Soutenance de thèse de Aurélie DOBRIC

Ecole Doctorale
Sciences de la Vie et de la Santé
Spécialité
Biologie-Santé - Spécialité Immunologie
établissement
Aix-Marseille Université
Mots Clés
Cancer du pancréas,invasion cellulaire,Cadhérines,Invadopodes,Migration,Remodelage matriciel
Keywords
Pancreatic cancer,Cell invasion,Cadherins,Invadopodia,Cell migration,Extracellular matrix remodeling
Titre de thèse
Rôle des cadhérines classiques dans l'invasion tumorale pancréatique
Role of classical cadherins in pancreatic tumour invasion
Date
Vendredi 30 Octobre 2020 à 14:00
Adresse
Faculté des sciences de Luminy, 163 avenue de Luminy, 13009 Marseille
Auditorium de l'hexagone
Jury
Directeur de these M. Frédéric ANDRE Aix-Marseille Université
Rapporteur Mme Cécile HAUMAITRE Inserm
Rapporteur Mme Corinne ALBIGES-RIZO Institut pour l’avancée des Biosciences – INSERM U1209
Examinateur M. Philippe NAQUET Centre de recherche en immunologie de Marseille - AMU

Résumé de la thèse

L’adénocarcinome canalaire pancréatique (ADKP) est l’un des cancers les plus mortels suite à un diagnostic tardif ainsi qu’une chimio- et radiorésistance. La complexité de ce cancer est augmentée par une forte invasion tissulaire ainsi que par une dissémination métastatique précoce le classant en pole position des cancers les plus agressifs. Des altérations d’expression des molécules d’adhérence telles que les cadhérines sont reportées dans le cas de l’ADKP sans que l’on sache comment ces changements peuvent contribuer à la progression tumorale. La déplétion par shRNA de l’expression de la E- ou de la P-cadhérine dans le modèle cellulaire BxPC-3 (positifs pour la E- et la P-cadhérine) nous a permis de démontrer l’implication différentielle de ces deux cadhérines dans l’invasion des cellules tumorales pancréatiques, lorsqu’elles sont toutes deux coéxprimées. La réalisation de tests d’invasion 2D et 3D montrent l’intervention de ces cadhérines dans l’invasion par des mécanismes différents. Les tests de migration collective et individuelle montrent une migration plus importante pour les cellules déficientes en E-cadhérine que pour les cellules contrôles. Cela suggère une implication de la P-cadhérine dans la migration collective et individuelle des cellules tumorales. Des tests d’agrégations et de dégradation matricielle démontrent quant à eux, l’implication préférentielle de la E-cadhérine dans les interactions intercellulaires et le remodelage de la matrice extracellulaire. A ce titre, nous avons démontré pour la première fois dans la littérature que la déplétion de la E-cadhérine entraine une diminution du nombre d’invadopodes formés suggérant l’implication de la E-cadhérine dans la formation de ces structures. Par imagerie confocale, nous avons pu identifier de façon surprenante, la localisation d’un pool de E-cadhérine au niveau de la protrusion actinique qui structure l’invadopode. Le co-marquage de la E-cadhérine avec les différents marqueurs des invadopodes (Cortactine, Tks5, MT1-MMP) confirment ces observations. Ces données montrent ainsi une localisation de la E-cadhérine inconnue jusqu’à présent et suggèrent une interaction physique et/ou fonctionnelle de la E-cadhérine avec les constituants des invadopodes. Des tests de co-précipitation et de proximity ligation assay (PLA), ont permis d’identifier une interaction physique entre la E-cadhérine et la MT1-MMP au sein des invadopodes. Nous avons pu montrer par si RNA que l'adressage de la E-cadhérine dans les invadopodes comme celui de la MT1-MMP se fait par 2 voies différentes ; l’une dépendante de Rab7 et l’autre de Rab11. L'étude protéomique réalisée sur les cellules BxPC-3 exprimant ou non la E-cadhérine a mis en évidence une sous-activation de la voie de nucléation de l’actine par le complexe Arp2/3. Ceci est lié à une sous-expression des différentes sous-unités du complexe Arp2/3. Or ce complexe est essentiel à la formation d’actine branchée nécessaire pour la structure des invadopodes. Ensemble, nos études révèlent ainsi une fonction inconnue de la E-cadhérine dans le développement tumoral. Dans les cellules tumorales pancréatiques, cette dernière intervient dans la formation des invadopodes et pourrait servir à évaluer les propriétés invasives des cellules tumorales de patients.

Thesis resume

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is one of the deadliest cancers in the world, particularly due to its late diagnosis and its resistance to chemotherapeutic agents. The complexity of this pathology is implemented by a dense desmoplastic stroma with type I collagen as a major component, linked to an expansive tissue invasion and early metastasis. Alterations in the expression of cell adhesion molecules such as cadherins have been reported in PDAC. Yet, how these changes contribute to tumour progression is poorly understood. Depletion of E- or P-cadherin expression by shRNA strategy in BxPC-3 cell line (positive for both E- and P-cadherin) allow us to demonstrate the implications of these cadherins in pancreatic tumour cell invasion. Indeed, migration assays show important collective and individual migration for BxPC-3 shE-cadherin cells in comparison to the control cells. This suggest that P-cadherin is involved in collective and individual migration of tumour cells. On the other hand, spheroids assays and matrix degradation assay highlight E-cadherin implication in cell-cell interaction and extracellular matrix remodelling. Moreover, by performing invadopodia assay, we demonstrate a functional role of E-cadherin in invadopodia formation. Indeed, E-cadherin depletion reduce the formation of invadopodia. Surprisingly, a pool of E-cadherin was detected by confocal microscopy in the invadopodia and localize with invadopodia markers (Cortactin, Tks5, …).These data show an unknown localisation of E-cadherin and suggest a physical and/or functional interaction of the E-cadherin with others invadopodia components. Immunoprecipitation and proximity ligation assay (PLA) confirmed the physical interaction between E-cadherin and MT1-MMP onto invadopodia. By siRNA strategy, we show that E-cadherin recycling in invadopodia through two different pathways: one Rab7-dependant and the other one Rab11-dependant. Proteomic analysis of BxPC-3 cells show that E-cadherin depletion promotes a down-regulation of the actin nucleation pathway through Arp2/3 complex. This could be explained by a down-expression of all the Arp2/3 complex subunits. This complex is essential for branched actin structure required for invadopodia formation. Together, our studies show a new E-cadherin function in tumour development. In pancreatic tumour cell, E-cadherin will take part in invadopodia formation and could be used to evaluate tumour cells patient’s invasive properties.