Literatura académica sobre el tema "Obésité – Cancer"

L’obésité favorise l’apparition du cancer du sein chez les femmes ménopausées. Elle aggrave également le pronostic indépendamment du statut ménopausique. Après un résumé des données issues des études épidémiologiques, nous décrivons dans cette revue les mécanismes impliqués dans le dialogue délétère qui s’instaure entre les tumeurs et le tissu adipeux mammaire (TAM) situé à proximité. Même si d’autres pistes méritent d’être explorées, l’état sub-inflammatoire du TAM, qui apparaît en conditions d’obésité, pourrait en effet favoriser cet effet délétère. Nous discutons également de l’intérêt de la perte de poids dans la prévention primaire et la récidive du cancer du sein, une solution peut-être plus complexe qu’il n’y paraît.

L'obésité est actuellement considérée, d'une part, comme un facteur de risque de développement du cancer du sein en post-ménopause et, d'autre part, comme un facteur de risque de mortalité faisant suite à cette pathologie. Parmi les différentes hypothèses permettant d'expliquer le lien entre obésité et cancer du sein, il est suggéré que les sécrétions adipocytaires (i.e. les adipokines), dont les taux plasmatiques sont connus pour être modulés en situation d'obésité, jouent un rôle important. L'objectif de ce travail de thèse a donc consisté à évaluer l'impact des sécrétions adipocytaires globales et d'adipokines d'intérêt afin de mieux comprendre l'implication potentielle du microenvironnement tumoral adipocytaire sur les phénomènes de cancérogenèse mammaire. Dans une première partie, afin de resituer l'expression protéique de plusieurs adipokines d'intérêt dans l'ensemble complexe des perturbations engageant la cellule tumorale, nous avons mis en relation l'expression de ces adipokines entre elles et avec celle de biomarqueurs connus du cancer du sein (récepteurs aux œstrogènes et à la progestérone, Bax, Bcl2,Ki67...). Pour cela, nous avons comparé, sur des prélèvements mammaires tumoraux et normaux, l'expression de la leptine, de l'adiponectine et de la zinc-α2-glycoprotéine (ZAG). Les tissus cancéreux ou avoisinant la tumeur expriment la leptine et la ZAG et, plus faiblement l'adiponectine, alors que l'expression de ces adipokines n'est pas retrouvée au niveau du tissu sain de femmes non malades. De plus, l'expression de la ZAG et de la leptine est corrélée positivement à celle des récepteurs aux œstrogènes, suggérant qu'il existe un lien étroit entre les voies adipokinique et œstrogénique. Dans une seconde partie, nous avons évalué in vitro, d'une part, le rôle des sécrétions adipocytaires globales, grâce à la mise en place d'un modèle original de «derme adipeux tridimensionnel» épithélialisé en présence des cellules mammaires, fibrokystiques ou tumorales, et, d'autre part, l'impact d'adipokines d'intérêt (leptine et ZAG) sur différentes lignées de cellules mammaires cancéreuses. Nous avons montré qu'il existe un dialogue réciproque entre le microenvironnement adipeux et les cellules mammaires cancéreuses, favorisant la croissance tumorale. Nous avons également établi que la leptine et la ZAG exercent des effets prolifératifs et anti-apoptotiques. Dans une troisième partie, nous avons cherché à mieux comprendre le fait que l'obésité augmente le risque de mortalité due au cancer du sein, en émettant deux hypothèses complémentaires : i) il pourrait y avoir une moindre efficacité des traitements d'hormonothérapie et/ou de chimiothérapie en cas d'obésité liée à une interférence avec certaines adipokines,et ii) il pourrait exister un risque accru d'apparition de métastases provenant notamment d'une influence des adipokines sur les processus angiogéniques. Ainsi, in vitro, nous avons montré que la leptine diminue l'efficacité de plusieurs traitements anti-cancéreux et augmente les processus angiogéniques et d'invasion tumorale, notamment quand elle est utilisée à des concentrations reflétant une imprégnation plasmatique en situation d'obésité, alors que l'adiponectine inhibe l'angiogenèse pour des concentrations reflétant l'imprégnation plasmatique en situation physiologique. Nos résultats suggèrent que les sécrétions adipocytaires sont impliquées dans la régulation du développement du tissu cancéreux au niveau mammaire et laissent entrevoir des pistes prometteuses concernant le ciblage des adipokines dans la prévention et/ou le traitement de la pathologie cancéreuse mammaire, plus particulièrement en cas de surcharge pondérale
Obesity is now considered, firstly, as a risk factor for developing breast cancer in postmenopausal women and, secondly, as a risk factor for mortality in response to this pathology. Among the various hypotheses to explain the link between obesity and breast cancer, it is suggested that the adipocyte secretions (ie adipokines), whose plasma levels are known to be modulated in obesity are important. The objective of this work was therefore to assess the overall impact of adipocyte secretions and adipokines of interest to better understand the potential involvement of adipocyte tumor microenvironment in mammary carcinogenesis. In the first part, in order to situate the protein expression of several adipokines of interest in the complex disturbances involving the tumor cell, we have related the expression of these adipokines together and with that of more classical biomarkers of breast cancer (estrogen and progesterone receptor, Bax, Bcl2, Ki67...). For this, we compared, on mammary tumor and normal samples, the expression of leptin, adiponectin and zinc-α2-glycoprotein (ZAG). Cancerous tissue or normal tissue surrounding the tumor express leptin and ZAG and, more weakly, adiponectin, whereas expression of leptin and ZAG is not found in healthy tissue from women without disease. Furthermore, the expression of ZAG and leptin is positively correlated with that of the estrogen receptor, suggesting that there is a close connection between the adipokine and estrogen pathways. In the second part, we evaluated in vitro, on the one hand, the role of overall adipocyte secretions, through the establishment of an original model of "three-dimensional dermis fat" epithelialized in the presence of mammary cells, tumor or fibrocystic, and,on the other hand, the impact of interest adipokines (leptin and ZAG), on different lines of breast cancer cells. We have shown that there is a reciprocal dialogue between the adipose microenvironment and breast cancer cells, promoting tumor growth. Wealso found that leptin and ZAG exert proliferative and anti-apoptotic effects. In the third part, we try to understand the fact that obesity increases the risk of mortality from breast cancer, by issuing two additional assumptions :i) there may be a less effective treatment in situation of obesity related to an interference with some adipokines, and ii) there may be an increased risk of metastasis due to an influence of adipokines on the angiogenic process. Thus, in vitro, we showed that leptin decreases the efficacy of several cancer treatments and increases the angiogenic process and tumor invasion, especially when leptin is used at concentrations reflecting plasma impregnation in a situation of obesity, while adiponectin inhibits angiogenesis, particularly for concentrations reflecting impregnation in plasma in physiological situation. Our results suggest that adipocyte secretions are involved in regulating of breast cancer development and suggest promising ways for targeting adipokines in the prevention and / or treatment of breast cancer pathology, especially in case of overload weight

La progression tumorale a été récemment reconnue comme étant le produit d'une interaction dynamique entre les cellules tumorales et leur microenvironnement. Parmi les cellules qui constituent le microenvironnement, les adipocytes sont celles dont le rôle a été le moins bien caractérisé, malgré le fait que les adipocytes représentent le composant cellulaire majoritaire du microenvironnement de certaines tumeurs, comme par exemple le cancer du sein, ou le cancer invasif de la prostate. L'identification du rôle des adipocytes dans la progression tumorale a toute son importance car il a été démontré dans des études épidémiologiques que l'obésité est un facteur de mauvais pronostic dans de nombreux cancers. En effet comme le montre les résultats d'une vaste étude menée à l'institut Curie, les patientes atteintes de cancer du sein, et qui de surcroit sont obèses, présentent des tumeurs plus agressives définies par un stade plus avancée et avec une propension plus élevée à donner des métastases. Outre sa fonction de réservoir d'énergie, l'adipocyte est une cellule endocrine active, capable de sécréter une grande variété de facteurs incluant, des chimiokines, des facteurs de croissance, des molécules pro-inflammatoires, qui peuvent réguler le comportement des cellules cancéreuses. Nous avons montré, que la co-culture en 2D, pendant 3 à 5 jours, de cellules tumorales avec des adipocytes, soit issus de la différenciation in vitro de la lignée murine 3T3-F442A, soit issus de la différenciation de précurseurs adipocytaires provenant de réductions mammaires, entrainait une augmentation des capacités invasives et migratoires des cellules tumorales, cet effet étant plus marqué pour des lignées faiblement invasives. Des expériences chez l'animal ont donné des résultats comparables. Les souris qui ont été injectées avec des 4T1 co-cultivées avec des adipocytes, présentent davantage de métastases pulmonaires que les souris qui ont été injectées avec des 4T1 non co-cultivées. Les adipocytes, quant à eux, lorsqu'ils sont co-cultivés avec les cellules tumorales, présentent un phénotype activé. .
The tumor progression was recently recognized as the product of a dynamic interaction between tumor cells and their microenvironment. Among the cells type which compose the microenvironment, adipocytes are the ones whose role was the least well characterized, in spite of the fact that adipocytes represent the main component of microenvironment in certain tumor models, as for example breast cancer, or the invasive prostate cancer. The role of fat cells in tumor progression has a great interest because it was demonstrated in epidemiological studies that the obesity is a factor of poor prognosis in numerous cancers. Indeed as shown the results of a vast study led by the Curie institute, patients affected by breast cancer, and who are obese, exhibit more aggressive tumors defined by a more advanced stage and/or lymph node involvment. Besides its function of energy storage, adipocyte is an endocrine cell, able to secrete a variety of molecules including, chemokines, growth factors, pro-inflammatory molecules, which can regulate the behavior of cancer cells. We have shown that the co-culture in 2D for 3 to 5 days, of tumoral cells with adipocytes (coming from in vitro differentiation of the murine cell line 3T3-F442A, or coming from the differentiation of precursors of mammary reductions), induce an increase of the invasive and migratory capacities of tumor cells, this effect being more marked for weakly invasive cell lines. Mice injected with 4T1 co-cultivated with adipocytes, exhibit more lung metastases than mice injected with 4T1 not co-cultivated. Adipocytes, in turn, when they are co-cultivated with the tumor cells, exhibit an activated phenotype. The secretion of pro-inflammatory markers as IL-6; IL-1 ß is increased, as well as an increase of metalloproteases as the MMP-11. IL-6, according to our results is involved in the modification of the phenotype of tumor cells, conferring them, an increase of the invasive capacities. Furthermore, these adipocytes acquire a fibroblastic phenotype that is characterized by a delipidation and a loss of markers of mature adipocytes, suggesting a reorientation of these cancer-associated adipocytes, which could contribute, by means of their secretions to the desmoplastic reaction observed in breast cancers. Furthermore, we also observed that free fatty acids released during the lipolysis of adipocytes, can be uptake and stored in lipid droplets by tumor cells. .

L’excès de poids est un facteur de risque reconnu de cancer du sein après la ménopause, et les études tendent à montrer qu’il s’agit aussi d’un facteur de mauvais pronostic chez les femmes ayant eu un cancer du sein. Cependant, peu d’études ont caractérisé le type d’obésité impliqué dans ces associations, ainsi que l’impact de l’historique d’évolution de la corpulence. De plus, alors que le rôle de certains mécanismes impliqués dans ces associations est connu, le rôle d’autres dérèglements fréquemment associés à un excès d’adiposité, comme les dérèglements du métabolisme lipidique, est mal connu.Nous avons utilisé les données de la cohorte E3N, incluant 98995 femmes nées entre 1925 et 1950 et suivies depuis 1990, afin d’étudier les associations de différentes mesures de la corpulence avant diagnostic, ainsi que de la corpulence de l’enfance à l’âge adulte avec la survie chez les femmes ayant eu un cancer du sein. De plus, à partir d’une étude cas-témoin nichée dans la cohorte, nous avons évalué les associations entre lipides sériques et cancer du sein (risque et survie).Nous avons mis en évidence une association entre un tour de hanche élevé avant diagnostic et la survie après cancer du sein. Une corpulence croissante au cours de la vie a également été associée à une moins bonne survie. En revanche, les lipides sériques n’étaient pas associés avec le risque de cancer du sein ou la survie après cancer du sein.Ce travail souligne donc l’importance de limiter au maximum, tout au long de la vie, l’excès d’adiposité, ainsi que la nécessité de mieux caractériser les mécanismes impliqués dans les associations entre excès de poids et survie après cancer du sein
Excess adiposity is a known risk factor for postmenopausal breast cancer and studies suggest that excess adiposity is also associated with a poor breast cancer survival. However, only few studies have characterized the type of adiposity involved in these associations, as well as the influence of body size changes during life. In addition, despite the fact that several biological mechanisms have been suggested to explain the obesity-cancer relationship, the influence of other metabolic changes frequently associated with excess adiposity, such as dysregulation of lipid metabolism, is not established.Using data from the E3N cohort study, which includes 98 995 women born between 1925 and 1950 and followed since 1990, we studied the associations between several measures of prediagnosis adiposity, as well as body size at several periods in life and body size changes, and survival after breast cancer. Lastly, we focused on the associations between several serum markers of lipid metabolism and risk and survival after breast cancer, in a case-control study nested within the cohort.A higher prediagnosis hip circumference and an increase in lifetime body size were both associated with a poor breast cancer survival. On the contrary, serum lipids were not associated with breast cancer risk or survival.Together, those results underline the necessity of reducing excess adiposity over the life course as much as possible and of a better understanding of the biological mechanisms underlying the obesity-breast cancer survival relationship

La prévalence de l’obésité ne cesse de croître dans les pays industrialisés et devient un véritable problème de santé publique. L’obésité associée à l’insulinorésistance sont des facteurs de risque de certain cancer. Le lien épidémiologique entre l’obésité et le carcinome hépatocellulaire (CHC) qui constitue la 3ème cause de mortalité par cancer dans le monde, n’est pas si évident. En effet, les mécanismes moléculaires à l’origine de cette association ne sont pas déterminés. L’obésité et l’alimentation riche en lipides présentes dans les pays industrialisés induisent des variations physiologiques importantes à l’origine entre autres, d’une augmentation des taux circulants de palmitate (acide gras saturé) et de l’oléate (acide gras mono-insaturé). En effet, une augmentation de 50 µM d’oléate chez les individus obèses est observée par rapport aux sujets de poids normal. Cette augmentation pourrait expliquer le lien épidémiologique entre obésité et augmentation de risque de développer un CHC. Le palmitate est connu pour ses effets toxiques sur les hépatocytes, à l’inverse de l’oléate, dont les effets sont encore très controversés. Quelques études montrent son implication dans l’invasion et la progression de certains cancers. Néanmoins, son effet pro-ou anti-tumoral n’est pas défini dans le CHC. Ce travail de thèse avait pour but d’étudier les effets et les mécanismes moléculaires impliqués dans la prolifération de cellules de CHC induit par l’oléate et indirectement par l’obésité. Nous avons soumis des cellules d’hépatocarcinome humain à différentes concentrations d’oléate, dont une « physiopathologique » de 50 µM. Nous avons montré que la voie mammalian Target Of Rapamycin Complex 1 (mTORC1) est responsable de la progression du cycle cellulaire et des effets prolifératifs de l’oléate en concentration physiopathologique. En effet, mTORC1 est un effecteur majeur de la transduction du signal en réponse aux nutriments, impliqué dans la prolifération, la croissance cellulaire et souvent dérégulé dans les cancers, dont le CHC. Par ailleurs, nous avons observé qu’en présence d’oléate, nos cellules deviennent résistantes à l’effet antiprolifératif de la rapamycine, un inhibiteur de la voie mTORC1 utilisé en thérapeutique. Les phospholipases D (PLD) produisent de l’acide phosphatidique (PA), capable d’activer mTORC1 et dans certain cas, de rendre cette kinase résistante à la rapamycine. Effectivement, l’oléate induit la production de PA, responsable de l’activation de la voie mTORC1/4E-BP1 et de l’augmentation de la prolifération des cellules d’hépatocarcinome. L’inhibition de la production de PA réverse la résistance à la rapamycine induite par l’oléate sur l’axe mTORC1/4E-BP1. Nos travaux ont mis en évidence que l’oléate constitue un lien moléculaire épidémiologique entre obésité et CHC, et aide à la compréhension moléculaire des effets de cet acide gras sur la progression du CHC. Par ailleurs, il est possible d’envisager de nouvelles perspectives pour la prévention et/ou le traitement de ce cancer, réputé chimio- et radio-résistant dont seule la résection chirurgicale constitue un traitement efficace à ce jour. En effet, le traitement du CHC par des inhibiteurs de PLD pourrait être envisagé et constituerait une alternative à l’utilisation de la rapamycine ou de ses dérivés, inefficaces en présence d’obésité ou d’insulinorésistance. De plus, nos résultats mèneront à d’éventuelles recommandations nutritionnelles pour la prévention primaire ou secondaire du cancer du foie
Epidemiological and experimental evidence indicate that high-fat diet and obesity are associated with increased risk of liver cancer. As these tumor promoting actions may involve increased delivery of free fatty acids to the liver, we explored the effects of oleate treatment on signaling pathways and proliferation in HepG2 cells, which are human hepatoma cells prone to develop steatosis. We found that a low dose of oleate increased HepG2 cell proliferation, whereas a high dose inhibited it. In agreement with this, the low and high dose of oleate differentially affected major growth-promoting signaling pathways such as the MAPK or PKB pathways. However, the mTor pathway appeared to be the only one activated and inhibited by low and high dose of oleate, respectively. This suggested the potential involvement of mTor in oleate-mediated proliferative effects. Consistent with this hypothesis and the known role of mTor on translation regulation, the low and high dose of oleate increased and decreased, respectively, the translation of cell cycle regulators. Importantly, the mTor inhibitor rapamycin reduced the translation of those cell-cycle regulators and the proliferation of HepG2 cells in the absence of oleate, but not in its presence. Hence an oleate-mediated activation of phospholipases D (PLDs), which may render mTor rapamycin-resistant through the production of phosphatidic acid (PA), could be occurring. Indeed, inhibition of PLDs with butanol abolished oleate-mediated activation of the mTor pathway. Furthermore, inhibition of PLD restored rapamycin sensitivity of the translational regulator 4E-BP, the latter being the specific component of the mTor pathway to be rapamycin resistant in the presence of oleate. Altogether, our data show that hepatoma proliferation is stimulated through oleate-mediated mTor activation, which is rapamycin resistant. Based on this, we would like to suggest that rapamycin-derived mTor inhibitors will be of limited therapeutic use to treat hepatic tumor growth, particularly in the context of associated obesity

L'obésité, en constance augmentation, est un facteur de risque établi de cancer mammaire chez les femmes en post-ménopause associé à un mauvais pronostic favorisant la survenue de métastases et la moindre réponse thérapeutique chez ces patientes. Parmi les différentes hypothèses émises expliquant ce lien entre obésité et cancer, plusieurs arguments bibliographiques suggèrent une implication des sécrétions adipocytaires, dont les concentrations plasmiques sont modulées en situation d'obésité, dans la tumorogenèse mammaire. Les objectifs de ce travail étaient d'analyser le rôle des sécrétions adipocytaires, reflétant une situation d'obésité, dans le processus d'angiogenèse ainsi que dans la moindre réponse thérapeuthique aux traitements anti-cancéreux, notamment d'hormonothérapie.(...)Nos résultats suggèrent que les sécrétions adipocytaires sont impliquées dans la régulation de la tumorogenèse mammaire ce qui ouvre des perspectives préventives et/ou thérapeutiques prometteuses, ciblant les adipokines, pour les femmes en surpoids particulièrement à risque
Obesity, constantly incrasing, is an established risk factor for breast cancer in post-menopausal women associed with a pour prognosis favoring the occurence of metastases and lower therapeutic response in these patient. Among the various hypotheses explaining the link between obesity and breast cancer, multiple bibliographic arguments suggest the involvement of adipocyte secretions, whose plasma concentrations are modulated in case of obesity, in mammary tumorogenesis. The objectives of thesis were to highlight the implication of adipocyte secretions, in a context of obesity, in the angiogenic process and therapeutic response to hormonal cancer traetments. (...) Adipocyte secretions are involved in the regulation of mammary tumorigenesis which opens up promising preventive or therapeutic perspectives targeting adipokines in situation of overweight

La prostate est entourée de tissu adipeux périprostatique (TAPP) qui est le composant majeur du stroma du cancer de la prostate invasif. En clinique, l'infiltration du TAPP par des cellules tumorales est l'un des principaux critères histologiques de mauvais pronostic suggérant que le TAPP (en particulier les adipocytes) pourrait être un acteur clé de l'agressivité du cancer de la prostate. Dans un premier temps, nous avons identifié une chimiokine adipocytaire (CCL7) et un de ces récepteur (CCR3) qui contribuent à la dissémination des cellules cancéreuses à l'extérieur de la prostate. En effet, à travers des approches in vitro et in vivo, nous avons montré que l'inhibition de l'axe CCR3/CCL7 diminue la dissémination locale du cancer de la prostate avec un effet plus prononcé en conditions d'obésité. De plus, l'expression de ce récepteur est associée à l'agressivité tumorale chez les patients. Une fois que la tumeur a franchi la capsule prostatique, elle entre en contact direct avec la TAPP et un dialogue entre les deux types de cellules s'établit. Nos résultats montrent que les cellules tumorales prostatiques co-cultivées avec des adipocytes présentent une augmentation du taux d'espèces réactives de l'oxygène (ROS). Ce stress oxydatif est dû à un transfert de lipides entre les adipocytes (lipolyse induite par les cellules tumorales) et les cellules tumorales qui vont capter ces acides gras libres (AGLs). Ces AGLs vont stimuler l'expression d'enzymes pro-oxydantes, entraînant une cascade de signalisation (expression du facteur de transcription HIF1a, régulant l'expression de certaines MMPs (pour Matrix Metalloproteinases)) impliquée dans l'invasion tumorale. De plus, dans des tumeurs humaines, l'expression de ces enzymes pro-oxydantes et des MMPs est positivement régulée au front invasif (où les adipocytes et les cellules tumorales sont en contact), soulignant la pertinence clinique de nos résultats. Enfin en conditions d'obésité, les adipocytes péritumoraux sont plus enclins à stimuler l'invasion tumorale via une amplification de la voie de signalisation décryptée. En conclusion, nos résultats montrent que les adipocytes périprostatiques sont capables d'influencer la progression du cancer de la prostate en favorisant, via la sécrétion de chimiokines, le franchissement de la capsule prostatique. De plus, une fois les cellules tumorales présentes dans le TAPP, un dialogue bidirectionnel va s'établir avec les adipocytes aboutissant à une augmentation des capacités invasives des cellules cancéreuses. L'ensemble de ces mécanismes est amplifié en conditions d'obésité ce qui permet de proposer de nouvelles bases moléculaires à l'émergence de cancers plus agressifs chez ces patients
The prostate is surrounded by periprostatic adipose tissue (PPAT), which is the major component of invasive prostate cancer stroma. Clinically, PPAT infiltration by tumor cells is a major histological criterion of poor prognosis suggesting that the PPAT (especially adipocytes) could be a key player in prostate cancer aggressiveness. We have first demonstrated the key role of the CCR3 receptor in driving the migration of PCa cells towards the secretions of mature adipocytes, dependent of one of its ligand, CCL7. Through in vitro and in vivo approaches we have shown that inhibition of the CCR3/CCL7 axis (using pharmacological inhibitors, blocking antibodies, and gene repression strategies) decreased prostate cancer migration and in vivo local dissemination with a more pronounced effect in obese conditions. More importantly, the expression of this receptor is associated with aggressiveness in prostate cancer patients and is a strong predictor of extra-prostatic invasion. Once the tumor has crossed the prostatic capsule, it comes into direct contact with the PPAT and an intimate crosstalk between the two cell types is established. We have shown that co-culture with adipocytes increase intracellular reactive oxygen species (ROS) level. This oxidative stress is due to transfer of lipids between adipocytes (tumor cells-induced lipolysis) and tumor cells that are able to uptake and store the liberated free fatty acids (FFAs). These FFAs stimulate pro-oxidant enzymes expression resulting in a signaling cascade (increased expression of the transcription factor HIF1 that in turns increases the expression of a subset of MMPs (for Matrix MetalloProteinases)) up-regulating tumor invasion. Moreover, in human tumors, the expression of the pro-oxidant enzymes and MMPs identified in vitro is upregulated at the invasive front where tumor cells and adipocytes are in close contact, highlighting the clinical relevance of our results. Finally in obesity conditions, the tumor surrounding adipocytes are more prone to induce tumor invasion through an up-regulation of the identified pathway. In conclusion, our results show that periprostatic adipocytes are able to favor prostate cancer aggressiveness by favoring migration of tumour cells outside of the gland through their ability to secrete chemokines and by establishing a cross-talk once the tumour cells have invaded the adipose tissue that lead to oxidative stress and further amplification of invasive capacities cells. All these effects are amplified in obesity conditions and our work decipher original molecular pathway to explain the emergence of more aggressive cancers in this subset of patients

La prostate est entourée de tissu adipeux périprostatique (TAPP), séparée de celui-ci uniquement par une fine barrière de collagène appelée la capsule prostatique. En clinique, l'infiltration du TAPP par des cellules tumorales est l'un des principaux critères histologiques de mauvais pronostic suggérant que le TAPP (en particulier les adipocytes) pourrait être un acteur clé de l'agressivité du cancer de la prostate. Dans un premier temps, nous avons identifié une chimiokine adipocytaire (CCL7) et un de ses récepteur (CCR3) qui contribuent à la dissémination des cellules cancéreuses à l'extérieur de la prostate. En effet, à travers des approches in vitro et in vivo, nous avons montré que l'inhibition de l'axe CCR3/CCL7 diminue la dissémination locale du cancer de la prostate avec un effet plus prononcé en conditions d'obésité. De plus, l'expression de ce récepteur est associée à l'agressivité tumorale et à la rechute chez les patients. Au-delà de la dissémination locale, une des complications du cancer de la prostate les plus graves et les plus dures à traiter reste la dissémination métastatique osseuse. Fort des résultats obtenus dans la première partie de notre travail, nous avons voulu savoir si les adipocytes médullaires présents au niveau du site métastatique osseux étaient capable d'attirer les cellules tumorales par les mêmes mécanismes que le TAPP. En utilisant des échantillons d'adipocytes médullaires issus de patients lors d'approches in vitro, nous avons pu montrer que les adipocytes médullaires présentent un phénotype différent de ceux du TAPP et qu'ils sécrètent la chimiokine CCL7 en quantité bien plus élevée. Cette dernière va ainsi induire la migration des cellules tumorales prostatiques vers le site osseux suivant un axe CCR3/CCL7. En inhibant cet axe, nous avons pu montrer in vivo et in vitro le potentiel de cet axe comme cible thérapeutique, puisqu'il nous a permis d'empêcher spécifiquement la formation de métastases osseuses. Nous avons pu confirmer l'importance de l'axe CCR3/CCL7 dans le cancer de la prostate métastatique par des méta-analyses cliniques et des études sur des tumeurs de patients. Enfin, nous avons pu montrer que les modifications physiopathologiques des adipocytes comme l'obésité et le vieillissement tous deux considérés comme des facteurs de risque du cancer de la prostate, augmentent fortement la migration induite par les adipocytes médullaires. En conclusion, nos résultats montrent que les adipocytes périprostatiques et médullaires sont capables d'influencer la progression du cancer de la prostate en favorisant, via la sécrétion de chimiokines, le franchissement de la capsule prostatique puis la dissémination métastatique osseuse. L'ensemble de ces mécanismes est amplifié en conditions d'obésité ou de vieillissement ce qui permet de proposer de nouveaux mécanismes moléculaires à l'émergence de cancers plus agressifs chez ces patients. Ainsi notre travail a permis d'identifier l'axe CCR3/CCL7 comme un axe majeur dans la dissémination du cancer de la prostate induite par le tissu adipeux, intervenant aussi bien au niveau local qu'au niveau métastatique
Prostate is surrounded by periprostatic adipose tissue (PPAT), only separated by a thin layer of collagen called prostatic barrier. Infiltration through PPAT and prostatic barrier crossing by tumor cells are known as major histological and clinical bad prognosis factors. These observations suggest a key role of PPAT (and mainly adipocytes) in prostate cancer development and invasiveness. First, we identified a chemokine secreted by adipocytes (CCL7) and its associated receptor (CCR3) that contribute to local dissemination of prostate cancer cell and lead them to leave the prostate. Thus, using in vitro and in vivo approach, we showed that the inhibition of CCR3/CCL7 axis decreases local dissemination of prostate cancer with an enhanced effect in obesity context. Moreover, CCR3 expression has been associated to tumor aggressiveness and relapse on patient samples. Beyond local dissemination, bone metastasis is one of the major and deadliest complication of prostate cancer, with only few treatments available. Regarding results obtained in our first work on local dissemination, we focused on medullary adipocytes contained in bone marrow and study whether or not they could chemoattract prostate cancer cells just as PPAT in local dissemination. Using medullary adipocytes samples from patients and in vivo approach, we showed that medullary adipocytes expressed a unique phenotype different from PPAT adipocytes and that they secrete high level of CCL7. This chemokine will lead to directed migration of prostate cancer cells towards bone metastatic site through CCR3/CCL7 axis. By inhibiting this axis, we observed a specific inhibition of bone metastases formation both in vitro and in vivo, highlighting the therapeutic potential of this axis. We confirmed the main impact of CCR3/CCL7 axis in prostate cancer metastases, using clinical meta-analysis and studies on tumors from patients. Finally, we showed that physiopathological modifications of adipocytes, such as obesity and aging, which are both considered as prostate cancer bad prognosis factors, increase the chemoattraction of prostate cancer cells induced by medullary adipocytes secretions. As a conclusion, our results highlight that periprostatic adipocytes and medullary adipocytes can influence prostate cancer progression by secreting chemokines and leading to prostatic barrier crossing and bone metastatic dissemination. These mechanisms are enhanced in obesity and aging context. This allow us to suggest a new molecular mechanisms enhancing cancer aggressiveness. Thus, our work allowed us to identify CCR3/CCL7 axis as a major axis in the dissemination of prostate cancer induced by adipocytes secretions, acting on both local and metastatic level

Le cancer du sein est le cancer le plus fréquemment observé chez les femmes en France et dans le monde. Bien que le nombre de cas observés chaque année a tendance à diminuer depuis 2005, notamment grâce au dépistage organisé, cette maladie reste la première cause de décès par cancer chez les femmes. De nombreux travaux ont montré que la progression tumorale est dépendante des cellules tumorales mais également des cellules " saines " du microenvironnement (ou stroma) qui entourent la tumeur. Dans le cas du cancer du sein, les adipocytes, type cellulaire majeur du stroma mammaire, représentent des acteurs émergents dans la progression tumorale. Mon équipe est l'une des premières à avoir montré que les adipocytes péritumoraux étaient impliqués dans l'agressivité des cancers du sein. Du dialogue bidirectionnel qui s'instaure entre les adipocytes et les cellules cancéreuses mammaires résulte des modifications des deux types cellulaires : (i) les cellules tumorales " éduquées " par les adipocytes présentent des capacités invasives augmentées et une plus grande résistance aux traitements et (ii) les adipocytes co-cultivés avec les cellules tumorales acquièrent un phénotype activé avec des modifications spécifiques telles que délipidation, perte de marqueurs adipocytaires, surexpression de cytokines pro-inflammatoires et sécrétion de protéines de la matrice extracellulaire, qui nous ont amené à les nommer CAA pour " Cancer-Associated Adipocytes ". De façon intéressante, le dialogue paracrine entre les tumeurs et les adipocytes pourrait être amplifié dans l'obésité, où l'équilibre normal des protéines sécrétées par le tissu adipeux est perturbé. Dans le cancer du sein, l'obésité est associée à une augmentation des risques de survenue après la ménopause et une aggravation du pronostic indépendamment du statut ménopausique s'expliquant par une augmentation de la dissémination locale et à distance et par une réponse diminuée aux traitements, notamment par une résistance plus importante. L'objectif de ma thèse a été d'évaluer le rôle des adipocytes dans la chimiorésistance des cellules tumorales mammaires. En effet, la résistance est une limite majeure à l'efficacité des traitements et contribue à l'apparition de rechutes, lesquelles sont augmentée chez les patientes obèses. Au moyen d'un modèle de co-culture en 2D, nous avons montré que les adipocytes sont capables de promouvoir une résistance pléïotropique (doxorubicine, paclitaxel, 5-fluorouracile et cyclophosphamide) dans diverses lignées tumorales mammaires, indépendamment du type de tumeur. Grâce aux propriétés de fluorescence des anthracyclines, nous avons montré que cette résistance implique une augmentation de l'efflux de doxorubicine, l'empêchant d'agir au niveau de son site d'action nucléaire. Ce mécanisme d'efflux implique un processus original, qui fait intervenir la protéine de voûte majeure MVP / LRP (Major vault protein / Lung resistance protein), un transporteur nucléocytoplasmique dont la fonction reste à ce jour mal comprise. Suite à l'efflux nucléaire de drogue, celle-ci s'accumule dans des vésicules cytoplasmiques avant d'être effluée hors de la cellule via des vésicules extra cellulaires. Nous avons également pu montrer que cette résistance médiée par MVP s'explique par la sécrétion de facteurs solubles adipocytaires et est amplifiée en conditions d'obésité. En conclusion, nos résultats montrent que les adipocytes péritumoraux sont capables d'influencer la progression tumorale en favorisant la chimiorésistance via un mécanisme original impliquant la protéine MVP, qui pourrait potentiellement devenir un marqueur de résistance aux traitements. Ces travaux pourraient expliquer, au moins en partie, le mauvais pronostic des cancers du sein chez les patientes obèses et ouvrent donc, à plus long terme, des perspectives thérapeutiques intéressantes, destinées à interrompre le dialogue délétère entre adipocytes et cellules tumorales, en particulier chez les patients obèses
Breast cancer is the most common cancer among women in France, as well as in the European Union and the United States. Although the number of cases observed each year has tended to decrease since 2005, notably due to organized screening, this disease remains the leading cause of cancer death in women. Many studies have shown that tumor progression is dependent on tumor cells but also on the "healthy" cells of the microenvironment (or stroma) that surround the tumor. In the case of breast cancer, adipocytes, the major cell type of the mammary stroma, represent emerging actors in tumor progression. My team is one of the first to have shown that peritumoral adipocytes were involved in the aggressiveness of breast cancers. From the bi-directional dialogue that takes place between adipocytes and mammary cancer cells results some changes in both cell types : (i) the tumor cells "educated" by the adipocytes have increased invasive capacities and greater resistance to treatments and (ii) the adipocytes co-cultured with the tumor cells acquire an activated phenotype with specific modifications such as delipidation, loss of adipocyte markers, overexpression of pro-inflammatory cytokines and secretion of proteins of the extracellular matrix, which led us to name them CAA for "Cancer-Associated Adipocytes". Interestingly, the paracrine dialogue between tumors and adipocytes could be amplified in obesity, where the normal balance of proteins secreted by adipose tissue is disrupted. In breast cancer, obesity is associated with an increased risk of occurrence after menopause and a worsening prognosis independent of menopausal status due to increased dissemination (local and remote) and decreased response to treatments, in particular by a greater resistance. The objective of my thesis was to evaluate the role of adipocytes in the chemoresistance of mammary tumor cells. Indeed, resistance is a major limit to the effectiveness of treatments and contributes to the onset of relapses, which are increased in obese patients. Using a 2D co-culture model, we have shown that adipocytes are able to promote pleiotropic resistance (doxorubicin, paclitaxel, 5-fluorouracil and cyclophosphamide) in various mammary tumor lines, irrespective of tumor type. By taking advantage of the fluorescence properties of anthracyclines, we have shown that this resistance implies an increase in the doxorubicin efflux, preventing it from acting at its site of nuclear action. This efflux mechanism implies an original process involving the major vault protein MVP / LRP (Major Vault Protein / Lung Resistance Protein), a nucleocytoplasmic transporter whose function remains poorly understood to date. Following nuclear drug efflux, it accumulates in cytoplasmic vesicles before before being expelled from the cell via extracellular vesicles. We also showed that this resistance mediated by MVP could be explained by the soluble factors secreted from adipocytes and is amplified in obesity conditions. In conclusion, our findings highlight that peritumoral adipocytes are able to influence tumor progression by promoting chemoresistance via an original mechanism involving the MVP protein, which could potentially become a marker of resistance to treatments. This work may explain, at least in part, the poor prognosis of breast cancers in obese patients and thus could provide interesting therapeutic perspectives, in order to interrupt the deleterious dialogue between adipocytes and tumor cells, particularly in obese patients

INTRODUCTION: Le pronostic du cancer du sein (CS) est délétère pour les femmes obèses comparé à celles de poids normal et pourrait dépendre du statut du récepteur de la progestérone (PR). L’objectif était d’examiner si l’association entre l’obésité et la mortalité varie selon le statut de PR chez les femmes avec un CS positif pour le récepteur d’estrogène (ER+). MÉTHODOLOGIE: Les 3747 femmes diagnostiquées au Centre des Maladies du Sein d’un CS ER+ non métastatique entre 1995 et 2010 étaient catégorisées selon l’indice de masse corporelle (IMC) (<18,5; 18,5-24,9; 25,0-29,9; ≥30,0 kg/m²) et le statut de PR (PR–; PR+). Les risques instantanés (HR) de mortalité globale et spécifique au CS et leur 95% intervalle de confiance (IC) étaient estimés par des modèles de Cox multivariés. L’effet modifiant de PR était évalué sur les échelles additive et multiplicative. RÉSULTATS: Après un suivi médian de 5,9 années, le risque de mortalité globale pour les femmes avec une tumeur PR– augmentait en moyenne par 2,76 (95%IC:1,40-4,91) pour celles de faible poids, 2,02 (95%IC:1,43-2,81) pour celles en surpoids et 2,51 (95%IC:1,67-3,65) pour celles obèses, comparé aux femmes de poids normal avec une tumeur PR+. Des augmentations similaires étaient observées pour la mortalité spécifique au CS. Les risques de mortalité étaient similaires pour les femmes avec une tumeur PR+, peu importe leur IMC. Le risque de mortalité globale était modifié positivement par le statut de PR sur l’échelle additive chez les femmes en surpoids et obèses, tandis que la mortalité spécifique au CS était modifiée positivement chez les femmes de faible poids. Des observations similaires ont été trouvées sur l’échelle multiplicative. CONCLUSION: Notre étude suggère que le risque de décès plus élevé chez les femmes de faible poids, en surpoids et obèses avec un CS ER+ pourrait être lié au statut de PR.
INTRODUCTION: Studies have shown that prognosis for breast cancer (BC) was worse for obese than normal weight women. This differential survival might depend on the progesterone receptor (PR) status of the tumor. Our objective was to examine whether the association between obesity and mortality varies by PR status among women with estrogen receptor positive (ER+) BC. METHODS: The 3747 women diagnosed at the Center of Breast Diseases with non metastatic invasive ER+ BC between 1995 and 2010 were included in the analyses, and classified according to the body mass index (BMI) (<18.5, 18.5-24.9, 25.0-29.9, ≥30.0 kg/m²) and tumor PR status (PR–, PR+). Hazard ratios (HR) for all-cause and BC-specific mortalities, and 95% confidence interval (95%CI) were estimated from multivariable Cox proportional hazards models. Effect modification was evaluated on the additive and multiplicative scales using relative excess risk due to interaction (RERI) and ratio of HR, respectively. RESULTS: After a median follow-up of 5.9 years, the risk of all-cause mortality was increased on average by 2.76 (95%CI: 1.40-4.91) for underweight women with PR– tumors, by 2.02 (95%CI: 1.43-2.81) for overweight women with PR– tumors and by 2.51 (95%CI:1.67-3.65) for obese women with PR– tumors compared to women with normal weight and PR+ tumors. Similar increased risks were observed for BC-specific mortality. Conversely, risks of mortality were similar for women with PR+ tumors, regardless of BMI. All-cause mortality was modified by PR status on the additive scale for overweight (RERI=0.85,95%CI: 0.18-1.52) and obese women (RERI=1.28, 95%CI: 0.31-2.25), whereas BC-specific mortality was modified for underweight women (RERI=3.57, 95%CI: 0.25-6.88). Similar observations were found on the multiplicative scale. CONCLUSION: Our study suggests that the higher risk of dying observed among underweight, overweight and obese women with ER+ BC could be related to the PR status of the tumor.

Le cancer du sein est une pathologie majeure chez la femme, plus d'un million de nouveaux cas étant diagnostiqués chaque année dans le monde. Aussi, une meilleure connaissance des facteurs impliqués dans la cancérogenèse mammaire est essentielle afin de pouvoir proposer de nouveaux moyens de prévention, de diagnostic ou de thérapeutique dans cette pathologie. Récemment, il a été suggéré que les sécrétions adipocytaires (i. E. Les adipokines), en particulier l'adiponectine et la leptine, seraient susceptibles d'être impliquées dans le développement du cancer du sein. L'objectif de ce travail de thèse a donc consisté à établir et mieux comprendre l'implication potentielle de l'adiponectine et de la leptine dans les phénomènes de cancérogenèse mammaire. Dans un 1er temps, nous avons évalué les effets de ces 2 biomolécules in vitro sur différentes lignées de cellules mammaires cancéreuses. Nous avons mis en évidence l'expression des récepteurs de l'adiponectine et de la leptine par RT-PCR quantitative et immunohistochimie au niveau des lignées cellulaires. De plus, nous avons montré que l'adiponectine exerce des activités antiprolifératives, alors que la leptine stimule la prolifération des cellules mammaires cancéreuses. Plusieurs gènes sont régulés par ces 2 biomolécules, que ce soit des gènes du cycle cellulaire et de l'apoptose, des facteurs de transcription, des marqueurs diagnostiques ou pronostiques potentiels. Dans un second temps, nous avons analysé l'expression de l'adiponectine, de la leptine et de leurs récepteurs au niveau de biopsies de tissu cancéreux par immunohistochimie, afin de déterminer leur potentielle implication locale. La majorité des tissus cancéreux étudiés expriment la leptine, contrairement à l'adiponectine. De plus, nous avons mis en évidence l'expression des récepteurs de ces 2 biomolécules au niveau du tissu cancéreux. Nos résultats suggèrent que les adipokines sont impliquées dans la régulation du développement du tissu cancéreux au niveau mammaire et laissent entrevoir des pistes prometteuses concernant le ciblage des adipokines dans la prévention et/ou le traitement de la pathologie cancéreuse mammaire
Breast cancer is a major pathology in women, with one million of new cases detected every year in the world. The understanding of numerous factors involved in breast cancer is absolutely necessary to provide new treatments. A recent hypothesis suggests that adiponectin and leptin, both adipocyte-secreted hormones (adipokines), may be involved in breast cancer development. In this way, we investigated the involvement of adiponectin and leptin in mammary carcinogenesis. We explored in vitro the effects of adiponectin and leptin on numerous breast cancer cell lines. We observed, using quantitative RT-PCR and immunohistochemistry, that breast cancer cells expressed adiponectin and leptin receptors. We also found that adiponectin inhibited the growth of breast cancer cells whereas leptin induced a proliferative response. Numerous genes were regulated by adipokines, including cell cycle, apoptosis, transcription factor and potential diagnosis/prognosis marker genes. We investigated, on same human biopsies, the expression of both adiponectin, leptin and their receptors in breast cancer tissue using immunohistochemistry, in order to determine the local involvement of these adipokines in breast cancer. We observed that adiponectin and leptin were respectively weakly and strongly expressed in breast cancer cells. We also noted adiponectin and leptin receptors expressions in breast cancer tissue. Consequently, these results suggest the involvement of adipokines in the regulation of breast cancer development and give a new approach for breast cancer prevention and treatment