Caractérisation du rôle des p21-activated kinases dans la physiopathologie des gliomes

Gliomas are the most common and lethal adult primary brain tumors. Their complex heterogeneity is evidenced by numerous genomic studies showing distinct molecular entities in glioma. P21-activated-kinases (PAK) are serine threonine kinases involved in multiple signal transduction pathways as downstream effectors of Rac and Cdc42. They regulate several key cancer-relevant pathways like cell division and movement. PAK1 and PAK3 are highly expressed in the brain; PAK1 is frequently overexpressed and/or over-activated in several human cancers whereas PAK3 is involved in neural differentiation and the developmental proneural pathway. The role of these two kinases in brain tumor pathophysiology is unknown. We have observed that PAK3 expression was associated with a longer survival for patients with glioma and was higher in 1p/19q gliomas. In vitro, PAK3 was highly expressed in a glioma cell line with a proneural signature that did not induce tumor after xenograft. Its increasing expression upon a set of differentiation paradigms was correlated with those of neural and/or neuronal markers in glioma cell lines. Inhibition of PAK3 expression increased cell renewal and tumorigenicity. It impaired cell differentiation, promoting the glial lineage.Les gliomes sont les tumeurs cérébrales les plus fréquentes chez l’adulte. Il s’agit d’un groupe de tumeurs hétérogène pouvant être classées dans différents sous-groupes selon des critères moléculaires et histopathologiques, donnant une indication sur leur agressivité. Les p21-activated kinase (PAK) sont des sérine-thréonine kinases effectrices des GTPases Rac et Cdc42 et font ainsi partie de nombreuses voies de signalisation. Elles régulent de nombreuses voies d’intérêt dans la biologie des cancers, comme les voies Mek/Erk, PI3K/Akt et Wnt/b-caténine. PAK1 est fréquemment surexprimé et/ou suractivé dans plusieurs cancers, notamment du sein, des ovaires de la prostate et du cerveau, alors que PAK3 induit la sortie du cycle cellulaire et la différenciation des cellules au cours de la neurogenèse dans plusieurs modèles animaux. Durant ma thèse, j’ai pu observer que l’expression de PAK3 était de bon pronostic pour les patients atteints de gliomes, et était plus élevée dans un sous-type de tumeurs caractérisé par la codélétion 1p/19q. In vitro, l’expression de PAK3 était plus élevée dans une lignée de cellules de gliome de signature proneurale, non tumorigène après xenogreffe chez la souris. Au cours de la différenciation des cellules de gliome, l’augmentation de l’expression de PAK3 est associée avec des marqueurs de lignage neural et neuronal. L’inhibition de l’expression de PAK3 entraîne l’augmentation de la capacité d’auto-renouvellement et de la tumorigénicité d’une lignée de cellules de gliome, et favorise la différenciation gliale des cellules