Microenvironnement, cancer et adipocytes

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Catherine Muller

Responsable d'équipe

L’obésité est un facteur de mauvais pronostic dans de nombreux cancers (sein, prostate, colon). L’objectif principal de notre groupe est de caractériser le rôle paracrine des adipocytes entourant les cancers dans la progression tumorale et d’identifier les mécanismes moléculaires impliqués en condition de poids normal et d’obésité. Notre équipe a été la première à caractériser le phénotype spécifique des adipocytes dans le microenvironnement tumoral, des cellules que nous avons appelé les « Adipocytes Associés au Cancer » (Dirat, Cancer Research, 2011).

Grâce à leurs fonctions sécrétoires et métaboliques et leur plasticité, les adipocytes sont des acteurs clés de la progression tumorale.

Il est maintenant clairement établi que l’obésité est associée à une augmentation de la mortalité par cancers. Le tissu adipeux (TA) se trouve fréquemment à proximité des tumeurs solides primaires invasives, notamment dans le cancer du sein et de la prostate, ainsi qu’aux sites métastatiques osseux. La principale fonction des adipocytes, les cellules métaboliquement actives du TA, est de stocker les lipides et de les libérer, en cas de besoin, vers les tissus exigeants en énergie. Les adipocytes sont également des cellules endocrines actives qui sécrètent une grande variété de molécules, notamment des facteurs de croissance, des chemokines et des molécules pro-inflammatoires.
Bien que les TA partagent des caractéristiques communes, chaque dépôt graisseux présente des spécificités métaboliques et sécrétoires. Ainsi, l’utilisation de TA humains proches de chaque type de tumeur est une des forces de notre équipe grâce à la collaboration que nous avons établie depuis plusieurs années avec des cliniciens (TA mammaires, péri-prostatiques et médullaires). Certains des cliniciens sont membres de l’équipe (Pr Charlotte Vaysse et Pr Mathieu Roumiguié) et nous accueillons chaque année des internes en formation.

Nous avons démontré que les adipocytes entourant les tumeurs favorisent l’agressivité tumorale en sécrétant des facteurs solubles tels que des chemokines, des cytokines pro-inflammatoires et en modulant le métabolisme des cellules tumorales. L’un des mécanismes les plus spécifiques et émergents concernant le rôle des adipocytes matures dans le microenvironnement tumoral implique la capacité des cellules cancéreuses à exploiter avantageusement le rôle nourricier des adipocytes. Aux sites des tumeurs primaires, les cellules tumorales induisent une lipolyse dans les adipocytes, ce qui entraîne la libération d’acides gras libres (AGL) ou contenus dans des vésicules extracellulaires qui sont absorbés par les cellules tumorales. Ces AGL déclenchent un remodelage métabolique complexe dans les cellules cancéreuses, augmentant leur survie, leurs capacités invasives et métastatiques ainsi que leur résistance aux traitements. Nous étudions actuellement ce dialogue métabolique et sa régulation par l’obésité dans le cancer du sein en utilisant à la fois des échantillons de tumeurs humaines (en utilisant de l’imagerie par spectrométrie de masse couplée à l’immunofluorescence) et des modèles 3D in vitro (projet 1). Un autre aspect important de notre recherche est l’étude de ce dialogue métabolique sites métastatiques osseux en utilisant des adipocytes de la moelle osseuse dans le cancer de la prostate (projet 2). Outre ce dialogue métabolique, nous étudions le rôle de l’abondance du tissu adipeux périprostatique (qui s’accumule indépendamment de l’indice de masse corporelle) dans la progression du cancer de la prostate, un projet qui met en évidence le rôle central du remodelage de la matrice extracellulaire (projet 3).
L’équipe a une reconnaissance nationale et internationale, comme en témoignent nos 5 articles Top 1 % Web of Science in Clinical Science dans le domaine du tissu adipeux et du cancer (Dirat et al, Cancer Research, 2011 ; Bochet et al, Cancer Research, 2013 ; Lazar et al, Cancer Research, 2016 ; Laurent et al, Nature Communications, 2016 ; Wang et al, JCI Insight, 2017).
Vous pouvez nous suivre sur Twitter : @AdipoKToulouse

Équipe

Chercheurs-Enseignants chercheurs

Catherine Muller (PR CE, UPS)
Camille Attané (CR, CNRS)
Landry Blanc (CR, CNRS)
Delphine Milhas (MCU, UPS)
Catherine Muller (PR CE, UPS)

Ingénieurs et Techniciens

Stéphanie Dauvillier (IE HC, UPS)
Mohamed Moutahir (T CE, CNRS)
Pascale Berne-Lasserre

Cliniciens

Charlotte Vaysse (PU-PH, IUCT)
Mathieu Roumiguié (PHU; IUCT)

Doctorants

Caroline Bouche
Marine Hernandez
Mathilde Lacombe
Camille Monchatre
Alessandro Taccini

Etudiants Master

Adrien Leeman
Margaux Renier

Roumiguié, Estève et al. (2022) Periprostatic adipose tissue displays a chronic hypoxic state that limits its expandability Am J Pathol

Attané et al. (2020) Human bone marrow is comprised of adipocyte with specific lipid metabolism. Cell Rep

Clement E et al. (2020) Adipocyte extracellular vesicles carry enzymes and fatty acids that stimulate mitochondrial metabolism and remodeling in tumor cells. EMBO J

Lehuédé et al. (2019) Adipocytes promote breast cancer resistance to chemotherapy, a process amplified by obesity: role of the major vault protein (MVP). Breast Cancer Res

Wang YY et al. (2017) Mammary adipocytes stimulate breast cancer invasion through metabolic remodeling of tumor cells. JCI Insight (Top 1% Web of science)

Laurent et al. (2016) Periprostatic adipose tissue acts as a driving force for the progression of prostate cancer in obesity. Nat Commun (Top 1% Web of Science)

Coupe d’une tumeur mammaire invasive (mauve) entrant en contact avec des adipocytes matures (disques blancs). Les adipocytes à proximité des cellules cancéreuses présentent une diminution de leur taille et de leur teneur en lipides (flèches).