La chimiorésistance du cancer du pancréas : rôle de la transition épithélio-mésenchymateuse (TEM) et les principales voies de signalisation impliquées

Rationnel : L’adénocarcinome pancréatique est la quatrième cause de mortalité par cancer dans le monde. Ce mauvais pronostic est attribué à une agressivité tumorale intrinsèque ainsi qu’une rapide chimiorésistance. Ce caractère chimiorésistant serait associé à la présence d’un sous-groupe de cellules présentant des caractéristiques de Transition épithélio-mésenchymateuse (TEM). Notre objectif est d’étudier l’émergence d’un phénotype de TEM au sein de populations cellulaires pancréatiques chimiorésistantes mutées (BxPc-3) ou non (Panc-1) pour la voie du TGF ß et d’étudier les principales voies de signalisation impliquées.Matériel et Méthodes : Les lignées tumorales pancréatiques BxPc-3 et Panc-1 ont été rendues chimiorésistantes après incubation à des concentrations croissantes de gemcitabine. L’étude de l’expression des marqueurs épithéliaux (E-cadhérine) et mésenchymateux (Vimentine) ainsi que les facteurs de transcription directement impliqués dans la TEM (Snail, Slug, ZEB1 et ZEB2) a été réalisé par Western Blot et RTqPCR. L’étude de la migration a été réalisé par un test de blessure et l’invasion sur collagène de type I. Après l’identification des voies de signalisation impliquées par phosphokinase array et afin d’étudier leur rôle dans la TEM, des tests d’inhibition ont été réalisé utilisant des inhibiteurs pharmacologiques. Après 24h d’incubation, la chimiosensibilité par un test MTT et l’expression des marqueurs de TEM ont été quantifiés. Afin d’évaluer l’activation du promoteur de Snail, nous avons réalisé une mesure de l’activité luciférase en utilisant un système rapporteur. Une étude anathomopathologique des marqueurs de TEM a été réalisée sur 20 prélèvements en paraffine d’adénocarcinomes pancréatiques issus de tumeurs de patients réséqués traités ou non par chimiothérapie néoadjuvante.Résultat : Nous avons observé une perte de l’expression des marqueurs épithéliaux et une majoration des marqueurs mésenchymateux dans les Panc-1 chimiorésistantes. L’expression de Snail, Slug, ZEB1 et ZEB2 était significativement plus élevée dans les clones chimiorésistants des Panc-1 sans activation du promoteur de Snail. Les cellules Panc-1 chimiorésistantes ont acquis des modifications morphologiques avec apparition de lamellipodes et augmentation de capacités d’invasion et de migration in vitro. Les cellules BxPc-3 chimiorésistantes bien que mutées pour la voie canonique du TGF ß, présentaient sous chimiothérapie l’apparition de lamellipodes et une redistribution de la vimentine dans le cytoplasme ainsi qu’une majoration des capacités d’invasion et de migration. Cette modification morphologique a été accompagnée d’une perte de l'expression membranaire de la E-cadhérine dans les BxPc-3 chimiorésistantes. En revanche, aucune modification de la Vimentine ni des facteurs de transcription n’a été observé. Ces modifications phénotypiques et fonctionnelles ont été associées à l’activation de la voie des MAP kinases, mTor/AKT et Wnt/?-caténine. La Rapamycine, le U0126 et le LY294002 induisaient une baisse de l’invasion, la migration et la chimiorésistance. L’utilisation d’un siZEB1 induisait une une perte du phénotype TEM ainsi que le caractère chimiorésistant dans les Panc-1. Nous avons également observé une réexpression des marqueurs épithéliaux après l'arrêt de la chimiothérapie dans les Panc-1 (transition mésenchymato-épithéliale). Dans la série de patients, nous avons observé en périphérie des tumeurs, des cellules isolées surexprimant la vimentine avec une diminution de la E-cadhérine. Ces cellules ont été retrouvées plus fréquemment chez les patients traités par chimiothérapie néo adjuvante. Ce phénotype était associé à une médiane de survie sans récidive plus faible (6.5 vs 11.5 mois).Conclusion : La chimiorésistance induite par la gemcitabine est associée à une modification du phénotype cellulaire avec apparition d’un phénotype agressif de type TEM en fonction du statut mutationnel des cellules.