VANGL2 en situation de stress hématologique et en cancérologie

Gauthier, Roxanne A (2023). VANGL2 en situation de stress hématologique et en cancérologie Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique et Université Clermont Auvergne, Maîtrise en sciences expérimentales de la santé et Master en Ingénierie de la santé profil Diagnostic biomédical de l’Université Clermont Auvergne, 106 p.

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Résumé

PARTIE I

Les voies de signalisation WNT sont essentielles pour plusieurs fonctions des cellules souches hématopoïétiques et progénitrices (HSPC) lors de l’hématopoïèse. Une des voies de signalisation Wnt permet la polarisation planaire des cellules (PCP). Un des éléments de la voie Wnt/PCP, la protéine Van Gogh-like 2 (VANGL2), est fortement exprimé sur les HSPC et les mégacaryocytes. Nous avons précédemment démontré que VANGL2 est nécessaire pour le maintien des HSPC lors de greffes successives dans les souris. Notre recherche consiste maintenant à déterminer le rôle de VANGL2 dans son environnement natif lors d’une reprise hématopoïétique et dans les progéniteurs myéloïdes. Notre hypothèse est qu’en absence de VANGL2, la reprise de l’hématopoïèse sera perturbée, accompagnée d’une diminution de plaquettes. Des souris de type sauvage et Vangl2^Δ/Δ furent irradiées à 4,5 Gy, afin d’induire un stress génotoxique détruisant les cellules matures. Les cellules de la moelle osseuse et de la rate furent récoltées 11 ou 21 jours post-irradiation, en plus de prises de sang régulières, le tout analysé par cytométrie en flux. Nous démontrons qu’en absence de VANGL2, un dérèglement âge-dépendant de la prolifération des HSPC mène à une perte de leur réserve à long-terme, accompagné d’une hausse des progéniteurs érythro-mégacaryocytaires dans les organes hématopoïétiques 11 jours après l’irradiation. Notre recherche offre de nouvelles connaissances sur la différenciation des HSPC lors de stress aigus.

PARTIE II

La connaissance du mode d'action de la voie WNT/PCP et de son implication dans l'oncogenèse reste encore superficielle. Le récepteur de la voie WNT/PCP VANGL2 est surexprimé dans les cancers du sein triple négatif, un sous-type de cancer du sein très agressif. L’équipe de Jean-Paul Borg a récemment identifié CELSR2, un co-récepteur de la famille des récepteurs couplé aux protéines G, dont la surexpression avec VANGL2 assombrit le pronostic des patientes. Le mode d’activation de CELSR2 est actuellement peu documenté. L’objectif de ce stage était de débuter la caractérisation de CELSR2 de façon dépendante ou indépendante de VANGL2. Cette étude a permis de constater la localisation membranaire de CELSR2 dans les MCF7, de comparer l’expression protéique de CELSR2 dans différentes cellules cancéreuses mammaires et d’évaluer l’influence du niveau d’expression de CELSR2 sur VANGL2 et inversement. Un effet sur l’organisation des jonctions à la suite de la diminution d’expression de CELSR2 a également été mis en évidence. Les résultats de cette étude place l’équipe d’accueil dans une excellente situation pour évaluer le rôle de CELSR2 et de l’interaction VANGL2/CELSR2 dans la cancérogenèse mammaire grâce à des modèles in vitro et in vivo.

PART I

WNT signaling pathways are essential for many functions of hematopoietic stem and progenitor cells (HSPC) during hematopoiesis. One of these pathways enables the planar cell polarity (PCP) of cells. While several components of the WNT/PCP pathway are involved in regulating hematopoietic cells, one of them, the protein Van Gogh-like 2 (VANGL2), is poorly studied in hematopoietic cells even though it’s highly expressed in HSPC and megakaryocytes. We previously demonstrated that VANGL2 is essential for sustaining HSPC during serial transplantations in mice. Our current research aims to determine the role of VANGL2 in its native environment during hematopoietic recovery and in myeloid progenitors. We hypothesized that in the absence of VANGL2, hematopoietic recovery would be incomplete or abnormal, accompanied by a decrease in platelet production. We irradiated wild type and Vangl2^Δ/Δ mice at 4.5 Gy to induce genotoxic stress, destroying mature cells. To monitor hematopoietic recovery, we collected bone marrow and splenic cells 11 or 21 days post-irradiation and conducted regular blood draws. The cellular populations of these organs were analyzed using flow cytometry. We demonstrate that in the absence of VANGL2, there is an age-dependent disruption in HSPC proliferation, eventually leading to a loss of HSPC pool on the long-term. Furthermore, there’s an increase in erythro-megakaryocytic progenitors 11 days post-irradiation. Our research provides new insights into the differentiation of HSPC during acute stress.

PART II

Knowledge of WNT/PCP pathway’s activation and its involvement in oncogenesis remains superficial. The WNT/PCP pathway receptor VANGL2 is overexpressed in triple negative breast cancer, an extremely aggressive breast cancer subtype. Jean-Paul Borg's team recently identified CELSR2, a co-receptor of the G protein-coupled receptor family, whose overexpression with VANGL2 worsens the prognosis of patients. The mode of activation of CELSR2 is currently poorly documented. The objective of this internship was to begin CELSR2’s characterization dependently and independently of VANGL2. In this study, it was possible to observe CELSR2’s membrane localization in the MCF7 lineage, to compare CELSR2’s protein expression in different breast cancer cells and to evaluate the influence of CELSR2’s level of expression on VANGL2 and vice versa. An effect on the organization of junctions following the decrease in expression of CELSR2 has also been demonstrated. The results of this study put the team in an excellent position to assess the role of CELSR2 and the VANGL2/CELSR2 interaction in breast carcinogenesis using in vitro and in vivo models.

Type de document:	Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse:	Heinonen, Krista
Co-directeurs de mémoire/thèse:	Bamdad, Mahchid (Université Clermont Auvergne)
Mots-clés libres:	Cellules souches hématopoïétiques ; Hématopoïèse ; VANGL2 ; Voie de signalisation WNT/PCP ; mégacaryocytes ; plaquettes ; thrombocytes; CELSR2 ; Cancer du sein triple négatif ; cancérogénèse, TNBC; hematopoietic stem cells; hematopoieisis; WNT/PCP pathway; megakaryocytes; platelets; Cancerogenesis; Triple negative breast cancer
Centre:	Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt:	09 juill. 2024 15:21
Dernière modification:	09 juill. 2024 15:21
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/15802

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