Rôle des 5'-nucléotidases dans la biologie des cellules cancéreuses pulmonaires humaines et leurs réponses à des stress extérieurs

Les 5’-nucléotidases sont des enzymes qui sont principalement impliquées dans le métabolisme des nucléotides en déphosphorylant les nucléotides intracellulaires et extracellulaires. Jusqu'à présent, huit 5’-nucléotidases différentes ont été caractérisées et sont nommées en fonction de leur localisation cellulaire et de leur spécificité du substrat. Parmi celles-ci, la 5’-nucléotidase cytosolique (cN-II) et l’ecto 5’-nucléotidase (eN, CD73) ont montré des rôles importants dans le cancer. Par exemple, les cellules exprimant une cN-II mutée ont montré une résistance accrue aux médicaments cytotoxiques dans la leucémie lymphoïde aiguë chez l'enfant en rechute, et il y a une importance accrue du CD73 comme nouveau point de contrôle pour l'immunothérapie du cancer en raison de son rôle dans la production d'adénosine immunosuppressive. Cependant, la compréhension détaillée de la nature biologique de leurs rôles dans la progression du cancer et la résistance au traitement reste à étudier. Au cours de ma thèse, nous avons étudié les rôles biologiques de ces enzymes dans la prolifération, la migration et la réponse des cellules cancéreuses aux conditions de stress (stress nucléotidique, médicaments cytotoxiques et hypoxie). Pour ce faire, nous avons utilisé les lignées cellulaires d'adénocarcinome pulmonaire humain (NCI-H292), de cancer du sein humain (MDA-MB-231) et de cancer du sein de souris (4T1) et préparé pour chaque lignée cellulaire des phénotypes distincts exprimant ou non cN-II et / ou CD73. Nos résultats ont montré que le déficit en cN-II et CD73 est associé à une migration cellulaire accrue et implique TIMP-2, MMP-2 et MMP-9 via l'activation de la voie COX-2 / PGE2 / Akt. Nous avons également montré que cN-II et CD73 ont un rôle à jouer dans la réponse des cellules à différentes conditions de stress ainsi que dans la sensibilité à certains médicaments cytotoxiques. En effet, une carence en CD73 a été associée à une sensibilité accrue au stress nucléotidique et à la vincristine alors qu'une diminution de la sensibilité à la mitomycine C5’-nucleotidases are enzymes that are primarily involved in nucleotide metabolism by dephosphorylating both intracellular and extracellular nucleotides. So far, eight different 5’-nucleotidases have been characterized and are named based on their cellular localization and substrate specificity. Among these, cytosolic 5’-nucleotidase (cN-II) and ecto 5’-nucleotidase (eN, CD73) have shown significant roles in cancer. For example, cN-II mutant cells have shown an increased resistance to cytotoxic drugs in relapsed childhood acute lymphoid leukemia, and there is an increased importance of CD73 as a novel checkpoint for cancer immunotherapy due to its role in the production of immunosuppressive adenosine. However, the detailed understanding of the biological nature of their roles in cancer progression and resistance towards treatment is still a matter to be studied. During my PhD, we have studied the biological roles of these enzymes in cancer cell proliferation, migration and response towards stress conditions (nucleotide stress, cytotoxic drugs and hypoxia). To do so, we used human lung adenocarcinoma (NCI-H292) and breast cancer (MDA-MB-231) cell lines as well as mouse breast cancer cell line (4T1) and prepared for each cell line four distinct phenotypes expressing or not cN-II and/or CD73. Our results showed that knocking out cN-II and CD73 is associated with an increased cell migration and involves TIMP-2, MMP-2 and MMP-9 via activation of COX-2/PGE2/Akt pathway. We also showed that both cN-II and CD73 have a role to play in cells response to different stress conditions as well as sensitivity towards certain cytotoxic drugs. Indeed, CD73-deficiency was associated with increased sensitivity towards nucleotide stress and vincristine whereas decreased sensitivity towards mitomycin