Endocan : un médiateur du dialogue endothélial dans le cancer et le sepsis (2006)

L'incidence et le taux de mortalité des cancers broncho-pulmonaires et des états septiques restent de nos jours un problème majeur de santé publique. La découverte de nouvelles approches thérapeutiques est un axe majeur de la recherche clinique et fondamentale. Le dialogue endothélial, qui permet le développement de la réaction inflammatoire représente un des pivots dans le développement de ces deux pathologies. Mon travail s'est focalisé sur un des médiateurs de ce dialogue : endocan. Il s'agit d'un protéoglycane sécrété spécifiquement par l'endothélium. Des études cliniques, chez des patients atteints de cancers pulmonaires non à petites cellules d'une part, et chez des patients en état de choc septique d'autre part, montrent une augmentation significative du taux d'endocan circulant, et présente un caractère pronostic. Endocan promeut la croissance tumorale de la lignée non tumorigène HEK 293 chez la souris immunodéficiente SCID. Les propriétés d'endocan, sont hautement liées à sa double nature biochimique (protéine et glycosaminoglycane). Ainsi, l'absence de la chaîne de glycosaminoglycane ou la mutation d'une région interne du corps protéique d'endocan abolit son activité pro-tumorale. Le gène d'endocan est transcrit en deux isoformes: une forme majoritaire bien décrite contenant l'exon 2, endocan, et une forme nouvellement découverte, minoritaire, dépourvu de l'exon 2, endocan 2. La caractérisation d'endocan 2 a permis d'étudier l'implication de la séquence dérivée de l'exon 2 dans l'action tumorale d'endocan. Ainsi la délétion de cette séquence modifie le degré de substitution du site unique de O-glycosylation, favorise la formation d'oligomères et diminue le taux de sécrétion, définissant endocan 2 comme un protéoglycane facultatif de type chondroïtine / dermatane sulfate oligomérique faiblement sécrété. Ces modifications structurales expliquent la perte d'activité tumorale de cette isoforme. Le clonage et la caractérisation de l'endocan murin ont ouvert de nouvelles voies dans la compréhension du mode d'action d'endocan dans le développement tumoral. Malgré de nombreuses similitudes dans l'organisation génomique, la structure de la protéine et la nature de la chaîne de glycosaminoglycane avec son orthologue humain, l'endocan murin est sécrété sous les formes d'un protéoglycane et de la partie protéique seule et ne promeut pas la croissance de cellules non spontanément tumorale (HEK 293) chez la souris immunodéficiente. De même, alors qu'endocan humain augmente la croissance de la lignée spontanément tumorale (HT-29) chez la souris SCID, l'endocan murin et les formes non glycosylables d'endocan humain et murin (obtenues par mutagenèse dirigée du site de O-glycosylation) en diminue la croissance. Ces différences mettent en avant une activité antagoniste du corps protéique sur le protéoglycane d'endocan. Endocan lie le LFA-1, inhibe l'interaction ICAM-1/LFA-1 et ainsi inhibe potentiellement le recrutement leucocytaire LFA-1 dépendant. Après la mise en place d'un modèle de choc endotoxinique chez la souris et l'étude de l'expression d'endocan murin, l'intérêt thérapeutique d'endocan en physiopathologie septique a été abordé. Les résultats préliminaires ont montré un rôle protecteur de l'injection d'endocan contre des doses létales de LPS. Par contre l'administration des anticorps anti-endocan ne modifie pas la réaction inflammatoire. La nécessité de quantité importante de biomolécules recombinantes (endocan et anticorps monoclonaux) pour les modèles animaux, nous a amené à développer des outils de production en masse de biomolécules, en cellules eucaryotes. Ces travaux de recherche ont ainsi permis de mieux caractériser endocan en tant que médiateur du dialogue endothélial en pathologie cancéreuse et septique par l'étude de l'isoforme naturelle délétée de l'exon 2 et de son orthologue murin