Soutenance de thèse de Christian OLMEDO

Ecole Doctorale
Sciences de la Vie et de la Santé
Spécialité
Biologie-Santé - Spécialité Oncologie
établissement
Aix-Marseille Université
Mots Clés
Cancer pancréatique,Reprogrammation métabolique,Prostaglandines,Leucotriènes,cPLA2α,Acide Arachidonique
Keywords
Pancreatic cancer,Metabolic reprogramming,Prostaglandins,Leukotrienes,cPLA2α,Arachidonic acid
Titre de thèse
Etude des fonctions oncogéniques portées par la phospholipase A2 alpha cytoplasmique au cours de la carcinogénèse pancréatique
Study of oncogenic functions mediated by the cytosolic phospholipase A2 alpha during pancreatic carcinogenesis
Date
Mardi 19 Novembre 2019 à 14:00
Adresse
Parc scientifique de Luminy 163 avenue de Luminy 13288 Marseille Cedex 9
Amphi 12 Bât B
Jury
Directeur de these Mme Sophie VASSEUR CRCM
CoDirecteur de these Mme Fabienne GUILLAUMOND Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille
Examinateur Mme Cindy NEUZILLET Institut Curie
Rapporteur M. Matthieu LACROIX Institut de Recherche en Cancérologie de Montpellier
Rapporteur M. Jean-Marc LOBACCARO Genetics Reproduction and Development
Examinateur M. Eric MAS CRCM

Résumé de la thèse

L’adénocarcinome canalaire pancréatique (ADKP) est un cancer foudroyant avec un taux de survie à 5 ans d’environ 9%. Son agressivité est due à la présence d’un stroma dense et peu vascularisé qui limite l’apport en oxygène et en nutriments et réduit l’accessibilité des chimiothérapies aux cellules tumorales. Afin de produire la biomasse et l’énergie nécessaires à leur survie et à leur prolifération dans ces conditions drastiques micro-environnementales, les cellules de l’ADKP ont recours à la reprogrammation métabolique. Les altérations métaboliques au cours du développement de l’ADKP ont été définies par une analyse comparative du transcriptome métabolique de tumeurs pancréatiques à différents stades (souris Pdx1-Cre; LSL-KrasG12D; Ink4a/Arffl/fl) versus des pancréas sains de souris contrôles de même âge. Nous avons mis en évidence un fort remodelage lipidique depuis le stade pré-néoplasique jusqu’au stade ADKP. Un nombre considérable de transcrits sont impliqués dans la voie de synthèse des éicosanoïdes (e.g. prostaglandines (PG) et leucotriènes (LT)) et sont sur-exprimés aux deux stades tumoraux ainsi que dans les ADKP de patients par rapport aux pancréas adjacents. Ces résultats soulignent l’importance du métabolisme des éicosanoïdes dans la carcinogénèse pancréatique chez la souris et l’Homme. Ce travail a donc porté sur une enzyme clé de cette voie métabolique, la phospholipase A2 alpha cytoplasmique (cPLA2α) qui en hydrolysant les phospholipides membranaires, fournit le précurseur des PG et LT, l’acide arachidonique. Nous avons montré que la forme active phosphorylée de cPLA2α est très représentée dans le compartiment tumoral des ADKP murins et humains. Nous avons montré que la perte de cPLA2α dans des cellules d’ADKP humain (BxPC-3) réduit significativement la sécrétion des PGE2 et PGF2α ainsi que les capacités de prolifération, migration (2D) et d’agrégation (3D) des cellules BxPC-3. De plus, nous avons montré que le milieu conditionné des cellules cPLA2α-/- restreint la migration et la formation de vaisseaux par les cellules endothéliales lymphatiques (i.e. lymphangiogénèse) comparativement au milieu conditionné des BxPC-3 cPLA2α+/+. Enfin, l’implantation des BxPC-3 cPLA2α-/- sur la membrane chorioallantoïdienne d’embryons de poulet ou dans le pancréas de souris athymiques ralentit la croissance tumorale et semble diminuer l’incidence métastatique par rapport à l’implantation des BxPC-3 cPLA2α+/+. L’ensemble de ces résultats mettent en exergue les fonctions pro-tumorales autocrines et paracrines de cPLA2α in vitro, in ovo et in vivo et suggèrent que l’utilisation d’inhibiteurs spécifiques de cPLA2α constituerait une thérapie métabolique prometteuse contre l’ADKP.

Thesis resume

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is a fatal disease with a 5-year survival rate around 9%. Its aggressiveness is due to a dense and low vascularized stroma that limits oxygen and nutrients supply and reduces chemotherapy accessibility to tumor cells. To produce biomass and energy required for their survival and proliferation in these harsh microenvironnemental conditions, PDAC cells use metabolic reprogramming. The PDAC metabolic alteration occurring during PDAC development were defined by analysis of the transcriptome between tumoral pancreas at different stages (Pdx1-Cre; LSL-KrasG12D; Ink4a/Arffl/fl mice) versus healthy pancreas from age-matched control mice. This analysis reveals a strong lipid remodeling from pre-neoplasic to PDAC stage mainly related to eicosanoid (i.e. prostaglandins (PG) and leukotrienes (LT)) metabolism. A high number of transcripts are involved in PG and LT biosynthetic pathway and are over-expressed at both tumor stages as well as in patient PDAC as compared to adjacent pancreas. These results highlight the importance of eicosanoid metabolism in mice and human pancreatic carcinogenesis. Therefore, this work has focused on a key enzyme of this metabolic pathway, the cytoplasmic phospholipase A2 alpha (cPLA2α), which by hydrolyzing membrane phospholipids provides the precursor of eicosanoids, arachidonic acid. We showed that phosphorylated active form of cPLA2α is abundantly present in murine and human tumor compartment. The loss of cPLA2α in human PDAC cells (BxPC-3) significantly reduces the secretion of PGE2 and PGF2α as well as the proliferation in 2D, the migration and the 3D aggregation capacities BxPC-3 cells. In addition, we showed that conditioned medium (CM) of cPLA2α-/- cells restricts lymphatic endothelial cell migration and vessel formation (i.e. lymphangiogenesis) as compared to CM of cPLA2α+/+ cells. Finally, cPLA2α-/- cell grafts on the chorioallantoic membrane of chicken embryos or in the pancreas of athymic mice reduces tumor growth and metastatic incidence as compared to cPLA2α+/+ cell grafts. These results highlight the in vitro autocrine and paracrine pro-tumoral functions of cPLA2α, functions that persist in in ovo and in vivo PDAC models. Hence, using specific cPLA2α inhibitor would be a promising metabolic therapy against PDAC.