Le catabolisme exacerbé du glucose et de la glutamine est actuellement reconnu comme une caractéristique des cellules cancéreuses, qui leur procure un avantage prolifératif via la production et l’accumulation de plusieurs métabolites au niveau du microenvironnement. Parmi ces métabolites, l’acide lactique représente une molécule de signalisation clé, favorisant la migration et les métastases. Mon projet de thèse s’inscrit dans le contexte d’une étude du métabolisme glycolytique associé aux cellules tumorales à division rapide. Durant ce projet, nous nous sommes intéressés à la caractérisation génétique et fonctionnelle des transporteurs MCT (MonoCarboxylate Transporters) 1 et 4, qui sont des symporteurs H+/lactate dont l’expression membranaire et la fonctionnalité requièrent la liaison avec une protéine chaperonne : CD147/BASIGINE (BSG). Afin de mieux explorer la physiologie des complexes MCT/BSG, et valider le ciblage de l’export d’acide lactique comme une nouvelle approche anti-cancer, nous avons développé une stratégie visant à invalider le gène BSG et/ou MCT4, en utilisant la technologie des Zinc Finger Nucleases (ZFN), dans des lignées cellulaires cancéreuses humaines de côlon, poumon et glioblastome. D’abord, nous avons démontré, que l’effet pro-tumoral majeur de BSG est lié à son action directe sur la stabilisation des MCTs au niveau des tumeurs glycolytiques et non pas à la production des metalloprotéases. Ensuite, nous avons démontré pour la première fois que l’inhibition concomitante de MCT1 et MCT4 est nécessaire pour induire une baisse significative de la tumorigénécité in vivo. / Enhanced glucose and glutamine catabolism has become a recognized feature of cancer cells, leading to accumulation of metabolites in the tumour microenvironment, which offers growth advantages to tumours. Among these metabolites is emerging as a key signalling molecule that plays a pivotal role in cancer cell migration and metastasis. In this thesis, we focused on the genetic and functional characterization of monocarboxylate transporters (MCT) 1 and 4, which are H+/lactate symporters that require an interaction with an ancillary protein, CD147/BASIGIN (BSG), for their plasma membrane expression and function. To further explore the physiology of MCT/BSG complexes and validate the blockade of lactic acid export as an anti-cancer strategy, we designed experiments using Zinc Finger Nuclease mediated BSG and/or MCT4 gene knockouts in human colon adenocarcinoma, lung carcinoma and glioblastoma cell lines. First of all, we demonstrated that the major protumoural action of BSG is to control the energetics of glycolytic tumours via MCT1/4 activity and not to produce matrix metalloproteases. Second, we showed for the first time that combined inhibition of both MCT1 and MCT4 transporters is required to achieve a significant reduction in the tumour growth in vivo. Moreover, our findings reported that disruption of the BSG gene dramatically reduced the plasma membrane expression and lactate transport activity of both MCT1 and MCT4, leading to increased accumulation of intracellular pools of lactic and pyruvic acids, decreased intracellular pH and reduced rate of glycolysis.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2015NICE4066 |
| Date | 30 September 2015 |
| Creators | Marchiq, Ibtissam |
| Contributors | Nice, Pouysségur, Jacques |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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