Mécanismes de sécrétion d'ATP et d'exposition de la calréticuline au cours d'une chimiothérapie immunogène

Pendant tres longtemps, les traitements contre les cancers se sont bases sur la cytotoxicite des chimiotherapies, sur leur capacite a tuer directement les cellules malignes ou a induire leur senescence. Mais cette cytotoxicite accrue et non ciblee a egalement pour effet de tuer les cellules du systeme immunitaire du patient. Cependant, il a ete montre que la radiotherapie, les anthracyclines ainsi que l’oxaliplatine etaient capables d’induire une apoptose decrite comme etant une mort cellulaire immunogene. De ce fait, les cellules tumorales mourantes agiront comme vaccin therapeutique.La mort cellulaire immunogene se caracterise par trois grands marqueurs : un stress du reticulum endoplasmique pre-mortem qui va induire la translocation de la calreticuline de la lumiere du reticulum endoplasmique vers la surface cellulaire, la liberation d’ATP dans le milieu extracellulaire permettant le recrutement des cellules dendritiques et l’activation de l’inflammasome NLRP3 via le recepteur P2RX7, et enfin la liberation de la proteine HMGB1 dans le milieu extracellulaire, qui va aller interagir avec TLR4 a la surface des cellules dendritiques pour stimuler leur fonction presentatrice d’antigene. La premiere partie de ce travail a consiste a comprendre les mecanismes moleculaires precis par lesquels l’ATP est secretee activement lors d’une mort cellulaire immunogene. En utilisant une combinaison de techniques impliquant des criblages pharmacologiques, des techniques de monitorage de la localisation intracellulaire de l’ATP entre autres, nous avons montre qu’apres un traitement par les inducteurs de la mort immunogene, l’ATP etait redistribue des lysosomes aux autolysosomes et que sa secretion requiert la proteine lysosomale LAMP1. Nous avons egalement montre qu’il existait d’autres voies de liberation d’ATP telles que la voie de signalisation Rho, et egalement l’ouverture des hemicanaux pannexine 1 (PANX1). De facon surprenante, nous avons observe une implication de PANX1 dans la translocation de LAMP1 a la surface cellulaire. Ces resultats ont permis de comprendre un peu plus precisement les mecanismes de secretion d’ATP dans la mort cellulaire immunogene, mettant en evidence l’importance de l’exocytose lysosomale caspases dependante et PANX1 dependante.La seconde partie de ce travail s’est portee sur l’etude d’une autre caracteristique de la mort cellulaire immunogene, a savoir l’exposition de la calreticuline a la surface cellulaire. En partant du constat qu’apres un traitement par la mitoxantrone, la calreticuline etait relocalisee en peripherie a la fois dans les cellules humaines et les cellules de levure, il a ete suggere que la voie d’exposition de la calreticuline etait conservee phylogenetiquement. Nous avons montre que les pheromones pouvaient agir comme inducteurs physiologiques de l’exposition de la calreticuline dans les cellules de levure. Un criblage d’ARN interferant et des analyses de transcriptome nous ont permis de montre que les chimiokines, en particulier CXCL8 chez l’humain (appele egalement interleukine-8) et son orthologue Cxcl2 chez la souris etaient impliquees dans la translocation de la calreticuline a la surface cellulaire. En traitant les cellules cancereuses par la mitoxantrone, nous observons une production de CXCL8 par les cellules cancereuses humaines in vitro et de Cxcl2 par les cellules cancereuses murines in vivo. Un « knockdown » des recepteurs pour CXCL8/Cxcl2 reduit de maniere significative l’exposition de la calreticuline a la surface cellulaire. Ces resultats ont donc montre l’importance des chimiokines dans la voie d’exposition de la calreticuline.L’ensemble de ce travail a permis de comprendre plus en details deux des trois grandes caracteristiques de la mort cellulaire immunogene.