ProNGF in breast cancer

Le NGF (nerve growth factor), membre prototypique des neurotrophines, a été largement décrit pour son rôle dans le système nerveux où il active la survie et la différenciation neuronale via son récepteur tyrosine kinase TrkA et le récepteur commun à toutes les neurotrophines p75NTR. Plus récemment, il a été décrit que le précurseur du NGF, le proNGF, peut être sécrété et induire la mort neuronale en se liant à p75NTR et à la sortiline. Plusieurs études ont montré l’implication des neurotrophines dans la pathologie tumorale et les travaux pionniers de notre laboratoire ont démontré plus particulièrement l’effet mitogénique et l’action anti-apoptotique du NGF dans le cancer du sein. Néanmoins, aucune donnée n’a été rapportée concernant le rôle du proNGF dans ce cancer, c’est pourquoi nous avons décidé de mener cette étude. Nous avons démontré que le proNGF est produit et sécrété par les cellules cancéreuses mammaires. Ainsi, des western-blots ont permis de mettre en évidence une bande de 25 kDa qui diminue après transfection de siRNA contre le proNGF. De plus, par immunocytochimie, nous avons observé que le proNGF est localisé dans des vésicules intracellulaires qui sont libérées suite à un traitement avec un inducteur de sécrétion comme la ionomycine. En outre, le proNGF est détecté par spectrométrie de masse dans le milieu conditionné des cellules cancéreuses. Par ailleurs, en analysant 1423 biopsies humaines normales et cancéreuses par immunohistochimie, nous avons observé, en comparaison avec les tissus bénins et normaux, une surproduction du proNGF dans les cellules épithéliales mammaires cancéreuses associée avec l’envahissement lymphatique. De façon intéressante, en utilisant des chambres de Boyden, nous avons validé, in vitro, nos observations concernant la métastase lymphatique, en montrant que le proNGF permet de stimuler la migration et l’invasion des cellules cancéreuses de façon autocrine. Enfin, l’invalidation de ses récepteurs a révélé le rôle essentiel de la sortiline pour conduire l’effet pro-invasif du proNGF alors que nos données ont montré que p75NTR n’intervenait pas. En conclusion, notre travail démontre que le proNGF est produit dans les tumeurs mammaires où il stimule l’invasion des cellules cancéreuses mammaires participant ainsi au processus métastatique. De plus amples investigations précliniques et cliniques devront être menées afin de déterminer la valeur pratique du proNGF comme un marqueur et/ou cibleNerve growth factor (NGF), the prototypical neurotrophin, has extensively been studied for its role in the nervous system where it activates neuron survival and differentiation through the tyrosine kinase receptor TrkA and the neurotrophin receptor p75NTR. More recently, it was described that the precursor of NGF (proNGF) can be secreted and elicits neuronal apoptosis by engaging with p75NTR and sortilin receptors. Outside of the nervous system, several studies have indicated the implication of neurotrophins in tumors and in particular, our laboratory was pioneer in demonstrating the pro-survival and mitogenic effects of NGF for breast cancer cells. Nevertheless, nothing was reported about the role of the proNGF in breast cancer and this is what we have studied here. We demonstrated that proNGF was produced and secreted by breast cancer cells. Western blots analysis revealed a 25 kDa band that was decreased after transfection with siRNA against proNGF. Immunocytochemical observation showed proNGF localization in intracellular vesicles which were released upon treatment with the inducer of secretion ionomycin and proNGF was detected by mass spectrometry in conditioned medium of breast cancer cell. In addition, immunohistochemical analysis of 1423 normal vs human tumor biopsies showed proNGF overproduction in the epithelial compartment of malignant tumors when compared with benign and normal tissues, with a relationship to lymph node metastasis. Interestingly, in vitro, using Boyden chambers and RNA interference we showed that proNGF was a potent autocrine stimulator of breast cancer cell migration and invasion. Besides, impairment of its receptors revealed the essential role of sortilin in conducting proNGF pro-invasive effect whereas p75NTR was found not involved. In conclusion, our work demonstrates that proNGF is produced in breast tumors where it can stimulate cancer cell invasion, hence participating to metastasis. Further preclinical and clinical investigations will now have to be performed to determine the practical value of proNGF as a marker and/or therapeutic target