Implication des protéines anti-apoptotiques de la famille Bcl-2 dans la dépendance aux signaux de survie des cancers du sein des sous-types HER2 et Lumina

Implication of anti-apoptotic protein Bcl-2 in dependence on survival signals of breast cancer subtypes Luminal and HER2

• Auteur / Autrice : Mario Campone
• Direction : Philippe Juin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Médecine. Sciences de la vie et de la santé. Cancérologie
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé Nantes-Angers
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Nantes Université. Pôle Santé. UFR Médecine et Techniques Médicales (Nantes)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Protéines proto-oncogènes c-bcl-2

Apoptose

Oncogènes

Cancer du sein

Résumé

Le cancer du sein est une maladie hétérogène notamment dans sa diversité et sa dépendance aux voies de signalisation oncogéniques (par exemple, voie HER2). Ces dépendances traduisent l’activation par les oncogènes de signaux antagonistes, de mort et de survie, de prolifération et d'arrêt cellulaire. Les protéines de la famille Bcl-2 constituent un point d'intégration majeur des signaux de survie et de mort des cellules cancéreuses. La fonction des protéines anti-apoptotique repose sur leur capacité à interagir physiquement avec leurs contreparties apoptotiques. Cette interaction est manipulable pharmacologiquement. Nous avons étudié si la survie des cellules tumorales mammaires dépendait de l'activité anti-apoptotique de certains homologues de Bcl-2 et si leur inhibition était susceptible d'avoir un effet thérapeutique. Par une première approche in vitro, nous avons mis en évidence que la survie de cellules surexprimant HER2 dépendait de Mcl-1 et qu'elle était liée à l'expression constitutive de la protéine pro-apoptotique Bim, elle-même liée au facteur de transcription c-Myc, situé en aval de HER2. Cette étude montre que l'équilibre Bim/Mcl-1 joue un rôle clé dans la régulation de la survie des cellules de cancer du sein surexprimant HER2. Dans une seconde approche, ex-vivo, nous avons exposé des prélèvements de tumeurs du sein de patientes à l’ABT-737, un inhibiteur de Bcl-2 et Bcl-xL. Nos résultats montrent qu'il induit une apoptose massive dans certaines tumeurs mammaires et a peu d'effet dans d'autres cas. Nous concluons que la voie HER2 peut induire un signal de mort qui rend nécessaire des signaux compensatoires de survie reposant sur l'activité des homologues de Bcl-2, instaurant un état de dépendance aigüe à ces signaux. Les approches fonctionnelles réalisés ex-vivo confirment cette notion tout en montrant qu'elle ne s’applique pas systématiquement. Elles fournissent l'outil méthodologique qui permet de détecter de telles dépendances, et d'étudier les voies qui les installent ou les inhibent.

Breast cancer is a heterogeneous disease, including its diversity and its dependence on oncogenic signaling pathways (eg, HER2). These dependencies reflect antagonist signal activation by oncogenes: death and survival, cell proliferation and arrest. Proteins of the Bcl-2 family represent a major point of integration of signals for survival and death of cancer cells. The function of anti-apoptotic proteins is based on their ability to physically interact with their apoptotic counterparts. This interaction can be manipulated pharmacologically. We studied if the survival of breast cancer cells depended on the activity of some anti-apoptotic Bcl-2 counterparts and if their inhibition might have a therapeutic effect. In an initial in vitro approach, we demonstrated that the survival of overexpressing HER2 cells depended on Mcl-1 and was linked to the constitutive expression of pro-apoptotic protein Bim, itself linked to c-Myc transcription factor, situated downstream to HER2. This study shows that Bim/Mcl-1 equilibrium plays a key role in regulating cell survival of overexpressing HER2 breast cancer cells. In a second approach, ex-vivo, we exposed samples of breast tumors of patients to ABT-737, an inhibitor of Bcl-2 and Bcl-xL. Our results showed that, as a single agent, ABT-737 induced massive apoptosis in some breast tumors and have little effect in others. We conclude that HER2 pathway can induce death signal, which makes necessary compensatory survival signals on the activity of Bcl-2 homologues, creating a state of acute dependence of these signals. Ex-vivo functional approaches confirmed this notion while showing it is not the only one. Furthermore, they provide, a methodological tool that enables detection of such dependencies and the studying of pathways that inhibit or stimulate them.