Caractérisation des cellules souches initiatrices dans les naevus congénitaux

Characterization of initiating cells in congenital melanocytic nevi

• Auteur / Autrice : Christelle Charbel
• Direction : Selim Aractingi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie. Physiopathologie
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Paris 6
• Jury : Président / Présidente : Marc Sanson
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alain Eychène
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Nicolas Dumaz, Heather Etchevers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules souches tumorales

Mélanocytes

Naevus

Résumé

Le naevus congénital (NC) de grande taille est une tumeur mélanocytaire bénigne se développant in utero et caractérisé par un risque accru de transformation en mélanome. Son ontogénie reste mal connue. A l’aide d’échantillons humains, nous avons cherché à mettre en évidence la présence de cellules initiatrices dans ces NC. In vivo, les NC de grande taille expriment principalement des marqueurs de lignées mélanocytaires Melan-A et MITF, les marqueurs souches malins ABCB5 et CD271 et les marqueurs souches/ progéniteurs Sox10, Nestine et Oct4. In vitro, environ une cellule initiatrice sur 250 cellules forme des colonies qui peuvent être repiquées. En utilisant différents modèles murins de xénogreffe, nous avons montré que les tissus greffés de NC de grande taille et des suspensions cellulaires naeviques sont capables d’expansion macroscopique suivant une architecture en thèques similaire à celles du naevus initial. Le NC est habituellement considéré comme la conséquence d'une mutation somatique causale. Nous avons donc étudié les mutations NRAS et BRAF dans notre série de NC de grande taille et parallèlement dans des échantillons de sang utilisés comme contrôles à l'aide de différentes techniques de séquençage, certaines très innovantes comme le whole-exome sequencing. Les NC de grande taille portaient la mutation NRAS dans 94,7% des cas. De plus la mutation NRAS était le seul événement somatique récurrent retrouvé dans ces proliférations mélanocytaires. Au total, ces données montrent que certains sous-types de cellules de NC de grande taille présentent des caractéristiques de cellules initiatrices. Ceci conforte l'hypothèse d'une cellule souche à l'origine de cette tumeur, la mutation NRAS étant seule causale de cette prolifération bénigne.

Large congenital melanocytic nevus (lCMN) is a benign melanocytic tumor which develops in utero and is characterized by an increased risk of melanoma transformation. Ontogeny of this self-limited proliferation remains largely unknown. Using human samples, we first addressed the question of whether some cells exist and act as initiating stem cells in lCMN. In vivo, lCMN mainly express melanocytic lineage markers Melan-A and MITF, malignant melanocytic stem markers ABCB5 and CD271 and stem cell/progenitors lineage markers Sox10, Nestin and Oct4. In vitro, roughly one lCMN initiating cell out of 250 cells formed sphere colonies that could be passaged. Using various mouse models of xenograft experiments, we showed that grafted tissues and cell suspensions from lCMN expanded macroscopically, displaying within the outgrowth skin tissue the same benign nested architecture than in the original CMN. As CMN is predominantly considered to be the consequence of a causative somatic mutation, we then tested NRAS and BRAF mutations in our series of lCMN and matched control blood specimens using different powerful techniques such as unbiased next-generation whole-exome sequencing. LCMN displayed NRAS mutations in 94. 7 % of cases. Moreover NRAS mutation was the sole recurrent somatic event found in such melanocytic proliferations. Altogether, these data show that certain subtypes of lCMN cells display features of initiating cells, supporting the hypothesis of a stem cell as the origin of this tumor and that NRAS mutation is able to drive alone these large melanocytic benign proliferations in utero.