Etude du rôle de la GD3 synthétase et des gangliosides complexes dans la prolifération et la migration des cellules de cancer du sein

Study of the role of the GD3 synthase and complex gangliosides in the proliferation and the migration of the breast cancer cells

• Auteur / Autrice : Agata Steenackers
• Direction : Philippe Delannoy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 28/11/2013
• Etablissement(s) : Lille 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Lille ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité de glycobiologie structurale et fondamentale (UGSF)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Récepteurs

Tyrosine kinases

Acides sialiques

Glycosyltransférases

Cellules -- Prolifération

Cancer du sein

Gangliosides

Mots clés libres

Cellules MCF-7

GD3 synthétase

Résumé

Le rôle des gangliosides complexes di- ou trisialylés (GD3, GD2, GT3) dans le développement des cancers d’origine neuro-ectodermique (mélanome, neuroblastome) a été clairement démontré. Ces gangliosides sont également surexprimés dans 50% des carcinomes mammaires canalaires infiltrants et l’expression de la GD3 synthétase (GD3S) contrôlant leur biosynthèse, est augmentée dans les tumeurs de sein ER-négatives, avec une diminution de la survie des patientes. Notre laboratoire a montré que l’expression de la GD3S dans les cellules cancéreuses de sein MDA-MB-231 induit une augmentation de la migration et de la prolifération en conditions de sevrage, liée à une activation constitutive du récepteur c-Met et des voies de signalisation intracellulaires Erk/MAPK et PI3K/Akt par le GD2. Nous avons développé un autre modèle cellulaire dérivant des cellules cancéreuses mammaires MCF-7 sur-exprimant la GD3S. Ces cellules accumulent principalement les gangliosides GD1b et GT3. Nous avons pu montrer une augmentation de la migration mais aucun effet sur la prolifération n’a été observé. L’analyse en spectrométrie de masse des glycosphingolipides a montré que les MCF-7 expriment des quantités élevées de globosides et de faibles quantités de gangliosides par rapport aux cellules MDA-MB-231. Dans les cellules MCF7 GD3S+, nous avons démontré que la GD3S était capable de synthétiser du GT3 à partir du GD3, mais également des gangliosides inhabituels tétra- et penta-sialylés. Nos résultats montrent que les cellules cancéreuses mammaires présentent des profils gangliosidiques différents et que la modification du phénotype cellulaire induite par l'expression de la GD3S dépend du type cellulaire.

The role of di- and trisialylated complex gangliosides (GD3, GD2 and GT3) in the development of neuro-ectoderm derived cancers (melanoma, neuroblastoma) has been clearly demonstrated. Complex gangliosides are also over-expressed in 50% of breast invasive ductal carcinomas and the expression of the GD3 synthase (GD3S) that controls their biosynthesis, is increased in ER-negatives breast cancer tumors, associated with a decreased overall survival of the patients. Our lab has previously demonstrated that GD3S expression in MDA-MB-231 breast cancer cells induced an increase of the cell migration and proliferation in serum-free conditions, associated to a constitutive GD2-dependent constitutive activation of c-Met receptor and Erk/MAPK et PI3K/Akt signaling pathways. We have developed another cellular model deriving from MCF-7 breast cancer cells, over-expressing the GD3S. These cells mainly express GD1b and GT3 gangliosides. We have shown the increased migration of MCF7 GD3S+, but no effect on the proliferation was observed. Mass spectrometry analysis of total glycosphingolipids has shown that MCF-7 cells express a high level of globosides and a low level of gangliosides compared to MDA-MB-231 cells. In MCF7 GD3S+ cells, we demonstrated that the GD3S was able to synthesize GT3 from GD3, but also other unusual tetra- and penta-sialylated gangliosides. Our results show that breast cancer cell lines express different gangliosidic profiles and that the modification of the cellular phenotype resulting from the expression of the GD3S is depending on the cell type.