Les fonctions tumorigènes du système VIP-récepteurs dans le système nerveux

Le VIP et le PACAP ainsi que leurs récepteurs sont exprimés dans divers tissus sains en particulier lors de la neurogénèse, mais cela est également vrai dans des lignées tumorales d’origine variées telles que les cancers du sein, des poumons, des ovaires, de la prostate ainsi que les leucémies, les mélanomes, les neuroblastomes et les glioblastomes (Muller et al., 1995 ; Moody et al., 2003 ; Reubi et al., 2003 ; Muller et al., 2006). Après liaison et activation de leurs récepteurs exprimés dans de nombreux types de cancers, le VIP et le PACAP participent à de nombreuses étapes dans la progression tumorale telle que la prolifération, la différentiation, l’angiogenèse et la migration. Les effets de ces neuropeptides peuvent être opposés selon le type tumoral étudié. Par exemple, ils stimulent la prolifération dans les cellules cancéreuses du côlon, du rein, du sein, des ovaires, de la prostate, de la peau, tandis qu’ils inhibent la prolifération dans certaines lignées de neuroblastomes, médulloblastomes et glioblastomes (Moody et al., 2003 ; 2007).

7.1. Dans les neuroblastomes

Dans les neuroblastomes, le taux d’expression du VIP et de ses récepteurs augmente avec le degré de différenciation de ces tumeurs et il est associé à un pronostic favorable (Grosfeld, 2000 ; Muller et al., 2006). Il a été démontré que les cellules de neuroblastome SKNSH transfectées avec le récepteur VPAC1 ne forment plus de tumeurs après xénogreffes montrant que le récepteur VPAC1 induit la différenciation et diminue la tumorigénicité des cellules de neuroblastome in vivo (Balster et al., 2002). De plus, le VIP induit la neuritogénèse in vitro, une caractéristique typique de la différenciation neuronale dans les cellules de neuroblastome. Mon équipe d’accueil a caractérisé cette neuritogénèse au niveau morphologique et moléculaire dans la lignée de neuroblastome SH-SY5Y (Héraud et al., 2004) et a démontré

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que dans la lignée de neuroblastome IMR-32, le VIP induit une neuritogénèse et diminue l'expression de l’oncogène MYCN au niveau de l’ARNm et des protéines (Chevrier et al., 2008). Le VIP, pourrait donc avoir un potentiel thérapeutique dans les neuroblastomes présentant une amplification de MYCN, une anomalie génétique associée à un mauvais pronostic dans ce type de cancer.

7.2. Dans les médulloblastomes

Puisque le PACAP-38 régule la croissance cérébrale durant le développement, en partie en bloquant la signalisation Shh, il a été suggéré que ce neuropeptide pourrait être impliqué dans la pathogénèse de tumeurs cérébrales telles que les médulloblastomes. Une interaction entre le PACAP et la signalisation Shh a été récemment démontrée dans ces tumeurs cérébrales. En effet, une forte expression du gène codant le récepteur PAC1 a été retrouvée dans des médulloblastomes développés chez des souris mutées pour PTCH1, un récepteur de la voie Hh (Figure 22). De plus, la délétion d’une copie du gène PACAP dans des souris contenant une mutation de PTCH1 (ptch1+/-) augmente d’environ 2,5 fois l’incidence des médulloblastomes (Lelièvre et al., 2008). Récemment, la même équipe de recherche a montré que des tumorsphères de médulloblastome dérivées de souris ptch1+/-_/p53+/- _{expriment le} récepteur PAC1 et présentent une voie Shh constitutivement active. Le traitement de ces tumorsphères avec du PACAP-38 ou l’activateur de l’AMPc/PKA, la forskoline, réduit significativement l’expression de Gli1. Cet effet est reversé par H89, un inhibiteur de la PKA. De plus le PACAP-38 et la forskoline inhibent la prolifération des tumorsphères des médulloblastomes (Cohen et al., 2010).

7.3. Dans d’autres tumeurs cérébrales

Une expression différente du système VIP-récepteurs a été démontrée dans diverses tumeurs cérébrales, autres que les médulloblastomes, telles que les gliomes, les méningiomes et les schwannomes. Par exemple l’ARNm du PACAP est présent dans la majorité des gliomes mais il n'a été détecté que dans 1/50 des méningiomes analysés (Vertongen et al., 1995; Jaworski, 2000).

7.4. Le système VIP-récepteurs dans les GBM

Dans deux études réalisées avec du VIP ou du PACAP radioiodés, les récepteurs du VIP et du PACAP ont été détectés dans 16 sur 23 gliomes humains (Robberecht et al., 1994) et dans 12 sur 16 GBM humains (Reubi, 1995). La présence des récepteurs du VIP et du

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PACAP dans les GBM suggérait que ces neuropeptides pouvaient être impliqués dans le développement des tumeurs gliales et des études ont été menées dans des lignées cellulaires de GBM.

Ainsi, une expression de l’ARNm du récepteur PAC-1 a été démontrée par RT-PCR dans trois lignées humaines de GBM : U87, U118 et U373 (Sharma et al., 2001), tandis qu’une surexpression des récepteurs VPAC a été rapportée dans la lignée cellulaire XF-498L de GBM humain (Fabry et al., 2000). Les récepteurs VPAC2 ont été identifiés dans la lignée T98G de GBM humain (Vertongen et al., 1996). Dans ces différentes lignées de GBM, des effets opposés de ces neuropeptides sur la prolifération cellulaire ont été observés. En effet, Vertongen et ses collaborateurs (1996) ont montré que le VIP et les deux formes du PACAP (PACAP-27 et PACAP-38) inhibent la prolifération des cellules T98G de GBM humain, tandis que dans les lignées U87, U118 et U373, un antagoniste des récepteurs du VIP et du PACAP, le VIPhyb, diminue la prolifération de ces cellules in vitro, et inhibe la croissance tumorale des cellules U87 in vivo (Sharma et al., 2001). De plus, une étude de mon équipe d’accueil réalisée dans la lignée C6 de GBM de rat, a démontré que le VIP et le PACAP induisent la prolifération de ces cellules, alors que des antagonistes des récepteurs bloquent efficacement l’activité mitogénique de ces neuropeptides dans cette lignée de GBM (Dufès et al., 2003 ; Sokolowska et Nowak, 2008).

Récemment, mon équipe d’accueil a démontré l’implication du système VIP-récepteurs dans la migration in vitro de cellules de glioblastome humain (Cochaud et al., 2010). En premier, une analyse de l’expression de l’ARNm du VIP, du PACAP et de leurs récepteurs a été effectuée par RT-PCR dans 2 lignées issues d’un même GBM humain : les lignées M059J et M059K. Ensuite, l’expression des récepteurs dans ces 2 lignées a été testée par des expériences de western-immunoblotting ainsi que par la liaison des radiopeptides I125-VIP ou I125-PACAP. Les cellules M059J présentent un nombre de récepteurs du VIP/PACAP très réduit par rapport à M059K qui lie très efficacement les neuropeptides. Ceci témoigne de l’hétérogénéité intratumorale des GBM. Enfin, l’effet des neuropeptides sur la migration de ces cellules a été analysé par des tests de recouvrement de cicatrice sur monocouche cellulaire in vitro (wound healing assay). Le VIP ou le PACAP inhibent la migration rapide des cellules M059J, alors que deux antagonistes du VIP stimulent la migration basale faible des cellules M059K. Ces données indiquent que l’activation du système VIP-récepteurs diminue la migration de ces cellules cancéreuses (Cochaud et al., 2010).

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