Etude de la polarité cellulaire et du microenvironnement dans la morphogenèse et les cancers du foie : rôle de la PI3Kδ

Study of Cell Polarity and Extracellular Matrix in Liver Morphogenesis and Cancer Development : Role of PI3Kδ

• Auteur / Autrice : Jean Agnetti
• Direction : Ama Gassama-Diagne, Jean Paul Thiery
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 25/10/2019
• Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Cancérologie : biologie-médecine-santé (Villejuif, Val-de-Marne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Physiopathogenèse et traitement des maladies du foie (Villejuif, Val-de-Marne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Paris-Sud (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Didier Samuel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ama Gassama-Diagne, Didier Samuel, Julie Guillermet-Guibert, Frédéric Lemaigre, Marie-Christine Multon
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Julie Guillermet-Guibert, Frédéric Lemaigre

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hépatoblastome

Plasticité cellulaire

Polarité de la cellule

Foie

Morphogenèse

Cellules souches

Hépatocytes

Mots clés libres

PI3Kδ

Polarité

Hepatocytes

Cellules souches

Matrice extracellulaire

Hepatoblastome

PI3Kδ

Polarity

Hepatocytes

Stem cells

Extracellular matrix

Hepatoblastoma

Résumé

La phosphoinositide 3-kinase p110δ (PI3Kδ) est principalement exprimée dans les cellules hématopoïétiques et son inhibiteur, l'idélalisib est approuvé pour le traitement de la leucémie et du lymphome. Cependant, la fonction de cette isoforme dans les cellules non hématopoïétiques reste insaisissable. Dans cette étude, nous rapportons que la formation des canalicules biliaires est dépendante de l’activité de la PI3Kδ lors de la culture en 3D de cellules de carcinome hépatocellulaire. Une étude in-vitro reposant sur la différenciation de cellules souches embryonnaires humaines en hépatocytes révèle que la PI3Kδ est enrichie dans les cellules souches et que son expression diminue au fur et à mesure que les cellules se différencient. Lorsqu’elle est surexprimée, la PI3Kδ reprogramme ces cellules en cellules ressemblant à des cellules souches formant des rosettes polarisées et perdant des marqueurs d’hépatocytes pour acquérir des traits de cholangiocytes. Dans le foie murin, la réexpression de la PI3Kδ entraine des modifications de la morphologie de cellules jouxtant la veine porte, ainsi que l’augmentation de l’expression du gène codant pour EpCAM. Cette reprogrammation dépendante de la PI3Kδ est associée à l'activation de la voie de Notch et requiert l'activation de la protéine Src. Enfin, la PI3Kδ est exprimée dans les lignées cellulaires dérivées d’hépatoblastome humain et le traitement des souris par l’idélalisib diminue la taille des tumeurs formées par les PDX d’hépatoblastome. La PI3Kδ représente donc une cible thérapeutique prometteuse dans ce cancer pédiatrique avec des caractéristiques de cellules souches.

The phosphoinositide 3-kinase p110δ (PI3Kδ) is primarily expressed in the hematopoietic cells and its inhibitor, Idelalisib, is approved for leukemia and lymphoma treatments. Nevertheless, the function of PI3Kδ in the non-hematopoietic cells is still elusive. Here we report that the formation of bile canaliculi is dependent on the PI3Kδ activity using hepatocellular carcinoma (HCC) cells grown in a 3D culture. In-vitro study based on hepatocytes differentiation from human Embryonic Stem Cell (hESC) highlights that PI3Kδ is enriched in hESC and increasingly reduces over time while cells are differentiating. When PI3Kδ is overexpressed, it reprograms those cells into stem-like cells forming polarized rosette structures and losing hepatocyte markers to gain cholangiocyte characteristics. These changes were observed in mice liver overexpressing PI3Kδ. The aforementioned reprogramming, dependent on PI3Kδ, is associated with the Notch pathway activation and requires the Src protein activation. Finally,PI3Kδ is expressed in hepatoblastoma cell lines and idelalisib efficiently reduces tumor size formed by patient derived xenograft (PDX). Therefore, PI3Kδ represents a promising therapeutic target for this pediatric cancer with stem cell features.