Implication du canal calcique TRPV6 dans l’acquisition du phénotype métastatique du cancer de la prostate : ciblage de TRPV6 par un anticorps monoclonal dirigé contre l’épitope extracellulaire

Involvement of trpv6 calcium channel in the acquisition of the metastatic phenotype of prostate cancer : targeting trpv6 by a monoclonal antibody directedagainst the extracellular epitope

• Auteur / Autrice : Aurélien Haustrate
• Direction : V'yacheslav Lehen'kyi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 18/01/2022
• Etablissement(s) : Université de Lille (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Lille ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : PHYCELL - Laboratoire de physiologie cellulaire
• Jury : Président / Présidente : Philippe Delannoy
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yoann Sottejeau, Natalia Prevarskaya
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurence Bresson-Bepoldin, Michel De Waard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Thérapie moléculaire ciblée

Métastases

Anticorps monoclonaux

Canaux calciques

Thérapeutique

Prostate -- Cancer

Mots clés libres

TRPV6

TRPV6

Cancer

Calcium

Antibody

Résumé

Un vaste ensemble de preuves suggère que la (sur)expression du canal calcique TRPV6 est un fait commun dans les cancers d’origine épithéliale dont le cancer de la prostate (PCa), sixième cause de mortalité due au cancer dans le monde. Il a été montré que TRPV6 est totalement absent dans les tissus de prostate saine alors qu’il devient de plus en plus exprimé en fonction du stade du cancer. Il a également été démontré que TRPV6 est directement impliqué dans le contrôle de la croissance des cellules PCa, augmentant la prolifération mais aussi la résistance à l’apoptose. TRPV6 constitue donc une cible intéressante. Cependant, aucun outil fiable ciblant le canal TRPV6 n’a été reporté à ce jour pour être utilisé comme thérapie ciblée contre le cancer.Dans ce but, nous avons tout d’abord ciblé la première boucle extracellulaire ainsi que la région du pore du canal avec la génération d’anticorps polyclonaux de lapin, respectivement rb79 et rb82. Nous avons montré que ces deux anticorps activent spécifiquement le canal TRPV6 in vitro, permettant l’entrée massive de calcium à l’intérieur de la cellule, induisant un excès de calcium dans la mitochondrie et entraînant ainsi la mort cellulaire par apoptose des cellules PCa qui (sur)exprime ce canal à la membrane plasmique.A la suite de ces résultats, nous avons tenté de générer des anticorps monoclonaux de souris. Seul un anticorps monoclonal de souris dirigé contre le pore du canal a réussi à être généré, mab82. Cet anticorps, au contraire de rb79 et rb82, a pour effet de diminuer l’activité de TRPV6, induisant une diminution de l’entrée de calcium et conduisant à une diminution de la viabilité cellulaire et de la résistance à l’apoptose. Ces résultats suggèrent que différents mécanismes médiés par TRPV6 peuvent être impliqués pour induire une répression de la croissance des cellules PCa. De même, l’utilisation de mab82 in vivo sur des souris swiss nude immunodéficientes ayant reçu une xénogreffe de cellules PCa a montré une diminution significative de la croissance tumorale et de l’apparition de métastases comparé au contrôle mabAU1 de même isotype.Nous avons également démontré la potentielle utilisation de TRPV6 comme marqueur diagnostic de PCa en utilisant des coupes de tumeurs issues de patients. En effet, rb79 et mab82 marquent spécifiquement les coupes de PCa alors qu’aucun marquage n’est observé dans des coupes de prostate saine.En conclusion, nous avons généré des anticorps efficaces ciblant le canal calcique TRPV6 qui, via la modification de son activité (activation ou inhibition), peuvent diminuer la croissance tumorale à travers différents mécanismes, ce qui représente une alternative intéressante pour traiter les tumeurs de la prostate à la fois à des stades précoces mais aussi à des stades plus avancés. L’humanisation de ces anticorps est une des prochaines étapes dans l’avancée des études précliniques, qui sont nécessaires pour proposer l’utilisation d’anticorps ciblant TRPV6 chez des patients atteints de PCa.

A large body of evidence suggests that (over)expression of the calcium channel TRPV6 is a common finding in cancers of epithelial origin including prostate cancer (PCa) - the sixth leading cause of cancer death worldwide. TRPV6 was shown to be completely absent in healthy prostate tissue with its expression correlating to the PCa tumor grade. It has also been shown to be directly involved in the control of PCa cell proliferation, increasing proliferation and survival rates, as well as in the apoptosis resistance of PCa cells. TRPV6 is therefore a prospective target, however, no reliable tool targeting the TRPV6 channel has been reported to date for use as a targeted cancer therapy.To achieve this aim, we firstly have targeted both large extracellular loop and the pore region with the custom made rabbit polyclonal antibodies, rb79 and rb82, respectively. These two antibodies specifically activated TRPV6 channel in vitro, allowing massive calcium entry into the cell, inducing mitochondria calcium overload and thus leading to the cell death via the apoptosis in PCa cells which (over)express this channel at the plasma membrane.Further attempt has been undertaken to generate mouse monoclonal antibodies whereas only one monoclonal antibody directed against the channel pore was generated, i.e. mab82. This antibody, on the contrary to rb79 and rb82, has decreased the TRPV6 activity and thus calcium entry, resulting in the decrease of cell viability and resistance to apoptosis. These results suggest that different mechanisms mediated by TRPV6 may be involved to induce PCa cells repression. Similarly, the use of mab82 in vivo in the immunodeficient swiss nude mice grafted with PCa cells, showed a significant decrease in tumor growth and metastasis as compared to the control mabAU1 of the same isotype.Moreover, we have also demonstrated the potential use of the TRPV6 as a diagnostic marker for PCa using patient tumor sections, since both rb79 and mab82 have no staining of the healthy prostate, but the clear staining of the PCa cells.In conclusion, we have generated the efficient antibodies against TRPV6 calcium channel, which via the modification of its activity (either activation or inhibition) may repress PCa tumor growth, though by the different mechanisms, and thus represent prospective treatment against PCa at both early and advanced stages. The humanization of these antibodies is a further step into the more advanced preclinical studies, which are necessary to propose the use of these antibodies against TRPV6 in human patients suffering from PCa.