Involvement of membrane receptors networks in NGF and proNGF signaling in breast cancer cells

Notre laboratoire a montré que le NGF et les neurotrophines sont des facteurs déterminants de la cancérogenèse mammaire, et plus particulièrement de la croissance et de l’invasion des cellules cancéreuses de sein. Les effets du NGF dépendent, entre autres, de l’activation du récepteur à activité tyrosine kinase TrkA. Récemment, nous avons décrit que le précurseur du NGF, le proNGF, est également produit et sécrété par les cellules cancéreuses de sein pour induire leur invasion via la formation d’un complexe sortiline/TrkA. Néanmoins, les différentes signalisations induites par le NGF et le proNGF ne sont pas encore parfaitement décryptées dans le cancer du sein. Au cours de ma thèse, j’ai démontré que le NGF et le proNGF induisent des complexes de récepteurs distincts. Ainsi, alors que le NGF conduit à la formation d’un complexe membranaire TrkA/CD44, le proNGF recrute quant à lui la sortiline, TrkA et EphA2. En outre, les études in vivo, réalisées dans un modèle de souris SCID, montrent que la croissance tumorale est dépendante de la formation de ces complexes. Ainsi, l’administration conjointe d’un inhibiteur de l’activité kinase de TrkA (CEP-701) et d’un ARN interférent dirigé soit contre CD44, soit contre EphA2, diminue significativement le volume tumoral en comparaison à l’utilisation en monothérapie du CEP-701 ou d’un siEphA2 ou du siCD44. L’ensemble de mes résultats a permis d’approfondir les mécanismes d’action du NGF et de son précurseur dans les cellules cancéreuses mammaires et suggère l’existence de mécanismes de résistance à travers les coopérations TrkA/CD44 et TrkA/EphA2, ouvrant ainsi l’opportunité à de nouvelles stratégies thérapeutiques dans les cancers.We have shown that autocrine stimulation of breast tumor cells by NGF increased both cell growth and migration/invasion. These effects are mediated by TrkA, a receptor tyrosine kinases. Recently, it has been described that proNGF, the NGF precursor, is also produced and secreted by breast cancer cells to induce invasion through activation of sortilin/TrkA complex. Nevertheless, NGF and proNGF signaling are still unclear in breast cancer. During my thesis, I have demonstrated that the pro-invasive signaling of (pro)NGF requires the formation of NGF/TrkA/CD44 and proNGF/sortilin/TrkA/EphA2 complexes. I have showed that each of these receptor complexes leads to the induction of two separate transduction pathways, one dependent on TrkA phosphorylation, and the other independently. Furthermore, by using a SCID mouse xenograft model, we have demonstrated the involvement of TrkA/CD44 and TrkA/EphA2 complexes in tumor growth. Interestingly, the co-administration of an inhibitor of the TrkA kinase activity (CEP-701) and a siRNA directed either against CD44 or against EphA2, decreases significantly the tumor burden in comparison to the use of CEP-701, siEphA2 or siCD44 alone. Thus, our findings have improved the knowledge of NGF and proNGF signaling in breast cancer cells and suggest the presence of resistance mechanisms mediated by TrkA/CD44 and TrkA/EphA2 interactions, thereby giving the opportunity for new therapeutic modulations in breast cancer