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Abstrait

Aperçu de la biologie du sarcome grâce à la série sur la progression des lignées cellulaires du sarcome

Jiri Hatina, Michaela Kripnerova, Hamendra Singh Parmar, Zbynek Houdek, Pavel Dvorak, Katerina Houfkova, Martin Pesta, Jitka Kuncova, Sieghart Sopper, Lenka Radova, Jiri Sana, Ondrej Slaby

Les sarcomes des tissus mous sont connus pour leur grande variabilité de comportement clinique, allant de lésions presque indolentes à des tumeurs à métastases rapides. Les gènes responsables de la progression du sarcome ont été mal caractérisés jusqu'à présent. À cette fin, nous avons analysé de manière exhaustive les transcriptomes de deux séries de progression à fond unique de lignées cellulaires de sarcome murin. La première, établie par nos soins à partir de fibrosarcomes consécutifs chez une souris transgénique v-jun, était composée de la lignée cellulaire non mobile et non invasive à prolifération lente JUN-2, de la lignée cellulaire mobile et invasive à prolifération rapide JUN-3, et de la lignée cellulaire JUN-2fos-3 qui présente un modèle de transformation unique, avec peu de dérégulation de la croissance et de la prolifération cellulaires, mais une motilité et un caractère invasif prononcés. La seconde, établie par un groupe français, était composée de la lignée cellulaire pré-adipocytaire largement utilisée 3T3L1 et de sa lignée cellulaire dérivée de liposarcome LM3D. À partir des deux lignées cellulaires de liposarcome, nous avons isolé des cellules souches putatives de liposarcome (en tant que cellules de population latérale). Nous avons effectué quatre séries d'analyses transcriptomiques à l'échelle du génome. La série de progression du fibrosarcome JUN, en vertu de sa distribution unique de traits liés à la transformation entre les lignées cellulaires individuelles, nous a permis d'identifier deux groupes distincts de gènes provisoirement impliqués dans la progression du sarcome dans une seule analyse transcriptomique. D'une part, les gènes liés à la prolifération ont pu être identifiés par leur expression différentielle dans JUN-3 par rapport à JUN-2 et JUN-2fos3, et, d'autre part, les gènes liés à la motilité et à l'invasivité ont pu être identifiés par leur profil d'expression commun dans les cellules JUN-2fos3 et JUN-3 par rapport à JUN-2. En ce qui concerne la série de progression du liposarcome, nous avons identifié, d'une part, les gènes de progression, par leur expression différentielle dans les cellules pré-adipocytaires 3T3L1 par rapport aux cellules liposarcome LM3D, et, d'autre part, les gènes souches, en profilant les cellules de population latérale par rapport aux cellules de population non latérale des deux lignées cellulaires. L'analyse de l'expression génique à haut débit a été réalisée en utilisant la puce GeneChip mouse genome 430 2.0 (ThermoFisher Scientific). Enfin, nous avons identifié un petit groupe de gènes co-régulés dans les cellules hautement transformées JUN-3 et LM3D (signature « progression du sarcome »). Une caractéristique frappante de cette signature de « progression du sarcome » est la régulation négative complexe de la voie de signalisation canonique Wnt/β-caténine. Les gènes régulés à la hausse impliquent un large éventail de gènes dont la fonction est publiée en tant qu'inhibiteurs de Wnt/β-caténine (Dickkopf-2 et -3, Apcdd1, Meg3, Fibulin-5, Ints6, Msx1), d'autre part, le profil d'expression suggère fortement l'activation de la voie non canonique Wnt5-Ror2. Un autre ensemble de gènes étendu comprend des gènes dont l'expression élevée laisse présager un mauvais pronostic dans divers carcinomes, dont l'expression dans les sarcomes n'a cependant pas été analysée à ce jour. Ces gènes comprennent Snx6, le transporteur uea Slc14A1, Dpysl3, Ulk2,canal calcique à potentiel récepteur transitoire Trpc1, Steap3, Morc4, Crp2 et Coronin 1C). Certains gènes ont déjà été décrits comme indicateurs de mauvais pronostic dans certains types de sarcomes des tissus mous ou dans l'ostéosarcome (Tbx3, Tgfbi, Rab3ip, Alcam, Crabp1, Ecm1, périostine). Il est intéressant de noter que, bien que la population cellulaire en vrac des séries de progression du fibrosarcome et du liposarcome ait fourni les données d'entrée dans l'analyse, une partie des gènes régulés à la hausse dans la signature de « progression du sarcome » rappelle fortement l'activation de la souche (c-jun et les gènes codant pour ses activateurs - Ddx21 et Mfap, ainsi que les gènes codant pour les facteurs d'épissage alternatif associés à la souche Khdrbs3 et Mbln3, ainsi que Lis1, qui semble être impliqué dans la division asymétrique des cellules souches). Par ailleurs, la régulation de la souche semble être dominée par des facteurs distincts dans les deux séries de progression du sarcome, Sox-2 étant un candidat probable dans les cellules de fibrosarcome JUN-3, et un large éventail de gènes de la voie Hippo (Yap, FoxM1, Pttg, Tacc3, Btf3, ainsi que Lats2) étant régulés à la hausse dans les cellules souches adipocytaires et liposarcomateuses. Nous pensons que nos modèles et les gènes différentiellement exprimés identifiés par leur analyse transcriptomique peuvent fournir de nouvelles informations importantes sur la biologie du sarcome des tissus mous et peuvent aider à identifier de nouveaux marqueurs pronostiques et des cibles thérapeutiques potentielles pour ce type de tumeur rare et hautement hétérogène.