Les cancers pédiatriques représentent une classe hétérogène de tumeurs présentant une variété de formes et biologies. Les sarcomes englobent 20% de tous les cancers pédiatriques touchant les os et les tissus mous. Ces tumeurs sont très agressives avec de fréquentes rechutes et un haut potentiel métastatique. Cette étude se concentre sur des tumeurs avec des altérations génétiques spécifiques qui résultent en l’expression aberrante d’une protéine de fusion à la base de la pathogénèse de ces sarcomes. Les tumeurs desmoplastiques à petites cellules rondes (DSRCTs) sont des néoplasmes mésenchymateux rares et extrêmement agressifs. Ces sarcomes d’origine inconnue touchent les enfants, adolescents et jeunes adultes. Malgré des thérapies multimodales intensives, les DSRCTs ont un faible taux de survie. Les DSRCTs sont invariablement caractérisés par une translocation chromosomique t(11;22)(p13;q12), ce qui conduit à l’expression du facteur de transcription aberrant EWS-WT1. Cette protéine possède deux isoformes d’épissage alternatives qui se différencient par l’insertion/absence de trois acides aminés (KTS).
La signature génétique globale des DSRCTs n’a pas été étudiée en profondeur. À notre connais- sance, cette étude est la première à définir le panorama épigénétique et la signature transcriptionnelle de tumeurs DSRCT humaines. Nous avons profilé la signature chromatinienne de quatre tumeurs primaires humaines de DSRCT et une lignée cellulaire, appelée JN-DSRCT1. Nous avons analysé les change- ments d’état de la chromatine après la régulation à la baisse de la protéine EWS-WT1 dans des cellules JN-DSRCT1 et avons identifié une signature chromatinique spécifique à EWS-WT1 qui diffère des autres sarcomes. Notre étude a démontré que chaque isoforme de EWS-WT1 se lie à des régions spécifiques de l’ADN avec une sensibilité différente. De plus, lors de l’expression simultanée des deux isoformes dans des cellules mésothéliales MeT-5a, une potentielle cellule d’origine du DSRCT, on y voit l’appa- rition de tumeurs viables in vivo.
Nous avons identifié des gènes cibles avec une implication thérapeutique potentielle spécifiques aux DSRCTs. Nous nous sommes focalisés sur le complexe CCND1-CDK4/6 qui peut être inhibé par un médicament tel que le palbociclib. Nous avons démontré que le palbociclib diminuait in vivo la taille des tumeurs DSRCT dérivée de patients. Nous pensons que ce médicament pourrait être utilisé dans les essais précliniques pour traiter les DSRCTs, en combinaison d’autres traitements.
Doctoral Thesis
Summary
Summary
Pediatric cancers represent a heterogeneous class of malignancies displaying various clinical presen- tations, outcomes, and biology. Sarcomas encompass 20% of all pediatric cancers arising from soft tissues and bones, and display very aggressive behaviors with frequent local relapse and high metastatic potential. This study focuses on tumors with specific genetic alterations that result in the expression of a fusion oncoprotein underlying its molecular pathogenesis and clinical behavior. DSRCTs are relatively rare and extremely aggressive malignant mesenchymal neoplasms. This sarcoma of unknown origin affects children, adolescents, and young adults. Despite intensive multimodal therapies, DSRCTs display a low survival rate (less than 15% after five years). DSRCTs are invariably characterized by the specific reciprocal chromosomal translocation t(11;22)(p13;q12), which leads to the expression of the aberrant transcription factor EWS-WT1. This protein has two alternatives splicing isoforms differing by the insertion/absence of three amino acids (KTS).
The global chromatin signature and epigenetic landscape of DSRCTs are not well studied. To our knowledge, this is the first study defining the chromatin landscape and transcriptional signature of primary DSRCT tumors. We profiled the chromatin signature of EWS-WT1 in four primary human DSRCT tumors and a DSRCT cell-line, JN-DSRCT1. We analyzed the chromatin perturbation after the down-regulation of EWS-WT1 in JN-DSRCT1 cells and identified a specific chromatin signature of EWS-WT1 different from other sarcomas. We used this signature to identify promoters, enhancers, and repressive chromatin domains in JN-DSRCT1. Our study demonstrated that each EWS-WT1 isoform has a specific binding motif with different DNA accessibility potential. The ectopic expression of both EWS-WT1 in the mesothelial cell-line MeT-5A cells, a potential DSRCT cell of origin, generated viable tumors in vivo. We identified specific target genes with a potential therapeutic implication in DSRCTs and focused on the CCND1-CDK4/6 complex. We demonstrated that palbociclib, a CDK4/6 inhibitor, decreased tumor burden in PDX DSRCT tumors in vivo. We think that palbociclib could be used in preclinical trials to treat DSRCTs in combination with current treatments.