Alterations of autophagy and extracellular vesicles secretion : consequences on colon cancer cells' aggressiveness
Altérations de l'autophagie et de la sécrétion de vésicules extracelullaires : conséquences sur l'agressivité des cellules de cancer colique
Résumé
Colon cancer is one of the most important health issues around the world, and particularly in Région Nouvelle-Aquitaine in France, where its incidence is higher than the national average. Moreover, these highly metastatic tumors are characterized by the presence of cancer stem cells (CSC) that are responsible of the emergence of therapeutic resistance. Such cells can survive under drastic conditions, in part due to a high basal autophagy level, and to keep the control on their microenvironment through the secretion of extracellular vesicles (EVs). As these two processes may require some common actors in vesicular trafficking, we focused on the study of alterations of these mechanisms in colon cancer cells using lentiviral shRNAs targeting ATG5 (autophagy) and RAB27A (EVs secretion). Each model was developed in two different colon cancer cell lines, in which the functional features were evaluated. The EVs secretion was assessed in shRAB27A models using Nanoparticle Tracking Analysis (NTA). As this technology did not allow us to detect any significant variation of EVs secretion in these models, a part of these thesis works focused on presenting the limits of the use of such a device to monitor EVs secretion. Some complementary approaches finally allowed us to confirm that EVs secretion was altered in shRAB27A models. On the other hand, shATG5 models showed increased cell migration abilities in early stages compared to late stages, suggesting a different sensitivity toward autophagy variations according to the cancer stage and mutational status. These results may highlight a higher aggressiveness in early-stage colon cancer cells after autophagy alteration. As the RNAseq analysis did not allow us to identify which dedicated pathway is responsible for such observations in cell migration abilities, further investigations are then needed to better characterize these models.
Le cancer colique représente aujourd’hui un problème majeur de santé publique à travers le monde, et spécifiquement en Région Nouvelle-Aquitaine où son incidence est supérieure à la moyenne nationale. Les tumeurs coliques, hautement métastatiques sont caractérisées par la présence de cellules souches cancéreuses (CSC), responsables de l’émergence de résistances thérapeutiques. Ces cellules sont en effet capables de survivre dans des conditions drastiques notamment grâce à une autophagie basale élevée, et de garder le contrôle sur leur microenvironnement grâce à la sécrétion de vésicules extracellulaires (EVs). Ces deux processus sollicitant des acteurs communs du trafic vésiculaire, nous avons étudié les effets d’altérations de ces mécanismes dans des cellules de cancer colique par l’utilisation de shRNA ciblant spécifiquement ATG5 (autophagie) et RAB27A (sécrétion d’EVs). Chaque modèle ayant été développé dans deux lignées de cancer colique de stade différent, leur fonctionnalité a été évaluée. La sécrétion d’EVs a été évaluée dans les modèles shRAB27A par « nanoparticle tracking analysis » (NTA). Cette technique ne nous ayant permis d’observer aucune variation de la sécrétion vésiculaire dans nos modèles, une partie de ces travaux a été dédiée à la présentation des limites de l’utilisation d’un tel dispositif dans le cadre de l’évaluation de la sécrétion d’EVs. Des approches complémentaires ont finalement permis d’attester l’altération de ce processus dans les modèles shRAB27A. D’autre part, les modèles shATG5 présentent des capacités migratoires plus importantes dans les stades précoces, contrairement aux stades métastatiques, suggérant une sensibilité différente aux variations de l’autophagie en fonction du stade de cancer colique et du statut mutationnel. Ces résultats seraient donc en faveur d’une agressivité augmentée suite à une autophagie altérée dans les stades précoces. L’analyse par RNAseq n’ayant permis d’identifier de voie expliquant les variations de la migration cellulaire, des investigations plus avancées sont requises dans le cadre de la caractérisation de ces modèles.
Origine : Version validée par le jury (STAR)