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
Ladénocarcinome canalaire pancréatique (ADKP) est un cancer foudroyant avec un taux de survie à 5 ans denviron 9%. Son agressivité est due à la présence dun stroma dense et peu vascularisé qui limite lapport en oxygène et en nutriments et réduit laccessibilité des chimiothérapies aux cellules tumorales. Afin de produire la biomasse et lénergie nécessaires à leur survie et à leur prolifération dans ces conditions drastiques micro-environnementales, les cellules de lADKP ont recours à la reprogrammation métabolique. Les altérations métaboliques au cours du développement de lADKP 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 jusquau 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 limportance du métabolisme des éicosanoïdes dans la carcinogénèse pancréatique chez la souris et lHomme. 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, lacide 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 dADKP humain (BxPC-3) réduit significativement la sécrétion des PGE2 et PGF2α ainsi que les capacités de prolifération, migration (2D) et dagrégation (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, limplantation des BxPC-3 cPLA2α-/- sur la membrane chorioallantoïdienne dembryons de poulet ou dans le pancréas de souris athymiques ralentit la croissance tumorale et semble diminuer lincidence métastatique par rapport à limplantation des BxPC-3 cPLA2α+/+. Lensemble 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 lutilisation dinhibiteurs spécifiques de cPLA2α constituerait une thérapie métabolique prometteuse contre lADKP.
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.