Le mélanome cutané métastatique était un cancer au pronostic particulièrement péjoratif, jusqu’au développement récent de 2 classes pharmacologiques: l’immunothérapie, pour tous les mélanomes, et les thérapies ciblées, principalement pour les mélanomes porteurs de la mutation BRAF (50% des mélanomes cutanés). Mais l’apparition de résistance, et l’absence de thérapies ciblées sur les mélanomes non mutés BRAF, incitent à rechercher de nouvelles cibles thérapeutiques. Notre travail portait sur l’étude in vitro de la phosphodiestérase de type 4 (PDE4), une enzyme régulant la voie de l’AMPc, principale voie de différenciation mélanocytaire. L’objectif était d’évaluer le rôle de PDE4 dans le mélanome, et l’effet de son inhibition par des molécules pharmacologiques déjà disponibles sur le marché.Dans une première partie, nous avons étudié le rôle de PDE4 dans les cellules de mélanomes mutés sur BRAF. Nous avons montré que l’isoforme PDE4D5 est surexprimée dans le mélanome, et régule l’invasion cellulaire par un mécanisme faisant intervenir la focal adhesion kinase, FAK. Dans les tumeurs nous avons observé une association entre le niveau d’expression de PDE4D5 et le degré d’invasion du mélanome.Dans une seconde partie, nous avons étudié l’effet de l’inhibition de PDE4 sur la prolifération cellulaire. Nous avons montré que la croissance des cellules de mélanome muté BRAF cultivées sous forme de mélanosphères, enrichies en cellules initiatrices de tumeurs, est réduite en présence d’inhibiteurs de PDE4. De plus les lignées BRAF muté résistantes aux inhibiteurs de BRAF gardent une sensibilité aux inhibiteurs de PDE4. Ces résultats, et ceux de l’équipe établis dans le mélanome muté sur RAS, corroborent l’hypothèse que PDE4 pourrait être une cible thérapeutique d’intérêt dans le traitement du mélanome métastatique / Metastatic melanoma was associated with a pejorative prognosis, until the recent development of 2 pharmacological classes: immunotherapy for all types of melanomas and targeted therapies, mainly for melanomas carrying the BRAF mutation (50% of skin melanomas). However, the emergence of resistance, and the absence of targeted therapies to treat non-mutated BRAF melanomas, prompt further research to study new therapeutic targets.Our work focused on the in vitro study of phosphodiesterase type 4 (PDE4), an enzyme regulating the cAMP pathway, the main pathway controlling melanocyte differentiation. The objective was to evaluate the role of PDE4 in melanoma and the effect of its inhibition by already available pharmacological molecules.First, we studied the role of PDE4 in BRAF mutated melanoma cells. We found that the PDE4D5 isoform is overexpressed in melanoma cells, and regulates cell invasion through a mechanism involving a focal adhesion kinase (FAK). We observed in tumor samples an association between the level of expression of PDE4D5 and the degree of invasion by melanoma cells.Second, we studied the effect of PDE4 inhibition on cell proliferation. We found that the proliferation of BRAF mutated melanoma cells grown as melanospheres, enriched with tumor-initiating cells, is reduced in the presence of PDE4 inhibitors. In addition, mutated BRAF strains resistant to BRAF inhibitors remain sensitive to PDE4 inhibitors. These results corroborate the hypothesis that PDE4 could be a potential target in the treatment of metastatic melanoma

Le mélanome est le cancer de la peau le plus dangereux : il est capable de métastaser rapidement vers les ganglions et les viscères, et est réfractaire aux chimio/radiothérapies. De nouvelles thérapies ciblant la kinase BRAFV600 retrouvée dans 60% des mélanomes ont montré des effets spectaculaires en termes de survie globale et sans progression de la maladie. L’efficacité de ces thérapies est compromise par l’apparition fréquente de résistances. Les cellules cancéreuses sont ancrées au sein d’un microenvironnement avec lequel elles interagissent. Elles profitent de facteurs solubles du stroma et de l’adhésion à la matrice extracellulaire (MEC) pour survivre face aux thérapies. La protéine matricellulaire SPARC orchestre les interactions entre les cellules saines ou cancéreuses et leur microenvironnement. Absente dans les mélanocytes, son expression est initiée et augmentée dans les mélanomes, corrélée à la progression tumorale et à un mauvais pronostic clinique. Lorsqu’elle est sécrétée par les cellules de mélanome, elle active la kinase AKT, déstabilise le suppresseur de tumeur p53 et favorise la prolifération/survie tumorale. Nous avons montré que le module SPARC/AKT est un nouveau déterminant de la résistance innée ou acquise des mélanomes mutés BRAFV600 aux anti-BRAF, et mis en évidence l’intérêt du ciblage de SPARC en combinaison avec des anti-BRAF ou -MEK pour optimiser/restaurer la sensibilité des mélanomes à ces inhibiteurs. Nous avons aussi montré que les fibroblastes ganglionnaires ont des caractéristiques de fibroblastes activés, et confèrent une résistance aux anti-BRAF aux cellules de mélanomes en générant une MEC permissive à laquelle elles adhérent. / Melanoma is the most dangerous form of skin cancer due to its high metastatic potential and its resistance to both classical chemo- and radiotherapies. New targeted therapies directed against the V600E oncogenic form of BRAF found in about 60% of patients have demonstrated spectacular efficacy both in terms of progression free and overall survival. However most patients invariably relapse after a few months due to resistance mechanisms. Cancer cells are anchored and interact constantly with their microenvironment. Both soluble factors and the extracellular matrix produced by stromal cells have been shown to contribute to cancer cell resistance to therapies. SPARC is a matricellular protein that orchestrates interactions between normal and/or cancer cells and their microenvironment. While it is absent in melanocytes, SPARC expression increases in melanoma and is correlated with both tumoral progression and a bad prognosis. When SPARC is secreted by melanoma cells, it activates the AKT kinase, destabilizes the p53 tumor suppressor and promotes proliferation and survival. Here we identify the couple SPARC/AKT as a new actor contributing to both innate and acquired resistance to BRAFV600E inhibitors. In addition, we demonstrate that targeting SPARC in melanoma cells increases their sensitivity to both BRAF and MEK inhibitors. Finally we show that lymph node fibroblasts share features of activated fibroblasts and confer resistance to BRAF inhibitors to melanoma cells through the production of a permissive extracellular matrix.