Calpain-6 controls the fate of sarcoma stem cells by promoting autophagy and preventing senescence

La calpaine- 6 identifie et maintient la population de cellules souches des necones osseux en contrôlant les processus d'autophagie et de sénescence.

Caroline Andrique (1)

1 BIOSCAR (UMR_S_1132 / U1132) - Biologie de l'Os et du Cartilage : Régulations et Ciblages Thérapeutiques

Cancer stem cells contribute to sarcoma development, but lack of specific markers prevents their characterization and the possibility of targeting. We used the regulatory sequence of calpain-6 in reporter constructions to identify calpain-6–expressing cells. These cells were tumor-initiating cells and behaved like stem cells at the apex of the cellular hierarchy. Calpain-6 expression depended on the stem-cell transcription network that involves Oct4, Nanog, and Sox2 and was activated by hypoxia. Calpain-6 knockdown blocked tumor development and induced depletion of sarcoma stem cells. Calpain-6 was inversely associated with expression of senescence markers but was associated with a dynamic autophagy flux. Calpain-6 knockdown induced cell entry into senescence and suppressed autophagy flux. Our results reveal that calpain-6 identifies sarcoma stem-cell and plays an important role as a regulator of cancer cell fate driving a switch between autophagy and senescence. Calpain-6 may be a promising therapeutic target to eradicate sarcoma stem cells.

Les cellules souche cancéreuses contribuent au développement des sarcomes, mais le manque de marqueurs spécifiques empêche leur caractérisation et la possibilité de cibler ce type de cellules. Nous avons utilisé la séquence régulatrice de la calpaïne-6 dans des systèmes rapporteurs pour identifier les cellules exprimant la calpaïne-6. Ces cellules étaient des cellules initiatrices de tumeurs et se comportaient comme des cellules souche, au sommet de la hiérarchie cellulaire. L'expression de la calpaïne-6 dépend d’un programme génique de cellules souche qui implique Oct4, Nanog et Sox2 et est activée par l'hypoxie. L’inhibition de la calpaïne-6 a bloqué le développement tumoral et a induit la diminution du nombre de cellules souche cancéreuses dans les sarcomes osseux. L’expression de la calpaïne-6 était inversement corrélée à l'expression de marqueurs de sénescence mais était associé à un flux autophagique dynamique. L’inhibition de la calpaïne-6 a induit l'entrée des cellules en sénescence et a supprimé le flux autophagique. Nos résultats révèlent que le calpaïne-6 identifie les cellules souche des sarcomes et joue un rôle important dans le maintien des cellules souche cancéreuses en contrôlant les processus d’autophagie et de sénescence. La calpaïne-6 semble être une cible thérapeutique prometteuse pour éradiquer les cellules souche dans les sarcomes

Mots clés: Calpain-6; Senescence; Bone sarcoma

Mots clés: Calpaïne-6; Sénescence; Sarcomes osseux

Domaines: Médecine humaine et pathologie

Caroline Andrique. La calpaine- 6 identifie et maintient la population de cellules souches des necones osseux en contrôlant les processus d'autophagie et de sénescence.. Médecine humaine et pathologie. Université Sorbonne Paris Cité, 2017. Français. ⟨NNT : 2017USPCC306⟩. ⟨tel-02307922⟩