOTIQUE DE PDIA4 ET PDIA6"
PAR GRÉGORY TUFO
Discipline : Immunologie-cancérologie, Laboratoire : INSERM U769-Signalisation Et
Physiopathologie Cardiaque
Résumé :
Environ 80% des cancers du poumon sont des carcinomes du poumon non à petites cellules (NSCLC). Les NSCLC posent un enjeu médical majeur
en raison de leur forte incidence et du taux de mortalité qu'ils induisent. Ils sont généralement traités avec le cisplatine (CDDP), l'un des agents
anticancéreux les plus largement utilisés aujourd'hui. Cependant, après plusieurs mois, des cellules cancéreuses résistantes à l'apoptose induite par le
CDDP apparaissent et compromettent le succès de la chimiothérapie. Le CDDP est un composé pro-apoptotique qui se lie l'ADN nucléaire pour
former des liaisons inter et intra-chaîne, entraînant une inhibition de la synthèse de l'ADN. Toutefois, des cellules anucléées restent sensibles au
CDDP et seulement 1% du CDDP intracellulaire réagit avec l'ADN nucléaire, ce qui suggère que le CDDP peut affecter d'autres cibles. Ainsi, les
mécanismes par lesquels le CDDP conduit à la mort cellulaire sont mal définis et de nouvelles cibles intracellulaires sont encore à déterminer. Notre
thèse élucide quelques mécanismes de résistance cellulaires et moléculaires à l'apoptose induite par le CDDP dans les cellules cancéreuses du
poumon (A549). Un criblage du protéome de réticulum endoplasmique, nous a permis d'identifier un ensemble de protéines, qui sont régulées à la
hausse dans les trois lignées cellulaires A549 résistantes au CDDP. Parmi ces protéines, plusieurs isoformes de protéines disulfure isomérases (PDI)
ont été confirmées par spectrométrie de masse dans la lignée cellulaire de cancer du poumon A549 et retrouvées par western-blot dans plusieurs
lignées cellulaires résistantes au CDDP. L'invalidation pharmacologique et génétique de deux isoformes de PDI restaure la sensibilité au CDDP et
rétablit la mort cellulaire dans des lignées cellulaires résistantes. Fait intéressant, nous avons constaté que l'inhibition de PDIA4 induit l'apoptose
mitochondriale classique, tandis que celle de PDIA6 déclenche une voie non-canonique de la mort cellulaire. Enfin, nous avons confirmé le rôle de ces
PDI dans une lignée cellulaire de cancer ovarien, ce qui indique que les mécanismes de résistance initiés par les PDI peuvent être conservés dans
différentes lignées cellulaires cancéreuses. En conclusion, nous avons identifié deux nouveaux acteurs de la résistance au CDDP, dans les cellules
cancéreuses du poumon non à petites cellules, qui pourraient devenir de nouveaux biomarqueurs en vue de thérapies et de diagnostics.
MOTS CLES : Apoptose, nécrose, mitochondrie, résistance, stress du réticulum endoplasmique, cisplatine, protéines disulfure isomérase.
Abstract:
About 80% of lung cancers are non-small-cell lung carcinoma (NSCLC). These NSCLC are a major clinical problem because of their high incidence
and mortality rate. They are usually treated with cisplatin (CDDP), one of the most widely used anticancer drugs today. However, following several
months, cancer cells, that are resistant to CDDP-induced apoptosis appear, compromising the chemotherapy success. CDDP is a pro-apoptotic
compound that binds nuclear DNA to form inter- and intra-chain bonds, causing inhibition of DNA synthesis. However, only 1% of intracellular CDDP
reacts with nuclear DNA, suggesting that CDDP can affect other molecules. Thus, mechanisms by which CDDP leads to cell death are poorly defined
and novel intracellular targets are still to be determined. Our thesis elucidated some cellular and molecular resistance mechanisms to CDDP-induced
apoptosis in lung cancer cells (A549). Using a systematic screen of the endoplasmic reticulum proteome, we have identified a set of proteins, which
are up-regulated in three CDDP-resistant A549 cell lines. Among these proteins, several isoforms of proteins disulfide isomerase (PDI) have been
confirmed by mass spectrometry in an A549 lung cancer cell line and by western-blot in several CDDP-resistant cell lines. Pharmacological and
genetic invalidation of two PDI isoforms rescued the sensitivity to CDDP and restored cell death in resistant cells lines. Interestingly, we found that
PDIA4 silencing induce classical mitochondrial apoptosis, whereas PDIA6 triggered a non-canonical cell death pathway. Finally, we confirmed the role
of these PDIs in an ovarian cancer cell line, indicating that the PDI-mediated resistance mechanisms may be conserved in various cancer cell lines. In
conclusion, we identified two novel actors of CDDP resistance in non-small cell lung cancer cell lines that might be novel biomarkers in therapeutic and
diagnosis perspectives.
KEYWORDS: Apoptosis, necrosis, mitochondria, resistance, endoplasmic reticulum stress, cisplatin, protein disulfide isomerase.
Membres du jury :
Madame Antoinette Lemoine, Professeur des Universités-Praticien Hospitalier, INSERM U 1004-Hôpital Paul Brousse, Villejuif - Rapporteur
Madame Marie-Thérèse Dimanche-Boitrel, Directrice de Recherche, Institut de Recherche en Santé Environnement Travail, Rennes - Rapporteur
Madame Catherine BrennerJan, Directrice de Recherche, INSERM U769- Signalisation et Physiopathologie Cardiaque - Directrice de thèse
Monsieur Bernard Mignotte, Professeur des Universités - Université de Versailles St-Quentin-en-Yvelines - Examinateur
Madame Maria Castedo, Chargée de recherche, INSERM U848 - Institut Gustave Roussy - Examinateur
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Dernière mise à jour de cette page : 6 septembre 2012
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