Soutenance de thèse de Laetitia GANIER

Le cancer colorectal (CCR) est le deuxième cancer le plus mortel dans le monde. La découverte de nouveaux biomarqueurs et cibles thérapeutiques est donc essentielle. Les cellules de CCR réactivent fréquemment des voies de signalisation du développement telles que les voies WNT, Hedgehog et Hippo, qui participent à la tumorigenèse et à la dissémination métastatique. Le récepteur à tyrosine kinase PTK7 est un acteur membranaire de la voie Wnt impliquée dans le développement embryonnaire de nombreuses espèces. Au cours de précédentes études rétrospectives, il a été montré que PTK7 est surexprimé dans les CCR, un événement associé au développement métastatique, à une survie sans progression réduite des patients non métastatiques ainsi qu’à une résistance aux chimiothérapies. PTK7 présente des fonctions pro-migratoires et pro-métastatiques in vitro et in vivo, mais les mécanismes sous-jacents restent encore mal compris. Nous avons récemment mené une étude prospective collectant tumeurs primaires, cellules tumorales circulantes (CTCs) et métastases de patients atteints de CCR et évalué l’expression de PTK7 dans ces différents échantillons. PTK7 a été confirmé comme un marqueur de mauvais pronostic indépendant dans les CCR avec une forte expression dans les tumeurs primaires et métastases. Étonnamment, une grande majorité des CTCs ont été testées négatives pour la présence de PTK7 à leur surface cellulaire. Cette observation a pu être récapitulée dans un modèle murin xénogreffé ainsi que dans un modèle in vitro de fluidique mimant la circulation sanguine. De façon intéressante, la perte d’expression de PTK7 grâce à des petits ARN interférents altère les propriétés adhésives des cellules sur différentes matrices. En l’absence de PTK7, nous avons également pu observer un changement d’expression ainsi qu’une fonction altérée dans le répertoire d’intégrines associé à PTK7. Cette dérégulation a été associée à une phosphorylation accrue de la kinase d’adhésion focale (FAK), un acteur majeur de la survie des cellules cancéreuses et de la résistance à l’anoïkis. Nous avons également identifié des inhibiteurs de l’interaction PTK7/bêta-caténine, grâce à la technologie NanoBRETTM, afin de cibler directement les fonctions du domaine kinase de PTK7 dans le contexte de la voie Wnt/bêta-caténine. En effet, ces petites molécules n’altèrent pas le profil d’adhésion mais induisent un arrêt du cycle cellulaire permettant de limiter les fonctions pro-tumorigéniques de PTK7 dans les tumeurs primaires et métastases.

Colorectal cancer (CRC) is the second deadliest cancer worldwide. Discovery of new biomarkers and therapeutic targets is thus essential (1). CRC cells frequently reactivate developmental pathways such as WNT, Hedgehog and Hippo pathways, which participate to tumorigenesis and metastatic dissemination. The tyrosine kinase receptor PTK7 is a cell surface component from the Wnt pathway involved in embryonic development in many species (2). In retrospective studies, PTK7 was previously found overexpressed in CRC, an event associated with metastatic development, reduced metastases-free survival of non-metastatic patients, and resistance to chemotherapy (3,4). PTK7 has pro-migratory and pro-metastatic functions in vitro and in vivo, but the mechanisms behind are not well understood yet. We recently conducted a prospective study collecting primary tumors, circulating tumor cells (CTCs) and metastases from CRC patients and evaluated expression of PTK7 in all types of samples. PTK7 was confirmed as an independent poor prognosis marker in CRC with strong expression in primary tumors and metastases. Surprisingly, a large majority of CTCs were tested negative for the presence of PTK7 at their cell surface. We recapitulated this observation in a xenografted mouse model, as well as in an in vitro fluidic device mimicking the blood flow. Interestingly, knockdown of PTK7 with small interfering RNA impaired the adhesion pattern of cells on different matrices. In the absence of PTK7, we were also able to observe a change of expression and an altered function in the repertoire of integrins associated with PTK7. This deregulation was associated with an increased phosphorylation of Focal Adhesion Kinase (FAK), a major actor of cancer cell survival and resistance to anoikis. We also identified small molecule inhibitors of the PTK7/beta-catenin interaction, using the NanoBRETTM technology, to directly target the PTK7 kinase domain functions in the context of the Wnt/beta-catenin pathway. Indeed, these small molecules do not alter the adhesion pattern of cells but induce a cell cycle arrest reducing the pro-tumorigenic functions of PTK7 in primary tumors and metastases.