Enteric glial cell impact on colon cancer stem cells and associated carcinogenesis

Les cellules souches cancéreuses (CSC) sont une sous-population de cellules tumorales qui possèdent un fort pouvoir tumorigénique, métastatique, ainsi qu’une résistance élevée aux traitements de chimiothérapie et radiothérapie. Ainsi, les CSC sont considérées comme responsables de l’initiation, de la progression et des récidives des cancers. Des études récentes ont montré que le micro-environnement tumoral (MET) joue un rôle clé dans la régulation des CSC. Parmi les cellules du MET des cancers colorectaux se trouvent les cellules gliales entériques (CGE) qui sont essentielles au maintien des fonctions de l’épithélium digestif en situation physiologique. Cependant leur impact sur les processus de carcinogenèse colique est peu connu à ce jour. Ce travail de thèse a pour but de déterminer l’impact des CGE sur les fonctions des CSC et les processus de carcinogenèse associés. En combinant des approches in vitro et in vivo, nous avons montré que les cellules tumorales induisent l’acquisition d’un phénotype protumorigénique par les CGE via l’IL-1. Nous avons également mis en évidence que les CGE ainsi ‘activées’ par la tumeur stimulent la capacité des CSC à initier la formation de tumeurs via la sécrétion de PGE2, en activant des voies EP4/EGFR-dépendantes dans les CSC. Dans une deuxième étude, nous avons montré que les CGE stimulent la chimiorésistance des CSC en augmentant leur capacité à initier la formation de tumeurs en présence de 5-fluorouracil ou d’oxaliplatine via une voie ATM-dépendante. Ces travaux montrent que les CGE sont une composante clé du MET qui, une fois remodelée par la tumeur, stimule les CSC et ainsi favorise les processus de carcinogenèse colique associés.Cancer stem cells (CSC) are a subset of tumor cells thatpossess increased tumorigenic and metastatic abilities,as well as enhanced resistance to chemotherapy andradiotherapy. Thus CSC are considered as responsiblefor tumor initiation, metastasis and relapse. Compellingevidence have shown that the tumor microenvironmenttightly controls CSC functions. Among the cells of thecolorectal tumor microenvironment are enteric glial cells(EGC) that are potent regulators of barrier functions in ahealthy intestine. However, little is known about theimpact of EGC on colorectal carcinogenesis. Thereforethe main objective of my PhD project was to exploreEGC impact on CSC functions and associatedcarcinogenesis processes. Using in vitro and in vivoapproaches, we demonstrated that tumor cells activateEGC to acquire a pro-tumorigenic phenotype via therelease of IL-1. We also showed that tumor-activatedEGC increase CSC ability to initiate the formation of atumor via the production of PGE2 and the activation ofEP4/EGFR-dependent pathways in CSC. In a secondstudy, we demonstrated that EGC increase CSC abilityto give rise to tumors in the presence of 5- fluorouraciland oxaliplatin via an ATM-dependent pathway.Altogether our data demonstrate that EGC are a keycomponent of the tumor microenvironment that, onceactivated by the tumor, stimulates CSC and thuspromotes associated carcinogenesis