Role of chemokines in mesenchymal stromal cells and breast cancer interaction

Le cancer du sein est le cancer le plus fréquent chez la femme et représente un problème de santé publique majeur. L'agressivité des tumeurs mammaires varie notamment en fonction de leurstatut pour le récepteur α des oestrogènes (ERα). Les cancers du sein n'exprimant pas ERα ont unmauvais pronostic, de part leur capacité métastatique plus importante. Cependant, les facteurs sous jacents à cette plus grande agressivité des cancers ERα-négatifs restent mal compris. Il est aujourd'hui admis que la progression tumorale et la dissémination métastatique dépendent, non seulement des propriétés intrinsèques des cellules cancéreuses, mais également des régulations exercées sur ces cellules par le micro environnement tumoral. Les interactions entre les cellules cancéreuses et les cellules présentes au niveau du site tumoral, telles que les cellules leucocytaires,les cellules endothéliales, ainsi que les cellules stromales, sont nécessaires au développement et à l'évolution de la tumeur. Ces interactions sont médiées via la production d'hormones, de cytokines ainsi que de chimiokines. Les cellules stromales mésenchymateuses (MSC) sont de composants essentiels du stroma tumoral. Leur rôle dans la progression des tumeurs reste, pour le moment, très controversé. L'objectif de notre projet a été de comprendre les raisons pour lesquelles les MSC peuvent favoriser ou inhiber le développement tumoral. Nous nous sommes, dans un premier temps,intéressés aux interactions entre les cellules cancéreuses mammaires et les MSC. Nous avons déterminé si le fait que les cellules cancéreuses soit métastatiques ou non modifiait le phénotype des MSC et leur réponse dans les régulations de la croissance tumorale. Nous avons ainsi constaté quel es facteurs sécrétés spécifiquement par les cellules cancéreuses métastatiques ERα-négativesinduisaient la production de certaines chimiokines, dont CXCL5. Ces chimiokines peuvent êtressécrétées par les cellules du microenvironnement mais également par les cellules cancéreuses ellesmêmes.Nous avons donc étudié le rôle de CXCL5 dans l'agressivité des tumeurs mammaires. Nousavons ainsi montré que ces chimiokines induisent, in vitro, une augmentation des propriétésprolifératives, invasives et migratoires des cellules cancéreuses. Cette étude nous à permis demontrer que les chimiokines et les interactions entre les cellules cancéreuses et les MSC pouvaientêtre impliquées dans la progression tumorale ainsi que dans l'agressivité des tumeurs mammaires.Breast cancer remains in Europe and USA the first cause of death by cancer for women.Breast cancer aggressiveness relies in particular on estrogen receptor α (ERa) status. Breast cancers which do not express ERα are more metastatic and have a poorer prognosis, than ERα-positivetumors. However underlying factors involved in these invasive properties are poorly understood.Today, it is established that tumor progression is regulated by intrinsic cancer cells properties, and byinteractions between cancer cells and surrounding microenvironment. Several evidences suggest thatleukocytes, endothelial cells, fibroblasts and infiltrating cells present in stromal compartment caninteract with tumor cells through the production of hormones, cytokines and chemokines.Mesenchymal stromal cells (MSC) belong also to the stromal compartment. Recent studies havehighlighted their potential role in cancer growth and metastasis. However, the ability of MSC to favor orprevent cancer progression remains controversial. The aim of this work was to understand the roles ofMSC in tumor progression and to explain the differential effects of MSC on cancer cells, depending onthe type of cancer cells involved. First, we were analyzed MSC and cancer cells interactions, anddetermined if metastatic cancer cells could affect MSC phenotypes and its response in terms of tumorgrowth. We observed that metastatic breast cancer cells secreted factors, which could highly enhancethe release by MSC of several chemokines, including CXCL5. CXCL5 can be secreted by stromal cellsbut also by cancer cells themselves. We next showed in vitro that CXCL5 increased proliferative,invasive and migratory properties of breast cancer cells. This study allowed us to demonstrate thatchemokines play a role in the cross-talk between MSC and breast cancer cells, and that they play akey role in tumor proliferation and aggressiveness