Recherche Avancée

Thèse soutenue

Caractérisation des cellules souches cancéreuses de la peau humaine : implication de la voie de signalisation de l'Epidermal Growth Factor Receptor dans le contrôle de la différenciation des cellules souches de l'épiderme

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Auteur / Autrice : Hélène Le Roy
Direction : Renata Polakowska
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé. Biologie cellulaire
Date : Soutenance en 2009
Etablissement(s) : Lille 2

Résumé

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L'épiderme humain est un tissu en renouvellement constant où l'équilibre entre les cellules nouvellement formées et les cellules perdues par desquamation est maintenu par la division asymétrique des cellules souches produisant deux cellules filles différentes : l'une possédant la capacité de s'auto-renouveler et l'autre engagée dans la différenciation en plusieurs lignées cellulaires reconstituant l'épiderme et ses appendices. De récentes découvertes suggèrent que les cellules souches altérées, appelées cellules initiatrices de tumeur ou cellules souches cancéreuses, seraient à l'origine du développement tumoral. Par conséquent, l'éradication ciblée de ces cellules pourrait traiter les cancers. Nos études avaient pour but d'identifier et de caractériser les cellules souches cancéreuses dans des tumeurs de peau et d'évaluer l'implication de la voie de signalisation de l'Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR) dans le contrôle de leur auto-renouvellement et leur potentiel de différenciation. Nous avons trouvé de rare kératinocytes mitotiques avec une distribution asymétrique de l'EGFR et nous avons déterminé que sa présence à la surface était liée au destin normal ou cancéreux des cellules. Bien qu'essentiel pour la prolifération, la différenciation et la survie des cellules épithéliales, EGFR n'était pas présent à la surface des cellules aux propriétés de cellules souches comme la quiescence, leur compétence à produire des cellules filles fonctionnellement différentes, leurs potentiels de prolifération et de clonogénicité élevés, leur capacité à former des sphères et l'expression de marqueurs de cellules souches. Au contraire, les kératinocytes exposant l'EGFR ont acquis un phénotype plus différencié, démontrant que l'EGFR contrôle un basculement du compartiment de cellules souches à celui de cellules d'amplification transitoire. Ce basculement était associé avec des changements dans le profile d'expression de protéines du cycle cellulaire ou contrôlant la survie et la mitochondrie qui variaient entre les cellules normales et cancéreuses. De plus, nous avons déterminé que la croissance et la différenciation des kératinocytes étaient associées au statut phosphorylé de p66Shc, une cible en aval de l'EGFR et essentielle au métabolisme des espèces réactives de l'oxygène (ROS) et à l'activation de la voie de mort cellulaire dépendante de la mitochondrie. Donc, alors que p66Shc non phosphorylée était principalement présent dans le noyau des cellules normales et cancéreuses proliférant rapidement, sa forme fonctionnelle phosphorylée sur la sérine 36 était détectée dans les kératinocytes normaux quiescents et différenciés uniquement. A partir de nos résultats, nous proposons un modèle dans lequel EGFR fonctionne comme un déterminant du destin des kératinocytes qui équilibre entre la quiescence et la prolifération/différenciation des cellules souches épidermiques durant la mitose. Cet équilibre semble clairement mal fonctionner dans le cancer. Ainsi comme nous avons précédemment montré que la différenciation des kératinocytes partage certains aspects de la signalisation apoptotique et est stimulée par les ROS, nous proposons donc que l'acquisition de l'EGFR à la surface cellulaire active la prolifération cellulaire dépendante de p66Shc et par conséquent, la production des ROS et la phosphorylation de p66Shc. Le manque de p66Shc phosphorylé dans les tumeurs de peau montre son rôle essentiel dans la différenciation des kératinocytes se terminant par la mort cellulaire par desquamation. De façon importante, notre étude suggère fortement que les cellules EGFR négatives peuvent constituer le compartiment reproductif de la tumeur responsable du maintien et du développement tumoral, donc fournir un aperçu mécanistique de l'inefficacité des thérapies actuelles anti-EGFR