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JOURNÉES
JEUNES CHERCHEURS
en cancérologie
2016
2
ANS
ANNIVERSAIRE
SOMMAIRE
p. 1
p. 2
•
•
Composition des jurys
p. 4
p. 7
•
•
Éditorial
Mot du président du jury Hélène Starck
p. 3
p. 6
•
•
Programme
Conférence scientifique par le Dr Angelos Constantinou
Conférence grand public par le Pr Thomas Tursz et le Dr Charles Ferté
p. 9
•
Table des résumés
p. 13
•
Prix Hélène Starck • Catégorie Master
p. 18
•
Prix Hélène Starck • Catégorie Thèse
p. 54
•
Prix Hélène Starck • Catégorie Post-doctorat
p. 81
p. 85
•
•
Prix Kerner • Vulgarisation
Poster • Hors prix scientifiques
Journées jeunes chercheurs en cancérologie
éditorial
C’est avec un très grand plaisir que nous vous accueillons aujourd’hui pour
cette édition anniversaire des 20 ans des Journées jeunes chercheurs de la
Fondation ARC.
Michel Pébereau
Président de la Fondation ARC
pour la recherche sur le cancer
© M. Braun/Fondation ARC
Cet événement a été créé en 1996. Il occupe une place importante dans la vie
de notre Fondation et de ses équipes qui se sont mobilisées pour vous accueillir.
Ce congrès est l’occasion de réunir pendant deux jours donateurs et chercheurs
autour d’objectifs que nous partageons tous : améliorer nos connaissances
sur cette maladie complexe qu’est le cancer et partager les progrès accomplis
chaque jour pour qu’ils puissent bénéficier au plus vite aux patients touchés.
Stimuler et encourager la recherche, contribuer à la formation et à l’insertion
des jeunes chercheurs font partie intégrante de nos missions. En consacrant,
en 2015, près d’un tiers de ses financements aux jeunes chercheurs, la
Fondation ARC a à cœur de les accompagner, tout au long de leur parcours,
vers l’excellence.
En 20 ans, la recherche sur le cancer a connu des bouleversements majeurs.
L’essor de la génétique a bouleversé non seulement notre compréhension
des mécanismes impliqués dans le développement des tumeurs mais surtout
le traitement de la maladie grâce à l’émergence d’une nouvelle famille de
molécules prometteuses, les thérapies ciblées. Ces dernières années, cette
médecine de précision s’est encore renforcée par l’arrivée des immunothérapies,
qui bénéficient à un nombre croissant de malades. Nous avons la conviction
qu’il faut que les résultats de la recherche fondamentale débouchent plus
rapidement sur des solutions concrètes et efficaces pour les patients. C’est la
raison pour laquelle la Fondation ARC est déterminée à faire de la médecine
de précision une réalité en soutenant les principaux essais cliniques majeurs
dans ce domaine : SAFIR Sein, SAFIR Poumon, programme AcSé, WINTHER,
MAPPYACTS...
Pourtant, il reste encore beaucoup à accomplir : pour cela, nos efforts
conjugués sont requis. C’est par le soutien renouvelé de nos donateurs que
nous pouvons poursuivre notre soutien à la recherche, et en premier lieu aux
nouvelles générations qui se forment dans les laboratoires et dans les centres
hospitaliers de notre pays, dont la qualité est reconnue au niveau international.
Je suis convaincu que ces journées seront le cadre d’échanges dynamiques
et enrichissants qui témoigneront de votre engagement collectif pour faire
reculer toujours plus la maladie.
Je vous souhaite de très bonnes journées.
1
mot du président du jury hélène starck
Consciente de l’enjeu majeur de la formation des nouvelles générations de
chercheurs pour maintenir l’effort français en cancérologie, la Fondation ARC
accompagne chaque année plus d’une centaine de nouveaux jeunes chercheurs
qui deviendront les savants et les leaders de demain. Cette nouvelle génération de
scientifiques représente la vitalité de la recherche française. Il est donc primordial de
permettre aux jeunes chercheurs provenant de disciplines variées en cancérologie
de se rencontrer, de présenter leurs travaux, d’échanger des idées et de construire
de nouvelles collaborations.
Laurent Le Cam
Président du jury Hélène Starck
© Inserm/Patrice Latron
À travers l’organisation de la 20e édition des Journées jeunes chercheurs, la
Fondation ARC incite les jeunes chercheurs à approfondir leur sujet de prédilection
tout en élargissant leur champ de compétences en oncologie. Nul doute que
l’atmosphère conviviale sera propice à la diffusion et aux échanges des connaissances
scientifiques. Parmi la centaine de jeunes chercheurs présents aujourd’hui, plus de
la moitié présenteront leurs projets de recherche et nous offriront un aperçu des
dernières avancées. Ces journées promettent, cette année encore, une grande
richesse de contenu et une formidable diversité des thématiques. Délicate sera
alors la mission du jury scientifique de départager ces jeunes scientifiques les plus
prometteurs concourant aux Prix Hélène Starck, comme en témoignera l’excellence
des communications auxquelles nous allons assister pendant ces deux journées.
Ces journées sont également l’occasion de célébrer l’excellence de la recherche
française avec les donateurs de la Fondation ARC, concernés pour la plupart de très
près par la maladie. De plus en plus nombreux au fil des ans, les donateurs attendent
avec impatience ce moment privilégié de dialogue et d’échange avec les chercheurs
qui leur permet de se tenir informé sur les derniers progrès réalisés grâce à leur
générosité.
Nous nous réjouissons de vous accueillir pour cette édition anniversaire des 20 ans
des Journées jeunes chercheurs en cancérologie.
Au succès de ces journées.
2
composition des jurys
Jury Hélène Starck 2016
Laurent Le CAM
Président du jury
Institut de recherche en cancérologie de Montpellier (Montpellier)
David COX l Centre Léon Bérard (Lyon)
Lionel LARUE l Institut Curie (Paris)
Michelina PLATEROTI l Centre Léon Bérard (Lyon)
Célio POUPONNOT l Institut Curie (Orsay)
Michel PUCEAT l Université Aix-Marseille
Nadine VARIN-BLANK l Université Paris XIII (Bobigny)
Jury Kerner 2016
Alain PEREZ,
Président du jury
Décision Santé
Amélie BAUBEAU l AFP
Sandrine CABUT l Le Monde
Cécile COUMAU l Ça m’intéresse
Jacques DRAUSSIN l Bien sûr santé
Stéphane DESMICHELLE l Sciences et Avenir
Aline PERRAUDIN l Santé Magazine
Soline ROY l Le Figaro
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programme
Mardi 6 décembre
9h30 - 9h45
Accueil des participants
9h45 - 10h00
Ouverture des Journées par
• François Dupré, Directeur général de la Fondation ARC
• Franck Dufour, Directeur scientifique de la Fondation ARC
• Laurent Le Cam, Président du jury Hélène Starck
10h00 - 10h40
Conférence scientifique : « Genotoxic metabolic by-products and cellular responses to DNA
replication obstacles »
Dr Angelos Constantinou - Institut de génétique humaine (Montpellier) - Lauréat Leaders de demain Fondation
ARC 2010
10h40 - 12h00
Communications orales de jeunes chercheurs - Session 1
Rôle des macrophages dans la résistance à la chimiothéropie anti-tumorale
Pierre-Louis LOYHER l Hôpital de la Pitié-Salpêtrière, Institut universitaire de cancérologie (IUC)
Centre d’immunologie et des maladies infectieuses (CIMI-Paris) (Paris)
Implication de CD10 et des BMPs dans le cancer du sein
Flora CLÉMENT l Université Claude Bernard - Lyon 1 (Lyon)
Métabolisme des carcinomes hépatocellulaires activés pour la béta-caténine
Nadia SENNI l Institut Cochin (Paris)
Contrôle micro-environnemental des métastases osseuses du cancer du sein
Claire-Sophie DEVIGNES l Hôpital Lariboisière (Paris)
Nanoparticules squalénisées et lipoprotéines : cheval de Troie pour le traitement de cancer
Dunja SOBOT l Institut Galien (Chatenay Malabry)
12h00 - 13h00
Session posters
13h00 - 14h00
Cocktail déjeunatoire
14h00 - 15h00
Session posters
15h00 - 16h15
Vers un nouveau modèle bactérien pour étudier la régulation du cytosquelette d’actine lors de la
motilité cellulaire
Laura FAURE l Institut de microbiologie de la Méditerranée (Marseille)
Chromatin-bound MDM2 regulates serine metabolism and redox homeostasis independently of p53
Romain RISCAL l Institut de recherche en cancérologie de Montpellier (Montpellier)
4
programme
La déficience en cytidine désaminase est-elle un marqueur de résistance ou de sensibilité à un
traitement anti-tumoral ?
Hamza MAMERI l Institut Curie (Orsay)
Rôle des petits ARN non-codants dans la bilogie des cellules souches adultes
Patricia ROJAS RIOS l Institut de génétique humaine (Montpellier)
Code Origines : élucidation et fonction
Paulina PROROK l Institut de génétique humaine (Montpellier)
16h15 - 16h45
Pause café
16h45 - 17h45
A FRET biosensor reveals the spatio-temporal activation and the multiple functions of Aurora A in
living cells
Giulia BERTOLIN l Institut de génétique et développement de Rennes (Rennes)
Un cadre génétique pour comprendre comment des populations cellulaires peuvent échapper à un
traitement par des composés anticancéreux
Jing LI l Institut de recherche sur le cancer et le vieillissement de Nice (IRCAN) (Nice)
Caractérisation et rôle des myofibroblastes associés au cancer du cholangiocarcinome dans la
réponse aux traitements ciblant EGFR
Javier VAQUERO l Centre de recherche Saint-Antoine (Paris)
L’impact des forces générées par l’actine sur l’orientation et le cycle de duplication de centrosome
Élisa VITIELLO l Laboratoire interdisciplinaire de physique (Liphy) (Saint-Martin-d’Hères)
17h45 - 18h30
Atelier autour des sciences participatives
18h30
Cocktail
Mercredi 7 décembre
9h30 - 10h30
Session posters
10h30 - 12h30
Exposition des travaux de vulgarisation aux donateurs et exposition « Le cancer expliqué à tous »
12h30 - 14h30
Déjeuner de rencontre chercheurs/donateurs
14h30 - 16h00
« 20 ans d’innovations en cancérologie - Quels espoirs pour demain ? »
Conférence grand public par le Pr Thomas Tursz, oncologue et Président du Comité d’orientation de
la recherche de la Fondation ARC, et le Dr Charles Ferté, oncologue médical et chercheur à Gustave
Roussy (Villejuif)
16h00 - 17h00
Cérémonie de remise des prix Hélène Starck et Kerner introduite par Michel Pébereau, Président de la
Fondation ARC
17h00
Cocktail de fin de congrès
5
conférence scientifique
Genotoxic metabolic by-products and cellular
responses to DNA replication obstacles
The rate of spontaneous alterations in the chemical structure of DNA
and the number of impediments to the progression of DNA replication
forks are chronically elevated in cancer cells. Thus, cancer cells evolve along
with genotoxic stress support pathway that allow cell proliferation in the
continuous presence of high levels of DNA damage. This hallmark feature
of cancer cells can be exploited via genotoxic stress sensitization.
Dr Angelos Constantinou
Institut de génétique humaine (Montpellier)
Leaders de demain Fondation ARC 2010
© Noak/Le Bar Floréal/Fondation ARC
We study how cells respond to replication impediments. Our goal is to unveil
novel mechanisms that allow DNA replication to overcome obstacles. We
believe that these mechanisms are key determinants of tumor growth and
resistance to chemotherapies. In recent years, our main focus has been on
the molecular function of proteins implicated in Fanconi anemia, a genetic
disorder characterized by congenital abnormalities, bone marrow failure
and cancer proneness. FANC proteins are necessary to coordinate the
action of molecular machines involved in the rescue of stalled replication
forks and in DNA repair. We explore novel mechanisms implicated in the
signaling of damaged replication intermediates, and we use proteomic
approaches to understand the biology of the replication machinery under
stressful conditions.
This presentation will be focused on our recent findings that dihydropyrimidines accumulation in cancer cells induce replication-blocking
lesions halting cell proliferation. Our interest in dihydropyrimidines has
its origin in a yeast two hybrid screen for proteins that interact with
FANCM, a multifunctional DNA translocase that ensures chromosomal
stability during DNA replication. We found that FANCM associates with
dihydropyrimidinase. We will show evidence that suppression of dihydropyrimidinase in cancer cells induce sufficient amounts of dihydropyrimidines to severely impair the progression of replication forks, induce
replication stress signalling, the accumulation of p53, and eventually
block cell proliferation.
In healthy individuals, expression of dihydropyrimidinase is normally
restricted to the liver and the kidney. Dihydropyrimidinase, however, is reexpressed in a variety of carcinoma. Hence, dihydropyrimidinase appears a
candidate target to selectively block the growth of carcinoma.
6
conférence grand public
20 ans d’innovations en cancérologie
Quels espoirs pour demain ?
La recherche sur le cancer connait une phase d’accélération vertigineuse ces 20 dernières années et a
révolutionné l’approche que nous avions jusqu’à peu de la maladie. Au plus grand bénéfice des patients, les
avancées de la recherche fondamentale ont permis d’améliorer considérablement les soins et les traitements.
Les résultats sont manifestes : alors que nous ne parvenions à guérir qu’1 cancer sur 3 il y a 20 ans, nous
guérissons 1 cancer sur 2 aujourd’hui !
La Fondation ARC s’est fixée comme ambition de guérir 2 cancers sur 3 en 2025. Pour y parvenir, nous
devrons notamment accélérer le développement de la médecine de précision, une approche innovante
pour que chaque patient puisse bénéficier du traitement le plus adapté à sa maladie. Pour cela, la Fondation
ARC a notamment noué des partenariats avec les acteurs majeurs de la cancérologie pour accompagner
les principaux essais cliniques français de médecine personnalisée en cancérologie : cet engagement s’élève
à plus de 10 millions d’euros dédiés ces trois dernières années.
Intervenants
Professeur Thomas Tursz
Vers les traitements personnalisés des cancers :
bilan et perspectives
Pr Thomas Tursz
Président du Comité d’orientation
de la recherche de la Fondation ARC
© M. Braun/Fondation ARC
Pionnier en France de l’utilisation de nouvelles voies
thérapeutiques en cancérologie, le professeur Thomas Tursz a
mené une carrière mêlant recherche fondamentale et clinique.
Il a notamment développé l’excellence et l’innovation en
cancérologie en orientant la politique générale et scientifique
de Gustave Roussy lors de son mandat en tant que Directeur
général. Coordinateur des premiers essais de thérapie génique
dans le cancer des bronches, ses travaux de recherche, appuyés
par plus de 370 articles publiés dans des revues internationales,
ont été couronnés par de nombreux prix dont le Grand Prix de
cancérologie de l’Académie de médecine en 1992 ou encore
le Hamilton Fairley Award for Clinical Research en 1998.
7
conférence grand public
Docteur Charles Ferté
Après une formation médicale, le docteur Charles Ferté a obtenu son doctorat
en biologie moléculaire du cancer à l’Université Paris-Sud. Il a ensuite complété sa
formation par un post-doctorat chez Sage Bionetworks (Fred Hutchinson Cancer
Research Center, Seattle, États-Unis) où il a acquis une expertise en bioinformatique
et modélisation prédictive dans le domaine de la médecine de précision (ASCO Young
Investigator Award 2012). Il s’intéresse principalement à la recherche translationnelle
liée à la médecine de précision, la génomique, le développement clinique, la
modélisation prédictive, la biologie des systèmes et l’oncologie.
Dr Charles Ferté
Oncologue médical et chercheur
Gustave Roussy (Villejuif)
© DR
Le docteur Charles Ferté coordonne le projet EXPRESS, promue par R&D
UNICANCER et soutenue par la Fondation ARC. Unique en son genre en Europe,
cette étude a pour objectif d’étudier les caractéristiques génétiques des tumeurs de
patients présentant des réponses exceptionnelles et inattendues aux thérapies ciblées.
Ces connaissances permettront à l’avenir de prédire la sensibilité à certaines thérapies
ciblées et de ce fait de proposer le traitement le plus adapté aux caractéristiques de
chaque patient.
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table des résumés
Prix Hélène Starck • Catégorie Master
Delphine DANSETTE l Faculté de médecine (Nantes)
Décryptage des fonctions immunomodulatrices de línflammasome des cellules tumorales dans les cancers
colorectaux - Rôle dans la biologie des lymphocytes T infiltrant la tumeur (TIL) ................................................................................................................. 14
Samia REKIK l Facultés Paris-Descartes, Paris-Diderot et Paris 13 (Paris)
Étude du mécanisme d’action du tivantinib dans les cellules tumorales hépatiques humaines et recherche
de facteurs moléculaires prédictifs de son effet anti-tumoral ainsi que celui des anti-MET ............................................................................ 15
Lucie ROLLAND l Institut méditerranéen de la biodiversité et d’écologie marine et continentale (Marseille)
Préservation de la fertilité et leucémie aiguë : optimisation du test des comètes afin d’évaluer la génotoxicité
sur l’embryon pré-implantatoire de souris congelé ..................................................................................................................................................................................................................... 16
Prix Hélène Starck • Catégorie Thèse
Pierre-Louis LOYHER l Hôpital de la Pitié-Salpêtrière, Institut universitaire de cancérologie (IUC)
Rôle des macrophages dans la résistance à la chimiothéropie anti-tumorale ............................................................................................................................. 19
Flora CLÉMENT l Université Claude Bernard - Lyon 1 (Lyon)
Implication de CD10 et des BMPs dans le cancer du sein ............................................................................................................................................................................................... 21
Nadia SENNI l Institut Cochin (Paris)
Métabolisme des carcinomes hépatocellulaires activés pour la béta-caténine ......................................................................................................................... 22
Claire-Sophie DEVIGNES l Hôpital Lariboisière (Paris)
Contrôle micro-environnemental des métastases osseuses du cancer du sein ...................................................................................................................... 24
Dunja SOBOT l Institut Galien (Chatenay Malabry)
Nanoparticules squalénisées et lipoprotéines : cheval de Troie pour le traitement de cancer ..................................................................... 25
Laura FAURE l Institut de microbiologie de la Méditerranée (Marseille)
Vers un nouveau modèle bactérien pour étudier la régulation du cytosquelette d’actine
lors de la motilité cellulaire ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 27
Romain RISCAL l Institut de recherche en cancérologie de Montpellier (Montpellier)
Chromatin-bound MDM2 regulates serine metabolism and redox homeostasis independently of p53 .................................. 28
Alma ABOU SAMRA l Institut de chimie des substances naturelles (Gif-sur-Yvette)
Développement et évaluation biologique d’inhibiteurs des protéines anti-apoptotiques de la famille Bcl-2 .................. 29
Maryam ALQABANDI l Institut Curie (Paris)
Fonctionnement des ESCRT-III induisant la scission membranaire lors de la cytokinèse ..................................................................................... 30
Carole BECK l École supérieure de biotechnologie de Strasbourg (ESBS) (Illkirch)
Rôle de la poly(ADP-ribose) polymérase 3 (PARP3) dans la maintenance de l’intégrité du génome :
réparation des cassures double-brin et division mitotique ............................................................................................................................................................................................. 32
Laura BENCHEIKH l Gustave Roussy (Villejuif)
Fonctions nucléaires du récepteur du M-CSF dans les monocytes humains ............................................................................................................................... 33
Thouraya BEN SAFTA l Gustave Roussy (Villejuif)
Rôle de la protéine suppresseur de tumeurs p53 dans l’apoptose induite par les effecteurs cytotoxiques immuns .............. 34
9
table des résumés
Élise BERTHEL l Centre de recherche en cancérologie de Lyon (CRCL) (Lyon)
Un rôle inattendu du suppresseur de tumeur BRCA1 dans la synthèse protéique ................................................................................................ 35
Norma BLOY l Centre de recherches biomédicales des Cordeliers (Paris)
Mécanismes impliqués dans l’immunogénicité des cellules hyperploïdes ................................................................................................................................. 36
Mathieu DEYGAS l Centre de recherche en cancérologie de Lyon - Centre Léon Bérard (Lyon)
La signalisation Redox régule la migration dirigée dans des gradients hypoxiques ................................................................................................. 37
Alexis FOUQUIN l Institut Curie - Centre de Recherche (Orsay)
Identification des rôles spécifiques de la Poly(ADP-ribose) Polymérase 2 (PARP-2) dans la réparation des
cassures de l’ADN ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 38
Giacomo GRILLO l Université Paris Diderot (Paris)
Étude des fonctions de ZBTB24, un nouvel acteur dans le développement, la méthylation de l’ADN
et le maintien de l’intégrité du génome ................................................................................................................................................................................................................................................... 39
Pauline HASCOET l Institut de génétique et développement de Rennes (IGDR) (Rennes)
Étude de pVHL172, une isoforme du suppresseur de tumeur von Hippel Lindau :
implication dans la tumorigenèse rénale ................................................................................................................................................................................................................................................ 41
Junie HOVSEPIAN l Institut Jacques Monod (Paris)
Étude des mécanismes de régulation de l’endocytose des transporteurs de glucose lors d’une carence
en glucose chez S. cerevisiae ......................................................................................................................................................................................................................................................................................... 43
Alexander KYUMURKOV l Institut pour l’avancée des biosciences (IAB) (La Tronche)
Rôle des intégrines β1 et β3 dans le comportement adhésif et contractile des ostéoblastes ........................................................... 44
Luc MERCIER l Inserm (Strasbourg)
Dissection de la cascade métastatique par une approche de microscopie intravitale corrélative ................................................ 45
Victoria MICHAELS LOPEZ l Institut Necker enfants malades (Paris)
Étude des mécanismes de la migration thymique : vers une reconstitution optimale du compartiment des lymphocytes T .. 47
Angela MOUSSA l Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) (Fontenay-aux-Roses)
Impact de la lamine B1 sur la stabilité du génome et sur l’inflammation ................................................................................................................................... 48
Adrien NOUGAREDE l Centre Léon Bérard (Lyon)
Régulation de l’homéostasie calcique et de la mort cellulaire par l’oncogène Bcl-B
au cours du développement tumoral ............................................................................................................................................................................................................................................................ 49
Duygu OZMADENCI l Centre de recherche en cancérologie de Lyon (CRCL) (Lyon)
La signalisation de la Nétrine-1 contrôle la pluripotence naïve des cellules souches embryonnaires murines . 50
Jérôme SALIGNON l École normale supérieure de Lyon (Lyon)
Génomique de la prolifération cellulaire en condition de stress périodique ........................................................................................................................ 51
Berfin SEYRAN l Institut de recherche en cancérologie de Montpellier (Montpellier)
Fonction de la protéine multifonctionelle E4F1 dans les cellules souche de l’épiderme et l’homéostasie de la peau ...... 52
Benoît TESSOULIN l Inserm (Nantes)
Ciblage du métabolisme oxydatif dans les cellules de myélome multiple et de lymphome du manteau
déficientes pour la voie p53 .......................................................................................................................................................................................................................................................................................... 53
10
table des résumés
Prix Hélène Starck • Catégorie Post-doctorat
Hamza MAMERI l Institut Curie (Orsay)
La déficience en cytidine désaminase est-elle un marqueur de résistance
ou de sensibilité à un traitement anti-tumoral ? ..................................................................................................................................................................................................................... 55
Patricia ROJAS RIOS l Institut de génétique humaine (Montpellier)
Rôle des petits ARN non-codants dans la biologie des cellules souches adultes ....................................................................................................... 56
Paulina PROROK l Institut de génétique humaine (Montpellier)
Code Origines : élucidation et fonction ................................................................................................................................................................................................................................................... 58
Giulia BERTOLIN l Institut de génétique et développement de Rennes (Rennes)
A FRET biosensor reveals the spatio-temporal activation and the multiple functions
of Aurora A in living cells ..................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 59
Jing LI l Institut de recherche sur le cancer et le vieillissement de Nice (IRCAN) (Nice)
Un cadre génétique pour comprendre comment des populations cellulaires peuvent échapper
à un traitement par des composés anticancéreux ................................................................................................................................................................................................................ 60
Javier VAQUERO l Centre de recherche Saint-Antoine (Paris)
Caractérisation et rôle des myofibroblastes associés au cancer du cholangiocarcinome
dans la réponse aux traitements ciblant EGFR ........................................................................................................................................................................................................................... 62
Élisa VITIELLO l Laboratoire interdisciplinaire de physique (Liphy) (Saint-Martin-d’Hères)
L’impact des forces générées par l’actine sur l’orientation et le cycle de duplication de centrosome ................................ 64
Cyril ESNAULT l Institut de génétique moléculaire de Montpellier (Montpellier)
Dynamique de la formation des G-quadruplexes dans le système immunitaire : leurs rôles dans la transcription,
le positionnement des nucléosomes, l’instabilité génomique et le développement des lymphocytes T ......................................... 65
Carla FRAU l Centre de recherche en cancérologie de Lyon (CRCL) (Lyon)
Étude des cellules souches exprimant Musashi1 et de la fonction de Musashi1
dans la physiopathologie intestinale ............................................................................................................................................................................................................................................................... 66
Maxim GREENBERG l Institut Curie (Paris)
MacroARN, empreinte parentale et régulation épigénétique du développement des mammifères :
le cas de LIZ ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 68
Daniel JEFFERY l Institut Curie (Paris)
Le rôle de CENP-A, le variant centromérique de l’histone H3, dans la tumorigénèse :
son lien avec la perturbation de marques épigénétiques et la résistance aux agents génétoxiques ...................................... 69
Katarzyna MASLOWSKA l Centre de cancérologie de Marseille (Marseille)
Étude des voies de tolérance des lésions de l’ADN dans les cellules eucaryotes ........................................................................................................ 70
Abir MGHARBEL l Institut de biosciences et biotechnologies de Grenoble BIG - CEA Grenoble (Grenoble)
Détergent : preuve de concept pour l’optimisation de la détection de biomarqueurs
en cancérologie - de la VE-cadhérine soluble au screening par antibody array ......................................................................................................... 72
Angie MOLINA DELGADO l Centre de biologie du développement (Toulouse)
Analyse de la dynamique du cycle cellulaire des cellules souches neurales par imagerie quantitative
en temps réel dans un système intégré ................................................................................................................................................................................................................................................... 74
Srinivasan RENGACHARI l European Molecular Biology Laboratory (Grenoble)
Une kinase epsilon commutateur moléculaire réglementé IKB :
Interferon stimulé complexe de gène du facteur 3 ............................................................................................................................................................................................................ 75
11
table des résumés
David OHAYON l Centre de biologie du développement (Toulouse)
Caractérisation d’un nouveau sous-type de cellules gliales dépendant de Sulf2,
acteur reconnu des gliomes .......................................................................................................................................................................................................................................................................................... 76
Benoît SOUQUET l Institut Jacques Monod (Paris)
Implication des pores nucléaires dans la différenciation des cellules souches .................................................................................................................. 77
Hugo WIOLAND l Institut Jacques Monod (Paris)
Étude de l’assemblage de la tropomyosine sur les filaments d’actine .............................................................................................................................................. 78
Andres ZUCCHETTI l Institut Curie (Paris)
Régulation de l’activation des lymphocytes T par le trafic vésiculaire : le cas de Scribble .......................................................................... 79
Poster • Hors prix scientifiques
Simonetta BANDIERA l Institut de recherche sur les maladies virales et hépatiques (Strasbourg)
Fast-track liver cancer chemoprevention discovery using a clinical gene signature-based human
cell culture model .............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 86
Alexis COMBES l Centre d’immunologie de Marseille Luminy (Marseille)
Caractérisation de BAD-LAMP dans l’activation des cellules dendritiques plasmacytoides humaines ............................... 86
Aurélien CORROYER-DULMONT l Université de Normandie, UNICAEN, CEA, CNRS (Caen)
L’imagerie IRM pour le suivi de cellules tumorales dans un modèle préclinique de stade
précoce de métastases cérébrales ..................................................................................................................................................................................................................................................................... 87
Mathieu DANGIN l Institut pour l’avancée des biosciences (La Tronche)
Contrôle d’ARN non-codants essentiels à la différenciation cellulaire, des cibles potentielles
dans le traitement contre les cancers .......................................................................................................................................................................................................................................................... 88
Laurine GAGNIAC l I2MC (Toulouse)
Le Récepteur des œstrogènes ERα membranaire module les propriétés des cellules souches mammaires .......... 89
José-Manuel GALLY l Institut de chimie organique et analytique (Orléans)
Conception d’anticancéreux efficaces à partir d’outils informatiques .............................................................................................................................................. 89
Julien HENRI l Institut de biologie physico-chimique (Paris)
HSP90 regulation by RPAP3-PIH1D1 for ribonucleoproteic complexes assembly ............................................................................................. 90
Oussama LAHMAR l UPMC (EPAR) UMRS1136 (Paris)
Étude de polymorphisme des gènes de métabolisme de la vitamine D chez les asthmatiques ........................................................ 90
Julian NOMMÉ l Institut de pharmacologie et de biologie structurale (Toulouse)
Structural study of the g-tubulin/GCP complex: a novel target to inhibit microtubule formation
and cancer cell proliferation .......................................................................................................................................................................................................................................................................................... 91
Isabelle SAVOYE l Gustave Roussy (Villejuif)
La consommation de compléments solaires influence-t-elle le risque de cancers de la peau ? ..................................................... 92
12
Prix
Hélène
Starck
catégorie master
13
Prix Hélène STARCK
catégorie master
poster
Delphine DANSETTE
Responsable scientifique : Céline BOSSARD
Faculté de médecine (Nantes)
Décryptage des fonctions immunomodulatrices de línflammasome
des cellules tumorales dans les cancers colorectaux
Rôle dans la biologie des lymphocytes T infiltrant la tumeur (TIL)
Résumé : Dans les cancers colorectaux (CCR), les mécanismes par lesquels les cellules tumorales peuvent in-
teragir avec les lymphocytes T présents dans le microenvironnement tumoral sont peu connus. Un de ces mécanismes pourrait être l’activation de l’inflammasome des cellules tumorales, complexe de l’immunité innée présent
dans le cytoplasme des cellules intestinales normales et qui participe au maintien de l’homéostasie de la muqueuse
intestinale. L’activation de ce complexe aboutit à la maturation - sous le contrôle de la protéine caspase-1- et
à la libération de l’IL18, cytokine pro-inflammatoire. Notre équipe montre que dans les cellules tumorales des
CCR, l’inflammasome est conservé et fonctionnel dans plus de 60 % des CCR. Son activation induit une réponse
pro-inflammatoire avec production d’IL18 mature. L’expression de l’IL18 dans les cellules tumorales est par
ailleurs associée à une densité élevée en lymphocytes T Tbet+ et CD8+ connu pour avoir un rôle anti-tumoral.
Enfin, nous montrons que la densité en lymphocytes T Tbet+ dans la tumeur est associée à un meilleur pronostic.
Ces résultats suggèrent que l’inflammasome des cellules tumorales dans les CCR pourrait être une nouvelle cible
thérapeutique potentielle pour renforcer la réponse immunitaire anti-tumorale au sein de la tumeur.
Résultats et perspectives
Les mécanismes par lesquels les cellules tumorales peuvent
influencer le microenvironnement immunitaire sont peu
connus. L’inflammasome, plateforme multiprotéique de
l’immunité innée présente dans les cellules épithéliales
intestinales normales et régulant l’homéostasie de la
muqueuse colique normale, pourrait jouer un rôle dans
la modulation de la réponse immunitaire anti-tumorale
dans les cancers colorectaux (CCR). L’activation de
l’inflammasome peut en effet aboutir, via l’activation de la
caspase-1, à la maturation et sécrétion de l'IL18, cytokine
de la réponse immunitaire Th1, ou à la sécrétion de l’IL37,
cytokine anti-inflammatoire peu connue. L’objectif de
notre travail était d’étudier le statut de l’inflammasome
dans les CCR en fonction de leur statut microsatellitaire
et son rôle sur la biologie des lymphocytes infiltrant la
tumeur (TIL).
Nous avons analysé le statut de l’inflammasome des
cellules tumorales (caspase-1, IL18) et la densité en
TIL intra-épithéliaux (TIL-IEL) CD8+ et Tbet+ (Th1/
Tc1), en fonction du statut microsatellitaire des CCR
par immunohistochimie à haut débit sur Tissue MicroArray (TMA) à partir d’une cohorte rétrospective de 192
patients (149 MSS, 43 MSI). La culture ex vivo d’explants
14
de CCR (n=23) nous a permis de doser en ELISA les
cytokines IL18 matures sécrétées dans les surnageants
de culture, corrélé à l’activité de la caspase-1 dans les
cellules tumorales.
Nous montrons dans cette étude que 1) 81 % des CCR
présentent une expression de l’IL18 dans plus de 30 %
des cellules tumorales, en particulier les CCR MSI et cette
expression est associée à une densité plus élevée en TILIEL Tbet+ (p=0,020) et CD8+ (p=0,0433), 2) l’activité de
la caspase-1 dans les cellules tumorales est présente
dans plus de 60 % des CCR, et est corrélée à la sécrétion
d’IL18 mature (p=0,0003), 4) la densité en TIL-IEL Tbet+
est significativement associée à une meilleure survie
globale et survie sans progression des patients.
L’axe caspase-1/IL18 de l’inflammasome des cellules
tumorales est maintenu et reste fonctionnel dans
plus de la moitié des CCR et est associé à une
réponse immunitaire anti-tumorale Th1/Tc1 au sein
du microenvironnement, laquelle est associée à une
meilleure survie. L’inflammasome des cellules tumorales
pourrait donc être une nouvelle cible thérapeutique
potentielle pour renforcer la réponse immunitaire antitumorale dans les CCR. l
catégorie master
poster
Samia REKIK
Responsable scientifique : Jessica ZUCMAN-ROSSI
Facultés Paris-Descartes, Paris-Diderot et Paris 13 (Paris)
Étude du mécanisme d’action du tivantinib dans les cellules tumorales hépatiques
humaines et recherche de facteurs moléculaires prédictifs de son effet
anti-tumoral ainsi que celui des anti-MET
Résumé : Le cancer du foie représente la 3e cause de mortalité par cancer dans le monde, dont le mauvais pronostic pose un réel problème de santé publique. Il existe actuellement une seule chimiothérapie orale approuvée
permettant de prolonger modestement la survie qui est le sorafenib. Cependant, nous ne disposons pas d’autre
traitement en cas d’échec ou de mauvaise tolérance de ce dernier. Le tivantinib est un traitement longuement étudié, qui
a montré une efficacité chez certains patients atteints de cancer du foie. Il a initialement été décrit comme bloquant un
récepteur des cellules du foie (MET) impliqué dans le développement du cancer, mais d’autres études ont démontré qu’il
agissait plutôt en empêchant la division cellulaire. L’objectif de notre travail était de mieux comprendre le mécanisme d’action du tivantinib et de rechercher des facteurs moléculaires pouvant prédire la réponse à ce traitement, en le testant sur
36 lignées de cellules tumorales de foies humains dont plus des deux tiers répondent à ce traitement.
Nous avons confirmé que le tivantinib agit en bloquant la division cellulaire et non en bloquant le récepteur MET. En
cultivant les cellules dans des milieux plus ou moins riches en facteurs de croissance, nous avons d’abord montré que les
cellules se divisent moins dans un milieu appauvri et les gènes impliqués dans la prolifération cellulaire sont proportionnellement moins exprimés. En traitant les lignées cellulaires par le tivantinib dans ces différentes conditions, nous avons
observé qu’il était plus efficace lorsque les cellules se divisent plus (donc dans un milieu enrichi en facteurs de croissance).
En conclusion, le tivantinib semble être un traitement efficace sur les cancers du foie qui ont un fort taux de prolifération
cellulaire. Il y aurait donc un intérêt à évaluer le degré de prolifération cellulaire des tumeurs chez les patients (sur des prélèvements de foie) afin de sélectionner les patients à traiter et leur permettre ainsi un traitement le plus adapté possible.
Le tivantinib, initialement décrit comme un inhibiteur du
récepteur MET, est en phase III d’essai clinique dans un
groupe de patients atteints de carcinome hépatocellulaire
(CHC) présentant une surexpression de MET. Cependant,
son mécanisme d’action a été remis en cause pour être
qualifié d’anti-mitotique. Nous avons cherché à mieux
comprendre le mécanisme d’action du tivantinib et à
définir des marqueurs prédictifs de réponse de cette
drogue sur une collection de lignées cellulaires de CHC.
Nous avons comparé le profil de sensibilité du tivantinib
avec celui de deux anti-MET spécifiques et deux antimitotiques en utilisant la technique du MTS. Puis nous
avons étudié l’effet du tivantinib sur la voie de signalisation
de MET/HGF par Western Blot en le comparant
aux anti-MET, et son effet sur le cycle cellulaire par
immunofluorescence en le comparant aux anti-MET et
aux anti-mitotiques. Nous avons ensuite cherché des
facteurs prédictifs de réponse au tivantinib en corrélant
les données génomiques de 36 lignées de CHC et leur
sensibilité au tivantinib. Enfin, nous avons fait varier la
concentration en sérum du milieu afin de chercher une
modulation de la réponse aux drogues en fonction du
degré de prolifération.
Le tivantinib a le même profil de sensibilité que les
anti-mitotiques. Il n’inactive pas la voie de signalisation
MET mais agit comme un anti-mitotique en induisant
un blocage des cellules en mitose. Les lignées les plus
sensibles au tivantinib surexpriment CDC20, GMNN et
RRM2, qui sont impliqués dans la prolifération cellulaire.
Ainsi, on observe une meilleure sensibilité des cellules au
tivantinib et aux anti-mitotiques lorsque le milieu est plus
riche en sérum et donc en facteurs de croissance.
Nous avons donc confirmé que le tivantinib agit comme
un anti-mitotique et n’est pas un anti-MET. Le degré
de prolifération cellulaire semble être un bon facteur
prédictif de réponse au tivantinib. l
15
catégorie master
poster
Lucie ROLLAND
Responsable scientifique : Blandine COURBIERE
Institut méditerranéen de la biodiversité et d’écologie marine et continentale (Marseille)
Préservation de la fertilité et leucémie aiguë : optimisation du test des comètes afin
d’évaluer la génotoxicité sur l’embryon pré-implantatoire de souris congelé
Résumé : Les agents de chimiothérapie sont plus ou moins toxiques pour la fertilité, certains pouvant entrai-
ner une stérilité. Depuis 2011 en France, il est proposé à toutes patientes atteintes de cancer en âge de procréer,
une préservation de leur fertilité avant le début du traitement. En général, les patientes subissent une stimulation
ovarienne suivie d’une ponction et d’une vitrification de leurs ovocytes. Ainsi elles disposent d’un stock d’ovocytes
sains qu’elles pourront utiliser en cas de désire de grossesse, après rémission.
Dans les leucémies aiguës, il est malheureusement impossible de préserver des gamètes au moment du diagnostic
en raison du caractère urgent de la chimiothérapie. La conservation des gamètes chez la femme n’est envisageable qu’après les premières cures d’induction, voire de consolidation.
Une étude préliminaire sur la souris, effectuée dans notre laboratoire, a montré que ces chimiothérapies induisent
des lésions sur l’ADN des ovocytes ponctionnés juste après une chimiothérapie. Nous souhaitons maintenant
évaluer le risque de transmission de ces lésions à l’embryon en cas de fécondation de ces ovocytes. Mais il n’existe
actuellement aucun test validé permettant d’étudier les lésions de l’ADN embryonnaire.
Le test des comètes est un test rapide, sensible, permettant de détecter et de quantifier les lésions de l’ADN d’une
cellule induites par un agent génotoxique. Ce test est couramment utilisé pour étudier la génotoxicité d’un produit
sur différents types de cellules mais il n’est pas encore adapté à la cellule embryonnaire.
L’objectif cette étude est donc de mettre au point in vitro ce test afin de pouvoir l’appliquer sur l’embryon de
souris. Pour cela nous avons utilisés des embryons de souris congelés au stade 2 cellules que nous avons exposé
in vitro à deux agents connus pour leur toxicité : le peroxyde d’hydrogène (H2O2) et les rayonnements ionisants
types UVA et UVB. Grace aux modifications que nous avons apportées au protocole initial du test des comètes, il
a été possible de détecter une grande quantité de lésions à l’ADN lorsque les embryons étaient soumis aux agents
génotoxiques par rapport aux embryons témoins. Nous n’allons par la suite évaluer les lésions de l’ADN des embryons de souris exposés in vivo aux chimiothérapies utilisées dans les leucémies aiguës.
Il n’existe actuellement aucun test de génotoxicité
validé sur l’embryon préimplantatoire. Chez les femmes
atteintes de cancer, les ovocytes sont parfois vitrifiés
après le début de la chimiothérapie pour préserver leur
fertilité. Une étude préliminaire murine montre que
certaines chimiothérapies induisent une génotoxicité
ovocytaire. Le risque de transmission de ces lésions
ovocytaires à l’embryon doit être évalué. L’objectif de
notre travail a été de mettre au point in vitro le test
des comètes sur des embryons de souris ; ce test
de génotoxicité est validé et utilisé couramment en
réglementation pour évaluer les dommages à l’ADN sur
cellules somatiques.
16
La mise au point a été réalisée sur 900 embryons de
souris B6CBA congelés au stade 2 cellules. Du fait de
la similitude cytologique entre l’ovocyte et l’embryon
nous avons débuté la mise au point avec le protocole
utilisé dans notre laboratoire pour le test des comètes
sur ovocyte. Différentes modifications du protocole
ont été testées afin de limiter la perte cellulaire durant
la manipulation. D’abord, le test a été appliqué sur des
embryons avec (ZP+) ou sans zone pellucide (ZP-)
exposés à l’H2O2 (22O Mol) afin d’évaluer son impact
sur les résultats. Les embryons ZP+ ont ensuite étaient
exposés à 2 agents génotoxiques connus : un chimique
(le peroxyde d’hydrogène, (H2O2 220 Mol durant
catégorie master
poster
6 minutes)) et un physique (Sun Simulated Irradiation (SSI
120J/cm2)). Les dommages à l’ADN des embryons ont
été quantifiés par le pourcentage d’ADN dans la queue
des comètes, grâce au logiciel Komet6.0.
Le taux de survie testé sur 100 embryons était de
84 % et le taux d’évolution au stade blastocyste de
83 %. Le taux d’embryons retrouvés sur les lames avec
le protocole initial était de 4 % (n=5/150). Avec nos
modifications il était de 71.7 % (n= 266/371). Le retrait
de la zone pellucide n’avait pas d’impact sur le résultat
du test. Respectivement, le pourcentage d’ADN dans
la queue des comètes entre les ZP- vs. ZP + était :
12,60 ± 2,530 vs. 11,04 ± 1,504 (p=0.58) pour le
groupe contrôle et 49,23 ± 4,158 vs. 41,13 ± 4,312
(p= 0,18) pour le groupe exposé à l’H2O2. L’H2O2 et le
SSI induisaient une augmentation significative des lésions
de l’ADN des embryons ZP+ par comparaison avec
le groupe témoin ; les valeurs du pourcentage d’ADN
dans la queue des comètes reflètent respectivement : le
contrôle, les groupes H2O2 et SSI : 11,04 ± 1,504, 41,13
± 4,312 et 36,33 ± 3,024 (P< 0.001).
Notre nouveau protocole de test des comètes permet de
quantifier les dommages à l’ADN sur embryons murins
sans retrait de la zone pellucide et avec un nombre
limité de cellules. Ces adaptations étaient nécessaires
compte tenu du faible nombre d’embryons disponibles
en expérimentation. La suite de notre projet sera de
mettre au point deux autres tests de génotoxicité sur
l’embryon qui sont : le test des micronoyaux et le test
ɣH2AX. Nous souhaitons utiliser ces nouveaux outils afin
d’étudier chez la souris les risques génotoxiques pour les
embryons préimplantatoires issus d’ovocytes exposés
in vivo aux agents de chimiothérapie utilisés dans les
leucémies aiguës. l
Liste des publications
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Fertility and sterility (en cours de soumission)
Notes
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Prix
Hélène
Starck
catégorie thèse
18
catégorie thèse
oral l Session 1
Pierre-Louis LOYHER
Responsable scientifique : Alexandre BOISSONNAS
Hôpital de la Pitié-Salpêtrière, Institut universitaire de cancérologie (IUC)
Rôle des macrophages dans la résistance à la chimiothéropie anti-tumorale
Résumé : Le système immunitaire est capable de reconnaître et de détruire les cellules tumorales. Les macrophages, cellules du système immunitaire inné, sont rapidement capables de changer leurs phénotypes et leurs
fonctions en réponse à des facteurs externes afin de maintenir l’homéostasie tissulaire. Les propriétés immunologiques et trophiques de ces macrophages sont, dans la plupart des cas, mis à contribution des cellules tumorales
pour favoriser leur croissance. Ainsi une importante quantité de macrophages au sein des tumeurs corrèle avec
un mauvais pronostic chez les patients. Bien que souvent en faible quantité, certains sous-types de ces macrophages ont été démontrés comme préservant des fonctions anti-tumorales. La chimiothérapie anti-tumorale a
été initialement développée pour cibler directement les cellules tumorales, mais il est maintenant bien établi que
son effet dépend également du système immunitaire.
Dans ce projet nous étudions le rôle des différentes populations de macrophages associés aux tumeurs (TAMs) en
réponse à la chimiothérapie.
La chimiothérapie induit initialement une mort des TAMs mais par la suite une augmentation de la production de
cellules précurseurs de TAMs par la moelle osseuse. Ces cellules récemment recrutées ont un rôle anti-tumoral
transitoire, suivi d’une différenciation en TAMs qui va stimuler de nouveau la croissance tumorale.
En apportant de nouvelles connaissances sur le rôle des cellules immunitaires durant la chimiothérapie, ce projet a
des implications dans l’amélioration des traitements anti-tumoraux.
Tumor relapse after chemotherapy represents a major
clinical problem, particularly for patients with inoperable
tumors who heavily rely on cytotoxic agents to control
tumor burden. Chemotherapies were first developed to
kill dividing tumor cells, however, recent studies indicate
that they also mediate their effect via immunological
mechanisms, such as the enhancement of the function
of antitumor effector cells (CD8+ Cytotoxic Lymphocytes
or Natural killer cells).
Tumor-associated macrophages (TAMs) are innate
phagocytic cells representing the most abundant immune
population in the tumor microenvironment and are
important protagonists linking cancer and inflammation.
TAMs form a heterogeneous network of cells which are
associated with poor prognosis in most studies. TAMs are
considered to be recruited from bone-marrow derived
monocytes but the involvement of tissue-resident
macrophages to the TAMs repertoire is unknonwn.
Mechanistically, TAMs are capable of supporting survival,
motility of cancer cells, promote angiogenesis, suppress
antitumor immunity, and promote extravasation of
cancer cells at the primary tumor site and extravasation/
growth at distant metastatic sites. TAMs are principally
implicated in limiting anti-cancer therapy responses and
represent an interesting target for improving treatments.
It is thus crucial to define the impact of chemotherapy on
TAMs, in order to, better understand their contribution to
chemoresistance.
In this study, we used different in-vivo tumor models and
macrophages-specific fluorescent reporters in order to
decipher the precise origins, functions, and recovery of
TAMs after chemotherapy.
Our results suggest that the TAMs network is established
both via recruitment of bone-marrow circulating
precursors and proliferation of local tissue-macrophages.
As a result, the anatomical site of tumor development
will determine the compositions of TAMs subsets inside
the tumor microenvironment. We show that all TAMs
subset are sensitive to chemotherapy. This depletion is
rapidly followed by a massive rebound of monocytes that
infiltrate the tumor. This wave of infiltrating monocytes
displayed increased phagocytosis activity and was
19
catégorie thèse
oral l Session 1
associated with the transient tumor control phase.
Tumor relapse occurs as soon as these monocytes
differentiate to re-establish the TAM network. This rapid
TAMs recovery is likely to participate to chemoresistance.
Inhibiting monocytes differentiation into TAMs might
thus represent an interesting strategy to improve the
efficacy of conventional chemotherapies. l
● Immune surveillance of the lung by migrating tissue
monocytes, eLife 2015;4:e07847
CCR2 influences T regulatory cell migration to tumors
and serves as a biomarker of cyclophosphamide sensitivity,
Cancer Research 2016; 10.1158/0008-5472.CAN-160984
●
Notes
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catégorie thèse
oral l Session 1
Flora CLÉMENT
Responsable scientifique : Véronique MAGUER-SATTA
Université Claude Bernard - Lyon 1 (Lyon)
Implication de CD10 et des BMPs dans le cancer du sein
Résumé : Nous étudions l’impact de polluants chimiques connus (comme le bisphénol A et le benzopyrène) sur
l’apparition du cancer du sein. Plus précisément nous étudions le rôle de ces polluants sur la transformation des
cellules souches du sein en cellules tumorales. Nous avons récemment publié un article présentant nos résultats
dans le prestigieux journal scientifique anglais Cell Death and Differentiation grâce au soutien financier de la
Fondation ARC.
Bone morphogenetic protein 2 (BMP2) and BMP4 are
key regulators of the fate and differentiation of human
mammary epithelial stem cells (SCs), as well as of their
niches, and are involved in breast cancer development.
We established that MCF10A immature mammary
epithelial cells reliably reproduce the BMP response
that we previously identified in human primary epithelial
SCs. In this model we observed that BMP2 promotes
luminal progenitor commitment and expansion, while
BMP4 prevents lineage differentiation. Environmental
pollutants are known to promote cancer development,
possibly by providing cells with stem-like features and
by modifying their niches. Bisphenols, in particular, were
shown to increase the risk of developing breast cancer.
Here, we demonstrate that chronic exposure to low
doses of bisphenol A (BPA) or benzo(a)pyrene (B(a)P)
alone has little effect on SCs properties of MCF10A
cells. Conversely, we show that this exposure affects
the response of immature epithelial cells to BMP2 and
BMP4. Furthermore, the modifications triggered in
MCF10A cells upon exposure to pollutants appeared to
be predominantly mediated by altering the expression
and localization of type 1 receptors and by pre-activating
BMP signaling, through the phosphorylation of small
mothers against decapentaplegic 1/5/8 (SMAD1/5/8). By
analyzing stem and progenitor properties, we reveal that
BPA prevents the maintenance of SC features prompted
by BMP4, while promoting cell differentiation towards
a myoepithelial phenotype. Inversely, B(a)P prevents
BMP2-mediated luminal progenitor commitment
and expansion, leading to the retention of stem-like
properties. Overall, our data indicate that BPA and B(a)P
distinctly alter the fate and differentiation potential of
mammary epithelial SCs by modulating BMP signaling. l
● Clément, F.*, Xu, X.*, Donini, CF., Clément, A., Omarjee,
S., Delay, S., Treilleux, I., Fervers, B., Le Romancer, M.,
Cohen, PA. and Maguer-Satta, V. Long-term exposure to
Bisphenol A or Benzo(a)pyrene alters the fate of human
mammary epithelial stem cells in response to BMP2 and
BMP4, by pre-activating BMP signaling. In press (Cell
Death and Differentiation)
Clément, F., Zhu, H.H., Gao,W.-Q., Delay, E., and
Maguer-Satta, V.2015. Quantifying epithelial early
common progenitors from long-term primary or cell line
sphere culture. Curr. Protoc. Stem Cell Biol. 35:1E.7.11E.7.8. doi: 10.1002/9780470151808.sc01e07s35
●
21
catégorie thèse
oral l Session 1
Nadia SENNI
Responsable scientifique : Pascale BOSSARD
Institut Cochin (Paris)
Métabolisme des carcinomes hépatocellulaires activés pour la béta-caténine
Résumé : Le cancer du foie, ou carcinome hépatocellulaire (CHC), constitue la 3e cause de décès par cancer
dans le monde. Les cellules cancéreuses ont besoin d’énergie pour se multiplier : il a été montré que nombres
d’entre elles modifient leur métabolisme et augmentent leur utilisation de glucose, un sucre, qui devient alors leur
source principale d’énergie. Cette forte utilisation du glucose permet alors de les détecter en imagerie médicale,
par la technique du PET-Scan glucose. Cette modification, appelée reprogrammation métabolique, constitue une
étape importante du développement de la tumeur.
Ainsi, la reprogrammation métabolique représente une cible thérapeutique intéressante dans le traitement des
CHC : des thérapies qui bloqueraient ce métabolisme et diminueraient donc l’apport en énergie, permettraient de
limiter le développement de la tumeur.
Environ 30 % des CHC sont dus à une mutation d’une protéine appelée bêta-caténine. Ces tumeurs sont différentes des autres CHC car elles ne présentent pas une utilisation accrue du glucose, ce qui indique qu’elles
utilisent une autre source énergétique pour se multiplier. Par conséquent, ces tumeurs, dites « tumeurs bêtacaténines », ne peuvent pas être détectées par PET-scan glucose.
Le but de mon travail a été de comprendre quelle était la source énergétique de ces cellules tumorales, afin de
mieux cibler le traitement de ces cancers particuliers. Les acides gras, des lipides, sont une autre source importante d’énergie pour le foie. J’ai pu ainsi mettre en évidence que les tumeurs bêta-caténine utilisaient comme
source d’énergie les acides gras plutôt que le glucose. J’ai également observé que les CHC bêta-caténine ne se
développaient pas dans des foies de souris présentant un défaut de l’utilisation des lipides.
L’inhibition de l’utilisation des acides gras apparait donc comme une cible thérapeutique intéressante dans le traitement du cancer du foie liée à la bêta-caténine.
Cancer cells are characterized by uncontrolled and rapid
proliferation requiring metabolic adjustments to provide
macromolecules and energy to fuel cell growth and
division. Most tumors are characterized by a “Warburg
effect” consisting in an addiction to glucose, at the
basis for detecting them by fluorodeoxyglucose (FDG)
positron emission tomography (PET) imaging. Twenty
to 40% of Hepatocellular carcinomas (HCC) are caused
by activating mutations in the CTNNB1 gene coding for
β-catenin. They present a specific metabolic phenotype
as they are cholestatic and never steatosic. But our
group has observed that β-catenin activated livers were
negative in FDG-PET imaging, indicating that they do
not have an increased glucose consumption. The aim
of this study was to determine the metabolic alterations
leading to this distinctive metabolic phenotype in HCC
where β-catenin is over-activated.
22
In a mouse model, we have either activated constitutively
β-catenin in the whole hepatic lobule to mimic a
“preneoplasic” situation or we have abnormally activated
β-catenin in few hepatocytes that will then generate
tumors after 6 months. Using these two approaches, we
analyzed metabolic fluxes to determine the carbon fate
from different potential substrates in order to identify the
source of energy and cellular components of β-catenin
activated hepatocytes or tumors.
Our results confirm the absence of a Warburg effect in
β-catenin overactivated hepatocytes with no difference
in glycolysis nor in lactate production. However,
glucose is rerouted into glutamine overproduction
and this glutamine is not reused in the Krebs cycle.
These hepatocytes also show a decreased lipogenesis
with a rerouting of neo-synthetized fatty acids into
phospholipids.
catégorie thèse
oral l Session 1
On the other hand, both the preneoplasic and the
tumoral models displayed a sharp increase in fatty acid
oxidation and ketone body production. We did not find
this in HCC with no β-catenin activation, showing that
this increased fatty acid oxidation is specific to β-catenin
dependent metabolic reprogramming.
● “β-catenin overactivation in liver tumors leads to an
oxidative metabolic rewiring", Senni et al. : Manuscrit en
préparation
Moreover, PPARα, a nuclear receptor, plays a major role
in the β-oxidation. We observed in β-catenin activated
livers a PPARα signature.
Strikingly, β-catenin activation in the PPARα KO mouse
model, which has a defective β-oxidation, does not lead
to tumor development. The increased fatty oxidation
observed in the β-catenin activated models seems to
be PPARα dependant and is mandatory for β-catenin
dependent tumorigenesis.
We thus propose that lipids are the main source of
energy that fuels β-catenin tumors. These results pave
the way for treatments against β-catenin activated HCC
by targeting fatty acid oxidation. l
Notes
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catégorie thèse
oral l Session 1
Claire-Sophie DEVIGNES
Responsable scientifique : Sylvain PROVOT
Hôpital Lariboisière (Paris)
Contrôle micro-environnemental des métastases osseuses du cancer du sein
Résumé : Le cancer du sein touche un grand nombre de femmes. Ce type de cancer se dissémine fréquem-
ment dans les os, les poumons ainsi que dans d’autres organes pour former des métastases. Il n’existe pas de
traitement efficace pour éviter ou éradiquer la formation de métastases qui aggravent fortement le pronostic des
patientes concernées. Il est donc important de mieux comprendre les facteurs qui influencent la dissémination
des cellules tumorales dans l’organisme. Plusieurs études cliniques indiquent que les os pourraient stimuler le
développement de tumeurs dans le sein ainsi que leur dissémination chez les patientes ayant une masse osseuse
élevée. Notre équipe a cherché à comprendre comment les os pourraient affecter le cancer du sein. Nous avons
découvert que chez la souris une augmentation de la masse osseuse stimule la croissance de tumeurs dans le
sein ainsi que leur dissémination. Mon travail de thèse m’a permis de démontrer que les ostéoblastes, cellules
qui fabriquent l’os, produisent une molécule appelée CXCL12 qui passe dans la circulation sanguine et stimule
la croissance du cancer du sein et la formation de métastases. Mieux comprendre comment le cancer peut être
affecté par des organes distants comme l’os est crucial pour développer des méthodes thérapeutiques adaptées à
chaque patient. De plus nos résultats suggèrent que les médicaments affectant l’homéostasie osseuse pourraient
avoir une influence sur l’apparition et la progression de cancer du sein.
High bone mineral density (BMD) has long been associated
with increased risk of breast cancer. Conversely, low bone
mass has been correlated with lower risk of breast cancer.
Although BMD was initially thought to reflect a cumulative
exposure to estrogens, recent clinical trials demonstrated
that high bone mass correlates with elevated breast
cancer incidence independently of reproductive correlates,
endogenous and exogenous exposure to estrogen.
However, the biological mechanism linking bone mass and
the risk of breast cancer is unknown. Our objective was to
investigate the role of the osteoblastic lineage in breast
cancer, using transgenic mice with increased or decreased
bone mass. Osteoprogenitor cells, which give rise to
osteoblasts, home in hypoxic niches and express Hypoxia
Inducible Factors (HIF). Here we show that targeting the
HIF pathway in osteoprogenitor cells, using Osterix (Osx)driven Cre recombinase, exerts a systemic control of breast
cancer growth and metastasis. Deletion of the tumor
suppressor gene von Hippel Lindau (Vhlh) specifically in
mouse osteoprogenitors (Osx/Vhlhfl/fl), which results in
increased protein level of HIFs in these cells, led to increased
osteoprogenitor number and bone mass. These changes
in the bone microenvironment led to increased growth of
primary mammary tumor and of breast cancer metastasis to
the bones and to other distant organs. Conversely, deletion
of Hif-1alpha in osteoprogenitors (Osx/Hif-1alphafl/fl)
decreased bone mass, and dampened mammary tumor
24
growth and metastasis. We found that changes in the bone
microenvironment are associated with an altered number
of cells expressing the chemokine C-X-C motif ligand 12
(CXCL12) in the bone marrow, and with changes in the
plasmatic levels of CXCL12. Importantly, pharmacological
inhibition of the CXCL12-CXCR4 pathway abolished the
increased primary tumor growth and metastasis formation
in Osx/Vhlhfl/fl mice. Therefore, skeletal dysfunction alters
tumorigenesis beyond the bone microenvironment. Our
results provide a mechanistic explanation as for why high
bone mass is linked to increased risk of breast cancer,
and support the notion that the skeleton is an important
organ in breast cancer development. They also suggest
that drugs affecting bone homeostasis may have important
consequences in breast cancer incidence and progression. l
Provot S. [Emerging notions about the microenvironmental
control of tumor growth and dissemination]. Med Sci (Paris).
avr2014;30(4):366‑71.
●
Devignes C.-S., Brenot A., Devillers A., Schepers K.,
Chou J., Casbon A.-J., Werb Z., Provot S. HIF signaling in
osteoprogenitors promotes mammary tumor growth and
dissemination. Submitted.
●
catégorie thèse
oral l Session 1
Dunja SOBOT
Responsable scientifique : Patrick COUVREUR
Institut Galien (Chatenay Malabry)
Nanoparticules squalénisées et lipoprotéines :
cheval de Troie pour le traitement de cancer
Résumé : Depuis 2003, le cancer est la principale cause de décès en France avec une incidence qui ne cesse
d’augmenter. La recherche dans ce domaine a déjà permis de mieux comprendre les mécanismes d’apparition et
de progression de cette maladie complexe. La plupart des traitements utilisés en thérapie anticancéreuse présentent encore une forte toxicité systémique du fait d’une distribution non spécifique et de leur activité sur les
cellules saines de l’organisme. Très souvent, on voit également se développer des phénomènes de résistance au
traitement avec peu ou pas d’alternative thérapeutique à proposer au patient. Les recherches dans le domaine
des nanotechnologies ont permis d’apporter des espoirs ainsi que des solutions concrètes aux divers échecs des
thérapeutiques anticancéreuses actuelles. L’incorporation des médicaments dans des petits véhicules de taille
nanométrique (nanomédicaments) permet de les adresser de manière sélective vers les tissus et cellules malades.
Cependant, plusieurs limitations entravent le développement et la mise sur le marché des nanomédicaments,
parmi lesquelles on peut citer : (1) leur faible pouvoir de charge, (2) la libération rapide du médicament encapsulé
et (3) le fait qu’il soit difficile de trouver des matériaux synthétiques peu toxiques et biodégradables. Il est donc
nécessaire de proposer de nouveaux concepts afin de permettre l’émergence de traitements avec une meilleure
efficacité. Dans ce contexte, le squalène (un lipide naturel, précurseur de la biosynthèse du cholestérol) a été
récemment proposé pour la conception de systèmes nanoparticulaires obtenus par couplage de cette molécule
à des petites molécules médicamenteuses à activité anticancéreuse et antivirale. Ce concept dit de « squalénisation » a d’abord été appliqué à la gemcitabine, un composé anticancéreux prescrit en première intention dans le
traitement de nombreuses tumeurs solides. Les bioconjugués de gemcitabine-squalène (GemSQ) ainsi obtenus
ont montré la capacité de s’autoassembler sous forme de nanoparticules en milieux aqueux. Les essais précliniques conduits avec ces nanoparticules de GemSQ ont montré des résultats très intéressants. Les nanoparticules
à base de GemSQ se sont révélées beaucoup plus actives que la gemcitabine libre sur de plusieurs modèles de
tumeurs expérimentales (murines et humaines). Cependant, leur mode d’action nécessitait d’être clarifié.
Au cours de ma thèse, nous nous sommes intéressés à la compréhension des mécanismes permettant l’adressage
de la gemcitabine aux tumeurs, à l’aide de ces nanoparticules, afin de pouvoir expliquer leur efficacité thérapeutique. Nous avons montré que, dans l’organisme, le devenir de ces nanoparticules va être très similaire à celui de
cholestérol. Le cholestérol est une source importante d’énergie et les cellules cancéreuses, en division perpétuelle, nécessitent un apport accru en cholestérol et sont caractérisées par une augmentation de son accumulation intracellulaire. Le couplage chimique de la gemcitabine au squalène et la formation de nanoparticules permet
l’accumulation intratumorale de l’anticancéreux et provoque de ce fait la mort sélective des cellules néoplasiques.
The in vivo fate of intravenously injected nanoparticles
is strongly affected by their interactions with the blood
components. Several studies have focused on the
identification of proteins adsorbed at the surface of
nanoparticles whereas less attention has been devoted
to the interaction with lipoproteins (LPs). Interestingly,
LPs have been previously described as excellent carriers
for delivery of anticancer drugs due to particularly high
receptor-mediated uptake of LPs on several cancer cell
lines. In this PhD project, we have demonstrated that
the chemical linkage of the anticancer drug gemcitabine
(Gem) to squalene (SQ), (a natural lipid and precursor of
the cholesterol’s biosynthesis) which triggers the selfassembly of the SQGem bioconjugates into nanoparticles,
enables the spontaneous capture and transport of the
SQGem by circulating lipoproteins. In vitro and in vivo
experiments revealed a preeminent affinity of SQGem
towards cholesterol-rich LP particles and in silico
simulations further displayed their incorporation into the
hydrophobic core of LPs. Such spontaneous interaction
25
catégorie thèse
oral l Session 1
allowed for indirect targeting of cancer cells with high
expression of LP receptors which was confirmed both
in cell culture and in an experimental tumor model in
mice. To the best of our knowledge, the use of squalene
to induce drug insertion into LPs for indirect cancer cell
targeting is a novel concept in drug delivery. It represents
a flexible, highly versatile platform that would enable
efficient drug delivery by simply exploiting endogenous
lipoproteins without the need for complex nanoparticles
surface functionalization or artificial lipoproteins
production. l
● D. Sobot, S. Mura, B. Vukosavljevic, F. Cayre, E. Buchy, G.
Pieters, M. Windbergs, D. Desmaele, P. Couvreur, Circulating
lipoprotein: a Trojan horse guiding squalenoylated drugs to
LDL-accumulating cancer cells, in preparation,(2016).
● D. Sobot, S. Mura, S.O. Yesylevskyy, L. Dalbin, D. Desmaele,
S. Lepetre-Mouelhi, F. Cayre, B. Rousseau, J.-L. Paul, C.
Ramseyer, P. Couvreur, Squalenoylation of gemcitabine, a
unique approach which exploits endogenous lipoproteins for
drug delivery, submitted, (2016), (under revision in Nature
Communications)
● D. Sobot, S. Mura, P. Couvreur, How can nanomedicines
overcome cellular-based anticancer drug resistance?,
Journal of Materials Chemistry B, 4 (2016) 5078-5100.
● D. Sobot, S. Mura, P. Couvreur, Nanoparticles: Blood
Components Interactions, in: S. Kobayashi, K. Müllen (Eds.)
Encyclopedia of Polymeric Nanomaterials, Springer Berlin
Heidelberg, Berlin, Heidelberg, 2014, pp. 1-10.
Notes
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26
catégorie thèse
oral l Session 2
Laura FAURE
Responsable scientifique : Tâm MIGNOT
Institut de microbiologie de la Méditerranée (Marseille)
Vers un nouveau modèle bactérien pour étudier la régulation
du cytosquelette d’actine lors de la motilité cellulaire
Résumé : Les processus de migration cellulaire sont au cœur de la formation de métastases cancéreuses, ce-
pendant leur étude est ardue car ils font intervenir un grand nombre de partenaires. Par l’utilisation d’un modèle
microbien simplifié, nous avons pu montrer que l’activation de la motilité au pôle avant se fait par la création d’une
plateforme d’assemblage cytosolique contenant notamment l’actine bactérienne et une petite protéine G de la
superfamille Ras. De façon analogue à ce qui est observé chez les parasites de type Apicomplexans, cette plateforme d’actine est par la suite immobilisée par rapport à la surface à l’aide d’un complexe d’adhésion protéique
traversant l’enveloppe bactérienne. Puis, l’action cyclique d’un moteur protéique permet son transport vers l’arrière de cellule, ce qui génère le déplacement de la cellule vers l’avant. Enfin, le désassemblage de la structure au
pôle arrière et l’assemblage de nouveaux complexes au pôle avant assurent le mouvement dirigé des cellules dans
leur environnement. Ces études montrent que même si les molécules impliquées ne sont pas toujours conservées
d’un organisme à l’autre, les principes fondamentaux de motilité cellulaire sont étonnamment universels.
Le contrôle de la motilité cellulaire par les petites
protéines G de la famille des Ras est ubiquitaire au sein
des cellules eucaryotes lors de processus physiologiques
tel que l’embryogénèse mais aussi lors de processus
pathologiques tel que la formation de métastases.
Chez la bactérie Myxococcus xanthus les processus de
multicellularité dépendent aussi de la mise en place et
régulation d’un appareil de motilité. Au pôle avant des
cellules, MglA-GTP recrute le cytosquelette d’actine
MreB, ce qui permet la formation d’une plateforme
d’assemblage pour le complexe de motilité. Une fois activé,
celui-ci, énergisé par un moteur moléculaire de type
pompe à protons, se déplace directionnellement selon
une trajectoire héliocoïdale vers l’arrière de la bactérie.
L’immobilisation du complexe de motilité au contact
avec la surface entraine alors le mouvement rotatif de
la cellule dans la direction opposée. Dans ces complexes
d’adhésion focale bactériens, le moteur moléculaire se
déplace le long de la membrane externe, ce qui permet
d’engager spécifiquement des adhésions avec la surface.
Ce mécanisme est similaire aux mécanismes de motilité
mis en œuvre par des parasites. En effet, ces derniers
se déplacent à la surface des cellules hôtes grâce à
des complexes actomyosine qui interagissent avec des
adhésines spécifiques de la surface des cellules hôtes.
Enfin, lorsque le complexe atteint l’arrière des cellules, il
est désassemblé. Ce mécanisme implique une protéine
localisée au pôle arrière, MglB, une GTPase-activating
protein qui active la transition de MglA-GTP en MglAGDP, rompant l’interaction avec l’actine et entrainant la
dissociation de la plateforme cytosolique. L’ensemble de
ces résultats permettent donc de proposer un premier
modèle complet de la mise en place et de la régulation
de la motilité chez une bactérie, à partir de modules et
de principes analogues à ceux qui sont retrouvés chez les
cellules eucaryotes. l
● The small G-protein MglA connects to the MreB actin
cytoskeleton at bacterial focal adhesions. Anke TreunerLange, Eric Macia, Mathilde Guzzo, Edina Hot, Laura M.
Faure, Beata Jakobczak, Leon Espinosa, Damien Alcor,
Adrien Ducret, Daniela Keilberg, Jean Philippe Castaing,
Sandra Lacas Gervais, Michel Franco, Lotte SøgaardAndersen, and Tâm Mignot. Journal of Cell Biology, 2015.
● The mechanism of force transmission at bacterial focal
adhesion complexes. Laura M. Faure, Jean-Bernard Fiche,
Leon Espinosa, Adrien Ducret, Vivek Anantharaman, Jennifer
Luciano, Sébastien Lhospice, Salim T. Islam, Julie Tréguier,
Mélanie Sotes, Erkin Kuru, Michael S. Van Nieuwenhze, Yves
V. Brun, Olivier Théodoly, Aravind L, Marcelo Nollmann,
Tâm Mignot. Nature, accepted
27
catégorie thèse
oral l Session 2
Romain RISCAL
Responsable scientifique : Laurent LE CAM
Chromatin-bound MDM2 regulates serine metabolism
and redox homeostasis independently of p53
Résumé : L’oncoprotéine Mdm2 est fréquemment surexprimée dans de nombreux types de cancers humains.
Parmi ses cibles, la plus décrite est le suppresseur de tumeur p53 dont la voie est dérégulée dans la quasi totalité
des cancers humains. Dans des conditions normales de croissance la protéine p53 est généralement instable et
incapable d’activer les fonctions de ses cibles. Son niveau d’expression est régulé par Mdm2 induisant sa dégradation par un complexe protéique appelé protéasome. Cependant dans des conditions de stress p53 est activé afin
d’induire une réponse impactant sur plusieurs destins cellulaire tels que l’arret de la croissance cellulaire, l’apoptose en passant par la sénescence... Dans la cancérogénèse, la surexpression de Mdm2 associée à de nombreuses
mutations de p53 suppriment la capacité de p53 à induire la mort cellulaire l’empêchant donc de jouer son rôle
de « gardien du génome ». Cette fonction a valu à Mdm2 le terme d’oncogène.
Nous avons mis en évidence dans nos travaux que Mdm2 pouvait avoir des fonctions indépendantes de p53
impliquées dans le métabolisme. En effet, ces dernières années le métabolisme est une cible particulière des
chercheurs car les cellules cancéreuses modifient leurs profils métaboliques afin d’utiliser toute leur énergie pour
proliférer à l’excès et in fine induire des tumeurs. Nos travaux révèlent que Mdm2 joue sur la balance synthèse/
absorption de sérine afin de maintenir des pools de sérine toujours normaux qui sont importants pour la prolifération cellulaire via la biosynthèse des acides gras, des protéines, des nucléotides et la défense anti oxydante.
Nos résultats mettent en avant un role de Mdm2 indépendant de p53 encore jamais décrit qui pourrait mener à
une réorientation des thérapies visant l’intéraction Mdm2/p53 vers des stratégies thérapeutiques visant uniquement Mdm2, l’association avec des régimes nutritionels limitant l’apport en acides aminés pour bloquer la prolifération massive des cellules cancéreuses.
The Mouse Double Minute 2 (MDM2) oncoprotein
is recognized as a major negative regulator of the
p53 tumor suppressor. Here we show that MDM2
is recruited to chromatin independently of p53 to
regulate a transcriptional program implicated in amino
acid metabolism and ROS homeostasis. Genome-wide
studies highlight an important role for members of the
ATF family of transcription factors in tethering MDM2
to its target genes. MDM2 recruitment to chromatin is
a tightly regulated process that occurs during oxidative
stress, serine/glycine deprivation and is modulated by
the pyruvate kinase M2 (PKM2) metabolic enzyme.
Moreover, interfering with endogenous MDM2 and
exogenous serine availibility impaired the channeling of
glucose-derived carbon sources into glutathione (GSH)
metabolism, impacting on the redox state and growth of
cancer cells. Collectively, our data illustrate a previously
unsuspected function of the MDM2 oncoprotein in the
control of the redox state of cancer cells. l
28
● Riscal R, Schrepfer E, Arena G, Cisse YM, Bellvert F, Heuillet
M, Rambow F, Bonneil E, Sabourdy F, Vincent C, Ait-Arsa
I, Levade T, Thibaut P, Marine JC, Sarry JE, Portais JC, Le
Cam L* and Linares LK*, Mol Cell (2016) Chromatin-bound
MDM2 regulates serine metabolism and redox homeostasis
independently of p53. (*equally contributed to this work).
catégorie thèse
poster
Alma ABOU SAMRA
Responsable scientifique : Fanny ROUSSI
Institut de chimie des substances naturelles (Gif-sur-Yvette)
Développement et évaluation biologique d’inhibiteurs
des protéines anti-apoptotiques de la famille Bcl-2
Résumé : Le projet de recherche portera sur la préparation de composés à visée antitumorale dont la structure
de base est inspirée d’un produit naturel isolé d’une plante de Malaisie, la meiogynine A. Ces composés ciblent
des protéines empêchant l’apoptose, un processus de mort cellulaire naturel qui est dérégulé en cas de cancer. Le
principal objectif consistera à obtenir des composés actifs sur plusieurs de ces protéines de l’apoptose de façon à
augmenter leur efficacité. Pour cela, j’ai mis en place dans notre équipe un nouveau test qui permet l’évaluation
d’activité des composés sur un nouveau membre de la famille des protéines de l’apoptose. La préparation de dérivés de la meiogynine A par synthèse organique est en cours. J’évaluerai ensuite les activités de ces dérivés sur différents types de protéines anti-apoptotiques. Puis, je sélectionnerai les molécules donnant les meilleurs résultats
pour les faire tester sur des modèles de lymphomes (collaboration : Gustave Roussy) et vérifier leurs propriétés
cytotoxiques in vitro puis in vivo sur des modèles de souris.
An original molecule, meiogynine A, has been isolated
from a Malaysian Annonaceae and synthesized in our
team in 2010. It exhibited a promising activity against
Bcl-xL and Mcl-1, two anti-apoptotic proteins of Bcl-2
family whose overexpression is correlated with a large
number of cancers. Following this, 1st and 2nd generation
analogs of the natural molecule have been elaborated.
Despite their remarkable affinity towards target proteins,
2nd generation analogs lacked cytotoxicity, probably due
to the presence of an ester linker that could undergo
competitive hydrolysis in cellulo, leading to an inactive
metabolite.
We aim to develop 3rd generation analogs of meiogynine
A exhibiting high affinity towards multiple anti-apoptotic
members of Bcl-2 family as well as cytotoxicity on
cancer cells that overexpress these proteins. For this,
I have successfully implemented a new fluorescence
polarization inhibition test for Bcl-2/Bim interaction.
Meiogynine A 1 and its analogs have been tested against
Bcl-2/Bim interaction. In addition to Bcl-xL/Bak and Mcl-1/
Bid interaction inhibition, these molecules showed an
ability to inhibit Bcl-2/Bim interaction. Thus, they are
considered multiple inhibitors.
In order to obtain more stable analogs, I have synthesized
a common precursor on a multi gram-scale via a bioinspired Diels-Alder reaction, and pharmacomodulations
of the lateral chain of this precursor are currently
performed. Chemical variability will be solicited, and the
biological activity as well as the cytotoxicity of the newlysynthesized analogs will be evaluated against the three
target proteins.
In parallel, interactions between a photoactivable
carbamate probe and the target protein Bcl-xL are
being investigated by mass spectrometry. This would
provide complementary information on protein-ligand
interactions, and allow the design of more potent Bcl-2
family inhibitors. l
M. Litaudon, H. Bousserouel, K. Awang, et al. J. Nat. Prod.
2009, 72, 480-483.
●
● D. Fomekong Fotsop, F. Roussi, A. Leverrier, et al. J. Org.
Chem. 2010, 75, 7412-7415.
● J. Dardenne, S. Desrat, F. Guéritte, et. al. Eur. J. Org.
Chem. 2013, 2116-2122.
● S. Desrat, A. Pujals, C. Colas, et al. Bioorg. Med. Chem.
Lett. 2014, 24, 5086-5088.
● S. Desrat, C. Remeur, C. Gény, et. al. Chem. Commun.
2014, 50, 8593-8596.
S. Desrat, C. Remeur, F. Roussi Org. Biomol. Chem. 2015,
13, 5520-5531.
●
29
catégorie thèse
poster
Maryam ALQABANDI
Responsable scientifique : Patricia BASSEREAU
Institut Curie (Paris)
Fonctionnement des ESCRT-III induisant la scission membranaire lors de la cytokinèse
Résumé : La dernière étape de la division cellulaire, la cytokinèse, qui correspond à la séparation de la cellule
mère en deux cellules filles, s’achève par la scission du « cordon » membranaire qui reliait les deux cellules. Cette
étape est extrêmement importante. En effet, une division cellulaire défectueuse, en particulier l’étape de scission,
peut conduire à la formation de cellules polyploïdes (i.e. qui possèdent au moins deux fois plus de chromosomes
que la normale). Pour certains types de cellules, cette polyploïdie peut être un facteur précurseur au développement de cancers. Notre objectif est de comprendre comment fonctionne la machinerie cellulaire qui est responsable de la scission membranaire lors de la cytokinèse, tout d’abord dans des conditions normales. Comment sont
donc coupées les membranes ? Cette question est loin d’être triviale car les membranes cellulaires se comportent
comme des liquides et donc ne peuvent être déchirées comme des feuilles solides. La plupart du temps, la scission
membranaire requiert des protéines spécialisées. Les protéines qui coupent la membrane lors de la cytokinèse
appartiennent à la famille des ESCRTs. Ces protéines (au moins l’une d’entre elle, CHMP4) servent également
de régulateur de la scission membranaire. En effet, lorsqu’un chromosome est bloqué dans le « cordon » qui
connecte les deux cellules, CHMP4 interagit avec le complexe CPC (Chromosome Passenger Complex) et génère
un signal qui empêche la scission membranaire. À ce jour, les mécanismes responsables de la scission membranaire par les ESCRTs ne sont pas connus. Les protéines ESCRTs sont aussi impliquées dans de nombreux autres
processus biologiques normaux et pathologiques. Elles servent ainsi à couper les membranes lors de la formation
de compartiments cellulaires spécialisés dans la dégradation. Elles ont également été détournées par certains virus
comme le VIH afin de sortir des cellules infectées. Nous voulons donc utiliser des approches de biophysique et des
systèmes reconstitués pour élucider les mécanismes de coupure de membrane par ces protéines.
La cytokinèse est l’ultime étape de la division cellulaire. Ce
processus comprend plusieurs étapes jusqu’à la scission
du pont intercellulaire au niveau du «midbody». Il est
maintenant reconnu que l’abscission est un processus
complexe exigeant une régulation spatio-temporelle
de sa machinerie moléculaire pour assurer une bonne
répartition des chromosomes et du cytoplasme dans
les cellules filles. Une cytokinèse dysfonctionnelle
peut conduire à la formation de cellules polyploïdes et
contribuer au développement de pathologies comme le
cancer. Ce projet a pour but de comprendre le mécanisme
de scission membranaire induit par les ESCRT-III lors de
la cytokinèse.
La machinerie cellulaire des ESCRTs (Endosomal Sorting
Complexes Required for Transport) est le complexe
responsable de la scission membranaire durant la
cytokinèse. Les ESCRTs sont aussi impliquées dans la
formation des Multi Vesicular Bodies (MVBs) et sont
détournées par le VIH pour sortir de la cellule infectée.
30
De plus, la voie de dégradation lysosomale et donc la
formation des MVBs est cruciale pour la régulation des
tyrosine kinases, en particulier l’EGFR. Une dérégulation
de cette voie de signalisation a des implications directes
sur la survenue de cancers. La machinerie ESCRT est
constituée de 5 complexes qui agissent séquentiellement
sur la membrane : ESCRT-0, I, II, III et l’ATPase VPS4. Le
mécanisme conduisant à la scission membranaire n’est
pas encore élucidé. Le dysfonctionnement des ESCRT-III
dans l’abscission cellulaire étant à l’origine de tumeurs,
il est alors crucial d’identifier leur fonctionnement
dans des conditions normales pour ensuite mieux
comprendre les conditions pathologiques. Notre objectif
est de reconstituer in vitro la scission membranaire par
les ESCRT-III pour déterminer :
● les protéines formant la machinerie minimale
nécessaire à la scission
● le mécanisme de scission membranaire par les
ESCRT-III.
catégorie thèse
poster
Nous utilisons deux ESCRT-III humaines purifiées
(CHMP2B et CHMP4), qui ont été proposées comme
système minimal de scission. Nous pouvons ainsi étudier
la liaison de ces protéines aux membranes, analyser l’effet
mécanique qu’elles produisent et trouver les conditions
nécessaires à la scission. l
●
Fujiwara et al. (2005). Nature 437(7061):1043.
●
Hunter (2000). Cell 100(1):113.
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Henne et al. (2013). Cold Spr Harbor Persp in Biol 5(9).
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Weissenhorn et al. (2013). Curr Op. in Virol 3(2):159.
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Wollert & Hurley (2010). Nature 464(7290):864.
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Effantin et al. (2013). Cellul. Microbiol 15(2):213.
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Pires et al. (2009). Structure 17(6):843.
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Chiaruttini et al. (2015). Cell 163(4):866.
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Fabrikant et al.
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Carlton et al (2012). Science 336(6078):220.
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Prevost et al. (2015). Nat Commun 6.
●
Sagona & Stenmark (2010). FEBS Letters 584(12):265
Notes
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31
catégorie thèse
poster
Carole BECK
Responsable scientifique : Françoise DANTZER
École supérieure de biotechnologie de Strasbourg (ESBS) (Illkirch)
Rôle de la poly(ADP-ribose) polymérase 3 (PARP3) dans la maintenance
de l’intégrité du génome : réparation des cassures double-brin et division mitotique
Résumé : La poly(ADP-ribosyl)ation catalysée par les poly(ADP-Ribose) polymérases (PARPs, 17 membres) est
une modification de protéines qui participe à la réparation des cassures dans l’ADN et à la régulation de la division
cellulaire pour préserver la cellule d’un développement tumoral. Le laboratoire d’accueil a contribué de manière
significative à la caractérisation des membres fondateurs, PARP1 et PARP2, en définissant leur rôle dans la réponse cellulaire aux dommages. Les inhibiteurs de PARPs sont actuellement testés en essais cliniques en chimioet radio-thérapie dans le traitement de certains cancers, tel que celui du sein. Toutefois, les inhibiteurs actuels
sont encore peu spécifiques et un enjeu majeur dans le domaine est de déterminer les propriétés biologiques des
nouveaux membres de cette famille. Dans cette idée, le laboratoire a pour objectif de déterminer quelles sont les
fonctions précises de PARP3 dont les données actuelles suggèrent qu’elle est actrice de plusieurs mécanismes
impliqués dans la tumorigénèse. Il existe des similarités fonctionnelles entre PARP3 et BRCA1, mutée dans les
cancers du sein ou de l’ovaire. Les deux protéines localisent aux centrosomes, régulent la progression en mitose
et contribuent à la réparation des cassures double-brin. La déplétion de la protéine Tankyrase dans des cellules de
cancers du sein mutées pour BRCA1 aggrave de manière significative l’amplification centrosomale caractéristique
de ces cellules et diminue leur survie cellulaire. Nous savons que PARP3 stimule l’activité de la Tankyrase. Avec
ces connaissances, nos objectifs actuels visent donc à évaluer l’impact de l’absence et/ou l’inhibition spécifique de
PARP3 sur la viabilité de lignées cancéreuses mutées pour BRCA1. Nous pensons que PARP3 peut être proposée comme une nouvelle cible thérapeutique dans le traitement de ces cancers en aggravant les perturbations
mitotiques.
Poly(ADP-ribosyl)ation is a post-translational modification of proteins mediated by poly(ADP-ribose) polymerases (PARPs, 17 members). We have recently reported
that PARP3 (also known as ARTD3), the third member of
this family, is involved in the double-strand break repair
by the non-homologous end-joining (NHEJ) pathway
and prevents DNA end resection occurring during the
homologous recombination (HR). PARP3 is also a critical
regulator of mitotic progression. A fraction of PARP3 localizes to centrosomes and has been identified as part of
a protein complex containing the telomeric PARP Tankyrase 1 and the mitotic factor NuMA. PARP3 acts as a
positive regulator of the Tankyrase 1 mediated PARylation of NuMA that in turn will control spindle microtubule stabilization and promote telomere integrity. It has
been shown previously that the silencing of Tankyrase
1 exacerbates the centrosome amplification associated
with BRCA1 deficiency and reduces the survival of BRCA1-depleted cells. In addition, both Tankyrase 1 and
BRCA1 have been implicated in the control of mito-
32
tic progression and centrosome function. According to
these observations, we decided to explore the impact of
the absence of PARP3 in cancer cell lines mutated or depleted for BRCA1. We describe PARP3 as a novel contributor in the regulation of centrosome duplication and
stability. We demonstrate that the absence of PARP3
exacerbates centrosome dysfunction in BRCA1 mutated
breast cancer cells, reduces their survival and delays tumor progression on xenografts in nude mice. l
The absence of PARP3 exacerbates centrosome
amplification and reduces the survival and tumor progression
of BRCA1-mutated cell lines
(Article en rédaction)
●
catégorie thèse
poster
Laura BENCHEIKH
Responsable scientifique : Éric SOLARY
Fonctions nucléaires du récepteur du M-CSF dans les monocytes humains
Résumé : Les macrophages sont des globules blancs présents dans la plupart des organes et impliqués dans
les réponses immunitaires. Le récepteur du M-CSF est une molécule présente à la surface des macrophages et
qui favorise leurs fonctions anti-inflammatoires. Plusieurs médicaments ont été développés contre cette molécule
en cancérologie afin de favoriser les fonctions inflammatoires des macrophages et ainsi faciliter l’élimination des
cellules cancéreuses. Cependant ces médicaments ciblent essentiellement le M-CSFR présent à la surface des cellules alors que nous avons démontré que cette molécule était également présente au niveau du noyau cellulaire.
Nous avons alors cherché à déterminer quelles étaient ses fonctions. Nous avons montré qu’il était présent au
niveau de l’ADN, sur des gènes permettant de contrôler les fonctions anti-inflammatoires ou pro-inflammatoires
des macrophages. Nos résultats suggèrent que M-CSFR régulerait directement l’activation de certains gènes, en
coopération avec d’autres facteurs déjà mis en évidence comme la molécule EGR1, en plus de son rôle déjà connu
à la membrane. Ces découvertes ouvrent de nouvelles pistes pour réguler les fonctions des macrophages et
montrent qu’il y aurait un intérêt à essayer de cibler cette molécule, à la fois à la surface des cellules et dans leur
noyau pour contrôler les fonctions des macrophages.
Le M-CSFR (Macrophage colony-stimulating factor
receptor) est un récepteur de cytokine à activité
tyrosine kinase présent à la surface des monocytes,
des macrophages et de leurs progéniteurs. Il intervient
dans la génération des monocytes et leur différenciation
en macrophages anti-inflammatoires et réparateurs.
Dans un contexte pathologique comme le cancer,
ces macrophages peuvent avoir un effet délétère en
favorisant la croissance tumorale et la résistance aux
traitements. C’est dans cette perspective que nous nous
sommes intéressés à cette protéine et à son rôle dans
la différenciation et la polarisation des macrophages.
Nous avons observé que M-CSFR était en partie localisé
dans le noyau des monocytes et des macrophages, plus
particulièrement au niveau de la chromatine. La protéine
est notamment à proximité de gènes participant à la
différenciation macrophagique tels que PU1, CSF2RB,
KLF6 ou CEBPD. Nos résultats suggèrent que le
récepteur pourrait être recruté sur la chromatine via
son interaction avec des facteurs de transcription
comme EGR1 (Early Growth Response 1) qui intervient
également dans la différenciation macrophagique.
M-CSFR pourrait alors participer à la régulation de
l’expression de gènes en plus de son rôle déjà connu
à la membrane plasmique, ce que nous cherchons
actuellement à démontrer. Plusieurs stratégies ciblant
M-CSFR sont actuellement testées en clinique dans
le domaine de la cancérologie (inhibiteurs de l’activité
kinase, anticorps monoclonaux). Différentes études ont
montré que des traitements ciblant des récepteurs de
surface impliqués dans des cancers pouvaient induire une
relocalisation nucléaire de ces derniers et ainsi participer
à la résistance au traitement. Nos résultats démontrent
l’intérêt de cibler à la fois le M-CSFR de surface et le
récepteur localisé dans le noyau afin de contrôler la
polarisation des macrophages tumoraux. l
33
catégorie thèse
poster
Thouraya BEN SAFTA
Responsable scientifique : Jérome THIERY
Rôle de la protéine suppresseur de tumeurs p53 dans l’apoptose
induite par les effecteurs cytotoxiques immuns
Résumé : Les lymphocytes T cytotoxiques (CTL) et les cellules tueuses naturelles (NK) tuent leurs cellules cibles tumorales ou infectées par des pathogènes intracellulaires grâce à l’exocytose et à la libération du contenu de granules cytotoxiques contenant une protéine formant des pores, appelée perforine (PFN) et une famille de serine-protéases induisant la mort cellulaire, appelées granzymes (Gzms). Ces Gzms pénètrent dans les cellules cibles de manière dépendante
de la perforine (PFN) et activent diverses voies de signalisation apoptotiques aboutissant à la mort de la cellule cible. Afin
de mieux comprendre comment les effecteurs cytotoxiques tuent leurs cellules cibles tumorales, nous avons étudié au
cours des dernières années le rôle de la protéine suppresseur de tumeurs p53 dans la cascade moléculaire conduisant
à l’apoptose induite par les effecteurs cytotoxiques via la voie PFN/Granzyme B (GzmB). Nos travaux ont montré qu’en
réponse au GzmB ou à des effecteurs cytotoxiques, p53 s’accumule dans les cellules cibles au niveau des mitochondries
afin d’interagir avec la protéine anti-apoptotique Bcl-2 et de réguler positivement la perméabilisation de la membrane
mitochondriale externe induite par le GzmB. L’activité non transcriptionnelle de p53 au niveau des mitochondries joue
donc un rôle clé dans le contrôle de l’apoptose induite par les CTL et les NK (Ben Safta et al. J Immunol 2015). À l’heure
actuelle, mes travaux ont pour but de déterminer si les mutations de p53 (fréquentes au niveau des tumeurs humaines)
peuvent engendrer une résistance tumorale à la lyse par les CTL et les cellules NK et de déterminer si la restauration
d’une p53 sauvage dans des cellules tumorales portant une p53 non fonctionnelle peut potentialiser la réponse cytotoxique antitumorale et ainsi établir une “preuve de principe“ pour une utilisation éventuelle en tant qu’adjuvant en
immunothérapie anti-tumorale. Nos résultats montrent que la réactivation pharmacologique de l’activité sauvage de p53
dans une lignée d’adénocarcinome mammaire possédant une p53 mutée permet de sensibiliser ces cellules tumorales à
la lyse induite par les cellules NK via l’activation d’un processus d’autophagie et d’une cascade d’événements moléculaires
qui sont en cours d’identification (Ben Safta et al. manuscrit en préparation).
Cytotoxic T lymphocytes (CTL) and natural killer (NK) cells
kill their target tumor cells or cells infected by intracellular
pathogens through exocytosis and the release of the cytotoxic granules content including a pore-forming protein,
called perforin (PFN) and a serine protease family inducing
cell death, known as granzyme (Gzms). These Gzms penetrate the target cells perforin-dependent manner (PFN)
and activate various pathways of apoptotic signaling leading to death of the target cell. To better understand how
the cytotoxic effector cells kill their tumor targets, we have
studied in recent years the role of the tumor suppressor
protein p53 in the molecular cascade leading to apoptosis
induced by cytotoxic effector pathway via the PFN / granzyme B (GzmB). Our work has shown that in response to
GzmB or cytotoxic effectors, p53 accumulates in the target
cells in the mitochondria to interact with the anti-apoptotic
Bcl-2 and upregulates the mitochondrial outer membrane
permeabilization induced by GzmB. Non transcriptional
activity of p53 in the mitochondria plays a key role in the
34
control of apoptosis induced by CTLs and NK (Ben Safta
et al. J Immunol 2015). At present, my work aims to determine whether p53 mutations (common in human tumors)
can cause tumor resistance to lysis by CTLs and NK cells
and determine if restoring a wild-type p53 in tumor cells
carrying a non-functional p53 can potentiate the antitumor
cytotoxic response and thereby establish a «proof of principle» for a possible use as an adjuvant in anti-tumor immunotherapy. Our results show that pharmacological reactivation of wild type activity of p53 in a breast adenocarcinoma
cell line with a mutated p53 helps to educate these tumor
cells to lysis induced by NK cells via activation of autophagy
process and a cascade of molecular events that are being
identified (Ben Safta et al. manuscript in preparation). l
Granzyme B–Activated p53 Interacts with Bcl-2 To Promote Cytotoxic Lymphocyte–Mediated Apoptosis (Ben Safta
et al. J Immunol 2015)
●
catégorie thèse
poster
Élise BERTHEL
Responsable scientifique : Nicole DALLA VENEZIA
Centre de recherche en cancérologie de Lyon (CRCL) (Lyon)
Un rôle inattendu du suppresseur de tumeur BRCA1 dans la synthèse protéique
Résumé : On estime que 5 à 10 % des cancers du sein, cancer le plus fréquent chez la femme et 1ère cause de
mortalité par cancer chez la femme, sont dus à une forte prédisposition génétique. Le suppresseur de tumeur
BRCA1 (BReast CAncer 1) est l’un des deux gènes majeurs de prédisposition au cancer du sein. BRCA1 est donc
impliqué à la fois dans les cancers de type héréditaire mais également dans les cancers du sein sporadiques. La
protéine BRCA1 présente de nombreuses fonctions, ce qui s’explique en partie par ses nombreux partenaires.
Dans l’ensemble, ces fonctions confèrent à BRCA1 un rôle de surveillance du bon état de la cellule. Notre équipe
étudie les fonctions de la protéines BRCA1, notemment dans le cytoplasme. Nous avons identifié un partenaire
original de BRCA1: la protéine PABP1 (Poly(A) Binding Protein 1), acteur majeur de la synthèse protéique. Cette
interaction confère à BRCA1 un rôle de régulation de la synthèse protéique. Des travaux récents suggèrent que
dans des conditions dangereuses pour la cellule et potentiellement oncogéniques, comme par exemple un stress
endommageant l’ADN (génotoxique), la synthèse protéique est fortement altérée. Nous proposons que BRCA1
puisse être un facteur qui coordonne la traduction face au stress. L’activité traductionnelle de BRCA1 participerait
alors, comme ses autres fonctions, à son rôle majeur de surveillance de la cellule et de maintien de l’intégrité du
génome. Les travaux que je me propose de mener devraient permettre
1/ d
e mieux comprendre les mécanismes moléculaires par lesquels la protéine BRCA1 exerce cette fonction
cytoplasmique nouvelle qu’est la régulation de la traduction
2/ d’étudier les conséquences d’un stress génotoxique sur l’activité traductionnelle de BRCA1
3/ d’identifier de nouveaux marqueurs diagnostiques ou encore de nouvelles cibles thérapeutiques.
En conclusion, l’ensemble de ce travail pourra contribuer à la compréhension des conséquences fonctionnelles de
l’altération, la diminution ou l’absence de la protéine BRCA1 dans l’apparition et/ou la progression tumorale des
cancers du sein, un enjeu majeur de santé publique.
Le suppresseur de tumeur BRCA1 (BReast CAncer 1)
est l’un des deux gènes majeurs de prédisposition
au cancer du sein. Les patientes mutées BRCA1 ont
fréquemment une histoire familiale de cancer et un
âge jeune au diagnostic. Dans ce contexte génétique
particulier, le cancer du sein de type « basal-like » (ou
triple négatif) est fréquemment diagnostiqué. BRCA1 est
également impliqué dans les cancers du sein sporadiques
puisqu’environ 30 % de ces cancers présentent une
diminution de l’expression de l’ARNm ou de la protéine
BRCA1. Les outils thérapeutiques sont peu nombreux,
puisque les patientes présentant un cancer du sein
dit « triple-négatif » n’expriment pas les récepteurs
hormonaux et n’ont pas d’amplification de HER2 (Human
Epidermal growth facor Receptor), ce qui rend leur
pronostic particulièrement péjoratif. Dans le cancer du
sein, il n’existe pas d’anticorps anti-BRCA1 validé et utilisé
en routine en immunohistochimie. L’identification d’un
nombre restreint d’ARNm dont la synthèse protéique
est régulée, dans des conditions de stress cellulaire, par le
suppresseur de tumeur BRCA1, permet de proposer un
modèle selon lequel l’un au moins des ARNm contrôlés
par BRCA1 puisse servir de biomarqueur. Ce « surrogate
marker » permettra de prédire l’absence d’expression de
la protéine BRCA1 dans le tissu tumoral. En effet, dans
la majorité des cas, les mutations BRCA1 induisent une
perte d’expression de la protéine. Ainsi, pour un ARNm X
dont la traduction est négativement régulée par BRCA1,
on s’attend à ce que dans une tumeur où BRCA1 est
mutée et donc absente, la quantité de protéine X soit
augmentée et serve ainsi de marqueur intermédiaire afin
de définir le statut BRCA1 muté ou sauvage. Ce nouveau
marqueur, s’il est validé, pourra permettre aux cliniciens
d’établir rapidement et à faible coût le statut BRCA1 pour
adapter au mieux le traitement, à l’ère de la médecine
personnalisée, dans le cancer du sein. l
35
catégorie thèse
poster
Norma BLOY
Responsable scientifique : Laura SENOVILLA
Centre de recherches biomédicales des Cordeliers (Paris)
Mécanismes impliqués dans l’immunogénicité des cellules hyperploïdes
Résumé : Le présent projet a été conçu pour élucider les facteurs qui provoquent la reconnaissance des cellules cancé-
reuses tétraploïdes (possédant le double de chromosomes par rapport aux cellules normales) par le système immunitaire.
Les cellules de l’organisme présentent en permanence à leur surface de petits morceaux de protéines (peptides)
qu’elles contiennent, aux cellules du système immunitaire. Ces peptides du soi permettent aux cellules saines
d’échapper à une destruction par les cellules du système immunitaire. Néanmoins, dans des cellules cancéreuses,
les peptides du soi peuvent être modifiés, ce qui provoque leur reconnaissance par le système immunitaire.
Nous avons étudié, en collaboration avec le professeur Perreault (Québec, Canada), les modifications de la
présentation de ces peptides, en réponse à l’hyperploïdie et nous avons identifié 8 peptides candidats pour leur
utilisation comme vaccin chez la souris contre la prolifération des cellules cancéreuses tétraploïdes.
Les cellules cancéreuses présentent une instabilité génomique qui favorise l’acquisition de phénotypes agressifs.
L’un de mécanismes sous-jacents de l’instabilité génomique
implique une phase transitoire de tétraploïdisation, c’està-dire la génération de cellules contenant deux fois plus
d’ADN que leurs homologues diploïdes « normales ». Nous
avons montré l’existence d’un système d’immunosurveillance qui élimine ces cellules hyperploïdes.
Afin d’étudier l’immunogénicité de ces cellules, nous avons
cherché à savoir quelles molécules étaient impliquées dans
leur reconnaissance par le système immunitaire. D’une
part au niveau des antigènes tumoraux qu’elles expriment
et d’autre part au niveau des molécules de costimulation
qui participent à l’activation des cellules immunitaire après
reconnaissance des antigènes tumoraux. Pour cela, nous
avons analysé l’immunopeptidome (ensemble des peptides
présentés à la surface des cellules par le CHMI) et le transcriptome de cellules hyperploïdes non immunosélectionnées. Nous avons ainsi identifié plusieurs molécules candidates ainsi que des peptides potentiellement immunogènes
spécifiques des cellules cancéreuses hyperploïdes. La suite
du projet consistera à tester la validité de ces molécules in
vitro et in vivo et à réaliser des expériences de vaccination
contre les cellules hyperploïdes in vivo. l
● Positive impact of autophagy in human breast cancer cells on local
immunosurveillance. Ladoire S, Enot D, Senovilla L, Chaix M, Zitvogel
L, Kroemer G. Oncoimmunology. 2016 May 24;5(6):e1174801.
doi: 10.1080/2162402X.2016.1174801. eCollection 2016
Jun.
36
● Biomarkers of immunogenic stress in metastases from
melanoma patients: Correlations with the immune infiltrate.
Ladoire S, Senovilla L, Enot D, Ghiringhelli F, Poirier-Colame
V, Chaba K, Erdag G, Schaefer JT, Deacon DH, Zitvogel L,
Slingluff CL Jr, Kroemer G.
Oncoimmunology. 2016 Mar 16;5(6):e1160193. doi:
10.1080/2162402X.2016.1160193. eCollection 2016 Jun.
● The presence of LC3B puncta and HMGB1 expression in malignant cells correlate with the immune infiltrate in breast cancer. Ladoire S, Enot D, Senovilla L, Ghiringhelli F, Poirier-Colame V, Chaba K, Semeraro M, Chaix M, Penault-Llorca F,
Arnould L, Poillot ML, Arveux P, Delaloge S, Andre F, Zitvogel
L, Kroemer G. Autophagy. 2016 May 3;12(5):864-75. doi:
10.1080/15548627.2016.1154244. Epub 2016 Mar 16.
● Morphometric analysis of immunoselection against hyperploid cancer cells. Bloy N, Sauvat A, Chaba K, Buqué A,
Humeau J, Bravo-San Pedro JM, Bui J, Kepp O, Kroemer
G, Senovilla L. Oncotarget. 2015 Dec 1;6(38):41204-15.
doi: 10.18632/oncotarget.5400.
● Combined evaluation of LC3B puncta and HMGB1 expression predicts residual risk of relapse after adjuvant chemotherapy in breast cancer. Ladoire S, Penault-Llorca F, Senovilla
L, Dalban C, Enot D, Locher C, Prada N, Poirier-Colame V,
Chaba K, Arnould L, Ghiringhelli F, Fumoleau P, Spielmann M,
Delaloge S, Poillot ML, Arveux P, Goubar A, Andre F, Zitvogel L, Kroemer G. Autophagy. 2015;11(10):1878-90. doi:
10.1080/15548627.2015.1082022.
● Natural and therapy-induced immunosurveillance in breast
cancer. Kroemer G, Senovilla L, Galluzzi L, André F, Zitvogel L. Nat Med. 2015 Oct;21(10):1128-38. doi: 10.1038/
nm.3944. Review.
catégorie thèse
poster
Mathieu DEYGAS
Responsable scientifique : Ruth RIMOKH
Centre de recherche en cancérologie de Lyon - Centre Léon Bérard (Lyon)
La signalisation Redox régule la migration dirigée dans des gradients hypoxiques
Résumé : Les métastases sont responsables du décès de 90 % des personnes atteintes du cancer. Elles sont
dues à l’échappement de cellules de la tumeur primaire qui entrent dans la circulation sanguine et colonisent
des organes distants. Dans la tumeur primaire, les cellules se multiplient généralement de façon anarchique et
consomment en grande quantité nutriments et oxygène nécessaires à leur survie. Localement, se créent alors
des régions très pauvres en oxygène, dites hypoxiques. Entre le centre de la tumeur et les vaisseaux sanguins
avoisinants vont alors se créer des gradients de concentration en oxygène. On savait depuis longtemps que
l’hypoxie favorisait l’apparition des métastases. Mais, au laboratoire, nous avons réussi à montrer in vitro que les
cellules placées dans des gradients de concentration en oxygène se dirigeaient activement vers des régions de
plus forte concentration en oxygène. Ainsi, l’hypoxie pourrait conduire les cellules malignes à migrer à proximité
des vaisseaux sanguins où l’oxygène est abondant, ce qui favoriserait leur entrée dans la circulation sanguine et
le développement de métastases. Nous recherchons à décrypter les mécanismes moléculaires impliqués dans ce
phénomène. Des radicaux libres ou « ROS » sont créés à partir de l’oxygène et servent de signaux pour le bon
fonctionnement des cellules. Nous pensons que ces ROS pourraient servir de « boussole » aux cellules cancéreuses pour se diriger vers des tissus ou l’oxygène est plus abondant. Les thérapies visant à cibler ces ROS pourraient ainsi diminuer de façon importante l’apparition de métastases chez les patients atteints d’un cancer.
L’hypoxie est une caractéristique majeure de la plupart
des tumeurs solides et son implication dans la migration
cellulaire et la formation de métastases est désormais
établie. Cette hypoxie génère in vivo des gradients
d’oxygène. Nous avons développé une méthode
originale permettant de recréer ces gradients d’oxygène
in vitro, dans laquelle les cellules créent elle-même
l’hypoxie et un gradient d’oxygène. Nous montrons
ainsi pour la première fois que les cellules tumorales
sont capables de migrer dans ce gradient vers des
concentrations en oxygène plus élevées. Cette capacité
est indépendante de la respiration mitochondriale et de
la réponse à l’hypoxie. Les dérivés réactifs de l’oxygène
ou ROS seraient les médiateurs de la réponse migratoire
au gradient d’oxygène. Ainsi, la production localisée de
ROS via les enzymes membranaires NADPH oxydase
conduirait à l’oxydation de protéines impliquées dans
la migration. Cette oxydation asymétrique entre l’avant
et l’arrière de la cellule serait à l’origine de la polarité et
de la migration directionnelle des cellules vers de plus
importantes concentrations e n oxygène. Cette capacité
chimio-attractante de l’oxygène, connue chez les
bactéries mais non décrite pour des cellules eucaryotes,
pourrait jouer un rôle majeur dans la dissémination
métastatique. l
● Redox signaling mediates directional migration of cells in
an hypoxic gradient. Mathieu Deygas, Rudy Gadet, Ruth Rimokh, Ivan Mikalian, Philippe Gonzalo. In preparation.
37
catégorie thèse
poster
Alexis FOUQUIN
Responsable scientifique : Vincent PENNANEACH
Institut Curie - Centre de Recherche (Orsay)
Identification des rôles spécifiques de la Poly(ADP-ribose) Polymérase 2 (PARP-2)
dans la réparation des cassures de l’ADN
Résumé : Le laboratoire a analysé dans des lignées cellulaires l’effet de la suppression de PARP-2. Nous avons
observé que PARP-2 était important pour prendre en charge les cassures double-brins de l’ADN (CDB) qui sont
les lésions de l’ADN les plus toxiques pour les cellules. Plusieurs voies de la réparation des CDB existent dans les
cellules et nous avons montré que PARP2 est important pour initier la réparation fidèle par la voie de la recombinaison homologue, une étape nommée résection.
L’absence de PARP-2 conduit ainsi à une diminution de l’efficacité de la voie de la recombinaison homologue et
en compensation à une augmentation de l’efficacité de la voie de réparation de jonction des extrémités qui peut
être infidèle. En effet, la réparation des CDB par jonction des extrémités peut conduire à la formation de mutations ou encore de translocations que l’on retrouve fréquemment dans les cancers.
Nous cherchons maintenant à comprendre comment PARP-2 stimule l’étape de la résection. De plus, nous déterminerons si cette fonction de PARP-2 est importante pour assurer la stabilité de l’ADN. La poursuite de ce projet
de recherche pourrait (i) expliquer certains effets des inhibiteurs de PARP, (ii) faciliter l’identification de tumeurs
sensibles aux inhibiteurs de PARP et (iii) mettre en garde contre l’utilisation prolongée des inhibiteurs de PARP.
Les inhibiteurs des Poly(ADP-ribose) Polymérase
PARP-1 et -2, représentent une nouvelle stratégie
thérapeutique pour cibler les tumeurs déficientes pour
la recombinaison homologue. En effet, PARP-1 joue
un rôle essentiel pour promouvoir la survie des cellules
en réponse aux dommages de l’ADN. En revanche, les
fonctions de PARP-2 dans la réparation sont bien moins
caractérisées. Dans le but d’améliorer la compréhension
des effets associés aux inhibiteurs de PARP, le laboratoire
cherche à mieux caractériser le rôle de PARP-2 dans la
réparation de l’ADN.
Nous avons ainsi mis en évidence un nouveau rôle de
PARP-2 pour faciliter la formation d’ADN simple-brin
au site de dommage, une étape nommée résection.
Le défaut de résection associé à la suppression de
PARP-2 conduit à une diminution de l’efficacité de la
recombinaison homologue et à une prise en charge des
cassures par la voie de réparation du end-joining.
Nous souhaitons maintenant déterminer par quel
mécanisme PARP-2 participe à la résection des
extrémités d’ADN libres ainsi que sa contribution au
maintien de la stabilité du génome. Nous allons aussi
déterminer si l’inhibition de PARP-2 est responsable
de la formation d’aberrations chromosomiques dans
les cellules normales ou tumorales ce qui sera essentiel
38
pour comprendre les effets à court et à long terme des
inhibiteurs de PARP qui ciblent aussi bien l’activité PARP-1
que PARP-2. l
Boudra MT, Bolin C, Chiker S, Fouquin A, Zaremba T
Vaslin, L., Biard, D., Cordelieres, F. P., Megnin-Chanet, F.,
Favaudon, V., Fernet, M., Pennaneach, V., Hall, J. 2014.
PARP-2 depletion results in lower radiation cell survival but
cell line-specific differences in poly(ADP-ribose) levels. Cell
Mol Life Sci, 2014
●
catégorie thèse
poster
Giacomo GRILLO
Responsable scientifique : Claire FRANCASTEL
Université Paris Diderot (Paris)
Étude des fonctions de ZBTB24, un nouvel acteur dans le développement,
la méthylation de l’ADN et le maintien de l’intégrité du génome
Résumé : L’étude des défauts de méthylation de l’ADN observés dans la plupart des cancers représente un
domaine de recherche avec des enjeux majeurs en cancérologie. La méthylation de l’ADN est un processus vital
pour le développement des mammifères. Cette modification dite épigénétique est distribuée de manière non
aléatoire sur notre génome et module son expression sans en altérer la séquence. Sa distribution anormale est
le plus souvent une signature pathologique. C’est d’ailleurs la première anomalie épigénétique à avoir été décrite
dans les cancers. Une perte de méthylation, qui affecte largement les régions répétées du génome, est une caractéristique de pathologies associées à une instabilité chromosomique comme les cancers, mais aussi une maladie
génétique rare : le syndrome ICF (Immunodeficiency Centromeric instability Facial anomalies).
En effet, le génome humain est en très grande partie constitué de séquences répétées. Leur présence définit
notamment des régions spécialisées des chromosomes comme les centromères, nécessaires à la ségrégation du
matériel génétique lors de la division cellulaire. La stabilité du génome est donc intimement liée au maintien de
l’intégrité de ces domaines, en partie assurée par leur état méthylé.
La découverte de maladies héréditaires touchant la stabilité du génome a permis des avancées considérables dans
l’identification de nouveaux acteurs. Notre équipe s’intéresse au syndrome ICF, première maladie génétique identifiée présentant un déficit dans la mise en place et la distribution de la méthylation de l’ADN, liée à une instabilité
chromosomique. Cette maladie génétique rare se traduit par des retards de développement et une immunodéficience primaire souvent fatale au cours de l’enfance. L’étude des causes de la maladie a identifié un premier gène
(DNMT3B), codant pour une enzyme qui méthyle l’ADN, puis un second gène (ZBTB24), de fonction inconnue.
Notre équipe a récemment identifié deux nouveaux acteurs (CDCA7 et HELLS), et donc régulateurs potentiels de
la méthylation de l’ADN et du maintien de la stabilité du génome, portant à quatre le nombre de facteurs impliqués dans le maintien de la méthylation des régions répétées, dont trois de fonction relativement inconnue.
Le but de mon projet de thèse est de caractériser les fonctions et cibles génomiques de ZBTB24, en s’appuyant
sur deux types d’outils uniques : un modèle chez la souris qui reproduit les mutations trouvées chez les patients
et des cellules de patients ICF. Mon travail a permis de montrer que la protéine ZBTB24 est essentielle au développement précoce chez la souris et à la mise en place et au maintien des profils de méthylation au niveau des
régions répétées centromériques, renforçant son rôle comme nouvel acteur dans la protection de l’intégrité
génomique.
Pour avoir une vision plus complète des régions génomiques dont la méthylation dépend de ZBTB24, nous
avons analysé les profils de méthylation de l’ADN sur génome entier dans les cellules de patients. J’ai pu mettre
en évidence que la perte de fonction ZBTB24 a de profondes répercussions sur les profils de méthylation d’un
millier de gènes. L’impact de ces changements de méthylation sur l’expression de ces gènes est en cours d’analyse. Néanmoins, parmi ces gènes se trouvent des gènes déjà impliqués dans le développement tumoral comme
les oncogènes et les gènes de la lignée germinale, ou au contraire des facteurs considérés comme gardiens de
l’intégrité génomique, renforçant l’intérêt de transférer nos connaissances d’une maladie génétique qui touche la
méthylation de l’ADN à la compréhension des mécanismes dérégulés et l’instabilité génomique qui caractérisent
les cancers.
39
catégorie thèse
poster
Aberrant DNA methylation profiles, especially at DNA
repeats, contributes to genomic instability, a hallmark of
cancers. This is also the case of a rare genetic disease, the
ICF (Immunodeficiency Centromeric instability and Facial
anomalies) syndrome that we chose to use as a model
to identify factors which are involved in maintenance
of methylation profiles, especially at DNA repeats, and
hence maintenance of genomic stability. Mutations
leading to reduced catalytic activity of an epigenetic
regulator, the DNA methyltransferase 3B (DNMT3B),
have been identified in 1999 in approximately 50% of
the patients (ICF1). In 30% of patients (ICF2) with no
detectable mutation in DNMT3B, mutations in the zincfinger and BTB domain-containing 24 (ZBTB24) gene
have been identified in 2010, while the genetic origin
of the remaining patients remained unknown (ICFX).
In collaboration with several pediatric immunology
departments and Dutch and Japanese teams, we
identified two new genes (CDCA7 and HELLS) whose
mutations are the cause of the ICF syndrome. Hence,
study of the etiology of a genetic disease provided new
“guardians” of DNA repeats and genome stability, with
virtually unknown functions but with exciting potential
roles in DNA methylation machinery and development.
Their loss of function in somatic cells systematically
results in the loss of DNA methylation at centromeric
repeats, strongly suggestive of a role in maintenance
of DNA methylation profiles. As a first hint into their
function and their functional relationship, we performed
comparative genome-wide DNA methylation profiling
of DNA extracted from uncultured cells of patients with
all four genotypes. These data provided genomic targets
for these factors and highlighted a striking functional
link between ZBTB24/CDCA7 and HELLS at thousands
of genomic loci, independently of DNMT3B functions.
We also generated mouse models carrying mutations
found in patients. We showed that ZBTB24 is essential
for early development, especially gastrulation, while it
seemed to be dispensable for in vitro differentiation of
murine ES cells. We implicated ZBTB24 in establishment
of DNA methylation at DNA repeats, both in tandem
or interspersed, in differentiating ES cells. Interestingly,
ZBTB24 seems to be also implicated in maintenance of
the repressive mark H3K9me3 suggesting that ZBTB24
may indirectly control DNA methylation through the
interplay with histone marks.
As a whole, our work uncovered new players in
development, DNA methylation machinery and
40
heterochromatin formation. It sheds light on how DNA
methylation and heterochromatin marks are established
and maintained at unique genes and DNA repeats, and
provides new actors and mechanisms in maintenance of
genome stability to be considered in carcinogenesis. l
Sabrine Hédouin, Giacomo Grillo, Guillaume Velasco and
Claire Francastel.
Scientific Reports. CENP-A chromatin disassembly in
stressed and senescent murine cells. (under revision)
●
Giacomo Grillo, Guillaume Velasco, Nizar Touleimat, Laure
Ferry, Sophie Chantalat, Jean-François Deleuz, Capucine
Picard and Claire Francastel.
Genome Res. Comparative methylome analysis of ICF
patients reveals functional interplay between ZBTB24,
CDCA7 and HELLS at intergenic regions and gene clusters.
(submitted)
●
● Giacomo Grillo, Ivana Ivkovic, Guillaume Velasco, Michael
Weber and Claire Francastel.
ZBTB24 is essentila for early development through control
of DNA methylation at repetitive elements. (in preparation)
catégorie thèse
poster
Pauline HASCOET
Responsable scientifique : Xavier LE GOFF
Institut de génétique et développement de Rennes (IGDR) (Rennes)
Étude de pVHL172, une isoforme du suppresseur de tumeur von Hippel Lindau :
implication dans la tumorigenèse rénale
Résumé : Le syndrome de von Hippel-Lindau (VHL) prédispose au développement de multiples kystes et
tumeurs localisés notamment au niveau de la rétine, de la moelle épinière, du pancréas et du rein. Les patients
atteints de ce syndrome sont porteurs d’une mutation du gène VHL. Les protéines produites à partir de ce gène,
pVHL213 et pVHL160, agissent comme « suppresseurs de tumeur » puisque leur perte de fonction par mutation favorise la formation de tumeurs. Au début de ma thèse, l’expression de pVHL172, une troisième protéine
produite à partir de ce même gène, restait à démontrer et sa fonction était inconnue. Aussi, j’ai cherché dans un
premier temps à mettre en évidence l’expression de cette protéine au sein de lignées cellulaires et de tumeurs
rénales. Puis j’ai étudié si pVHL172 était ou non un suppresseur de tumeur comme les autres formes de pVHL
(pVHL213 et pVHL160) et quelle(s) pouvai(en)t être sa(ses) fonction(s) cellulaire(s).
J’ai mis en évidence l’expression de pVHL172 dans différentes lignées cellulaires et j’ai montré que cette expression peut être très variable dans des échantillons de tumeurs du rein. Concernant le rôle « suppresseur de
tumeur », j’ai exprimé pVHL172 dans des cellules issues de tumeurs du rein initialement dépourvues de pVHL.
Ces cellules ont été injectées à des souris afin de former des tumeurs. J’ai montré que pVHL172 n’empêche pas
la formation de tumeurs, contrairement à pVHL213 et pVHL160. De plus, son expression provoque la formation de tumeurs plus agressives, avec une composante dite sarcomatoïde (caractéristique du plus haut grade des
tumeurs du rein et associée à un mauvais pronostic chez l’Homme) plus importante que dans les tumeurs n’exprimant pas pVHL. Ensuite, j’ai montré que pVHL172 augmente l’expression de protéines MMPs impliquées dans la
dégradation d’un composant de la matrice extracellulaire entourant la tumeur, ce qui favoriserait in fine l’invasion
tumorale. J’ai aussi mis en évidence que pVHL172 stimule la voie de signalisation TGF-β, connue pour son activité
pro-tumorale. À l’inverse, l’expression du suppresseur de tumeur pVHL213 produit l’effet opposé sur les MMPs et
TGF-β.
En conclusion, ce travail a montré que le gène VHL produit des protéines avec des fonctions distinctes voire opposées, ce qui suggère que la balance de leur expression influencerait la progression tumorale dans le rein. Ce travail montre donc l’intérêt d’étudier l’expression et la/les fonction(s) de l’ensemble de ces 3 protéines pVHL dans
les tumeurs du rein afin de savoir si une augmentation de l’expression de pVHL172 est corrélée à une pathologie
plus sévère et quels sont les mécanismes impliqués. De nouvelles approches thérapeutiques pourraient alors être
envisagées pour ce type de cancer.
Le gène VHL est muté dans la maladie de von
Hippel-Lindau (VHL), un syndrome prédisposant au
développement de multiples tumeurs hautement
vascularisées, ainsi que dans environ 80 % des cancers du
rein à cellules claires (CCRcc). Le gène VHL est transcrit
en deux variants d’ARNm par un mécanisme d’épissage
alternatif de l’exon 2. L’ARNm composé des trois exons
(variant #1) est la forme majoritairement exprimée dans
les tissus sains adultes par rapport à l’ARNm dépourvu de
l’exon 2 (variant #2). Toutefois, une diminution du ratio
variant #1/variant #2 a été essentiellement décrite dans
deux situations : (i) dans les tissus embryonnaires humains
et en particulier le rein, et (ii) dans certains cancers du
rein. Ces données suggèrent un rôle de ce variant #2
dans la tumorigenèse rénale. Par ailleurs, le variant #1
est traduit en deux protéines, pVHL213 et pVHL160,
dont les fonctions cellulaires ont été largement décrites,
notamment leur fonction suppresseur de tumeur.
En revanche, peu d’informations sont actuellement
disponibles concernant la fonction d’une troisième
isoforme protéique, pVHL172, codée par le variant #2.
L’équipe a récemment mis en évidence l’expression de
pVHL172 dans des cellules en culture ainsi que dans des
tissus tumoraux de patients atteints de CCRCC (Chesnel
41
catégorie thèse
poster
et al., 2015). Des xénogreffes réalisées dans un modèle
murin à partir de lignées cellulaires tumorales rénales
(786-O) exprimant stablement pVHL172 ont permis de
montrer que non seulement pVHL172 n’empêche pas la
formation de tumeurs mais que son expression favorise
la formation de tumeurs présentant une composante
sarcomatoïde plus importante que dans les tumeurs
contrôles n’exprimant pas pVHL. Cette composante
est associée à un mauvais pronostic chez l’homme.
Par ailleurs, pVHL172 stimule la voie de signalisation
du TGF-β et induit l’expression de MMP1 et MMP13,
des métalloprotéases de la matrice extracellulaire, alors
que pVHL213 régule négativement ces gènes. L’effet
de pVHL172 sur le phénotype des tumeurs induites
chez la souris pourrait donc être dû à l’hyper-activation
de la voie TGF-β et à la stimulation de l’expression de
certaines MMPs.
● Hascoet P, Chesnel F., Jouan F, Le Goff C., Darrigrand E.,
Mahé F., Rioux-Leclercq N., Le Goff X, Arlot-Bonnemains
Y. The pVHL172 isoform is not a tumor suppressor and
promotes TGFβ signaling pathway. Oncogene - under
submission
Chesnel F, Hascoet P, Gagné JP, Couturier A, Jouan F,
Poirier GG, Le Goff C, Vigneau C, Danger Y, Verite F, Le
Goff X, Arlot-Bonnemains Y. (2015) The von Hippel-Lindau
tumour suppressor gene: uncovering the expression of the
pVHL172 isoform. Br J Cancer. 113(2):336-44.
●
En conclusion, ce travail a montré que le gène VHL produit
des isoformes protéiques ayant des effets antagonistes
sur l’expression de certaines protéines impliquées dans
la tumorigenèse, ce qui suggère que la balance de leur
expression influencerait la progression tumorale rénale.
Ce travail montre donc l’intérêt d’étudier l’expression et
les fonctions précises de chacune de ces trois protéines
pVHL dans les tumeurs du rein afin de savoir si une
augmentation de l’expression de pVHL172 pourrait
être corrélée à une pathologie plus sévère. Ces études
pourraient permettre à plus long terme d’envisager de
nouvelles approches thérapeutiques chez les patients
atteints de cancer du rein ou de la maladie de VHL
présentant une forte expression de pVHL172. l
Notes
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42
catégorie thèse
poster
Junie HOVSEPIAN
Responsable scientifique : Sébastien LÉON
Institut Jacques Monod (Paris)
Étude des mécanismes de régulation de l’endocytose des transporteurs
de glucose lors d’une carence en glucose chez S. cerevisiae
Résumé : Le cancer est une maladie qui se caractérise par l’apparition de cellules quasiment immortelles au
sein d’un tissu ou d’un organe. Il a été décrit depuis longtemps que ces cellules possèdent un métabolisme particulier et qu’elles consomment beaucoup plus de sucre (glucose) que les cellules saines. Le glucose entre à l’intérieur des cellules grâce à des molécules présentes à leur surface, appelées transporteurs. Ces transporteurs sont
beaucoup plus abondants à la surface des cellules cancéreuses. Il est donc important de comprendre les mécanismes qui permettent de contrôler l’abondance des transporteurs à la surface des cellules.
Notre laboratoire étudie un mécanisme, appelé « endocytose », par lequel les cellules sont capables d’internaliser
une molécule présente à leur surface (par exemple un transporteur), afin de le dégrader. L’endocytose permet
donc aux cellules de contrôler l’abondance des transporteurs situés à leur surface. Nous étudions la régulation
de l’endocytose chez la levure de boulanger. La levure est un organisme « modèle » composé d’une seule cellule.
Elle possède, comme les cellules humaines, des transporteurs à sa surface, dont elle doit réguler l’abondance en
utilisant les mêmes mécanismes que les cellules humaines.
Nous avons observé que la carence en glucose induit l’endocytose de certains transporteurs de glucose. Cela
nécessite la présence d’une protéine de la famille des arrestines, que nous avons étudiée. Ces arrestines existent
aussi chez l’Homme et leur absence peut causer des cancers. Ce phénomène est d’ailleurs probablement lié à leur
rôle dans l’endocytose. Il est donc critique de comprendre le mode d’action et la régulation des arrestines dans la
cellule.
Tumor cells have an altered glucose metabolism associated
with an increased glucose consumption compared to
normal cells. Glucose transporters are overexpressed in
many cancer cells. Thus, it is crucial to understand the
mechanisms that regulate transporters availability at the
plasma membrane.
Endocytosis allows the selected removal of proteins from
the plasma membrane and can lead to their lysosomal
degradation. Both in human and yeast cells, nutrient
transporters endocytosis can be regulated by nutritional
signals. In yeast, transporter internalization requires their
prior ubiquitylation. This ubiquitylation is mediated by
the Nedd4-like E3 ubiquitin ligase Rsp5 and requires
the activity of adaptor proteins called ARTs, which are
homologous to the mammalian ARRDC proteins. Some
ARRDC proteins have a tumor suppressor activity that
could be linked to their role in endocytosis. Thus, it is
important to know how cell signaling regulates this family
of proteins.
promotes the endocytosis of high affinity glucose
transporters, through the activity of the ART protein
Csr2. We also showed that glucose regulates Csr2 both
at the transcriptional and post-translational levels. This
regulation involves the activity of the yeast AMPK kinase.
Our data illustrate a novel regulatory mechanism by
which glucose signalling pathways control endocytosis
with respect to nutrient availability. l
Glucose starvation regulates the arrestin-like protein Csr2
at multiple levels to control hexose transporters endocytosis,
Hovsepian J., Defenouillère Q., Albanèse V., Garcia C., Léon
S., manuscrit soumis
●
This work focuses on the regulation of glucose
transporter endocytosis during glucose deprivation
in S. cerevisiae. We showed that glucose depletion
43
catégorie thèse
poster
Alexander KYUMURKOV
Responsable scientifique : Corinne ALBIGES-RIOZ
Institut pour l’avancée des biosciences (IAB) (La Tronche)
Rôle des intégrines β1 et β3 dans le comportement adhésif et contractile des ostéoblastes
Résumé : Les cellules perçoivent leur environnement en sentant les propriétés chimiques et physiques de la matrice
extracellulaire suite à l’organisation à leur surface de machineries adhésives et contractiles, véritables plateformes moléculaires organisées autour des mécanorécepteurs appelés intégrines. Les cellules sont ainsi à la fois capables de s’adapter à la topographie, à la composition chimique et à l’élasticité de leur environnement, mais elles sont aussi capables
de le modifier. Cette adaptation est très finement régulée grâce à la dynamique conformationnelle des intégrines afin
de moduler leur connexion avec le cytosquelette d’actine myosine cruciale pour la génération des forces contractiles.
Ces forces contractiles sont importantes pour les processus d’invasion, de migration et de remodelage de la matrice
extracellulaire. La conformation des intégrines lié à leur cycle d’activation/inactivation est contrôlé par des partenaires
cytoplasmiques. Les travaux du laboratoire ont montré que le cycle de l’intégrine β1 résulte d’un jeu de compétition
entre activateurs et inhibiteurs (ICAP-1).
Ces travaux ont montré que le maintien de l’intégrine β1 dans un état de haute affinité suite à une déficience en
ICAP-1 entraîne une organisation défectueuse de la matrice extracellulaire avec notamment l’acquisition d’une topographie linéaire des fibres de collagène et de fibronectine. Les conséquences sont dramatiques entraînant un défaut
de différenciation ostéoblastique associé à une perturbation du remodelage osseux et une perte d’intégrité vasculaire
caractérisée par une dilatation et une perméabilité des vaisseaux sanguins mimant une angiogenèse tumorale.
Les sites d’adhérence ne sont pas composés d’un seul type d’intégrine mais ont la particularité de contenir deux types
d’intégrines : les intégrines β1 et les intégrines β3. La question est de savoir si la régulation de l’activité de l’intégrine
β1 (connue pour générer les forces contractiles) a des effets sur les propriétés mécaniques de l’intégrine β3. L’objectif
de ma thèse est d’étudier la régulation des forces contractiles par les intégrines β1 et β3 dans les ostéoblastes par la
molécule ICAP1 dans des environnements contrôlés en rigidité.
Les cellules perçoivent leur environnement via l’organisation à leur surface de plateformes adhésives et contractiles,
organisées autour de mécanorécepteurs appelés intégrines. Les sites d’adhérence sont composés d’intégrines β1
et β3 chacune possédant une orientation mécanique particulière. Néanmoins les mécanismes de coopération entre
les intégrines β1 et β3 restent peu connus. L’objectif de ma
thèse est d’étudier la régulation des forces contractiles par
les intégrines β1 et β3 dans les ostéoblastes par la molécule
ICAP-1. ICAP-1 est un partenaire spécifique de l’intégrine
β1 qui maintient β1 dans un état de basse affinité pour les
éléments de matrice extracellulaire. Nos résultats ont montré que la perception cellulaire à la rigidité environnementale via la contractilité cellulaire est dépendante de ICAP-1
indépendamment de son interaction avec l’intégrine b1. En
utilisant des méthodes d’imagerie sur des cellules depletées
en ICAP-1 et intégrine β1 nous avons montré qu’intégrine
β3 était capable de développer des forces contractiles. Mon
projet consiste a identifier les partenaires de l’intégrine β3
et les conséquences sur l’invasion dans ce contexte. l
44
Evangelatov A, Skrobanska R, Kyumurkov A, Pankov R. (2011)
Three-dimensional environment stimulates RhoA activation in fibroblast
cells. Comptes rendus de l'académie bulgare des sciences, Vol. 64, № 42.
●
● Georgiev GA, Yokoi N, Koev K, Kutsarova E, Ivanova S, Kyumurkov A,
Jordanova A, Krastev R, Lalchev Z. (2011) Surface chemistry study of
the interactions of benzalkonium chloride with films of meibum, corneal
cells lipids, and whole tears. “Invest Ophthalmol Vis Sci. 7:4645-54 3.
● Kyumurkov A, Evangelatov A, Skrobanska R, Stefanova N,
Pankov R, (2010) “Activation of b1 integrin stimulates microtubule acetylation”. BAS reports, Vol. 63, № 64.
Ivanov I, Kyumurkov A, Topuzova-Hristova T, Stephanova E and Dimitrova M, (2009) “Gamma-glutamyl transpeptidase activity in human
fetal lung derived cells. ”Biotechnol. & Biotechnol. eq. 23(SE), 577-5805.
●
● Bouin AP, Kyurmurkov A, Régent-Kloeckner M, Ribba AS, Faurobert E, Fournier HN, Bourrin-Reynard I, Manet-Dupé S, Balland M,
Planus E and Albiges-Rizo1 C “ICAP-1 monoubiquitination coordinates matrix density and rigidity sensing for cell migration through
a ROCK2- MRCKalpha balance” in revision in Science Signalling
catégorie thèse
poster
Luc MERCIER
Responsable scientifique : Jacky GOETZ
Inserm (Strasbourg)
Dissection de la cascade métastatique par une approche
de microscopie intravitale corrélative
Résumé : Les principaux objectifs de mon projet de thèse sont et ont été de :
évelopper une technique pionnière d’imagerie intravitale corrélative permettant de disséquer le comported
ment tumoral in vivo ;
● disséquer les caractéristiques in vivo, et avec une résolution nanométrique, des premières étapes de l’invasion
tumorale ;
● d’élucider les caractéristiques d’extravasation et de colonisation métastatique.
●
Cette étude permettra de développer et d’employer une méthode pionnière et puissante permettant de suivre un
évènement cellulaire unique observé in vivo par microscopie bi-photonique. De plus, elle permettra de corréler le
comportement cellulaire à son ultrastructure tri-dimensionnelle et ainsi fournir la cartographie la plus détaillée à
ce jour de ces processus tumoraux. Cette technique pionnière constitue d’ores et déjà une avancée technologique
importante qui sera sans aucun doute à l’origine de nouvelles découvertes et fournira à la communauté scientifique un outil précieux dans la quête de connaissances sur les mécanismes tumoraux in vivo.
Metastasis can be considered as the end product of
a multistep bio-mechano-chemical process where
cancer cells disseminate to anatomically distant organs
and home and establish themselves in a new tissue
microenvironment. Metastases are resistant to multiple
therapies and are responsible for the large majority of
cancer-related deaths. It is now clear that the invasionangiogenesis-metastasis cascade is not only dependent
on genetic and epigenetic alterations within cancer
cells, but also involves non-neoplastic stromal cells
that contribute to cancer progression. This emerging
theme has shaped the way solid tumors are perceived:
rather than a mass of tumor cells the behavior of which
is dictated by its intrinsic cell-autonomous properties,
primary tumors are now considered as a complex cellular
and matricial ecosystem where the microenvironment
plays a fundamental role. Thus, although metastasis
is the leading cause of cancer-related death, the main
cellular mechanisms enabling this process remain to be
elucidated.
Importantly, the scientific community lacks adapted
imaging technologies to accurately dissect, at the
highest resolution possible, tumor cell behavior in vivo.
For this reason, it is not yet possible to fully characterize
cellular processes and molecular players involved in the
metastasis cascade. It is particularly striking to observe
that only very little is known about the ultrastructural
details of tumor cell behavior in vivo.
On one hand, this can be mostly explained by the difficulty
to reconcile dynamic observations of tumor cell behavior
observed in vivo, using intravital imaging, with the high
resolution imaging that only electron microscopy (EM)
and electron tomography can offer. So far, nanoscale
resolution intravital imaging was not explored and has
not been reached even by leading scientists in the field.
The most widely used technique for live imaging is twophoton excitation microscopy (2PEM) which uses short
pulses of laser light above 800 nm to penetrate deep into
tissues (to a few hundreds of microns). This technique has
been pioneered and widely used by several groups over
the world, using a plethora of model systems such as the
mouse, chicken and zebrafish embryos, and allowed to
gather significant insights into the metastatic process.
Second and third harmonic generation (SHG and THG
respectively) imaging allow for non-invasive visualization
of various stromal components in the vicinity of the
tumor. Recent advances in imaging technologies, such as
photoactivation, push the field beyond the visualization
and quantification of cancer cell morphometrics and
allow now manipulating and tuning cellular signaling
pathways in real time in living tissues. Yet, none of these
live imaging techniques has been approached from
45
catégorie thèse
poster
the angle of correlative light and electron microcopy
(CLEM) to bridge the gap between functional recording
of infrequent events in real time and space, and their
morphological and molecular nature.
On the other hand, the most interesting phenomena
in the metastasis cascade are infrequent or transient
in nature, which hinders their proper visualization by
EM. Although this technique is performed on fixed
and therefore frozen-in-time samples, EM has allowed
making over the years a significant number of scientific
discoveries. Interest and need for correlative microscopy
has increased exponentially over the past decade. This
emerging technique has allowed to tackle many aspects
of cell biology. Surprisingly enough, cancer studies
have so far never been performed from the angle of
correlative microscopy.
● M.A. Karreman, L. Mercier, N.L. Schieber, G.M. Solecki,
G. Allio, F. Winkler, B. Ruthen- steiner, J.G. Goetz and Y.
Schwab Fast and precise targeting of tumor cells in vivo by
multimodal correlative microscopy Journal of Cell Science
129(2):444-56. Mis en avant par Journal of Cell Science,
INSERM, Sciences et Avenir, presse locale DNA et France 3
Alsace.
M.A. Karreman, L. Mercier, N.L. Schieber, T. Shibue, Y.
Schwab, J.G. Goetz Correlating Intravital Multi-Photon
Microscopy to 3D Electron Microscopy of Invading Tumor
Cells Using Anatomical Reference Points Plos One 9(12).
Mis en avant par INSERM et France 3 Alsace.
●
The goal of my thesis project were thus to: develop
an intravital imaging approach in mouse suitable for
tracking tumor progression, adapt and develop the
intravital imaging technology towards Correlative Light
and Electron microscopy of single tumor cells, dissect
the in vivo features, at nanoscale resolution, of cell
protrusions and cell-matrix interactions during invasion
and intravasation of cancer cells and finally dissect the in
vivo features, at nanoscale resolution, of extravasation an
intravital imaging approaches in the mouse brain. l
Notes
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46
catégorie thèse
poster
Victoria MICHAELS LOPEZ
Responsable scientifique : Sophie EZINE
Institut Necker enfants malades (Paris)
Étude des mécanismes de la migration thymique :
vers une reconstitution optimale du compartiment des lymphocytes T
Résumé : La greffe de cellules souches est utilisée pour traiter les leucémies et certains lymphomes en rempla-
çant la moelle osseuse du patient par une moelle saine. Mon projet porte sur l’étude de la reconstitution du système
immunitaire après ce traitement, en particulier au développement des lymphocytes T qui jouent un rôle central dans
ce système. Ces cellules sont produites par le thymus grâce à la différenciation des cellules souches. Pour accélérer
leur développement, il faut 1) caractériser les cellules candidates à ce développement et 2) identifier les mécanismes
initiaux de la colonisation du thymus. L’ensemble de nos résultats servira à améliorer les thérapies cellulaires et géniques, pour guider les cellules souches vers une meilleure reconstitution du thymus et ainsi du système immunitaire.
La greffe de cellules souches hématopoïétiques (CSH)
est une thérapie largement utilisée lors d’hémopathies
malignes et dans les immunodéficiences sévères pour la
reconstitution du système immunitaire. La reconstitution de
la lignée T suite à une greffe de CSH est un point critique du
résultat clinique des patients. Le processus responsable de la
génération de nouvelles cellules T naïves, tolérantes au soi et
compétentes, à partir du thymus, est très lent. Pour accélérer
ce processus et diminuer les situations de lymphopenie,
mon projet de thèse propose de comprendre comment
se déroule la colonisation du thymus et quelles en sont les
principales étapes. Notre hypothèse est que les cellules
compétentes pour la colonisation thymique présentent des
caractéristiques moléculaires et cellulaires propres et uniques.
Cette colonisation n’est pas un processus passif et doit obéir
à des conditions particulières, entre autres, l’expression
des récepteurs aux chimiokines mais aussi des facteurs
importants pour l’engagement de la lignée T.
Mon projet de thèse concerne l’étude des mécanismes
moléculaires et cellulaires de la reconstitution thymique.
Les stades initiaux de cette colonisation sont étudiés
en caractérisant les premiers progéniteurs qui rentrent
dans le thymus. Nous avons suivi deux approches
expérimentales. Une analyse in vivo permet de suivre la
greffe de CSH dans un modèle murin sans irradiation
pour caractériser les étapes, la cinétique, le dynamisme
et les marqueurs de la colonisation thymique précoce.
Puis une étude in vitro analysera l’expression des gènes
de migration et de différentiation afin de déterminer le
potentiel hématopoïétique des migrants thymiques. Nous
avons établi que les premières cellules capables de rentrer
dans le thymus sont détectées deux jours après une
greffe de CSH. Cette colonisation est caractérisée par une
fenêtre très fine, environ 2-3 jours, au cours de laquelle les
cellules migrantes prolifèrent très fortement. Cependant,
une faible portion de ces cellules prolifère lentement. Ces
cellules sont au stade de différenciation le plus immature et
elles sont caractérisées par l’expression des récepteurs de
chimiokines (CCR7 et CCR9) et de gènes d’engagement
de la lignée T (Notch1, Gata3 et Bcl11b).
Ces données devraient clarifier les caractéristiques
propres aux migrants thymiques qui leur confèrent des
compétences à migrer, à se différencier et à proliférer plus
efficacement. La stratégie que nous proposons permettra
d’analyser ces populations, rares et donc difficiles à étudier.
Ce projet permettra de définir les molécules nécessaires à
cette migration, leur induction dans le sang ou le thymus,
en condition physiologique, ainsi que les étapes auxquelles
elles interviennent avant et après l’entrée dans le thymus. Si
ces mêmes caractéristiques sont présentes sur les cellules
circulantes, cela suggère que ces marqueurs apparaissent
d’abord en périphérie. À long terme, on peut prévoir de
manipuler les progéniteurs et générer des cellules prêtes
à coloniser le thymus pour les greffer chez des patients en
complément des CSH. Ainsi, ces cellules permettront une
reconstitution du compartiment T optimale pour améliorer
les thérapies actuelles traitant les immunodéficiences
acquises ou innées. l
Zepponi, V., V. M. Lopez, C. Martinez-Cingolani, A. Boudil,
V. Pasqualetto, L. Skhiri, L. Gautreau, A. Legrand, J. Megret,
F. Zavala, et S. Ezine. 2015. Lymphoid Gene Upregulation
on Circulating Progenitors Participates in Their T-Lineage
Commitment. J. Immunol. 1403219.
●
47
catégorie thèse
poster
Angela MOUSSA
Responsable scientifique : Pascale BERTRAND
Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) (Fontenay-aux-Roses)
Impact de la lamine B1 sur la stabilité du génome et sur l’inflammation
Résumé : Mes travaux de recherche portent sur le rôle d’une protéine, la lamine B1, qui est essentielle au
maintien de la structure du noyau de nos cellules. Mon laboratoire a montré que lorsque cette protéine est dérégulée, cela conduit au vieillissement prématuré des cellules. De plus, d’autres laboratoires ont montré que cette
protéine est augmentée de manière anormale dans plusieurs types de cancers, notamment les cancers du sein et
du pancréas. J’ai montré que lorsque la lamine B1 est en excès, cela conduit également à l’expression de facteurs
inflammatoires. Différentes pathologies liées à l’inflammation sont rencontrées chez la personne âgée comme
l’athérosclérose, la canitie, les athéroscléroses, arthrites, ostéoporoses et notamment les cancers. De plus, l’excès
de lamine B1 conduit à la formation de cassures de l’ADN (dommages de l’ADN) qui ne sont pas correctement
réparées par la cellule car la lamine B1 en excès retiendrait une protéine importante pour la réparation de l’ADN,
appelée 53BP1. Également, un stress pendent la phase de réplication de la division cellulaire – stress réplicatif est induit due à l’excès de lamine B1 dans ces cellules. Tout ces phénomènes (inflammation, dommages de l’ADN
et stress réplicatif) sont des anomalies que l’on retrouve aussi dans les cellules cancéreuses. De manière intéressante, nous avons des résultats qui suggèrent que ces trois phénomènes observés après un excès de lamine B1
sont interconnectés. J’approfondirai l’étude des mécanismes par lequel l’excès de lamine B1 induit l’inflammation
en lien avec les dommages d’ADN et le stress réplicatif. Ceci permettrait de mieux comprendre l’impact de la
lamine B1 dans le cancer.
The overexpression of lamin B1, a major component
of the nuclear envelope, has been reported in various
tumors. Yet, the consequences of this increase on
tumor progression have not been studied. We show
that increased lamin B1 levels induces the expression of
inflammatory cytokines. To understand the underlying
causes, we evaluated the persistence of DNA damages
which is known to be linked to inflammation. Lamin B1
increase induced DNA damage response (DDR) defects
(γH2AX foci, DSB persistence, NHEJ defect). We identified
a direct interaction between lamin B1 and 53BP1.
Upon Lamin B1 overexpression, 53BP1 is sequestered
and its recruitment to DSBs is altered. DNA damages
persistence could also be due to replicative stress which
was also observed after lamin B1 increase (pCHK1,
pRPA, radial figures). Hydroxyurea (HU) treatment itself
also induced inflammatory cytokine induction. Recent
reports suggest that DNA damage accumulation leads
to inflammation via the liberation of cytosolic DNA
and cGas-STING-IFNb pathway activation. My recent
data show an increase in P-TKB1, a key protein in the
STING pathway, after lamin B1 overexpression and also
after HU treatment, following the induction of P-CHK1.
We will characterize the mechanism of inflammation
induction upon replicative stress in the aim of unravelling
48
the mechanism by which lamin B1 increase leads to
inflammation. l
● Article to be submitted in October 2016
Lamin B1 controls double-strand break repair through its
interaction with 53BP1
Laure Etourneaud*, ANGELA MOUSSA*, Diane Genet*,
Caroline Chabance-Okumura, Benoit Thézé, Jordane
Dépagne, Xavier Veaute, Eléa Dizet, Didier Busso, Marion
Loiret, Aurélia Barascu, Lamya Irbah, Thierry Kortulewski,
Anna Campalans, Catherine Le Chalony, Brigitte Buendia,
Ralph Scully, Gaëlle Pennarun and Pascale Bertrand
* equivalent contribution
catégorie thèse
poster
Adrien NOUGAREDE
Responsable scientifique : Germain GILLET
Centre Léon Bérard (Lyon)
Régulation de l’homéostasie calcique et de la mort cellulaire
par l’oncogène Bcl-B au cours du développement tumoral
Résumé : L’apoptose, ou « mort cellulaire programmée », joue un rôle clé dans de nombreux processus bio-
logiques. Les protéines de la famille Bcl-2, dont l’expression est souvent altérée dans les cellules tumorales, sont
les principaux régulateurs de l’apoptose. Parmi cette famille, la fonction exacte de la protéine Nrh, aussi appelé
BCL2L10 ou Bcl-B, reste à ce jour mal comprise. Bien que cette protéine ne soit pas détectable dans la plupart
des tissus sains, la présence de Nrh est considérée comme un marqueur de mauvais pronostic dans les cancers du
sein et de la prostate.
Nous avons mis au jour un nouveau mécanisme selon lequel Nrh agit en concert avec une protéine partenaire
nommée IP3R1. Cette interaction permet à Nrh de contrôler la vie et la mort des cellules tumorales. Pour aller
plus loin, nous avons montré dans le cancer du sein que la déstabilisation de l’interaction entre les protéines Nrh
et IP3R1 permet d’éliminer efficacement des cellules tumorales résistantes. Ainsi l’association entre Nrh et IP3R1
pourrait être une cible de premier choix pour le développement de nouvelles thérapies anti-tumorales. Pour finir,
nos résultats apportent une explication moléculaire sur la contribution de Nrh dans la résistance aux traitements
par chimiothérapie de certaines tumeurs.
Apoptosis, also called “Programmed Cell Death”, plays a
pivotal role in many biological processes and pathologies.
The B-cell lymphoma 2 (Bcl-2) proteins, whose
expression is often altered in tumor cells, are the main
regulators of apoptosis.
Among this family, the actual function of the human
apoptosis inhibitor Nrh, also referred to as BCL2L10 or
Bcl-B, remains elusive.
Although in most healthy tissues the Nrh protein is
nearly undetectable, clinical studies have shown that Nrh
expression is correlated with poor prognosis in breast and
prostate carcinomas. Recently, our group has uncovered
that the Nrh ortholog in zebrafish, Nrz, was found to
regulate calcium homeostasis through an interaction
with the Ligand Binding Domain (LBD) of the Inositol1,4,5-triphosphate receptor (IP3R) type-I Ca2+ channel
(Bonneau, Nougarède et al., Science Signaling 2014).
Here we showed that Nrh interacts with the LBD of IP3Rs
via its BH4 (Bcl-2 Homology 4) domain, which is critical
to regulate intracellular Ca2+ trafficking and cell death.
Actually, this interaction seems to be unique among the
Bcl-2 family, and sets Nrh as the only Bcl-2 homolog to
negatively regulate apoptosis by acting exclusively at the
Endoplasmic Reticulum. Hence, currently used strategies
to inhibit Bcl-2 family proteins mitochondrial function,
such as the recently approved drug venetoclax, would be
inefficient to block Nrh action.
Furthermore, we showed that disruption of the Nrh/
IP3Rs complex primes Nrh-dependent cells to apoptotic
cell death and enhances chemotherapeutic drug
efficiency in breast cancer cell lines.
Together our results bring a new insight on the role of
Nrh regarding its contribution to human diseases.
Finally, our work support the idea that the Nrh BH4
domain is critical to understand its cytoprotective
function. More generally speaking, anti-apoptotic Bcl2 regulators BH4 domains might be valuable targets in
order to devise new therapeutic strategies. l
BCL2L10 antagonists, patent filed on March 11
2016, FR16 52040, Nougarede A, Gillet G, Rimokh R,
Popgeorgiev N (Université Lyon 1 – INSERM – CNRS –
Centre Léon Bérard)
●
Nougarede A, Popgeorgiev N, Rimokh R, Gillet G.
BCL2L10/Nrh controls cell death and tumor progression at
the Endoplasmic Reticulum.
In preparation for submission
●
49
catégorie thèse
poster
Duygu OZMADENCI
Responsable scientifique : Fabrice LAVIAL
La signalisation de la Nétrine-1 contrôle la pluripotence naïve
des cellules souches embryonnaires murines
Résumé : L’utilisation de cellules souches dans des approches de médecine régénérative suscite un très fort
intérêt. Cependant, le développement de ces approches est limité par nos connaissances de la physiologie de ces
cellules. Mieux comprendre le mode de fonctionnement des cellules souches représente donc un enjeu crucial en
terme de santé publique. Notre projet s’inscrit dans cette réflexion et vise à disséquer la fonction de la protéine
Nétrine-1 dans les cellules souches de l’embryon.
Notre laboratoire a initié ces dernières années plusieurs
projets à grande échelle pour identifier de nouveaux
régulateurs de la pluripotence des cellules souches de
l’embryon. Nous avons ainsi pu montrer que la voie de
signalisation Nétrine-1 est capitale pour maintenir le
potentiel des cellules souches. Cela signifie que l’absence
de ce signal fait perdre aux cellules souches leur capacité
à changer d’identité, à se différencier. Le projet vise
à disséquer les rouages de cette voie de signalisation
Nétrine-1 dans les cellules souches de l’embryon.
Nous souhaitons en particulier comprendre comment
cette voie est activée et quels sont les acteurs qu’elle
régule a son tour. Une meilleure compréhension de ces
mécanismes pourrait améliorer le potentiel des cellules
souches et ainsi faciliter le développement d’approches
thérapeutiques à partir de celles-ci. l
Ozmadenci D., Feraud O., Markossian S., Kress E.,
Ducarouge B., Gibert B., Jeng G., Durand I., Gadot N.,
Scoazec JY., Bennaceur-Griscelli L., Plateroti M., Gil J., Deng
H., Bernet A., Mehlen P. and Lavial F., Netrin-1 regulates
somatic cell reprogramming and pluripotency maintenance.
Nature Communications, Jul 8;6:7398 (2015).
●
Notes
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50
catégorie thèse
poster
Jérôme SALIGNON
Responsable scientifique : Gaël YVERT
École normale supérieure de Lyon (Lyon)
Génomique de la prolifération cellulaire en condition de stress périodique
Résumé : La prolifération cellulaire est líssue centrale du cancer et des organismes modèles tels que la levure
ont été inestimables pour la compréhension de ses contrôles moléculaires. Cependant, la prolifération ná jamais
été étudiée dans un environnement dynamique, ce qui est la condition de la plupart des traitements cliniques
(prises de médicaments périodiques). Notre ambition est d´étendre la génomique aux cas des environnements
fluctuants afin de comprendre les propriétés dynamiques de ládaptation cellulaire. Nous avons développé un
crible à haut débit chez la levure afin dídentifier des gènes ayant un rôle sur la prolifération en condition déxposition périodique au stress. Plusieurs gènes ont été identifiés et validés par des analyses complémentaires. Nos
résultats ouvrent la possibilité d´étudier límpact de mutations dans des lignées cellulaires déucaryotes supérieurs sur la prolifération durant des traitements médicamenteux périodiques, ce qui est la situation dynamique en
clinique.
Cellular proliferation is the central issue of cancer, and
model organisms such as yeast have been invaluable
to understand its molecular control. However,
proliferation has never been systematically studied
in dynamic environments, which is the condition of
most clinical treatments (periodic drug administration).
Our ambition is to extend genomics to the case of
fluctuating environments in order to understand the
dynamic properties of cellular adaptation. We develop
our approach using yeast. We have set up an automated
experimental system to culture cells over a prolonged
time while changing their media periodically. This platform,
coupled to highly-multiplexed NGS sequencing of DNA
barcodes, allowed us to identify yeast genes that either
penalize or are necessary for proliferation under periodic
stress exposures. The contribution of sixteen genes
were directly validated by high-throughput cell counting.
Additional experiments are now needed to elucidate the
mechanisms involved. Our results open the possibility to
study how mutations in cell lines from higher eukaryotes
affect proliferation during periodic drug treatment, which
is the dynamic situation in the clinic. l
Une première soumission à un journal de mes principaux
travaux de thèse est prévue avant la fin de lánnée 2016.
●
51
catégorie thèse
poster
Berfin SEYRAN
Responsable scientifique : Laurent LE CAM
Fonction de la protéine multifonctionelle E4F1 dans les cellules souches
de l’épiderme et l’homéostasie de la peau
Résumé : La compréhension des mécanismes moléculaires qui aboutissent à la transformation d’une cellule
saine en une cellule cancéreuse est un enjeu majeur pour le développement de nouvelles thérapeutiques anti-cancéreuses plus ciblées. Dans ce contexte, mon laboratoire d’accueil s’intéresse à une voie de signalisation impliquant la protéine anti-tumorale p53 et plus spécifiquement, aux rôles d’E4F1, une protéine multifonctionnelle
qui est un régulateur majeur de la voie p53, dans la peau. Mon équipe d’accueil avait précédemment pu montrer
que la protéine E4F1 était essentielle pour l’homéostasie et le renouvellement de la peau au travers de son
impact sur les cellules souches. J’ai depuis pu démontrer qu’au niveau moléculaire, E4F1 contrôle un ensemble
de gènes important pour le métabolisme et la respiration des cellules de la peau. Je souhaite maintenant étendre
mes résultats aux cellules souches de la peau afin de mieux comprendre comment E4F1, au travers de ces effets
sur la régulation du métabolisme, contrôle les fonctions des cellules souches de la peau. Mes résultats devraient
à terme permettre de mieux comprendre l’importance du métabolisme des cellules souches sur leur fonction à la
fois dans le contexte d’une peau saine mais également dans le contexte des cancers de la peau.
The multifunctional protein E4 transcription factor
1 (E4F1) is an essential regulator of epidermal stem
cell (ESC) maintenance. We recently found that E4F1
transcriptionally regulates a metabolic program involved
in pyruvate metabolism that is required to maintain skin
homeostasis. E4F1 deficiency in basal keratinocytes
resulted in deregulated expression of dihydrolipoamide
acetyltransferase (Dlat), a gene encoding the E2 subunit
of the mitochondrial pyruvate dehydrogenase (PDH)
complex. Accordingly, E4f1 knock-out (KO) keratinocytes
exhibited impaired PDH activity and a redirection of the
glycolytic flux toward lactate production. The metabolic
reprogramming of E4f1 KO keratinocytes associated with
remodeling of their microenvironment and alterations
of the basal membrane, led to ESC mislocalization and
exhaustion of the ESC pool. ShRNA-mediated depletion
of Dlat in primary keratinocytes recapitulated defects
observed upon E4f1 inactivation, including increased
lactate secretion, enhanced activity of extracellular
matrix remodeling enzymes, and impaired clonogenic
potential. Altogether, our data reveal a central role for
Dlat in the metabolic program regulated by E4F1 in
basal keratinocytes and illustrate the importance of PDH
activity in skin homeostasis. However it is still unclear if
these phenotypes are due to an intrinsic effect in the ESC
compartment. Therefore, we now aim at understanding
E4f1 function in ESC metabolism to investigate the stem
cell autonomous effects of E4f1 in skin. l
52
●
E4F1-mediated control of pyruvate dehydrogenase
activity is essential for skin homeostasis.
Perrine Goguet-Rubio*, Berfin Seyran*, Laurie Gayte,
Florence Bernex, Anne Sutter, Hélène Delpech, Laetitia
Karine Linares, Romain Riscal, Cendrine Repond , Geneviève
Rodier, Olivier Kirsh, Jawida Touhami, Yohan Noel, Charles
Vincent, Nelly Pirot, Guillaume Pavlovic, Yann Herault, Marc
Sitbon, Luc Pellerin, Claude Sardet, Matthieu Lacroix, and
Laurent Le Cam.
*Equal contribution.
(Accepted for publication, PNAS 2016)
catégorie thèse
poster
Benoît TESSOULIN
Responsable scientifique : Catherine PELLAT-DECEUNYNCK
Inserm (Nantes)
Ciblage du métabolisme oxydatif dans les cellules de myélome multiple
et de lymphome du manteau déficientes pour la voie p53
Résumé : Le myélome multiple (MM) est un cancer du sang incurable caractérisé par des anomalies molécu-
laires hétérogènes. 15 % des patients ne bénéficie pas des derniers traitements et connaît une mortalité précoce
par chimiorésistance, en partie due à l’interruption de la voie p53, qui permet l’apopotose (auto-destruction) des
cellules en réponse aux chimiothérapies. Les anomalies de p53 sont associées à un pronostic péjoratif majeur
dans le MM (et d’autres cancers). Notre équipe a généré une large collection de lignées de MM à partir de prélèvements de patients, représentatives de ces derniers, nous les utilisons « quotidiennement » pour mener nos
recherches. Depuis 3 ans, nous étudions la possibilité de réactiver la voie p53 : nous avons étudié l’activité de
molécules décrites comme se liant à p53 et inhibant sa dégradation (Rita) ou permettant de redonner à une
protéine mutante une forme fonctionnelle (RITA, PRIMA-1Met) et avons mis en évidence que leur fonctionnement n’est pas lié à p53 dans le MM. Au contraire, le métabolisme oxydant secondaire à la respiration cellulaire
(consommation d’oxygène), sous contrôle de p53, est réduit dans les cellules tumorales afin d’éviter sa toxicité sur
la cellule. La dérégulation de p53 dans les cellules tumorales pourrait favoriser la protection contre ce métabolisme
oxydatif. Nous avons montré récemment que PRIMA-1Met induit une oxydation importante dans les cellules de
MM, et qu’associée à un bloqueur des mécanismes de défense contre le stress oxydatif (BSO), il existe une très
forte synergie qui détruit ces cellules, même résistantes à de nombreux autres traitements. Nous avons démontré
l’efficacité de cette synergie à induire la régression de tumeurs implantées par injection sous-cutanée dans des
souris, sans toxicités inattendues. Compte tenu de l’activité de PRIMA-1Met, quel que soit le statut p53, et de son
efficacité associée aux molécules pro-oxydantes, la recherche actuelle vise à identifier des voies thérapeutiques
pour les cellules dépourvues d’activité de la voie.
De façon intéressante, la sensibilité des lignées de MM à PRIMA-1Met est indépendante de la sensibilité aux
autres traitements du myélome ce qui en fait une molécule d’intérêt.
Le myélome multiple (MM) est une hémopathie incurable,
15 % des patients ne bénéficient pas des améliorations
des derniers traitements, par chimiorésistance en partie
due aux anomalies de la voie p53. Nous recherchons des
thérapeutiques pour ces patients, utilisant notamment
la molécule PRIMA-1Met(PRIMA). Au cours de mon
Master 2, j’ai montré que cette molécule, décrite
comme réactivant des protéines p53 mutées, tue
très efficacement les cellules de MM, exprimant ou
non p53, en impliquant le métabolisme oxydatif par la
production d’espèces réactives de l’oxygène (ROS), la
diminution du taux de glutathion (GSH) et présente
une synergie très forte avec le buthionine-sulfoximine
(inhibe la synthèse de GSH). PRIMA, seule et surtout
avec le BSO, induit la mort de cellules de MM résistantes
aux agents de chimiothérapie habituels, et induit la
régression de tumeurs xénogreffées. Nous étudions
donc la signalisation impliquée dans la mort cellulaire,
mesurerons l’activité métabolique de la voie oxydative,
rechercherons l’origine des ROS et des gènes dont le
niveau d’expression corrèle à la réponse cellulaire par une
analyse/modélisation bioinformatique. Sur un versant
préclinique translationnel, nous étudions in vitro et in
vivo les associations entre PRIMA (testée en phase I) et
les molécules approuvées dans le traitement du MM afin
de préparer un transfert vers la clinique. l
● PRIMA-1Met induces myeloma cell death independent of
p53 by impairing the GSH/ROS balance.
Tessoulin B, Descamps G, Moreau P, Maïga S, Lodé L,
Godon C, Marionneau-Lambot S, Oullier T, Le Gouill S,
Amiot M, Pellat-Deceunynck C.
●
● Blood. 2014 Sep 4;124(10):1626-36. doi: 10.1182/
blood-2014-01-548800. Epub 2014 Jul 8.
53
Prix
Hélène
Starck
catégorie post-doctorat
54
oral l Session 2
Hamza MAMERI
Responsable scientifique : Mounira AMOR-GUÉRET
Institut Curie (Orsay)
La déficience en cytidine désaminase est-elle un marqueur de résistance
ou de sensibilité à un traitement anti-tumoral ?
Résumé : Le syndrome de Bloom (BS) est une maladie génétique rare qui prédispose à tous types de cancers,
qui résulte de la mutation des deux copies du gène BLM. L’équipe a montré que (1) l’absence d’une protéine BLM
fonctionnelle était associée à la chute d’expression de la cytidine désaminase (CDA), une enzyme impliquée dans
la fabrication des briques constituant l’ADN, et (2) la déficience en CDA entrainait certaines anomalies cellulaires
connues pour prédisposer au développement de cancers.
Dans le cadre de mon stage post-doctoral, mon projet de recherche avait pour objectif de déterminer si la
déficience en CDA pouvait être impliquée dans certains processus de cancérogenèse dans la population générale. Notre étude a révélé pour la première fois que l’expression de CDA est perdue dans une grande proportion
de tumeurs (~60 %), principalement en raison de modifications épigénétiques du gène CDA ; ainsi, des tumeurs
qui étaient classiquement définies comme appartenant à un même groupe sur la base de critères histologiques,
cellulaires et moléculaires, pouvaient en fait présenter des propriétés différentes selon leur statut d’expression de CDA. Ainsi, le statut d’expression de CDA permet de définir deux nouveaux sous-groupes : les tumeurs
déficientes et les tumeurs proficientes en CDA. Nos résultats indiquent que l’analyse par immunohistochimie
du niveau d’expression initial de CDA dans les tumeurs pourrait avoir des implications importantes dans le choix
du traitement à proposer aux patients. Nous avons ainsi montré que l’aminoflavone, agent anti-cancéreux qui a
atteint une phase II en essai clinique, affectait spécifiquement la croissance des cellules tumorales déficientes en
CDA, sans aucun effet sur les cellules tumorales exprimant CDA. Ainsi, le niveau d’expression de CDA pourrait
être utilisé comme un nouveau marqueur pour guider la thérapie anticancéreuse.
One of the main challenges in cancer therapy is the
identification of molecular mechanisms mediating
resistance or sensitivity to treatment. Cytidine deaminase
(CDA) was reported to be downregulated in cells derived
from patients with Bloom syndrome, a genetic disease
associated with a strong predisposition to a wide range
of cancers. The purpose of this study was to determine
whether CDA deficiency could be associated with
tumors from the general population and could constitute
a predictive marker of susceptibility to anti-tumor drugs.
silencing in tumors. Finally, we show that CDA-deficient
tumor cells can be specifically targeted with epigenetic
treatments and with the anticancer drug aminoflavone.
CDA expression status identifies new subgroups of
cancers, and CDA deficiency appears to be a novel and
relevant predictive marker of susceptibility to antitumor
drugs, opening up new possibilities for treating cancer. l
We analyzed CDA expression in silico, in large datasets for
cancer cell lines and tumors, and in various cancer cell lines
and primary tumor tissues using immunohistochemistry,
PDXs, qPCR and Western blotting. We also studied the
mechanism underlying CDA silencing and searched for
molecules that might target specifically CDA deficient
tumor cells using in silico analysis coupled to classical
cellular experimental approaches.
● Cytidine deaminase deficiency reveals new therapeutic
opportunities against cancer.
We found that CDA expression is downregulated in
about 60% of cancer cells and tissues. We demonstrate
that DNA methylation is a prevalent mechanism of CDA
● Mameri H, Bieche I, Meseure D, Marangoni E, BuhagiarLabarchède G, Nicolas A, Vacher S, Onclercq-Delic R,
Rajapakse V, Varma S, Reinhold WC, Pommier Y, AmorGuéret M.
● Clin Cancer Res. 2016 Sep 6. pii: clincanres.0626.2016.
[Epub ahead of print]
55
oral l Session 2
Patricia ROJAS RIOS
Responsable scientifique : Martine SIMONELIG
Rôle des petits ARN non-codants dans la biologie des cellules souches adultes
Résumé : Le concept de cellules souches cancéreuses a été proposé grâce aux connaissances acquises sur les
cellules souches adultes. Des cellules souches cancéreuses sont présentes dans différents types de tumeurs et
ces cellules ont des propriétés communes avec les cellules souches adultes. L’étude des cellules souches adultes
est donc cruciale pour comprendre la biologie des cellules souches cancéreuses. Les cellules souches adultes
s’auto-renouvellent tout au cours de la vie et servent à l’homéostasie et à la régénération de certains tissus et
organes. Une question majeure dans la biologie des cellules souches est de comprendre les mécanismes qui leur
permettent de produire à la fois des nouvelles cellules souches par auto-renouvellement, et des cellules différenciées. Nous analysons cette question dans un organisme-modèle, la drosophile. Ce modèle est unique pour
l’étude des cellules souches adultes car ces cellules sont bien caractérisées, observables et manipulables dans cet
organisme.
Les régulations au niveau des ARN messagers sont essentielles dans la biologie des cellules souches adultes. Dans
ce projet, nous analysons le rôle des petits ARN non-codants, un nouveau type de régulateurs des ARN messagers. Nous avons montré le rôle de petits ARN non-codants spécifiques, appelés piARNs, et de leur protéines
associées, les protéines PIWI dans la régulation d’ARN messagers. Nous montrons ici un rôle crucial des protéines
PIWI et des régulations par les piARNs pour l’auto-renouvellement des cellules souches. De façon très intéressante, les piARNs et les protéines PIWI sont surexprimés dans plusieurs cancers.
Comprendre les mécanismes de régulation par les piARNs dans la biologie des cellules souches permettra de
proposer des nouvelles stratégies thérapeutiques potentielles pour agir sur les cellules souches cancéreuses. Ces
données devraient conduire, à terme, à de nouveaux traitements anti-cancéreux.
Post-transcriptional regulation by the small non-coding
RNAs piRNAs in adult stem cell biology
The isolation of adult stem cells from breast cancer
and the recognition of the tumorigenicity of these cells
have allowed the development of the “cancer stem cell”
theory [1, 2]. This theory suggested that the main reason
for therapy resistance in cancer could be the presence
of these stem cells because it is known that normal
stem cells have mechanisms that make them relatively
resistant to chemotherapy and multiple drugs [3]. These
findings reinforce the importance of the studies in the
biology of adult stem cells to advance in the knowledge
of cancer. Drosophila is an excellent model to study the
molecular mechanisms that regulate adult stem cells
because different populations of adult stem cells can
be easily identified and analysed in this model organism.
One of best characterized model of adult stem cells
is the germline stem cells in the Drosophila ovary. A
major question in stem cell biology is to understand the
molecular mechanisms underlying the switch between
self-renewal and differentiation. mRNA regulation plays
a critical role in germline stem cell self-renewal.
56
In this project, we address the biological function of a new
class of small non-coding RNAs, the PIWI-interacting
RNAs (piRNAs), in germline stem cells. Several studies
have documented the ectopic expression of piRNA
pathway components in a variety of cancers, including
testicular germ-cell tumour, gastric cancer, breast cancer
and colon cancer [4-10]. Moreover, functional studies
in Drosophila have revealed that this re-expression of
piRNA pathway components plays a key role in cancer
development in a specific brain tumor [11]. Deciphering
the function of the piRNA pathway in adult stem cells
could help to understand the role of this pathway in
cancer.
The piRNA pathway is an RNA silencing pathway in which
piRNAs loaded into PIWI proteins repress complementary
mRNAs. This pathway has a crucial function in the
germline where it represses transposable elements and
maintains genome integrity. We have previously identified
a new function of the piRNA pathway in the regulation
of gene expression at post-transcriptional level in the
Drosophila embryo [12]. Importantly, this novel function
is general and has been validated in the mouse. Here,
oral l Session 2
we addressed a potential role of the piRNA pathway
in germline stem cell biology. Our genetic and clonal
analyses show that Aubergine (Aub), one of the PIWI
protein, is autonomously required for germline stem cell
self-renewal. Importantly, this role of Aub is independent
of transposable element repression, suggesting Aub
implication in cellular mRNA regulation. Using Aub pointmutations, we show that Aub interaction with piRNAs is
required for germline stem cell self-renewal. Genetic and
physical interactions indicate that Aub mode of action
for the repression of cellular mRNAs in germline stem
cells involves the recruitment of the CCR4 deadenylase.
Importantly, we have identified Casitas B-cell lymphoma
(Cbl) mRNA as a target of Aub in germline stem cells.
We show that Aub acts in maintaining a low level of CBL
protein in germline stem cells, and that this repression
of Cbl mRNA by Aub is required for germline stem cell
self-renewal.
CBL acts both as a tumor suppressor and protooncogene. It encodes an E3 ubiquitin ligase involved in
the negative regulation of multiple signalling pathways.
This gene is mutated or translocated in several cancers
including acute myeloid leukaemia. CBL knockout mice
contain an increased hematopoietic stem cell pool and
develop invasive cancer spontaneously [13]. Our findings
reveal an essential role of the piRNA pathway and piRNAs
in Cbl mRNA regulation for the switch between selfrenewal and differentiation in germline stem cells. Given
the conservation of the piRNA pathway and its functions,
as well as its reactivation in several cancers, our data have
a strong potential to shed light on the role of piRNAs
and the mechanisms regulating adult stem cells in the
development of cancer.
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breast cancer cells. Proc Natl Acad Sci U S A, 2003. 100(7):
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11. Janic, A., et al., Ectopic expression of germline genes
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Nature, 2010. 467(7319): p. 1128-32.
13. Sanada, M., et al., Gain-of-function of mutated C-CBL
tumour suppressor in myeloid neoplasms. Nature, 2009.
460(7257): p. 904-8. l
● Rojas-Ríos P, Chartier A, Pierson S, Séverac D, Dantec C,
Busseau I, Simonelig M. Translational control of autophagy
by Orb in the Drosophila germline. Dev Cell. 2015 Dec
7;35(5):622-31.
Joly W, Chartier A, Rojas-Ríos P, Busseau I, Simonelig M.
The CCR4 deadenylase acts with Nanos and Pumilio in the
fine-tuning of Mei-P26 expression to promote germline
stem cell self-renewal. Stem Cell Reports. (2013) Nov
7;1(5):411-24. (Cover).
●
Rojas-Ríos P, Chartier A, Simonelig M. Aubergine and
piRNAs repress the proto-oncogene Cbl for germline stem
cell self-renewal. In preparation.
●
57
oral l Session 2
Paulina PROROK
Responsable scientifique : Marcel MÉCHALI
Code Origines : élucidation et fonction
Résumé : Notre information génétique est contenue dans l’ADN de chacune de nos cellules. Cet ADN doit
être dupliqué chaque fois qu’une cellule se divise afin que notre programme génétique soit transmis à chaque
cellule fille. Pour cela, chaque longue molécule d’ADN contient des milliers de points de démarrage de duplication,
appelés origines de réplication, dont on ne connaît pas encore bien les caractéristiques. Notre laboratoire a pu
identifier ces origines le long de l’ADN, qui définissent un code-barres de notre ADN. Ce code-barres pourrait
varier selon les différents types de cellules. Chaque tissu de notre organisme pourrait ainsi avoir un code-barres
origine de réplication bien caractéristique définissant l’organisation du génome pour sa duplication. Le but de ce
projet est d’analyser ce code-barres dans une cellule normale et dans une cellule qui devient cancéreuse. Une
caractéristique fondamentale des cellules cancéreuses est une division cellulaire incontrôlée. L’objectif principal
de ce projet est de déterminer si des altérations dans le programme de réplication pourraient rendre compte de
la perte de différentiation et la progression tumorale. En effet, des erreurs dans ce code de réplication pourraient
générer un génome instable, entrant dans une réplication qui n’est plus coordonnée à la différentiation et provoquant la progression vers un cancer. La carte d’identité des origines de réplication pourrait définir des étapes clefs
de la transformation cancéreuse, des profils précis de l’état d’une tumeur.
Controlled firing of replication origin ensures the
accurate duplication of the genome. Defects in the
initiation of replication, as with over-replication, may
promote genomic instability leading to chromosomal
re-arrangements and tumor development/progression.
How replication origins are selected in the metazoan
genome remained quite elusive until the last years.
In our laboratory we performed genome-wide mapping
of replication origins using high-throughput sequencing,
and showed that the combination of distinct genetic
features and chromatin configurations act in synergy to
define and adapt the origin profile (Cayrou et al, Genome
Res. 2011 and 2015). We found that the vast majority
of replication origins have a bipartite structure and
consist of an Origin G-rich Repeated consensus Element
(OGRE), which can form G-quadruplex structures (G4)
that is situated upstream to the replication initiation site.
We functionally analysed the elements responsible for
origin activity.
First, using Xenopus cell extracts, we found that
G-rich and G4-containing oligonucleotides are strong
competitors for DNA replication.
Second, we created ectopic origins containing an OGRE/
G4 element in mouse cells by using the CRISPR/Cas9
method, and found that ectopic OGRE-containing
sequences do form active origins of replication,
58
independently of their insertion site.
Third, we show that deletions within the sequence of the
G4 element strongly affect the replication origin activity.
Moreover, an eukaryotic origin of replication containing
an OGRE element is able to trigger the replication of
an episomal vector in mammalian cells. This result may
help to derive new autonomously replicating eukaryotic
vectors in eukaryotic cells which could be used for gene
therapy..
Based on our genetic and epigenetic data, a representative
model of replication origins will be presented, in which
replication origins are bipartite, with regulatory G4
elements located upstream of the initiation site. The role
of these OGRE/G4 elements will be discussed. l
●
Manuscrit en préparation
oral l Session 3
Giulia BERTOLIN
Responsable scientifique : Marc TRAMIER
Institut de génétique et développement de Rennes (Rennes)
A FRET biosensor reveals the spatio-temporal activation
and the multiple functions of Aurora A in living cells
Résumé : Une nouvelle sonde fluorescente mise au point par notre équipe permet de suivre in vivo l’activité de
la protéine kinase Aurora A lors de la division cellulaire... et au-delà ! En révélant son activation, juste après la division cellulaire, nous avons observé qu’elle agit pour recréer et maintenir l’architecture des cellules et le bien-être
de la mitochondrie, pour garantir une correcte production d’énergie pour les besoins de la cellule. Notre étude
ouvre de nouvelles perspectives pour le développement de traitements anticancéreux.
Overexpression of AURKA is a major hallmark of epithelial
cancers. This gene encodes the multifunctional serine/
threonine kinase AURKA, which is activated at metaphase
and is required for cell cycle progression. Assessing
the activation of AURKA in living cells is mandatory for
next-generation drug design. We describe a Förster’s
Resonance Energy Transfer (FRET) biosensor detecting
the conformational changes of AURKA induced by its
autophosphorylation on Thr288 in vitro and in cellulo.
The biosensor functionally replaces the endogenous
AURKA in cells and allows the activation of the kinase
to be followed throughout the cell cycle. Inhibiting the
catalytic activity of AURKA prevents the conformational
changes of the biosensor. Using this approach, we
discovered that AURKA activates during the G1 phase
to regulate the stability of the microtubule network
in cooperation with TPX2 and CEP192. The AURKA
biosensor is also activated at mitochondria, where the
protein is required for ATP production and organelle
turnover. These results demonstrate that the AURKA
biosensor is a powerful tool to identify new regulatory
pathways controlling AURKA activation. l
A FRET biosensor reveals spatiotemporal activation and
functions of aurora kinase A in living cells.
Bertolin G, Sizaire F, Herbomel G, Reboutier D, Prigent C,
Tramier M.
Nat Commun. 2016 Sep 14;7:12674. doi: 10.1038/
ncomms12674.
●
Notes
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59
oral l Session 3
Jing LI
Responsable scientifique : Gianni LITI
Institut de recherche sur le cancer et le vieillissement de Nice (IRCAN) (Nice)
Un cadre génétique pour comprendre comment des populations cellulaires peuvent
échapper à un traitement par des composés anticancéreux
Résumé : Le développement d’une résistance aux médicaments anti-cancéreux est une des principales limites
de la chimiothérapie. Les fondements de ce phénomène reposent essentiellement sur la vaste hétérogénéité
cellulaire au sein d’une tumeur, à laquelle s’ajoute la prolifération de clones ayant acquis un certain nombre de
mutations.
Dans ce projet, nous utilisons les possibilités offertes par la levure bourgeonnante S. cerevisiae en matière de
génétique, afin de comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans la résistance aux médicaments
anti-cancéreux, mécanismes qui restent encore aujourd’hui relativement méconnus.
Nous avons cultivé plusieurs populations hétérogènes de levures en présence d’hydroxyurée (HU) ou de rapamycine (RM) durant 32 jours, puis nous avons étudié l’évolution de nos populations par séquençage du génome
entier et par phénotypage. Au début de l’expérience, nous observons une variation dans les fréquences alléliques
au niveau de certains loci, témoignant de la sélection des polymorphismes génétiques pré-existants au sein de
nos populations. Les régions du génome où sont localisées ces variations alléliques sont communément appelées
« Quantitative Trait Loci » (QTLs). Nous avons ainsi identifié 8 QTLs concernant la résistance à l’hydroxyurée et
14 QTLs concernant la résistance à la rapamycine. Plus tard, nous observons l’apparition de clones cellulaires,
particulièrement résistants à la rapamycine ou à l’hydroxyurée, qui envahissent une proportion variable des populations originelles. En présence d’hydroxyurée, les QTLs (comme le gène RNR4) sont continuellement identifiés
tout au long de l’expérience, indiquant que les clones dominants qui apparaissent sont issus de différentes combinaisons de QTLs particulièrement efficaces. En revanche, pour ce qui est de la rapamycine, nous avons détecté
l’apparition de mutations de novo conférant une résistance optimale aux cellules qui en sont dotées et pouvant
complètement surpasser l’effet des QTLs. Nous avons principalement trouvé des polymorphismes dans les gènes
TOR1 et TOR2, aussi bien via l’étude des QTLs que celle des mutations de novo, qui, bien que de nature différente, sont en grande partie responsables de la résistance à la rapamycine. Les QTLs observés au niveau de TOR1
et TOR2 ont des effets opposés concernant la résistance à la rapamycine au niveau des souches parentales, suggérant une possible divergence fonctionnelle de ces deux gènes paralogues, suite à leur duplication. Nous avons
de même observé un antagonisme entre la résistance à la rapamycine et le vieillissement cellulaire de nos clones.
En résumé, nous avons démontré par évolution expérimentale le caractère darwinien des cellules eucaryotes en
réponse à des médicaments anti-cancéreux, révélant de potentielles stratégies pour optimiser les traitements par
chimiothérapie.
Drug resistance is a critical challenge for chemotherapy.
The extensive intratumor heterogeneity and ongoing
clonal expansion with de novo mutations in human
tumors are the major sources of drug resistance, yet
their complex dynamics is poorly understood. Here
we use the budding yeast S. cerevisiae as a powerful
genetic model for dissecting the molecular mechanisms
underlying cancer drug resistance. We evolved multiple
heterogeneous populations in hydroxyurea (HU) and
rapamycin (RM) condition for 32 days and investigated
the responses of yeast cells by whole genome
60
sequencing and individual phenotyping. At the early
stage, we observed replicable directional allele frequency
changes, a signal of selection on pre-existing genetic
variation and underlying quantitative trait loci (QTLs). We
precisely mapped eight QTLs for HU and 14 QTLs for
RM resistance. At the later stage, we observed highly
resistant clones that depleted the genetic heterogeneity
in populations under both drug treatments, although
with important differences. In HU, QTLs (e.g. the RNR4
gene) are continuously selected for the entire span of the
experiment, indicating that the dominant clones consist
oral l Session 3
of favorable QTL combinations. In contrast, we detected
highly adaptive de novo mutations driving the RM
resistance could hijack QTL allele frequency trajectories,
depending on their residing genomic backgrounds. We
observed convergent targets in the TOR1 and TOR2
genes for both QTLs and de novo mutations, although
the causative polymorphisms of interest occurred in
different protein domains. The TOR1 and TOR2 QTLs
exhibited opposite effects on the RM resistance in the
two founder lineages, suggesting possible functional
divergence of the two paralogs after gene duplication.
We observed a trade-off of the TOR variants, both in
QTLs and de novo mutations, between the RM resistance
and chronological life span. In summary, we show the
Darwinian character of eukaryotic cells in response
to drugs by experimental evolution, with potentially
profound implications for prioritizing chemotherapeutic
targets in clinical treatment. l
● Ignacio Vázquez-García, Francisco Salinas, Jing Li, Andrej
Fischer, Benjamin Barré, Johan Hallin, Anders Bergström,
Elisa Alonso-Perez, Jonas Warringer, Ville Mustonen, Gianni
Liti. Background-dependent effects of selection on subclonal
heterogeneity. doi: http://dx.doi.org/10.1101/039859.
Science Advances. under review.
● Jia-Xing Yue, Jing Li, Louise Aigrain, Johan Hallin, Karl
Persson, Karen Oliver, Anders Bergström, Paul Coupland,
Jonas Warringer, Marco Cosentino Lagomarsino, Gilles
Fischer, Richard Durbin, Gianni Liti. Contrasting genome
dynamics between domesticated and wild yeasts. bioRxiv
076562;
doi:
http://dx.doi.org/10.1101/076562.
submitted
Notes
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61
oral l Session 3
Javier VAQUERO
Responsable scientifique : Laura FOUASSIER
Centre de recherche Saint-Antoine (Paris)
Caractérisation et rôle des myofibroblastes associés au cancer
du cholangiocarcinome dans la réponse aux traitements ciblant EGFR
Résumé : Les voies biliaires sont l’ensemble des canaux collectant la bile synthétisée dans le foie jusqu’au tube
digestif. Les canaux biliaires sont tapissés par des cellules épithéliales appelées cellules épithéliales biliaires ou
cholangiocytes. La multiplication anormale de ces cellules peut entrainer un cancer des voies biliaires ou cholangiocarcinome, un cancer rare (2 000 nouveaux cas par an en France) de mauvais pronostic et dont les solutions
thérapeutiques sont à ce jour limitées. Les facteurs favorisant l’apparition du cancer des voies biliaires sont certaines maladies inflammatoires des canaux biliaires, des infections parasitaires ou virales (notamment les virus de
l’hépatite B ou C) et les calculs biliaires. La recherche consacrée à ce cancer a permis de montrer l’implication de
la protéine EGFR (récepteur de croissance épidermique) dans la prolifération des cellules biliaires tumorales. Ces
résultats ont conduit à traiter les patients ayant un cancer des voies biliaires avec des thérapies ciblées contrant
de manière spécifique les effets néfastes d’EGFR. À ce jour, deux molécules pharmacologiques bloquant EGFR
sont prescrites, Cetuximab/Erbitux® ou Erlotinib/Tarceva®. Cependant, l’efficacité de ces molécules dans le cancer
des voies biliaires reste limitée sans que les causes soient identifiées. L’objectif du projet est de définir les facteurs
prédisant la réponse aux thérapies ciblant EGFR dans ce cancer, en particulier l’implication des cellules du
microenvironnement. À terme, les résultats de cette étude devraient permettre de sélectionner les patients
susceptibles de bénéficier de ces traitements, et ainsi une efficacité accrue de leur prise en charge.
Cholangiocarcinoma (CCA) is a tumor that arises from
biliary epithelial cells. CCA has a very poor prognosis
due to its late clinical presentation and the lack of
effective non-surgical therapies. Epidermal Growth
Factor Receptor (EGFR), a tyrosine kinase receptor, is
overexpressed in CCA tumors and plays a major role in
CCA progression. Thus, EGFR has been envisaged as
a molecular target for CCA therapy. However, clinical
trials using the tyrosine kinase inhibitor (TKI) erlotinib did
not provide a therapeutic benefit in patients with CCA,
suggesting the emergence of resistance mechanisms. In
the present study, we intend to unravel the underlying
cellular and molecular mechanisms involved in acquired
resistance to erlotinib in CCA.
Cell pools resistant to erlotinib were obtained by treating
four human CCA cell lines with increasing concentrations
of erlotinib for at least 6 months. Cell viability was
determined by MTT. Signaling pathways were analyzed
by phosphoprotein arrays and WB. BMS-536924 and
linsitinib, were used to inhibit the insulin/insulin-like
growth factor-1 receptors (IR/IGF1R). Adhesion and
migratory ability of cells were evaluated by xCELLigence
and videomycroscopy, respectively. Cell clonogenicity was
evaluated by colony and sphere formation assays. Nude
mice were used for in vivo xenografted experiments.
62
The four erlotinib resistant (R) CCA cells showed reduced
sensitivity to erlotinib toxicity compared to their parental
(WT) counterparts. All EGFR family members were
inhibited, whereas IR and IGF1R were activated and their
ligand, IGF2, was overexpressed in R cells compared to
WT cells. Phenotypically R cells displayed a scattered
phenotype, which was accompanied by a disruption of
the adherens junctions as attested by the decreased
expression of E-cadherin and/or β-catenin at the plasma
membrane. In R cells, the expression of EMT-inducing
transcription factors (EMT-TFs), as well as mesenchymal
markers, was induced, along with an increase of adhesion
and migratory properties of the cells. Additionally, the
expression of CSC markers was also up-regulated in R
cells. Consistenly, R cells showed increase clonogenicity
than WT cells in presence of erlotinib. Treatment with
BMS536924 and linsitinib restored the sensitivity to
erlotinib, reduced the expression of EMT-TFs, and
reduced the clonogenicity of R cells. In EGI-1 xenografted
mice, treatment with linsitinib restored the sensitivity to
erlotinib of R tumors to WT levels.
The activation of the IGF signaling axis contributes to
erlotinib resistance through the regulation of an EMT
program and stemness in CCA cells. l
oral l Session 3
● Nathalie Guedj, Javier Vaquero, Audrey Clapéron, Martine Mergey, Yves Chrétien, Valerie Paradis, Laura Fouassier. Loss
of ezrin in human intrahepatic cholangiocarcinoma is associated with ectopic expression of E-cadherin. HISTOPATHOLOGY.
2016, 69(2):211-21. JRC (ISI) 2015: 3,425. 15/78 Patholoy (1st quartile).
● Jesus M. Banales, Vincenzo Cardinale, Guido Carpino, Marco Marzioni, Jesper B. Andersen, Pietro Invernizzi, Guro E. Lind,
Trine Folseraas, Stuart J. Forbes, Laura Fouassier, Andreas Geier, Diego F. Calvisi, Joachim C. Mertens, Michael Trauner,
Antonio Benedetti, Luca Maroni, Javier Vaquero, Rocio I. Macias, Chiara Raggi, Maria J. Perugorria, Eugenio Gaudio, Kirsten
M Boberg, Jose J. G. Marin, Domenico Alvaro. Expert consensus document: Cholangiocarcinoma: current knowledge and
future perspectives consensus statement from the European Network for the Study of Cholangiocarcinoma (ENS-CCA). NAT
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Javier Vaquero, Nathalie Guedj, Audrey Clapéron, Thanh Huong Nguyen Ho-Bouldoires, Valérie Paradis, Laura Fouassier.
Epithelial-mesenchymal transition in cholangiocarcinoma: from clinical evidence to regulatory networks. JOURNAL OF
HEPATOLOGY. In press. JRC (ISI) 2015: 10,59. 5/78 Gastroenterology & Hepatology (1st decile).
●
Notes
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63
oral l Session 3
Élisa VITIELLO
Responsable scientifique : Martial BALLAND
Laboratoire interdisciplinaire de physique (Liphy) (Saint-Martin-d’Hères)
L’impact des forces générées par l’actine sur l’orientation et le cycle de duplication de centrosome
Résumé : Dans les cellules animales, le centrosome est l’organelle responsable de la nucléation des microtubules
et de la division cellulaire. En organisant les microtubules, le centrosome module la position des organelles, la forme
et la mobilité de la cellule et assure la capture des chromosomes et leur séparation pendant la division cellulaire. En
raison de son rôle considérable dans les procédés cellulaires, il est très probable qu’une anomalie structurelle et/ou
fonctionnelle du centrosome puisse impacter négativement la cellule et plus largement l’intégrité du tissu. Dans ce
contexte, nous émettons l’hypothèse que les forces générées ou ressenties par les fibres d’actine contribuent à leur
réarrangement et par conséquent à la réorganisation des microtubules et au positionnement du centrosome.
Nous envisageons de tester cette hypothèse en créant des substrats adhésifs à géométries contrôlées afin d’obtenir
une organisation intracellulaire de fibres d’actine et une distribution des forces reproductibles. Nous analyserons
ensuite comment le centrosome se positionne dans la cellule.
Le but majeur de notre projet est de moduler les forces de manière dynamique et d’observer en direct la réponse
du centrosome à ces perturbations. Nous utiliserons une méthode à la pointe de la technologie, l’optogénétique,
qui permet d’activer ou désactiver des molécules par stimulation lumineuse. Cette technique nous permettra pour
la première fois de moduler la contractilité des fibres d’actine et donc la transmission des forces directement dans la
cellule, et d’en observer l’effet sur le positionnement du centrosome.
Already 100 years ago, centrosome defects have been postulated to be at the root of cancer onset. As microtubule organizer, the centrosome plays a key role in many cellular processes, such as polarization, cell migration, differentiation and
cell division. Hence, it is not difficult to envision how abnormalities in centrosome dynamics and function can prompt
the cell towards pathological responses.
Alongside structural and duplication defects, intracellular
mispositioning leads to abnormal centrosome functions. It is
known that centrosomes are guided to the right position by
microtubules. Still, it is not clear if microtubules respond to
signals coming from within and/or outside the cell. It is shown
that forces derived from the microenvironment or exerted by
the cells themselves -sensed and transmitted via focal adhesions- can trigger signal cascades leading to actin fiber rearrangement. Moreover, recent discoveries suggest that actin
fibers crosslinked to MTs can influence their MT behaviour.
Therefore, it is relevant to ask whether centrosome positioning
results from responses to forces sensed or exerted by the cell.
Using micropatterned soft hydrogels, we can control geometry and matrix stiffness, two of the major constrains of the
extracellular environment a cell can sense. As we have already
contributed to show, geometrical constrain and stiffness trigger specific patterns of actin fiber organization, which correspond to precise force profiles (Mandal et al, 2015).
By combining micropatterning and Traction force microscopy
64
(TFM), we characterized a set of different geometrical shapes
that could allow us to range between a less organized force/
actin fiber arrangement to a more ordered one. TFM does
not only allow to measure intracellular forces exerted on the
substrate, but also to define the axes of these forces.
We then visualized the centrosome position in response to
different cell shapes and we observed that the centrosome
preferentially positions along the axis of forces. This trend is
reversed with the inhibition of contractility, suggesting that
centrosome positioning is guided by actin fiber generated
forces, arranged according to given geometrical constraints.
Moreover, we observed that the more oriented the actin generated forces are the more often the two centriole separate,
reaching further distances and staying separated for longer
times. In such conditions, the separated centrioles are prompted to duplicate and progress through cell cycle. Indeed, we
noticed that regulating actin generated force inputs regulate
overall cell cycle speed and, interestingly, its efficiency.
In conclusion, we observed that the force map is essential
to position the centrosome within the cell and that this influences the centrosome life and activity. l
Cell dipole behaviour revealed by ECM sub-cellular
geometry. Mandal K, Wang I, Vitiello E, Orellana LA, Balland
M.Nat Commun. 2014 Dec
●
poster
Cyril ESNAULT
Responsable scientifique : Jean-Christophe ANDRAUD
Institut de génétique moléculaire de Montpellier (Montpellier)
Dynamique de la formation des G-quadruplexes dans le système immunitaire :
leurs rôles dans la transcription, le positionnement des nucléosomes,
l’instabilité génomique et le développement des lymphocytes T
Résumé : Les structures secondaires de l’ADN et les G-quadruplexes (G4) en particulier corrèlent avec l’ap-
parition de mutations associées à des cancers et sont impliqués dans l’apparition de lymphomes. Des traitements
pharmaceutiques les ciblant sont actuellement en cours de développement. Nos travaux ont pour but de déterminer leur rôle dans le contrôle de la transcription. Dans le noyau des cellules, l’ADN est associé à des protéines
pour former la chromatine. Cette chromatine est une barrière physique qu’il faut décondenser pour activer la
transcription des gènes et représente un élément de régulation important. Nous avons donc analysé comment
les G4 influencent le remodelage de la chromatine et contribuent au contrôle des programmes d’expression des
gènes dans des lignées lymphoblastiques.
The nucleosome-histone octamer bound to DNA
represents the fundamental unit of the chromatin
organisation and its association with genomic features
requires a coordinated regulation for gene expression
control. How mammalian promoters are defined
and how promoter accessibility through chromatin
decompaction occurs remain largely unknown. Here, we
investigated the role of secondary DNA structure in this
process. We observe that sequences predicted to fold
into G-quadruplexes (G4) define Nucleosome Depleted
Regions (NDR) at promoters, mark the transcription
start sites of thousands of genes and separate sense and
anti-sense transcription. Using MNase-seq under native
conditions and exploiting in vitro reconstituted chromatin,
we show that indeed sequences predicted to fold into
G4 intrinsequely exclude nucleosomes from DNA on
the genome. We then address the question of the ability
of G4 to fold under native conditions using DNase-seq
for genome-wide footprint experiment. By comparing
our results and those from the ENCODE project in
Raji, K562 and gm12878 cell lines, we show that these
structures are modulated and linked to epigenetics and
gene expression regulation. Finally, we are now making
use of the drug Pyridostatin that stabilises G4 and
disrupting selected G4 using CRISPR editing technology
to functionally elucidate the role of G4 in transcription. l
Notes
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65
poster
Carla FRAU
Responsable scientifique : Michelina PLATEROTI
Étude des cellules souches exprimant Musashi1 et de la fonction de Musashi1
dans la physiopathologie intestinale
Résumé : Le cancer du côlon est un problème de santé publique d’importance mondiale avec environ 36 000
nouveaux cas chaque année en France. Les tumeurs intestinales sont générées suite à la croissance incontrôlée
de la muqueuse qui tapisse cet organe : l’épithélium intestinal.
L’épithélium intestinal est peuplé par différents types de cellules spécialisées dont certaines permettent l’absorption des nutriments contenus dans les aliments. Dans des conditions normales cet épithélium se renouvelle de
manière constante et continue tout au long de la vie de l’individu et ce processus finement régulé est possible
grâce à la présence de cellules particulières appelées « cellules souches de l’intestin » qui sont capables de
générer toutes les différentes types de cellules épithéliales. Grâce aux progrès de la recherche scientifique, des
résultats récents ont démontré que les tumeurs de l’intestin se produisent à partir de ces cellules, qui sont donc
appelées « cellules souches cancéreuses ». De plus, les « cellules souches cancéreuses » semblent être aussi
responsables de la réapparition de la tumeur, parfois plusieurs années après la thérapie. Le traitement, en fait,
peut détruire toutes les cellules cancéreuses, sans être capable d’éliminer les « cellules souches cancéreuses »
qui ont la particularité de se défendre et de résister à l’action des traitements anticancéreux actuellement utilisés. Dans le cas du cancer du côlon, le développement de la résistance aux médicaments représente un problème
majeur parce que dans la presque totalité des patients il y a l’apparition de la récidive suite au développement de
la résistance au traitement. Pour ces raisons, mon travail de recherche propose d’étudier les cellules souches de
l’intestin normales et cancéreuses et leurs implications dans le développement des tumeurs intestinales, avec une
attention particulière à la chimiorésistance. Grâce à l’utilisation des différents modèles animaux et des approches
expérimentales très novatrices, ces études aideront à comprendre les principaux mécanismes à la base de la
chimiorésistance et à identifier de nouveaux marqueurs moléculaires qui permettraient de contrer la résistance
et de cibler sélectivement les cellules souches cancéreuses. Enfin, les résultats obtenus pourraient avoir un grand
intérêt clinique pour le développement de nouvelles thérapies efficaces représentant l’un des challenges les plus
importants dans la lutte contre le cancer du côlon.
In the intestinal crypts, the existence of different
populations of stem cells has been proposed: the
columnar basal cells (CBC), located at the very bottom
of the crypts and expressing the Lgr5 marker. This
population is actively-cycling and more sensitive to
injuries. The second pool, located just above is considered
quiescent and/or slow-cycling and behave as a reservoir
of stem cells that could be activated following a damage
in order to replenish the CBC cell loss. The RNA-binding
protein Musashi1 (Msi1) is a marker of both stem cell
populations and is involved in the regulation of intestinal
stem cell fate and homeostasis; in addition a link between
Msi1 expression levels and intestinal tumor stage or with
drug resistance has also been observed.
took advantage of the transgenic mouse model recently
developed in our lab (v-Msi1), harboring an ectopic Msi1
expression in the whole intestinal epithelium.
The aim of my project is to investigate the role of Msi1
on stemness and drug resistance. To achieve this goal we
In order to analyze in more detail the mechanism
responsible for the resistant phenotype associated with
66
By using an approach of 3D-crypt cultures we studied
the effect of 5-FU on intestinal organoids established
from WT and v-Msi1 animals. 5-FU is one of the mostly
used drugs in the treatment of intestinal cancers and for
our study we used a concentration of the drug strongly
representative of a typical therapeutic protocol in
colorectal cancer patients. We first assessed the number
of viable organoids and their growth characteristics at
different time-points after treatment. Interestingly, 5-FU
treatment strongly reduced the growth and viability of
WT but was inefficient on v-Msi1 organoids.
poster
the Msi1 over-expression, we performed RT-qPCR
analyses on key genes implicated in the metabolism and
action of 5-FU (Dpyd, Tymp and Tyms). Contrariwise to
the WT condition, the v-Msi1 organoids presented a
drug resistant phenotype, as indicated by the expression
pattern of the 5-FU metabolizing enzymes analysed.
Finally, In order to link the effects on organoid’s growth
and drug resistance with stemness, we analysed the
expression of Lgr5 as well the role of 5-FU on Lgr5positive stem cells. While 5-FU caused a strong reduction
of the Lgr5 mRNA expression in WT organoids, this effect
was absent in Msi1-overexpressing organoids. Moreover,
the number of Lgr5-positive stem cells in Lgr5-EGFP or
v-Msi1/Lgr5-EGFP organoid cultures was assessed by
cytometry. Interestingly, our preliminary results indicate a
reduction of the Lgr5/GFP+ stem cells in WT organoids
upon 5-FU treatment, but not in the v-Msi1 ones.
In conclusion, these results suggest that Msi1 is a key
regulator of both stemness and resistance to 5-FU. Our
next objectives will be an in depth investigation of this
process in animals in vivo in both physiological conditions
and in tumors. l
● A Mouse Model of Targeted Musashi1 Expression in Whole
Intestinal Epithelium Suggests Regulatory Roles in Cell Cycle
and Stemness. Cambuli FM, Correa BR, Rezza A, Burns SC,
Qiao M, Uren PJ, Kress E, Boussouar A, Galante PA, Penalva
LO, Plateroti M. Stem Cells. 2015 Dec;33(12):3621-34.
doi: 10.1002/stem.2202. Epub 2015 Sep 26. PMID:
26303183
Brief report: musashi1-eGFP mice, a new tool for
differential isolation of the intestinal stem cell populations.
Maria Cambuli F, Rezza A, Nadjar J, Plateroti M. Stem Cells.
2013 Oct;31(10):22738.doi:10.1002/stem.1428.
PMID:23712573
●
● The overexpression of the putative gut stem cell marker
Musashi-1 induces tumorigenesis through Wnt and Notch
activation. Rezza A, Skah S, Roche C, Nadjar J, Samarut
J, Plateroti M. J Cell Sci. 2010 Oct 1;123(Pt 19):325665. doi: 10.1242/jcs.065284. Epub 2010 Sep 7. PMID:
20826465
Notes
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67
poster
Maxim GREENBERG
Responsable scientifique : Déborah BOURC’HIS
MacroARN, empreinte parentale et régulation épigénétique
du développement des mammifères : le cas de LIZ
Résumé : Dans le noyau de chaque cellule, l’ADN s’enroule autour de petites protéines appelées histones.
ADN et histones peuvent tous deux subir des modifications chimiques qui affectent l’expression des gènes
(‘éteints’ ou ‘allumés’) et l’addition d’un groupe méthyl – sur la cytosine de l’ADN et la lysine 27 des histones – en
est un exemple important. Ces deux marques (meDNA et H3K27me3), qui conduisent habituellement à l’extinction des gènes, sont nécessaires au développement et sont par exemple dérégulées dans les cellules cancéreuses.
Nos travaux actuels montrent que la méthylation de l’ADN du gène Zdbf2 dans les premières étapes du développement embryonnaire de la souris est requise pour évincer la H3K27me3. Cette éviction permet l’activation du
gène Zdbf2, ce qui permet la bonne croissance des souris ultérieurement dans leur développement. L’originalité
de nos résultats réside dans le fait que la methylation de l’ADN, habituellement impliquée dans l’extinction des
gènes, puisse activer un gène important pour le développement via ce mécanisme d’éviction d’une marque de
silencing H3K27m3. Ce résultat a des implications importantes quant à l’activation aberrante de certains gènes
durant le développement des cancers.
DNA methylation and histone 3 lysine 27 trimethylation
(H3K27me3) are chromatin marks associated typically
with transcriptional gene repression, but are rarely targeted to the same loci. A number of studies have indicated
that the DNA methylation and the H3K27me3-depositing polycomb repressive complex 2 (PRC2) pathways
are mutually exclusive. Notably, in cancers, PRC2 targets
frequently become depleted for H3K27me3 only to
become enriched by the DNA methyl-mark. Once established, this so-called “epigenetic switch” is stably inherited through indefinite cell divisions. The carcinogenic
properties of such epigenetic switches is an active area
of research. At the Zdbf2 locus, a 25-kilobase block of
H3K27me3 upstream of the Zdbf2 promoter prevents
its activation. Using a model of ES cell differentiation to
recapitulate the chain of events occurring during early
development, I found a transcriptional event promotes
de novo DNA methylation at the locus, which antagonizes polycomb deposition and releases Zdbf2 expression. Analysis using an in vivo mouse model showed that
this epigenetic switch takes place within the first few days
of embryonic development and this is absolutely essential for programming growth potential later in life. The
Zdbf2 locus provides a paradigm where polycomb to
DNA methylation transition has an impact on local gene
regulation and phenotypes and provides one of the few
examples where DNA methylation has a positive effect
68
on gene expression. I am currently using a genome-wide
approach to screen for other loci with such characteristics to estimate the importance of such modus operandi
in gene regulation and cell fate decisions, in development
and in cancers. l
● Transient transcription in the early embryo sets an
epigenetic state that programs post-natal growth.
Greenberg MV, Glaser G, Borsos M, El Marjou F, Walter
M, Teissandier A, Bourc'his D. Nature Genetics 2016 In
Revision
● Cultural relativism: maintenance of genomic imprints in
pluripotent stem cell culture systems.
Greenberg MV, Bourc'his D.
Curr Opin Genet Dev. 2015 Apr;31:42-9. doi: 10.1016/j.
gde.2015.04.005. Epub 2015 May 16. Review.
The Gpr1/Zdbf2 locus provides new paradigms for
transient and dynamic genomic imprinting in mammals.
Duffié R, Ajjan S, Greenberg MV, Zamudio N, Escamilla
del Arenal M, Iranzo J, Okamoto I, Barbaux S, Fauque P,
Bourc'his D.
Genes Dev. 2014 Mar 1;28(5):463-78. doi: 10.1101/
gad.232058.113.
●
poster
Daniel JEFFERY
Responsable scientifique : Geneviève ALMOUZNI
Le rôle de CENP-A, le variant centromérique de l’histone H3, dans la tumorigénèse :
son lien avec la perturbation de marques épigénétiques et la résistance aux agents génétoxiques
Résumé : L’instabilité chromosomique et les changements anormaux du nombre de chromosomes font partie
d’un «cercle vicieux» où une fréquente et incorrecte ségrégation pendant la mitose provoque des cassures de
l’ADN ainsi que des pertes ou des gains de chromosomes entiers donnant lieu à des cellules filles en danger. Ces
erreurs favorisent de futurs événements de ségrégation incorrecte des chromosomes et perpétuent l’accumulation de mutations qui conduisent alors à la progression du cancer. Ces événements sont associés avec les tumeurs
les plus agressives, la radio résistance et un pronostic médiocre du patient. Dans les cellules humaines saines, la
ségrégation correcte de chaque chromosome lors de la mitose dépend du variant centromérique de l’histone H3,
CENP-A (Centromere Protein-A), qui définit l’emplacement et la fonction de chaque centromère par son incorporation récurrente dans la chromatine centromérique. CENP-A agit alors comme l’élément fondateur pour le
complexe kinétochore, qui relie directement les chromosomes aux microtubules du fuseau mitotique permettant
une séparation correcte des chromosomes pendant la division cellulaire. Ainsi, CENP-A est essentielle à la bonne
ségrégation des chromosomes de mammifères. Cependant, une surexpression de CENP-A a longtemps été associée au cancer, en corrélation avec l’agressivité tumorale et un pronostic faible pour plusieurs types de cancer.
Pourtant, les conséquences de cette surexpression n’ont pas encore été déterminées. Dans ce projet, j’étudie les
effets directs d’un dérèglement de CENP-A sur la progression du cancer avec des implications pratiques pour le
traitement du cancer.
The incorporation of CENP-A (centromeric H3 variant)
into centric chromatin is essential for the proper segregation of human chromosomes to daughter cells. In
cancer, the overexpression of CENP-A is associated with
tumour aggressiveness and poor prognosis, though its
exact contribution to tumorigenesis remains unknown.
We reported that CENP-A overexpression in HeLa
cells causes its mislocalization to chromosome arms and
that these cells also elicited an increased tolerance for
DNA damaging agents, including ionizing radiation. We
are currently trying to understand if there is a direct
link between the presence of CENP-A at chromosome
arms and increased tolerance for DNA damage. We will
present our latest results on this topic and discuss their
implications in the context of tumorigenesis. l
Notes
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poster
Katarzyna MASLOWSKA
Responsable scientifique : Vincent PAGÈS
Centre de cancérologie de Marseille (Marseille)
Étude des voies de tolérance des lésions de l’ADN dans les cellules eucaryotes
Résumé : L’ADN des cellules est constamment soumis à des agressions (UV - agents chimiques...) qui vont for-
mer des lésions sur le chromosome. Certaines de ces lésions ne seront pas réparées, et pourront alors constituer
un obstacle à la réplication du chromosome. Deux possibilités s’offrent alors à la cellule : soit franchir la lésion, soit
la contourner.
Il a été montré que les cellules possèdent une panoplie de polymérases accessoires capables de répliquer l’ADN
endommagé : ces polymérases vont transitoirement remplacer la polymérase réplicative pour permettre le franchissement de la lésion. Mais ces polymérases sont infidèles et vont, en recopiant l’ADN endommagé, faire des
erreurs (mutations) à l’origine des différentes formes de cancer et de nombreuses autres pathologies. Par ailleurs,
il existe une autre voie dite de « contournement des dommages » qui permet aux cellules d’utiliser l’information
génétique portée par brin complémentaire d’ADN, évitant ainsi tout risque d’introduire des mutations.
Cette dernière voie non mutagène est beaucoup moins bien comprise, et plus particulièrement nous ne savons
pas à ce jour, comment la cellule régule l’équilibre entre l’utilisation de la voie mutagène ou de la voie non-mutagène. C’est dans ce contexte que nous développons notre projet qui permettra de mieux comprendre cet équilibre essentiel à la stabilité du génome.
Nous avons choisi pour cela d’utiliser la levure puisque cet organisme modèle possède de nombreux gènes en
commun avec les cellules humaines.
Nous allons introduire dans un endroit précis du génome de cet organisme, une lésion unique (cancérogène
chimique, produit de la fumée de cigarette ou lésion causée par les rayonnements UV du soleil). Ceci nous permettra d’étudier ce qui se passe au niveau de cette lésion, et notamment d’identifier les gènes impliqués dans
le franchissement mutagène de la lésion, ainsi que ceux qui permettent de répliquer l’ADN lésé sans causer de
mutations. Nous prévoyons également d’identifier de nouvelles protéines qui se lient spécifiquement à l’ADN
endommagés, et de définir leur rôle précis dans le processus de tolérance des lésions.
Cette étude permettra d’élargir nos connaissances sur les mécanismes de la mutagenèse cellulaire qui est à l’origine de l’apparition des différentes formes de cancer. L’identification de nouveaux régulateurs de l’équilibre entre
voie mutagène et non-mutagène permettra à terme de développer des molécules capables de faire pencher la
balance du coté non-mutagène.
Genomes of all living organisms are constantly threatened by endogenous and exogenous agents that modify
the chemical integrity of DNA, and challenge its informational content. Despite the efficient action of numerous
repair systems that remove lesions from DNA in an error-free manner, the presence of un-repaired lesions at
the replication fork occurs frequently in all dividing cells,
leading to the stalling of the replicative DNA polymerase.
Stalled replication can lead to incompletely duplicated
chromosomes, cell cycle arrest and cell death. Therefore several mechanisms exist that enable the replication machinery to bypass sites of damaged DNA. Cells
possess two major strategies to tolerate residual lesions:
i) error-prone translesion synthesis (TLS) where specia-
70
lized DNA polymerases insert a few nucleotides opposite the lesion; ii) error-free damage avoidance (DA, also
named template switch or homology-dependent repair)
where the cells use the information of the sister chromatid to circumvent the lesion. TLS have been extensively studied since the discovery of a new class of DNA
polymerases specialized in lesion bypass. In contrast, little is still known about the genetics and the molecular
mechanisms of damage avoidance. The balance between
TLS and DA is very important since it defines the level
of mutagenesis during lesion bypass. However, the respective proportion of TLS versus DA events within DNA
damage tolerance events is presently not known.
poster
The aim of our project is to investigate the process
of DA and how the partition between DA and TLS is
regulated in eukaryotic cells. We have designed an
assay that will allow us to monitor for the first time lesion
tolerance mechanisms of defined lesions in the chromosomal context of yeast Saccharomyces cerevisiae cells in
vivo. A plasmid carrying the 5’-end of the lacZ reporter
gene and containing a single lesion is introduced into a
specific locus of the chromosome carrying the 3’-end
of the lacZ, using an approach derived from the Cre/loxP
site-specific recombination system. The precise integration of the plasmid DNA into the chromosome restores
a functional lacZ gene, allowing the phenotypical detection of TLS and DA events (as blue and white colonies on
X-gal indicator media).
Using this tool we would like to assess: the role of the
DNA damage checkpoint proteins suggested to play a
role in TLS, the role of Rad5 that through its multiple
domains plays a key role at the frontier of TLS and DA,
the effect of the location of the lesion (centromeric or
telomeric region, fragile region), state of the chromatin, and status of histones modification. Also, using a
new strategy that allows to specifically pull-down damaged-DNA regions with associated proteins we expect
to unravel new factors missing from the current picture
of the DNA Damage Response. l
Notes
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71
poster
Abir MGHARBEL
Responsable scientifique : Isabelle VILGRAINI
Institut de biosciences et biotechnologies de Grenoble BIG - CEA Grenoble (Grenoble)
Détergent : preuve de concept pour l’optimisation de la détection de biomarqueurs
en cancérologie - de la VE-cadhérine soluble au screening par antibody array
Résumé : L’optimisation du dosage des biomarqueurs en cancérologie est nécessaire pour les cliniciens pour
une meilleure prise en charge des patients. Les biomarqueurs sont dosés dans le sang qui est un fluide complexe
contenant des cellules, des protéines et des lipoprotéines. Le biomarqueur VE cadhérine est une protéine spécifiquement exprimée dans les cellules endothéliales qui tapissent l’intérieur de nos vaisseaux sanguins. Au cours
des processus de cancer, certains vaisseaux sont remaniés et la protéine est clivée et retrouvée dans le sang sous
forme soluble glycosylée (sVE) et transportée associée aux lipoprotéines. Pour comprendre ce mécanisme de
transport, on a utilisé un dispositif nanotechnologique qui permet de fabriquer des bicouches lipidiques similaires
à la surface des lipoprotéines (les phospholipides). Le système analyse les changements électriques produits par
l’ajout d’une protéine d’intérêt et est sensible aux modifications des propriétés électriques de la membrane. Grâce
à cette technique, nous avons pu mettre en évidence des interactions entre le biomarqueur sVE et les phospholipides. Nous avons également testé l’interaction d’un autre biomarqueur bien connu, le PSA, marqueur du cancer
de la prostate, qui a donné des résultats identiques à sVE. Nous avons aussi montré que le biomarqueur peut
être dissocié des phospholipides par un détergent. Cette technique appliquée au sang des patients permet une
meilleure détectabilité des biomarqueurs. Il est attendu dans le futur de pouvoir améliorer un certain nombre de
dosages biologiques de biomarqueurs en cancérologie.
Improvement of cancer biomarker detection is required
to help clinicians for better patient care. Blood serum and
plasma have been largely used for proteomics studies.
These biological fluids are oil-in-water emulsions due to
the size of the lipoproteins and the ratio protein/lipids.
biomarkers are interacting with and causing a functional
change to the bilayer. Proof of concept was performed
with human recombinant glycoprotein: the soluble VEcadherin (sVE), an endothelial biomarker that is released
in blood flow upon several diseases.
The frame-work for our project is to utilise the tools of
nanobiotechnology to investigate a significant problem in
the quantification of blood biomarkers that are released
in response to cancers. The team IMAC on BCI laboratory
has previously shown that cancer biomarkers are masked
by lipoproteins in serum. To understand this process, the
relevant key tool of nanobiotechnology that was applied
to this project is a self-assembled single lipid bilayer that
is covalently tethered to a gold electrode through the
covalent attachment of hydrophobic spacer molecules
with a hydrophilic linker. This membrane system mimics
some key physical and chemical properties of the natural
biological membrane. This technique allows real-time
measurement of the integrity of the bilayers, from
sensitive measurements of the electrical resistance and
capacitance using electrical impedance spectroscopy
(EIS). EIS provides a sensitive means to measure if
Experiments demonstrate that the biomimetic lipid device
can be useful to determine whether or not a protein
can interact with lipids. The use of detergent dissociates
the glycoprotein-lipid interactions and can help to
improve the detection of several biomarkers in blood.
Similar results were obtain with PSA, the biomarker of
prostate cancer. Thus, using EIS system and biomimetic
membranes is a promising area for future improvement
in biomarkers detection in cancer biology. l
72
poster
Biomimetic Lipid Devices: Towards the Detection of Cancer Biomarkers-Lipoprotein Interactions. Abir Khalil-Mgharbel,
Md. Hasan Mehadi Sohag, Paul Dembélé, Helena Polena, Barry Stidder, Jean Pierre Alcaraz, Isabelle Vilgrain, and Donald K
Martin
In redaction, to be soon submitted to Angewante Chemie
●
● Soluble vascular endothelial (VE) cadherin and autoantibodies to VE-cadherin in rheumatoid arthritis patients treated with
etanercept or adalimumab.
Christopher Banse, Helena Polena, Barry Stidder, Abir Khalil-Mgharbel, Thierry Lequerré, Patrice Fardellone, Xavier Le Loët,
Peggy Philippe, Christian Marcelli, Estelle Houivet, Olivier Vittecoq and Isabelle Vilgrain.
Accepted with revisions on September 2016
● BIOBRAD Study: The Search for Biomarkers of Bradykinin-Mediated Angio-Oedema Attacks.
Alban Deroux, C Dumestre-Perard, Abir Khalil-Mgharbel, M Maignan, Isabelle Boccon-Gibod, MC Fevre, Isabelle Vilgrain
and Laurence Bouillet. International Archives of Allergy and Immunology, V. 170(2), pp. 108-114 (2016)
● Soluble VE-cadherin in metastatic breast cancer: an independent prognostic factor for both Progression Free Survival and
Overall Survival.
Pauline Rochefort, Sylvie Chabaud, Jean-Yves Pierga, Olivier Tredan, Etienne Brain, François-Clément Bidard, Camille
Schiffler, Helena Polena, Abir Khalil-Mgharbel, Isabelle Vilgrain and Thomas Bachelot.
Accepted with revisions on August 2016
EG-VEGF induces VE-cadherin cleavage: new insights into the mechanism of preeclampsia-associated endothelial cell
permeability.
Wael Traboulsi, Helena Polena, Abir Khalil-Mgharbel, Sophie Brouillet, Olivier Nicoud, Pascale Hoffman, Mohamed
Benharouga, Isabelle Vilgrain and Nadia Alfaidy.
Submitted to “Journal of Biological Chemistry”
●
Notes
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73
poster
Angie MOLINA DELGADO
Responsable scientifique : Fabienne PITUELLO
Centre de biologie du développement (Toulouse)
Analyse de la dynamique du cycle cellulaire des cellules souches neurales
par imagerie quantitative en temps réel dans un système intégré
Résumé : Le développement embryonnaire et le fonctionnement chez l’adulte nécessitent le contrôle précis
de la prolifération cellulaire. En effet, la multiplication incontrôlée des cellules est décrite comme une des caractéristiques de la progression tumorale. Cette anomalie est due, entre autres, au déséquilibre entre la multiplication
(prolifération) des cellules et leur différenciation en cellule normale fonctionnelle. Comprendre les mécanismes
cellulaires et moléculaires qui contrôlent cet équilibre en situation physiologique est un moyen pour comprendre
l’origine de certains cancers. Nous travaillons sur les cellules souches neurales qui composent la moelle épinière
embryonnaire et constituent un excellent modèle d’étude pour élucider ces mécanismes. Dans ce tissu, les cellules
souches prolifèrent activement avant de se différencier en neurones et leur manière de proliférer (cinétique du
cycle cellulaire) est un des éléments qui contrôle leur capacité à se différencier.
Le but principal de notre projet est de visualiser et de quantifier au niveau de cellule unique le rôle de la cinétique
du cycle cellulaire sur le destin des cellules souches neurales dans leur environnement.
Le développement et l’homéostasie du système
nerveux nécessite l’équilibre entre la prolifération et la
différenciation des cellules souches ou progéniteurs
neuraux (CS/PN). Au cours du développement du tube
neural, les CS/PN prolifèrent (division proliférative) avant
de se différencier en neurones (division neurogénique).
La dynamique du cycle cellulaire des CS/PN est un des
mécanismes régulateurs de l’équilibre entre prolifération
et différenciation.
Le but de notre projet est de définir et quantifier le rôle
de la cinétique du cycle cellulaire sur le destin des cellules
dans un contexte physiologique. L’expression transitoire
d’un marqueur de la progression du cycle cellulaire
couplé au suivi en temps réel en microscopie des CS/PN
et ses cellules filles, permettra d’assigner une dynamique
du cycle à un mode de division. La modulation de
l’expression de molécules impliquées dans la progression
du cycle, comme la phosphatase CDC25B qui est
surexprimée dans des nombreux cancers, permettra
d’explorer fonctionnellement le rôle de la cinétique du
cycle sur la balance prolifération/différenciation.
La compréhension des mécanismes qui régulent cet
équilibre en situation physiologique peut permettre de
comprendre leurs dérégulations dans des conditions
pathologiques. l
74
● Molina A and Pituello F (2016). Playing with the cell cycle
to build the spinal cord . Developmental Biology (Under
revision).
poster
Srinivasan RENGACHARI
Responsable scientifique : Daniel PANNE
European Molecular Biology Laboratory (Grenoble)
Une kinase epsilon commutateur moléculaire réglementé IKB :
Interferon stimulé complexe de gène du facteur 3
Résumé : Le cancer constitue la seconde cause de mortalité en Europe, dans 29 % des cas chez les hommes et
23 % des cas chez les femmes. Ainsi 3,2 millions de personnes sont touchées, avec une prévision pour 2016, en
France, de 71 600 morts des suites d’un cancer. Les inflammations chroniques sont la cause principale de cancer,
inflammations au cours desquelles des réponses immunitaires anti-virales aberrantes jouent un rôle prépondérant.
En effet les virus sont responsables de 15 % des cancers. De plus, le cancer lui-même interfère également avec la
réponse immunitaire contribuant à sa propre progression, à sa malignité et à la formation de métastases. Les kinases
IKK jouent un rôle important dans les voies de signalisation d’inflammation et de régulation de l’immunité. Il a par
ailleurs été démontré que ces kinases IKK sont dérégulées dans les cancers du poumon, du sein et de la prostate.
Notre projet a mis l’accent sur la compréhension des mécanismes moléculaires du complexe ISGF3, un complexe
ternaire de signalisation immunitaire anti-virale constitué de STAT1, STAT2, IRF9 ; et des kinases IKKƐ/TBK1 qui ont
un rôle de régulation dans cette même voie de signalisation. Les virus cancérogènes, tels que le virus de l’hépatite C
et le virus du papillome humain, interviennent dans la signalisation de ISGF3 pour propager l’infection. Notre étude
montre les bases de la spécificité des protéines STAT et IRF et prouve le rôle des kinases IKKƐ/TBK1 dans la signalisation de STAT. Ces avancées contribuent largement à une meilleure compréhension des mécanismes de reconnaissance du cancer par le corps humain ainsi qu’au développement de nouvelles cancérothérapies.
Cellular invasion by pathogens, viruses in particular, triggers
the activation of antiviral innate immunity through cytokine
signaling. An important feature of innate immunity is inflammation. which in chronic cases, especially in an over-zealous
antiviral response, leads to tumourogenesis, progression and
metastasis (1). On the flipside, tumour microenvironment
interferes with inflammatory response thereby inducing immunosuppression and cancer progression (2). Pro-inflammatory immune response is triggered by pattern recognition
receptors which induce cytokine signaling through secretion
of interferons(IFNs). IFN signaling (type I-III) occurs through
the evolutionary JAK/STAT pathway, whose regulation depends on the function of IKK/TBK kinases. These kinases
are implicated for oncogenic transformation in inflammatory
breast cancer and several epithilial cancers (3,4).
Recently, type-I IFN signaling has emerged as key component in tumor recognition (5). Understanding the molecular
details of this pathway will thus play an essential role in developing cancer therpeutics. Type I IFN signaling pathway activates a central regulatory transcription factor, IFN stimulated
gene factor 3 (ISGF3). ISGF3 is a ternary complex comprising the transcription factors STAT1, STAT2 and IRF9 and
induces the expression of ~350 antiviral genes by binding
to IFN stimulated response elements (ISRE) on DNA (6,7).
ISGF3 complex is targeted by ongcogenic viruses including
HCV, HPV and other deadly viruses such as Zika, Ebola, SARS
to evade cellular immunity (8). Here we address how STATs
and IRFs cooperate to regulate gene expression and how IKK/
TBK kinases regulate STAT signaling.
Using a comprehensive approach we have investigated molecular basis for ISGF3 complex formation. We determined the
X-ray crystal structure of the IRF9 transactivation domain and
have investigated, using complementary approaches including
xlink-MS, SAXS and mutagenesis the requirements for ISGF3
complex formation. Our work reveals a highly selective STAT2
ligand binding interface in IRF9 which is essential for mediating antiviral immune signaling. In this study, we also provide
the biochemical evidence for the role of IKKε/TBK1 kinases
in regulating the molecular switch between type-I and II IFN
signaling. Together, our results provide a molecular model for
understanding ISGF3 assembly and a basis for specificity in
type I IFN and immune signaling. l
References:
1. Virgin HW et al, Cell, 138(1):30–50 (2009)
2. Gabrilovich DI and Nagaraj S Nature Rev. Immunol. 9, 162–
174 (2009)
3. Boehm JS et al, Cell 129, 1065-1079 (2007)
4. Downward J, Nat Rev Cancer 3, 11-22 (2003)
5. Woo DR, Annu Rev Immunol. 33:445-74 (2015)
6. Fu XY et al, PNAS 89, 7840-7843 (1992)
7. Schindler C et al, Science 257, 809-813 (1992)
8. Randall RE and Goodbourn S, J Gen. Virol 89, 1-47 (2008) l
75
poster
David OHAYON
Responsable scientifique : Cathy SOULA
Centre de biologie du développement (Toulouse)
Caractérisation d’un nouveau sous-type de cellules gliales dépendant de Sulf2,
acteur reconnu des gliomes
Résumé : Dans le système nerveux, les cellules gliales sont les cellules qui forment l’environnement des
neurones. Leur fonction dans le traitement de l’information nerveuse, longtemps considérée comme secondaire
à celle des neurones, est aujourd’hui reconnue comme essentielle à la mise en place et au fonctionnement du
système nerveux. Les deux populations majeures de cellules gliales présentes dans le cerveau et la moelle épinière
sont appelées astrocytes et oligodendrocytes. La question de l’hétérogénéité gliale reste ouverte dans notre
domaine, ces cellules partagent-elles le même degré d’hétérogénéité que les neurones ? Etudier la diversité gliale
permet d’approcher la fonction spécifique de ces cellules mais peut aussi avoir un impact sur le milieu des gliomes,
reconnus eux aussi comme un groupe disparate de tumeurs cérébrales. Récemment, nous avons identifié une
nouvelle population de cellules gliales immatures dans le système nerveux embryonnaire de souris. De manière
particulièrement intéressante, nos résultats récents indiquent que l’émergence de ces cellules est contrôlée par
une protéine, appelée Sulf2, connue pour jouer un rôle majeur dans la formation d’un sous-type de glioblastomes
dans le cerveau adulte. Nous avons pu montrer grâce à une caractérisation détaillée utilisant des marqueurs spécifiques de sous-types gliaux que cette nouvelle population gliale partage des propriétés communes aux précurseurs astrocytaires et oligodendrocytaires.
Ces travaux s’inscrivent dans la problématique très actuelle de la question de l’hétérogénéité des cellules gliales,
tout en impliquant un acteur connu de la formation d’un sous-type de glioblastome, et pourraient conduire à
l’identification de cellules à l’origine de la formation de certaines formes de gliomes et ainsi ouvrir une voie vers
une meilleure compréhension des mécanismes responsables du développement de ces tumeurs.
In the vertebrate central nervous system (CNS), glial cells
display highly distinctive morphological and functional
features. Gliomas, the most common subtypes of primary
brain tumors, are also recognized as a very disparate
group of oncological diseases. Progress in characterizing
the heterogeneity of glial cells has been hindered for
years due to a limited repertoire of specific genes. It has
also profoundly impacted our understanding of glial cell
tumor diversity, cells of origin and cancer-related genes.
The increasing role of stem/glial progenitor cells in
gliomas support the view that abnormal developmental
programs trigger the progression of immature cells
towards a tumorigenic state. Therefore, studying
mechanisms that control generation of glial cells in the
nervous system rises as a promising way to get insights
on glial cell heterogeneity both in normal development
and in tumorigenesis. In search for novel gliogenic genes,
we identified Sulf2, an extracellular enzyme known to
be involved in the pathogenesis of glioblastoma subtypes, as a novel regulator of gliogenesis in the embryo.
76
Unexpectedly, we found that, in the mouse embryonic
spinal cord, Sulf2 triggers generation of a discrete, as
yet uncharacterized, glial precursor cell sub-type that we
named Sulf2-dependant glial (SDG) cells. We showed
by molecular characterization that these cells activate
expression of both well-recognized astrocyte and
oligodendrocyte precursor cell markers indicating that
these cells share a number of commonalities with these
two glial cells subtypes. Our preliminary data also indicate
that this intriguing glial cell population is also generated
in the developing brain, suggesting that they are broadly
distributed in the central nervous system. Whether their
production in the brain also depends on Sulf2 is currently
under investigation. Our ultimate goal is to unravel the
functional relevance of these Sulf2-dependant glial cells
by performing an in-depth phenotypic and molecular
characterization of these cells. l
poster
Benoît SOUQUET
Responsable scientifique : Valérie DOYE
Implication des pores nucléaires dans la différenciation des cellules souches
Résumé : Dans les cellules, les échanges entre le noyau et le cytoplasme s’effectuent au travers des pores
nucléaires. Ces derniers sont composés d’une trentaine de protéines appelées Nucléoporines (Nup). Parmi cellesci, Nup133 participe spécifiquement au développement embryonnaire et à la division cellulaire. Le but de mes
travaux est d’identifier les mécanismes par lesquels Nup133 contribue au bon déroulement de la différenciation
des cellules souches embryonnaires.
In eukaryotes, nucleocytoplasmic transport occurs
through nuclear pore complexes (NPCs), large
assemblies composed of ~30 distinct proteins (Nups).
The Y-complex, a major structural NPC component,
encompasses 9 distinct Nups, including Nup133.
Studies on the Nup133-/- mouse mutant revealed the
requirement of this gene for embryonic development (a).
Interestingly, the lack of Nup133 does not affect mouse
embryonic stem cell (ESC) self-renewal but impairs their
differentiation1.
To further investigate the differentiation properties
of Nup133-/- ESCs, we performed neural and
mesoendodermal differentiation. From day 2 and
continuing on subsequent days of differentiation,
Nup133-/- cells exhibited high levels of cell death
relative to WT ESCs. However, the few Nup133-/- ESCs
that escaped cell death properly repressed markers of
pluripotency and acquired a differentiated fate based
on morphology and marker expression. Nevertheless,
a transcriptomic analysis identified clusters of genes
differentially expressed in WT compared to Nup133-/pluripotent or differentiating cells.
that Nup153 dynamics was specifically altered in absence
of Nup133.
Our data thus provide new insights into the molecular
mechanism of nuclear pore basket assembly and
further support the implication of this structure in cell
differentiation(e). Ongoing studies aim to determine
how the destabilization of the nuclear pore basket could
ultimately impair ES cell differentiation. l
1. Lupu F et al. Dev.Cell, 2008; bWalther TC et al., Cell, 2003;
cDoucet CM et al. Cell, 2010; dHase ME et al. Mol.Biol.Cell,
2003; eJacinto F et al. Genes & Dev, 2015.
● Bending or Building: Multifaceted Functions of Amphipathic
Helices in Basket Nucleoporins.
Benoit Souquet, V. Doye; Developmental Cell 2015;
33(6):626-628.
In view of previous studies revealing the contribution of
the Nup133 to NPC assembly (b,c) we combined various
approaches to visualize pore assembly and dynamics.
Quantification of NPC numbers indicated that the Nup133
is dispensable for overall NPC assembly in pluripotent
ESCs. However, we found a significant reduction in the
level of Tpr (a nuclear basket component) at the nuclear
envelope (NE) of pluripotent and differentiating Nup133/- cells, a result that corroborates data gathered using
single NPC quantification in pluripotent ESCs. Although
Nup153 is known to tether Tpr to the NPC(d), its levels
at the NE were comparable between WT and Nup133/- cells. However, photobleaching experiments revealed
77
poster
Hugo WIOLAND
Responsable scientifique : Guillaume ROMET-LEMONNE
Étude de l’assemblage de la tropomyosine sur les filaments d’actine
Résumé : Chaque cellule humaine contient un squelette impliqué dans de nombreux mécanismes fondamen-
taux tels que la division et la migration. Les cellules cancéreuses sont capables de réguler ce squelette, permettant
d’être plus invasives et facilitant l’apparition de métastases. En particulier, les protéines ADF/cofiline sont surexprimées dans de nombreux cancers, accélérant ainsi le mouvement des cellules.
En utilisant une approche in vitro innovante, mon projet a pour objectif de comprendre les interactions entre
l’ADF/cofiline et les filaments d’actine, principal composant du squelette des cellules. Nos résultats montrent que
l’ADF/cofline désassemble les anciens filaments qui sont ensuite recyclés, accélérant ainsi la migration des cellules
cancéreuses
The actin binding protein family ADF/cofilin and its regulators
often have abnormal expression levels in cancer cells. This
misregulation leads to higher invasiveness and metastatic
potential, and is linked to immune deficiencies prevalent in
cancer.
Our project aims at understanding the different interactions
between actin filaments and ADF/cofilin, focusing on how
the latter accelerates the disassembly of actin which then
gets recycled, accelerating cytoskeleton turn over.
We use a novel microfluidic setup in which tens of
single actin filaments are simultaneously visualised while
injecting ADF/cofilin. As described earlier ADF/cofilin binds
cooperatively to filaments and induces severing. For the first
time, we directly quantify these behaviours. Left unanswered
is whether ADF/cofilin accelerates actin depolymerisaton.
We found bound ADF/cofilin to modify actin dynamics in
an end dependent manner. Furthermore, we identified a
direct and rapid binding to the actin filament barbed end
that in cooperation with severing strongly accelerates actin
depolymerisation.
We further study the interactions between actin and ADF/
cofilin in combination with other regulatory proteins such as
tropomyosin, capping protein and profilin. l
Notes
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78
poster
Andres ZUCCHETTI
Responsable scientifique : Claire HIVROZ
Régulation de l’activation des lymphocytes T par le trafic vésiculaire : le cas de Scribble
Résumé : Notre organisme se défend, à travers le système immunitaire, des attaques par des pathogènes mais
aussi des proliférations anarchiques de ses propres cellules (cancer). Les lymphocytes T sont des acteurs essentiels
de la réponse immunitaire. L’activation des lymphocytes T nécessitent un contact direct avec d’autres cellules du
sytème immunitaire. Ce contact est structuré dans le temps et l’espace par la formation d’une zone de contact
appelée synapse. Les travaux de notre groupe ont montré que l’acquisition par le lymphocyte T de sa fonctionnalité
nécessite le transport polarisé vers la synapse de vésicules intracellulaires contenant des molécules de signalisation.
Cependant, les mécanismes impliqués dans le transport des vésicules et leur polarité ne sont pas compris. Pour les
comprendre, nous avons analysé le contenu des vésicules et mis en évidence la présence de deux proteines :
● GMAP, qui est un composant de l’appareil de Golgi et joue un rôle particulier dans le trafic vésiculaire entre les
différents compartiments. Cette protéine a été liée à des phénomènes de développement ;
● Scribble, qui est un acteur de la polarité dans de nombreuses cellules et qui a été impliquée dans les phénomènes de cancérisation des cellules épithéliales et hématopoiétiques.
Le but de notre étude est d’analyser le rôle de ces protéines dans la fonction des lymphocytes T.
T cell receptor (TCR) signaling is required to get T-cell
activation. Our group has previously shown that the key
adaptor LAT, which is involved in the transduction of the
TCR signal, is present in intracellular vesicles that are
recruited close to the TCR activation sites participating
in the formation of immunological synapse (IS). This recruitment depended on the SNARE molecule VAMP7
and was key to T cell activation. However, the cellular origin of the vesicles and the mechanisms controlling their
traffic remain unknown.
To better characterize LAT trafficking we purified
VAMP7/LAT-containing vesicles from LAT-deficient
Jurkat (JCAM.1) cells expressing a LAT with a C-terminal
StrepTag and submitted the vesicles to mass spectrometry analysis. Within these proteins analysis we found two
potential candidates:
● Golgin GMAP-210 (GMAP) which plays a role in
the traffic of vesicles between Golgi-stacks;
● Scaffold protein SCRIBBLE (SCB), which controls
cell polarity and plays a role in the traffic of vesicle at
neurological synapse.
Consequently, the specific aim of this work was to analyze whether GMAP and SCB are recruited at the TCR
activation sites and whether they are involved in T-cell
activation.
GMAP: we showed in Jurkat-T cells, that under activation
conditions, GMAP was recruited at TCR-signalosome
space. Confocal microscopy analysis of GMAP-dominant
negative overexpression and GMAP-silencing has shown
a redistribution of intracellular pool of lat to the plasma
membrane. Moreover, this Gmap-defective expression
inhibited, traffic of vesicles containing-Lat to the immunological synapse, phosphorylation of Lat and TCR-signalosome formation. In contrast, this silencing neither affects
expression of TCR, CD3, CD28 and LAT nor phosphorylation of Zap-70, the kinase that is upstream of LAT. As a
consequence of the defective recruitment of LAT at the
immunological synapse, GMAP-silenced T cells do not
produce IL-2 when activated by antigen presenting cells.
SCB: By confocal microscopy in Jurkat-T cells at the
steady state we observed that SCB partially colocolaize
with intracellular and plasma membrane pools of LAT. Moreover, under activation condition SCB was recruited at
the TCR-signalosome space and at the IS independently
from VAMP7/LAT recruitment. Finally cells depleted of
SCB show impairment in IL- 2 production.
Our results suggest that GMAP and SCB, which were associated with the intracellular pool of Lat, control T-lymphocytes signaling and activation. Specifically for GMAP,
we also can conclude that, its role in T-cell activation,
could be a consequence of its role in the vesicular traffic
of the LAT adaptor. l
79
poster
International Meeting:
● 4th European Congress of immunology, Vienna 2015.
Golgi-microtubule associated protein (GMAP-210) is involved in the trafficking of vesicles-containing linker for
activation of T-cell (LAT) during T cell activation (A. Zucchetti , J. Carpier, S. Dogniaux, L. Bataille, C. Hivroz; abstract
book page 461)
● American society for cell biology, San Diego 2015. CHARACTERIZATION OF THE INTRACELLULAR POOL OF
LINKER FOR ACTIVATION OF T-CELL (LAT) OF THE MECHANISMS INVOLVED IN ITS RECRUITMENT AND OF ITS
ROLE IN T CELL ACTIVATION. (A. Zucchetti , J. Carpier, S. Dogniaux, L. Bataille, C. Hivroz abstract book page 1454)
● Building the Cell, Paris 2016. GMAP-210 protein cotrols traffic of signaling vesicles at the immune synapse and
T lymphocyte activation. ((A. Zucchetti , J. Carpier, S. Dogniaux, P. Larghi, M. Bornens, R. Rios, G. Pazour, C. Baldari, L.
Bataille, C. Hivroz, abstract book 60)
Notes
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80
Prix
kerner
vulgarisation
81
Prix Kerner
vulgarisation
Thématique :
Prévention
l Flora Clément
Responsable scientifique : Véronique Maguer-Satta
Université Claude Bernard - Lyon 1 (Lyon)
Le Bisphénol A : toxique, oui mais pourquoi ?
Des études ont mis en évidence l’impact négatif du bisphénol A dans le développement de cancers. En mimant le rôle
des œstrogènes, hormones naturelles humaines, le bisphénol A peut modifier le microenvironnement des cellules du
sein mais également les cellules elles-mêmes. Nous avons décrypté le double effet pervers de ce polluant, et étendu
notre étude à d’autres composés chimiques.
l Charlotte Demoor-Goldschmidt
Responsable scientifique : Florent de vathaire
Inserm (Villejuif)
DeNaCaPST : DEpistage NAtional des CAncers du Sein et de la Thyroïde Post traitement
d’un cancer dans l’enfance
Aujourd’hui, plus de 80 % des enfants atteints de cancer guérissent. Néanmoins, les traitements administrés peuvent
induire des effets secondaires sur le long terme, ce qui nécessite un suivi médical prolongé.
DeNaCaPST vise à étudier la faisabilité d’un dépistage des cancers du sein et de la thyroïde sur l’ensemble du territoire
français, en suivant les recommandations nationales et internationales, pour les personnes qui sont à risque, dès l’âge
de 25 ans si nécessaire.
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Prix Kerner
vulgarisation
Thématique :
Résistances aux traitements
l Julien de Wolf
Responsable scientifique : Didier Jean
Inserm (Paris)
Mésothéliome : cancer de la plèvre
Définir une stratégie thérapeutique en tenant compte des mutations n’est pas encore d’actualité dans le mésothéliome.
Nous avons sélectionné des traitements dont le mécanisme d’action est dirigé contre des voies de signalisations
impliquées dans la carcinogenèse mésothéliale.
Ces traitements ont été testés sur un panel de 32 mésothéliomes dont les mutations étaient connues.
l Jérôme Loc’h
Responsable scientifique : Marc Delarue
Institut Pasteur (Paris)
Comment les Lego® peuvent nous aider à mieux lutter contre le cancer ?
La radio- et chimiothérapie provoquent des lésions de l’ADN dans les cellules tumorales. L’activation d’un système de
réparation de l’ADN diminue l’efficacité de ces thérapies. Notre objectif est d’obtenir la structure de ce système de
réparation afin de concevoir des molécules capables d’inhiber cette voie de réparation et ainsi d’augmenter l’efficacité
des traitements anticancéreux.
l Adrien Nougarède
Responsable scientifique : Germain GILLET
Centre Léon Bérard (Lyon)
De la recherche au médicament innovant
La résistance des tumeurs aux traitements est un enjeu majeur dans la prise en charge des cancers. Au sein de notre
équipe, nous étudions comment contourner la résistance des cellules tumorales aux traitements par chimiothérapie,
en développant de petites protéines aux propriétés anti-tumorales.
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Prix Kerner
vulgarisation
l Samia Rekik
Responsable scientifique : Jessica ZUCMAN-ROSSI
Facultés Paris-Descartes, Paris-Diderot et Paris 13 (Paris)
Un nouveau traitement prometteur pour les cancers du foie agressifs ?
Le tivantinib est un traitement à l’étude contre le cancer du foie dont le mécanisme d’action est très débattu dans la
littérature. Les objectifs du projet étaient de mieux comprendre le mécanisme d’action du tivantinib et de rechercher
des facteurs pouvant prédire la réponse au traitement (son efficacité ayant été démontrée chez certains patients).
Thématique :
Immunothérapie
l Victoria Michaels Lopez
Responsable scientifique : Sophie Ezine
Institut Necker enfants malades (Paris)
La reconstitution du système immunitaire après une greffe de moelle osseuse
La reconstitution du système immunitaire après une greffe de moelle osseuse est très lente. Pour améliorer ce
processus, je m’intéresse au développement des lymphocytes T qui jouent un rôle central de ce système. Pour cela,
il faut ; 1) caractériser les candidats au développement des cellules T et leur contribution à celle-ci et 2) identifier les
stades initiaux de la colonisation du thymus.
Notes
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scientifique
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Poster
hors prix scientifiques
Simonetta BANDIERA
Responsable scientifique : Thomas F. Baumert
Institut de recherche sur les maladies virales et hépatiques (Strasbourg)
Fast-track liver cancer chemoprevention discovery using a clinical gene
signature-based human cell culture model
Description du projet : Hepatocellular carcinoma (HCC) is the second leading cause of cancer death worldwide,
indicating urgent need for preventive strategies. Cancer chemoprevention discovery is challenged by the absence of
tractable and clinically relevant human model systems and the complex cell circuits supporting carcinogenesis. Here,
we present a simple and robust human liver cell-based system whereby persistent hepatitis B/C virus infection or
ethanol induce an HCC risk signature robustly predicting long-term HCC risk in cirrhotic patients. By using our system
to perform chemical perturbation of epidermal growth factor (EGF) signaling, which is a key driver of liver disease and
hepatocarcinogenesis, we showed that this cell-based model could serve as a tool to study the cell circuits that drive
liver cancer, and a platform to discover compounds for HCC chemoprevention across the distinct HCC etiologies.
Using a computationally enriched small molecule cell-based screen followed by in vivo validation in animal models,
we discovered that an anti-hypertensive non-liver toxic drug efficiently prevents HCC development. Our system,
modeling the cell circuits encoded in the clinical HCC risk signature, enables cancer chemoprevention discovery in
a fast-track high-throughput screening format, and provides an urgently needed approach for improving the dismal
prognosis of patients at risk of HCC. l
Alexis COMBES
Responsable scientifique : Evelina GATTI
Centre d’immunologie de Marseille Luminy (Marseille)
Caractérisation de BAD-LAMP dans l’activation
des cellules dendritiques plasmacytoides humaines
Toll-like receptors (TLRs) are essential components of the innate immune system. Several accessory proteins, like
UNC93B1, are required for the transport and activation by nucleic acids of TLRs in endosomes. Here, we show
that in human plasmacytoïd dendritic cells (pDCs), BAD-LAMP (Lamp5) controls TLR9 trafficking to LAMP1+ late
endosomes, from which NF-kB activation and TNF-a production are triggered after deoxyribonucleic acid detection.
Increased production of type-I Interferon (IFN) in pDCs lacking BAD-LAMP further reveals the existence of an
inducible VAMP3+/LAMP2+/LAMP1- endo-lysosome compartment from which TLR9 activation can drive efficient
IFN-I production. Analysis of pDCs isolated from human breast tumors suggests that sustained BAD-LAMP expression
contributes to pDCs inability to produce type-I IFN after exposure to TGF-b-containing tumor microenvironment.
BAD-LAMP therefore limits indirectly type-I IFN expression in pDCs by promoting TLR9 sorting to late endosomes
compartments at steady state and in response to immunomodulatory cues. l
BAD-LAMP controls TLR9 trafficking and signalling in human plasmacytoid dendritic cells Submitted.
86
Poster
Aurélien CORROYER-DULMONT
Responsable scientifique : Myriam BERNAUDIN
Université de Normandie, UNICAEN, CEA, CNRS, (Caen)
L’imagerie IRM pour le suivi de cellules tumorales
dans un modèle préclinique de stade précoce de métastases cérébrales
Les métastases cérébrales apparaissent fréquemment chez les patients porteurs de cancer primaire du sein. Le traitement
standard, malheureusement palliatif, comprend une irradiation complète du cerveau proposée toutefois bien trop
tardivement. C’est pourquoi la problématique pressante est de diagnostiquer les métastases cérébrales et les traiter le plus
précocement possible. Cependant, pour évaluer l’intérêt de nouvelles approches thérapeutiques, des modèles précliniques
de la phase précoce des métastases cérébrales ainsi que des outils pour évaluer l’efficacité de ces nouveaux traitements sont
nécessaires. L’objectif de cette étude était de développer un modèle préclinique de la phase précoce du développement des
métastases cérébrales traçable par imagerie IRM par l’incorporation de particules de fer dans les cellules tumorales.
Les cellules MDA-231-BR, cellules humaines de cancer du sein métastasant préférentiellement au niveau du cerveau, ont
été utilisées pour cette étude. Pour l’étude de l’incorporation des particules de fer (0.9 μm in diameter, 63,4 % magnetite ;
Bangs Laboratory®, Fisher, IN, USA), 5,105 cellules ont été incubées pendant 24 h avec différentes concentrations de
particules de fer (0,5.109, 2,5.109 et 5.109 particules). Le taux d’incorporation des particules de fer dans les cellules MDA231-BR ainsi que la viabilité de ces cellules ont été évalués par fluorescence et cytométrie en flux. Après l’incorporation des
particules de fer, les cellules ont été injectées dans le ventricule gauche du cœur de souris nude Balb/C utilisant un guidage
par imagerie ultrason. Les séquences IRM « Fast Imaging with Steady state Precession » (FISP) et « Rapid Acquisition with
Relaxation Enhancement » (RARE) (IRM 7T, Pharmascan, Bruker, plateforme d’imagerie biomédicale CYCERON) ont été
utilisées pour détecter les cellules de métastases cérébrales dans le cerveau.
Les études par microscopie en fluorescence et cytométrie en flux ont montré que l’incorporation maximale des particules
de fer dans les cellules était obtenue dès la concentration de 0,5.109 particules pour 5.105 cellules. Il est à noter qu’une
toxicité est observée et ceci d’une manière croissante avec la concentration des particules. Au regard de ces deux points, la
concentration de 0,5.109 particules/5.105 cellules a été retenue pour l’étude in vivo. Dans cette étude, dès 3 heures après
l’injection intracardiaque des cellules, l’IRM FISP permet de détecter les cellules tumorales chargées en fer au niveau du
cerveau, caractérisé par un hyposignal. À partir du 20e jour, l’hyposignal visible en imagerie FISP est réduit et l’imagerie RARE
permet une visualisation du stade tardif de développement des métastases cérébrales, caractérisé par un hypersignal.
Nous avons, dans cette étude, validé une méthodologie permettant de détecter par imagerie IRM les phases précoces de
métastases cérébrales. Ce modèle permettra d’étudier l’intérêt de traitements ciblant spécifiquement la phase précoce de
cette pathologie. l
87
Poster
Mathieu DANGIN
Responsable scientifique : André Verdel
Institut pour l’avancée des biosciences (La Tronche)
Contrôle d’ARN non-codants essentiels à la différenciation cellulaire,
des cibles potentielles dans le traitement contre les cancers
Au cours des dernières années, la régulation des gènes par les ARNs long non-codants (lncRNAs) est devenue un
sujet d’étude majeur de la biologie cellulaire et moléculaire. De plus en plus d’études montrent qu’il existe un lien étroit
entre lncRNAs et tumorigenèse (ou « montrent que les lncRNAs sont impliqués dans la tumorigenèse »). Cependant,
les modes d’actions de ces lncRNAs ne sont pas encore bien caractérisés.
Au sein de notre équipe de recherche, nous utilisons la levure Schizosaccharomyces pombe (S. pombe) comme modèle
d’étude de la différenciation sexuelle. Ce processus vital est contrôlé en partie par un lncRNA.
Nous avons pu montrer que Mmi1, une protéine de liaison à l’ARN connue pour réguler la méiose, contrôle aussi
l’entrée en différentiation sexuelle par sa liaison à un lncRNA unique. La fixation de Mmi1 à ce lncRNA permet le
recrutement de l’exosome, un complexe de dégradation des ARNs essentiel à la cellule, dégradant ainsi ce lncRNA.
Plus surprenant, Mmi1 et l’exosome contrôle aussi la terminaison de transcription de ce lncRNA. Fait remarquable, la
terminaison de ce lncRNA est absolument critique pour empêcher la transcription invasive dans le gène situé en aval
qui code pour un master régulateur de l’entrée en différentiation sexuelle. Mmi1 et l’exosome vont ainsi réguler le
processus d’entrée en différentiation par le contrôle de la terminaison d’un lncRNA.
Nous avons ainsi mis en évidence un nouveau mécanisme de régulation de l’expression de gènes impliqués dans la
différenciation cellulaire via le contrôle de la terminaison de transcription d’un lncRNA. Ces travaux permettent une
meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans la régulation des gènes par un lncRNAs or cette fonction
de régulation de l’expression génique est directement impliquée dans les cancers. l
YTH-mediated targeting of nascent lncRNAs controls cell fate and heterochromatin silencing. Todeschini L. et al. (en
soumission)
88
Poster
Laurine GAGNIAC
Responsable scientifique : Françoise LENFANT
I2MC (Toulouse)
Le récepteur des œstrogènes ERα membranaire module
les propriétés des cellules souches mammaires
Les œstrogènes, hormones sexuelles féminines, sont des régulateurs majeurs du développement mammaire ; ils
jouent aussi un rôle important dans la carcinogenèse mammaire. En plus de leur action nucléaire, une fraction d’ERα
est exprimée à la membrane permettant une signalisation rapide.
Nous utilisons la souris C451A-ERα, invalidée spécifiquement pour les effets membranaires. Notre objectif est de
comprendre comment les actions membranaires d’ERα interagissent avec les voies de signalisation du développement
mammaire pour contrôler la croissance et la différenciation.
Chez la souris C451A-ERα, nous observons un développement de l’épithélium mammaire complet, néanmoins, nous
notons une diminution de la ramification secondaire. Afin de comprendre ceci, nous avons greffé de l’épithélium
mammaires C451A-ERα/GFP dans un stroma WT. De manière surprenante, nous avons une absence totale de
développement de l’épithélium muté.
La quantification des cellules mammaires par cytométrie en flux, grâce aux marqueurs CD24 et CD29, indique qu’il
y a une augmentation des luminales mais une réduction des myoépithéliales chez la souris mutante âgée de 3 mois.
Dans ce contexte, nous avons réalisé la transplantation d’un nombre égal de cellules myoépithéliales isolées à partir
des glandes mammaires de souris C451A-ERα, dans le coussin adipeux de souris WT prépubères. Ceci permet de
montrer que la population de cellules myoépithéliales avait une faible fréquence de progéniteurs induisant une faible
capacité de celles-ci à envahir le stroma. À la vue de ces résultats la même expérience avec des souris supplémentées
en estradiol et progestérone est en cours.
Ces données indiquent que l’ERα membranaire contrôle les propriétés des cellules souches mammaires, affectant le
développement de la glande mammaire. l
José-Manuel GALLY
Responsable scientifique : Pascal Bonnet
Institut de chimie organique et analytique (Orléans)
Conception d’anticancéreux efficaces à partir d’outils informatiques
La dérégulation des protéines kinases est à l’origine de nombreux cancers, ce qui fait de cette famille d’enzymes une
classe privilégiée de cibles thérapeutiques. Bien qu’il existe théoriquement 1060 molécules dans l’espace chimique
(Kirkpatrick P. Nature. 2004), identifier de nouveaux inhibiteurs de protéines kinases innovants reste un véritable défi.
La modélisation moléculaire à contribuer de façon significative à la découverte des derniers inhibiteurs de protéines
kinases mis sur le marché afin d’en réduire le coût et le temps de développement. L’une des approches les plus
récentes repose sur l’utilisation de petites molécules appelées fragments (Congreve M. Drug Discovery Today. 2003)
formant des interactions faibles mais efficaces avec le récepteur, qui sont assemblés pour former des molécules à
la fois actives et déjà optimisées. Nous présentons ici une nouvelle méthode in silico Fragment-Based Drug Design
qui tient compte de l’information structurale de complexes cristallographiques pour privilégier les molécules les plus
prometteuses en tenant compte de la prédiction de l’activité biologique mais aussi de la sélectivité. l
89
Poster
Julien HENRI
Responsable scientifique : Philippe MEYER
Institut de biologie physico-chimique (Paris)
HSP90 regulation by RPAP3-PIH1D1 for ribonucleoproteic complexes assembly
Box C/D small nucleolar ribonucleoparticles, phosphatidyl-inositol 3-kinase-related kinases and RNA polymerases
are essential eukaryotic complexes composed of several associated proteins. Biogenesis of these complexes requires
the sequential assembly of proteins, determined by the interactions with specific assembly factors and the multiple
enzymatic activities of the R2TP-HSP70-HSP90 chaperone machinery.
Human R2TP is composed of RUVBL1 and RUVBL2 hexameric AAA+ ATPases, PIH1D1 interacting platform and
RPAP3. HSP70 and HSP90 are abundant and ubiquitous molecular chaperones that stabilise client proteins against
aggregation and cooperatively accompany them along their folding pathways. HSP70 and HSP90 chaperone functions
depend on their intrinsic ATPase activities that determine open/closed transitions. RPAP3 tetratricopeptide repeats
(TPR) domains are solenoid stacks of helix-loop-helix that anchor HSP70 and HSP90 to R2TP.
We aim at resolving the mechanisms of chaperones activation for the assembly of functional ribonuclear particles.
Using purified recombinant proteins in an in vitro assay we measured an RPAP3-dependent acceleration of Hsp90
ATPase activity. RPAP3 function is recapitulated by a truncation mutant encompassing 2 TPR domains and a newly
identified domain. This stimulation is correlated with the stabilisation of HSP90 dimeric, ATPase competent state,
by RPAP3. PIH1D1 forms an 1:1 complex with RPAP3, and both cochaperones closely interact with HSP90 dimer.
Furthermore, PIH1D1 antagonises RPAP3 activation of the HSP90 ATPase.
Taken together, these results support a model mechanism for the sequential assembly of client complexes by the
RPAP3-coordinated action of Hsp90 molecular chaperones. l
Oussama LAHMAR
Responsable scientifique : Isabella ANESSI-MAESANO
UPMC (EPAR) UMRS1136 (Paris)
Étude de polymorphisme des gènes de métabolisme de la vitamine D chez les asthmatiques
La vitamine D présente un axe thérapeutique important ainsi que les nouvelles formes d’IL33 dans les maladies
inflammatoires telles que I’asthme.
Application des méthodes de l’épidémiologique pour étudier la relation entre les polymorphismes du métabolisme
de la vitamine D et I’asthme selon sa sévérité chez des adultes asthmatiques (étude cas-témoin). Successivement,
application de ces mêmes méthodes pour étudier I’effet d’IL33 et ces formes bioactives.
Explorer I’effet de I’augmentation du taux de la vitamine D sur ces formes et sur la sévérité de la maladie. l
90
Poster
Julian NOMMÉ
Responsable scientifique : Lionel Mourey
Institut de pharmacologie et de biologie structurale (Toulouse)
Structural study of the g-tubulin/GCP complex: a novel target
to inhibit microtubule formation and cancer cell proliferation
Microtubules are the main constituents of mitotic spindles. They are nucleated in large amounts during spindle assembly
from multiprotein complexes containing γ-tubulin and associated γ-tubulin complex proteins (GCPs). The interaction
between GCPs and between GCPs and γ-tubulin is essential for the function of these multiprotein complexes and
interference with GCP function can lead to aneuploidy and errors during mitosis. g-tubulin complexes are composed
of at least two molecules of g-tubulin, associated with one of each of the GCP2 and GCP3 proteins. These so-called
g-TuSCs (g-tubulin small complexes) have the potential to form higher order complexes called g-tubulin ring complexes
(g-TuRCs). In most eukaryotes, these g-TuRCs comprise additional g-tubulin complex proteins, namely GCPs 4, 5, and
6. GCPs thus help g-tubulin to nucleate microtubules but the precise mechanism by which they exert this function
still remains to be clarified. Our goal is to structurally characterize GCPs alone and in complex with g-tubulin in order
to better understand the molecular mechanism of g-tubulin complexes assembly and in turn microtubule nucleation.
Moreover, and because of their implications during cell cycle, GCPs are of great interest as potential pharmacological
targets for cancer treatments.
Previously, we have solved the first 3D structure of a GCP, GCP4 (667 amino acids and considered as the GCP family
prototype). Our data indicate that the C-terminal domain of GCP4 interacts at high affinity with g-tubulin and allowed
to revise prior models for the assembly of g-tubulin complexes. We then succeeded in purifying and crystallizing the
GCP4/g-tubulin complex and structural studies are currently underway in order to get atomic insight into the complex
interface. Additionally, we are focusing on getting the atomic structures of the g-TuSC components (GCP2 and GCP3).
More than 30 constructs have already been designed based on the GCP4 crystal structure and model predictions,
which have been tested for expression and solubility. Structural data on these proteins will also be paramount for
understanding g-tubulin complexes assembly and designing efficient inhibitors with a perspective of controlling cancer
cells proliferation. As a long term goal, this work will allow for the design of small molecule ligands of GCP proteins
that interfere with g-tubulin complex formation and that offer perspectives for developing novel inhibitors of cancer
cell mitosis. l
91
Poster
Isabelle SAVOYE
Responsable scientifique : Marina KVASKOFF
La consommation de compléments solaires influence-t-elle le risque de cancers de la peau ?
Les compléments solaires, riches en bêta-carotène, sont largement utilisés en « préparation de la peau au soleil ».
Cependant, leur effet à long-terme sur le risque de cancers cutanés est actuellement inconnu.
Nous avons exploré les associations entre la consommation de compléments solaires et le risque de cancers cutanés
dans une étude cas-témoin nichée dans E3N (Étude Épidémiologique auprès de femmes de l’Éducation nationale),
une cohorte prospective de 98 995 femmes françaises âgées de 40 à 65 ans en 1990. En 2008, un questionnaire
spécifique sur l’exposition solaire a été envoyé aux cas déclarés de cancers de la peau ainsi qu’à trois témoins par cas.
L’étude a inclus 366 cas de mélanome, 1 192 cas de carcinomes cutanés (dont 1 027 carcinomes basocellulaires (CBC)
et 165 carcinomes spinocellulaires (CSC)) et 3 647 témoins. Le questionnaire a récolté des données sur l’utilisation et
la fréquence de consommation de compléments solaires avant, pendant ou après une période d’exposition solaire au
cours des 10 années précédentes. Des modèles de régression logistique conditionnelle ont été utilisés.
La consommation de compléments solaires était positivement associée au risque de carcinomes cutanés (parfois :
OR=1,16 (IC95%=0,91-1,48); souvent/toujours : OR=1,44 (1,02-2,05), comparé à jamais, ptend=0,02), en particulier
de CBC (ptend=0,004). Le risque de mélanome n’était pas augmenté, bien qu’aucune hétérogénéité statistiquement
significative n’ait été détectée entre les deux types de tumeurs (phomogénéité=0,09). L’ajustement sur les facteurs
pigmentaires ou sur différents facteurs d’exposition solaire avait peu d’effet sur les résultats.
Notre étude suggère pour la première fois une association entre la consommation de compléments solaires et le
risque de cancers cutanés. Davantage de recherches seront nécessaires afin de confirmer cette relation et d’examiner
ses facteurs médiateurs potentiels. l
92
2
ANS
ANNIVERSAIRE
Conception : Fondation ARC - Impression : Valblor - Novembre 2016
2
ANS
ANNIVERSAIRE
JOURNÉES
JEUNES CHERCHEURS
en cancérologie
2016
9, rue Guy Môquet - BP 90003 - 94 803 Villejuif Cedex - Tél. : 01 45 59 59 59

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