Implication des métabolites sphingolipidiques dans la prolifération, la survie et la réponse des cellules cancéreuses pancréatiques aux molécules chimiothérapeutiques

Le céramide (apoptotique), la sphingosine 1-phosphate (S1P, pro-survie) et leurs enzymes régulatrices les sphingosine kinases (SphK1 et SphK2) sont impliqués dans de nombreux aspects de la cancérogenèse. Nous avons d'abord recherché le rôle du ratio céramide/S1P dans la réponse à la gemcitabine des cellules cancéreuses pancréatiques. La SphK1 est exprimée dans les tissus pancréatiques tumoraux mais pas sains. Il existe une corrélation entre la réponse à la gemcitabine et l'activité de la SphK1 dans les lignées cancéreuses pancréatiques. Un ratio céramide/S1P élevé associé à une faible activité SphK1 corrèle avec une plus grande sensibilité à la gemcitabine de ces cellules. L'augmentation de ce ratio diminue leur survie et sensibilise les cellules à la gemcitabine alors que sa diminution les rend plus résistantes et augmente leur prolifération. Cet effet sensibilisant serait dû à une diminution de l'activité de NF-kappaB. Nous avons ensuite recherché dans des lignées pancréatiques l'expression et le rôle de la SphK2. Seule la lignée pancréatique saine HPDE exprime la SphK2 mais pas les lignées cancéreuses. L'inhibition d'expression de la SphK2 dans cette lignée augmente la prolifération cellulaire. La réexpression de la SphK2 dans une lignée cancéreuse diminue la prolifération et la survie cellulaires et augmente l'activité des caspases effectrices. Ces mêmes cellules xénogreffées chez la souris perdent leur potentiel tumoral. Les sphingolipides jouent donc un rôle essentiel dans la réponse à la gemcitabine des cellules cancéreuses pancréatiques ainsi que dans leur prolifération et leur survie, représentant une cible potentielle pour la thérapie de l'adénocarcinome pancréatique.Sphingolipids are a new class of messengers involved in cancerogenesis. The balance between ceramide (apoptotic agent) and sphingosine 1-phosphate (S1P, pro-survival), regulated in part by the sphingosine kinases (SphKs), determines cell fate. Our first work investigated the implication of the sphingolipid rheostat in the resistance of pancreatic cancer cells to gemcitabine. We showed a strong SphK1 expression in tumoral but not in normal pancreatic ducts. We also showed a correlation between SphK1 activity and gemcitabine response in four pancreatic cancer cell lines. We then established that an elevated ceramide/S1P ratio associated to a weak SphK1 activity correlated with a better sensitivity to gemcitabine. Decreasing this ratio decreased pancreatic cancer cell survival and sensitized cells to gemcitabine. Conversely, increasing theis ratio in these cells rendered them more resistant to gemcitabine and increased their proliferation. In a second time, we investigated in pancreatic cells the expression and the role of SphK2. We showed that SphK2 is expressed in human normal, but not cancerous, pancreatic cells and tissues. Inhibiting SphK2 expression in normal cells increased their proliferation. Conversely, re-expressing SphK2 in a pancreatic cancer cell line decreased cell proliferation and survival in part by involving the activation of executioner caspases. Interestingly, this re-expression of SphK2 also impaired pancreatic cancer cells to form tumor when xenografted in immuno-deficient mice. All these results suggest that the sphingolipid metabolism plays a critical role in pancreatic tumorogenesis and response to chemotherapeutic treatments of pancreatic cancer