Auto-renouvellement des cellules souches melanocytaires : rôle des kinases RAF et MET

Melanocyte stem cells self-renewal : role of RAF and MET kinases

• Auteur / Autrice : Céline Barbotin
• Direction : Alain Eychène
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 06/09/2016
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Hématologie, oncogenèse et biothérapies (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Signalisation, radiobiologie et cancer (Orsay, Essonne ; 2010-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Jonathan Weitzman
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Flavio Maina
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Heather Etchevers, Charles Durand

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mélanome

Auto-renouvellement cellulaire

Protéines proto-oncogènes c-met

Protéines proto-oncogènes c-raf

Protéines proto-oncogènes B-raf

Kinases raf

Mélanocytes

Cellules souches

Mots clés libres

MET

Résumé

L'activation constitutive de la voie RAS/RAF/MEK/ERK est observée dans environ 65% des mélanomes cutanés. Des mutations dans les gènes NRAS et BRAF sont présentes dans les cellules ˆ l'origine du mélanome qui partagent des similitudes avec les cellules souches mélanocytaires (MSCs). Alors que la voie RAF/MEK/ERK fait l’objet de nombreuses études dans le mélanome, peu de choses sont connues sur son rôle dans le développement du lignage mélanocytaire.Nous avons généré des souris invalidées pour les gènes raf spécifiquement dans le lignage mélanocytaire. Ces animaux n'ont pas de défaut de pigmentation ˆ la naissance, indiquant que B-RAF et C-RAF ne sont pas nécessaires pour la mise en place de ce lignage. En revanche, à partir de la première mue, les animaux mutés développent un phénotype de « hair graying », caractérisé par le remplacement des poils noirs par des poils blancs. Ce phénotype résulte de la disparition des MSCs des follicules pileux, indiquant un rôle des protéines RAF dans leur auto-renouvellement.Afin d’identifier les mécanismes impliqués dans le contrôle de l’auto-renouvellement des MSCs par la voie RAF/MEK/ERK, nous avons réalisé une étude transcriptomique. Celle-ci a mis en évidence une diminution chez les souris mutées de la transcription du gène c-met, codant pour un récepteur tyrosine kinase activant la voie RAF/MEK/ERK. Nous avons montré que la prolifération des MSCs était dépendante du ligand du récepteur c-MET (HGF). A l'inverse, le traitement des MSCs contrôles avec un inhibiteur de c-MET provoque leur mort. Ces données suggèrent que c-met est une cible transcriptionnelle de la voie RAF/MEK/ERK jouant un rôle primordial dans l’homéostasie des MSCs.

The constitutive activation of the RAS/RAF/MEK/ERK signaling pathway is observed in about 65% of cutaneous melanoma. NRAS and BRAF mutations are found in cells of origin of melanoma which have common characteristics with melanocyte stem cells (MSCs). Despite the large number of study about the role of the RAF/MEK/ERK in melanoma, little is known about its role in the melanocyte lineage in vivo. We generated mice deleted for B-raf and C-raf genes specifically in the melanocyte lineage. These animals displayed normal pigmentation at birth, revealing that raf genes are not required for the development of the melanocyte lineage. However, following the first hair molting, the double knockout animals unveiled a hair graying phenotype, which is characterized by the substitution of black hairs by white ones. This phenotype is the consequence of the depletion of the hair follicles in melanocyte stem cells (MSCs). Therefore, RAF proteins play a key role in the MSCs self-renewal process. We performed a transcriptomic analysis in order to identify target genes of the RAF/MEK/ERK signaling pathway which might be involved in MSCs self-renewal regulation. This analysis showed a downregulation of the transcription of the c-met gene in MSCs from animals lacking raf genes. The c-met gene encodes a tyrosine kinase receptor which is responsible for the RAF/MEK/ERK signaling pathway activation. We demonstrated that MSCs proliferation is controlled via c-MET receptor activation by its ligand HGF. Moreover, MSCs wild-type treated with a c-MET inhibitor are unable to survive in vitro. Taken together, our results show that RAF and MET kinases are required for proper MSCs maintenance.