Sujet de Thèse
Titre :
Rôle des claudines dans la formation des métastases cérébrales du cancer du sein triple-négatif
Dates :
2022/10/01 - 2025/09/30
Description :
Les cancers du sein de type triple-négatif (TNBC) sont de mauvais pronostic et présentent un risque élevé de développer des métastases cérébrales (30%). Les patientes présentent alors une survie médiane inférieure à 6 mois. Les mécanismes qui conduisent à la formation des métastases cérébrales sont mal compris et l'identification de cibles moléculaires pourrait permettre de réduire leur formation. La claudine 1, un constituant majeur des jonctions serrées impliqué dans l'adhérence cellulaire, est réprimée dans 76% des TNBC. Cette perte d'expression de la claudine 1 est corrélée à une augmentation du potentiel invasif et à la diminution de la survie des patientes. Nous avons montré que la réexpression de la claudine 1 dans les cellules TNBC « claudin 1-low » entraine une diminution de la capacité migratoire et accroit l'adhérence intercellulaire. De plus, elle induit la mort cellulaire et sensibilise les cellules TNBC à la chimiothérapie. Ces données montrent l'intérêt de la claudine 1 comme cible thérapeutique dans le cancer du sein triple-négatif. Actuellement, nous ne disposons d'aucune donnée sur l'implication de la claudine 1 ou d'autres claudines dans les métastases cérébrales du cancer du sein. Une étude récente sur le mélanome montre que la claudine 1 réduit la formation de micro-métastases cérébrales in vivo via une interaction avec la claudine 5 exprimée par les cellules endothéliales. L'objectif de la thèse consiste à évaluer le rôle des claudines dans la formation des métastases cérébrales des TNBC. Il est composé de deux volets.
1- Evaluer le rôle des claudines dans le passage de la barrière endothéliale (mécanisme d'intravasation) et hématoencéphalique (mécanisme d'extravasation).
2- Déterminer si l'environnement tumoral peut influencer l'expression des claudines dans les cellules endothéliales.
Stratégie expérimentale
1- Le doctorant sélectionnera les claudines les plus pertinentes par une analyse des tumeurs mammaires triple-négatives à l'aide des bases de données Breast Cancer Gene-Expression Miner v4.8. Puis, il caractérisera leur expression dans différents modèles cellulaires par RT-PCR, western blot et immunofluorescence. Il disposera de 3 modèles de cellules cancéreuses mammaires TNBC, deux de type « claudin 1-low » MDA-MB-231 et Hs578T et un de type « claudin 1-high » HCC1806, et de deux modèles de cellules endothéliales, les cellules HUVEC pour la barrière endothéliale et les cellules endothéliales cérébrales hCMEC pour la barrière hématoencéphalique.
Le doctorat étudiera ensuite l'implication des claudines candidates par une stratégie d'interférence ARN ou de surexpression en analysant :
• l'influence de ces claudines sur les mécanismes d'adhérence entre les cellules endothéliales et cellules tumorales mammaires. A l'aide de sondes fluorescentes, les cellules cancéreuses mammaires seront marquées en vert et déposées sur un tapis de cellules endothéliales marquées en bleu. L'adhérence sera analysée en temps réel avec l'Image X press.
• les mécanismes d'intravasation et d'extravasation. Le doctorant étudiera les capacités de migration des cellules tumorales à travers une monocouche de cellules endothéliales en chambre de Boyden. Les cellules tumorales cancéreuses marquées en vert seront déposées sur le tapis de cellules endothéliales HUVEC ou hCMEC. Leur capacité de migration sera suivie au cours du temps.
Par la suite, le doctorant validera les données obtenues in vitro sur un modèle de culture organotypique de tranche de cerveaux de souris. Ce modèle déjà développé au laboratoire permet de suivre la migration de cellules tumorales métastatiques marquées au GFP au sein de la tranche de cerveau. Un sphéroïde de cellules cancéreuses mammaires surexprimant la claudine d'intérêt sera implanté au niveau du cortex dans l'hémisphère droit et sera comparé à un témoin n'exprimant pas cette claudine au niveau contre latéral. L'invasion des cellules tumorales dans le parenchyme cérébral sera suivie au cours du temps avec l'Image X press.
2- Différents composés secrétés par la tumeur comme ANGPTL4 ou le facteur TGF diminuent l'expression des claudines et modifient l'intégrité de la barrière endothéliale favorisant le développement de métastases cérébrales. Ainsi, nous supposons que le sécrétome du micro-environnement tumoral peut influencer l'expression des claudines. Afin d'étudier le secrétome d'un modèle cellulaire au plus proche de la structure tumorale, le doctorant devra mettre au point un modèle de co-culture de sphéroïde TNBC avec des cellules stromales. Il se basera sur celui développé au laboratoire. Il poursuivra en comparant le secrétome de cultures de cellules cancéreuses mammaires en monocouche à celui de co-cultures en sphéroïdes ou en milieu seul. Après différents temps de culture, le milieu conditionné sera mis en contact avec les cellules endothéliales. Il analysera si le secrétome des différents modèles cellulaires est capable de modifier l'expression des claudines des cellules endothéliales par RT-PCR, western blot et immunofluorescence. Enfin, le doctorant déterminera quels composants du secrétome sont impliqués dans la modification d'expression des claudines par une analyse par spectrométrie de masse LC-MALDI.
En conclusion, ce travail déterminera 1) si certaines claudines jouent un rôle essentiel dans l'adhérence des TNBC avec les cellules endothéliales et l'inhibition de la formation des métastases cérébrales 2) si l'environnement tumoral peut moduler l'expression des claudines au niveau des cellules endothéliales et déterminer le ou les facteur(s) impliqués. A terme, ce projet permettra de développer de nouvelles cibles pour inhiber la formation de métastases cérébrales.
Positionnement : Le projet de thèse s'inscrit dans une intégration au sein du projet « Systèmes, Radiations ionisantes & Nanomédecine en Neuro-Oncologie » pour le futur projet BioSiS. Il se situe dans la continuité de la recherche de stratégies innovantes sur le rôle de la claudine 1 dans le cancer du sein triple-négatif appliquées aux métastases cérébrales. Au niveau international, aucune équipe ne travaille sur la claudine 1 et les métastases cérébrales dans les TNBC. Une étude a montré l'implication de la claudine 1 dans la formation de métastases cérébrales et pulmonaires dans le mélanome (Izraely S. et al., 2015).
Mots clés :
Cancer du sein, Claudine 1, métastase cérébrale, jonction serrée, migration
Conditions :
3 ans.
Laboratoire CRAN, UMR CNRS 7039 Département Santé-Biologie-Signal
Université de Lorraine, Campus science, boulevard des aiguillettes, entrée 1B, 9eme étage BP 70 239 54 506 Vandoeuvre-les -Nancy France.
Environs 1680 euros par mois

Biologiste Cellulaire et Moléculaire, détendeur d'un diplôme de M2 en Biologie cellulaire.
Candidat ayant obtenu une mention en M1 et en M2 et dont la valeur du parcours académique peut lui permettre de candidater à une bourse de thèse auprès de l'école doctorale Biose.
Département(s) : 
Biologie, Signaux et Systèmes en Cancérologie et Neurosciences
Financement :
Financement 3 ans.