Étude du rôle de miR-1246 exosomal dans la signalisation paracrine et la progression tumorale du rhabdomyosarcome

Investigating the role of exosomal miR-1246 in paracrine signaling and progression of rhabdomyosarcoma

• Auteur / Autrice : Farah Ramadan
• Direction : Pascale Cohen, Sandra Ghayad, Nader Hussein
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Cancérologie
• Date : Soutenance le 12/04/2023
• Etablissement(s) : Lyon 1 en cotutelle avec Université Libanaise
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Physiopathologie, Diagnostic et Traitements des Maladies Osseuses (Lyon)
• Jury : Président / Présidente : Léa Payen
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christophe Dubois, Benjamin Ory, Rihab Nasr, Walid Rachidi
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Dubois, Benjamin Ory

Mots clés

Mots clés contrôlés

Marqueurs biologiques

Exosomes

Recherche

Rhabdomyosarcome

Cancérologie pédiatrique

Mots clés libres

Rhabdomyosarcome

Exosomes

MiR-1246

Rhabdomyosarcoma

Exosomes

MiR-1246

Résumé

Le rhabdomyosarcome (RMS) est un cancer pédiatrique agressif du muscle squelettique caractérisé par l'incapacité des myoblastes squelettiques mésenchymateux à se différencier en myocytes matures. Il est classé en 4 principaux sous-types histologiques : embryonnaire, alvéolaire, fusiforme et pléomorphe. La présence de métastases reste un défi pour un traitement efficace du RMS et contribue au faible taux de survie des patients atteints de cette maladie. Les exosomes sont de petites nanovésicules extracellulaires libérées en grande quantité par les cellules cancéreuses qui peuvent fournir des acides nucléiques et des protéines aux cellules réceptrices, modifiant ainsi leur comportement fonctionnel et favorisant la croissance et la progression tumorale. Plusieurs cargaisons exosomales ont été étudiées et leur rôle dans la progression tumorale et leur utilisation possible comme biomarqueurs pronostiques ou prédictifs de réponse au traitement ont été démontrés. Cette cargaison exosomale pourrait même servir de cible thérapeutique à des stratégies anticancéreuses. L’identification du contenu en microARN (miARN) des exosomes dérivés de cellules du RMS a révélé leur enrichissement en miARN impliqués dans la progression tumorale. MiR-1246 est l'un des miARN retrouvés enrichis dans les exosomes provenant de 2 différents sous-types de RMS. Il a été démontré dans d’autres cancers que miR-1246 favorise l'invasion tumorale et les métastases, et représente un biomarqueur de l’agressivité du cancer. Notre hypothèse est que miR-1246 pourrait jouer un rôle majeur dans la progression du RMS par le biais de la signalisation paracrine médiée par les exosomes, favorisant ainsi la prolifération, la migration et l'invasion des cellules réceptrices. Nos résultats démontrent que les exosomes isolés de cellules du RMS dans lesquelles le miR-1246 a été inhibé induisent la réversion des effets observés sur la prolifération, la migration et l’invasion de fibroblastes receveurs. Par ailleurs, lorsque des fibroblastes normaux sont exposés à des liposomes délivrant miR-1246, le phénotype observé est similaire à celui des cellules exposées aux exosomes dérivés du RMS. Ces résultats suggèrent que les changements fonctionnels obtenus dans les cellules exposées à des exosomes de RMS pourraient être dus à un effet direct du miR-1246. Des modifications de l’expression de certains ARNm cibles directes du miR-1246 ont révélé un rôle potentiel de ce miRNA dans l’activation de la voie de signalisation Wnt dans les cellules réceptrices, pouvant ainsi contribuer à l’agressivité et au développement de métastases dans le RMS. En conclusion, notre travail suggère que miR-1246 pourrait représenter un nouveau biomarqueur pronostique et/ou prédictif ou une future cible thérapeutique potentielle du RMS.

Rhabdomyosarcoma (RMS) is an aggressive pediatric cancer of the skeletal muscle characterized by the failure of mesenchymal skeletal myoblasts to differentiate into mature myocytes. It is classified into four main histologic subtypes: embryonal, alveolar, spindle cell and pleomorphic. The presence of metastasis remains a challenge against effective treatment of RMS and contributes to low survival rates of RMS patients. Exosomes are small extracellular nanovesicles released in large amounts by cancer cells that can deliver nucleic acid and protein cargo to recipient cells, altering their functional behavior and promoting tumor growth and progression. Several exosomal cargos have been investigated for their role in cancer progression and their possible use as biomarkers of diagnosis, disease aggressiveness or monitoring of cancer treatment. Exosomal cargo may even serve as targets of anti-cancer therapeutic strategies. Profiling of the miRNA cargo of the exosomes derived from a panel of 5 RMS cell lines revealed their enrichment in miRNA implicated in cancer progression. MiR-1246 was one of the miRNAs found commonly enriched in RMS-derived exosomes from two different subtypes. MiR-1246 has been demonstrated to promote cancer invasion and metastasis while serving as a biomarker of advanced and aggressive disease. We hypothesized that miR-1246 could play a major role in contributing to RMS progression through exosome-mediated paracrine signaling that promotes recipient cell proliferation, migration and invasion. MiR-1246 functional down-regulation in RMS cells inhibited exosome-mediated proliferation and enhanced motility of recipient fibroblasts. Furthermore, liposome-mediated delivery of miR-1246 alone mimicked the observed effects of RMS-derived exosomes on normal fibroblasts indicating that the observed functional changes in recipient cells exposed to RMS exosomes could be a direct effect of miR-1246. Modifications in the expression of some miR-1246 targets revealed its potential role in promoting Wnt signaling pathway in recipient stromal cells that could contribute to RMS aggressiveness and development of metastasis. RMS metastasis and disease relapse highlight the need for new biomarkers and targets of treatment. Our results suggest that miR-1246 could be a potential new candidate prognostic biomarker and/or potential therapeutic target in RMS.