Étude de l'implication de la matrice extracellulaire dans la malignité des phéochromocytomes et des paragangliomes SDHB-dépendants
Study of extracellular matrix involvement in malignancy of SDHB-related pheochromocytomas and paragangliomas
par Menara Mélanie sous la direction de Favier Judith
Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et moléculaire
École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le Tuesday 22 November 2016 à Sorbonne Paris Cité

Sujets
  • Mutation (biologie)
  • Tumeurs neuroendocrines
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Mots clés
Biologie cellulaire et moleculaire
Resumé
Les phéochromocytomes et les paragangliomes (PPGL) sont des tumeurs neuroendocrines rares qui se développent aux dépens des paraganglions et qui sont identiquement déterminées dans 40% des cas. Parmi les gènes de prédisposition, les mutations du gène SDHB qui code pour l'une des sous-unités catalytiques de la succinate déshydrogénase mitochondriale constituent un facteur de risque de phénotype métastatique associé à un mauvais pronostic. Mon travail de thèse avait pour objectif d'élucider le lien entre les mutations du gène SDHB et la malignité des PPGL par l'étude du rôle du microenvironnement tumoral et en particulier de la matrice extracellulaire (MEC) dans le processus métastatique. L'analyse transcriptomique de l'expression de 310 gènes associés a la MEC dans 188 PPGL humains de la cohorte COMETE, a mis en évidence une régulation spécifique de ces gènes dans les tumeurs présentant des mutations SDHx. J'ai utilisé un modèle murin de cellules chromaffines déficientes en succinate déshydrogénase, les cellules Sdhb-/-, en comparaison avec les cellules sauvages (wild-type, WT). Les cellules Sdhb-/- possèdent des capacités migratoires et adhésives accrues dues a l'accumulation de succinate inhibant les dioxygénases dépendantes du 2-oxoglutarate (2-OG). J'ai mis en évidence que la MEC secrétée par les cellules Sdhb-/- est capable d'augmenter les capacités migratoires et d'adhésion des cellules WT. Inversement, la MEC secrétée par les cellules WT diminue la migration et l'adhésion des cellules Sdhb-/-. Ainsi, les cellules Sdhb-/- semblent secréter une matrice qui favorise le replacement des cellules et donc leur potentiel métastatique. Afin d'identifier les acteurs responsables de ce phénotype particulier nous avons analyse le sécrétome de la MEC : le matrisome des cellules Sdhb-/- et des WT, nous permettant d'identifier la fibronectine, cible de l'hypoxie, comme l'une des protéines majeures de la MEC secrétée par les cellules Sdhb-/-. J'ai montré que la fibronectine augmente de façon drastique la migration et l'adhésion des cellules WT et qu'elle participe a la migration des cellules Sdhb-/-. L'analyse du transcriptome et du matrisome des cellules Sdhb-/- a également mis en évidence la surexpression de nombreux collagènes et en particulier le gène Col4a2 qui code pour l'un des composants majoritaires des membranes basales. J'ai montré que malgré l'accumulation de succinate dans les cellules Sdhb-/-, les collagènes hydroxylases 2-OG dépendantes, restent probablement actives ce qui permet la maturation des collagènes puis leur sécrétion dans le milieu extracellulaire. Cependant, le collagène IVα2 est fragmenté dans les cellules Sdhb-/- suggérant des modifications après sa sécrétion. J'ai ainsi montré que l'activation de la MMP9 dans les cellules Sdhb-/-, participe à la dégradation du collagène IVα2. L'ensemble de ces résultats a ainsi révélé l'existence d'un remodelage de la MEC spécifique aux cellules Sdhb-/- qui favorise le phénotype métastatique en promouvant notamment la migration et l'adhésion cellulaire. En parallèle de ce travail et dans le cadre d'un projet collaboratif, j'ai montré que seules les cellules Sdhb-/- sont capables d'induire le processus d'angiogenèse compare aux cellules WT et de le maintenir en faisant croître des vaisseaux pré-existants en 3-dimensions. Au sein de la même collaboration, j'ai également travaillé sur la mise au point d'une lignée humaine de cellules chromaffines tumorales en 3-dimensions à partir de culture primaire de PPGL humains. Ce travail se poursuit actuellement et pourrait donner lieu à la mise au point des premières conditions expérimentales permettant de cultiver ces cellules in vitro.