Impact du vieillissement du collagène de type I sur la prolifération des cellules tumorales / Charles Saby ; sous la direction de Hamid Morjani

Résumé / Abstract : Les cellules cancéreuses sont confrontées à un microenvironnement capable de réguler le processus de progression tumorale. Le collagène de type I, un des facteurs d’adhésion de ce microenvironnement, joue un rôle important dans la régulation de la prolifération cellulaire en particulier. Au cours du vieillissement, cette protéine subit des modifications qui vont avoir un effet délétère sur son état fibrillaire, propriété indispensable pour activer les récepteurs DDR1 et DDR2. Le but de ce travail est d’étudier les effets du vieillissement du collagène de type I sur la prolifération et l’apoptose des cellules tumorales. Dans la première partie, nous montrons que le collagène adulte inhibe la prolifération des cellules de fibrosarcome humain HT-1080, comparé au collagène âgé. Ce processus est observé uniquement en matrice 3D. Le collagène adulte induit une activation plus importante de DDR2 et SHP-2. Cette dernière inhibe par la suite l’axe JAK2 / ERK1/2, et induit une augmentation de l’expression de p21CIP1. Dans la deuxième partie, nous montrons que le collagène de type I adulte induit l’apoptose dans les cellules de carcinome mammaire luminal non invasif, contrairement au collagène âgé. Nous mettons en évidence une activation plus importante de DDR1 par le collagène adulte, et cela uniquement en matrice 3D de collagène. Ceci conduit à une augmentation de l’expression de la protéine pro-apoptotique BIK, qui conduit à son tour à l’apoptose des cellules. Ces données suggèrent que le vieillissement du collagène de type I contribue à la perte de ses propriétés de suppresseur de tumeur, en diminuant l’activation des voies de signalisation relayées par DDR1 et DDR2.

Résumé / Abstract : Cancer cells are confronted to a microenvironment that regulates tumor progression. Type I collagen is one of the adhesion factors which control cell proliferation. During aging, this protein undergoes modifications which have a detrimental effect on its fibrillar organization. This property is crucial for the activation of DDR1 and DDR2. Here we address the effect of collagen aging on cell growth and apoptosis. In the first study, we provide evidence for an inhibitory effect of adult collagen, but not the old one, on proliferation of human fibrosarcoma HT-1080 cells. This process is observed only in 3D matrix culture model. At the opposite of the old collagen, adult collagen highly activates DDR2 and its downstream target, the phosphatase SHP-2. Then SHP-2 represses the JAK2/ERK1/2 signaling axis, leading to an increase in p21CIP1 expression, thus conferring to adult collagen a growth suppressor property, which is lost with aging. In the second study, we analyzed the effects of collagen aging on its apoptotic effect in luminal and non-invasive breast carcinoma. Adult collagen is able to induce apoptosis in MCF-7 and ZR-75-1, when compared to old collagen. This process is observed only in 3D matrix culture model. A significant increase in DDR1 activation is observed in the presence of adult collagen. This leads in turn to an increase in the pro-apoptotic protein BIK expression and consequently in collagen-induced apoptosis. Altogether, our data support the concept that aging contributes to the loss of type I collagen-induced cell growth suppression and apoptosis by downregulating DDR1 and DDR2 signaling pathways, but only in 3D cell confinement model.