Contexte académique

Le mélanome conjonctival (Conjunctival Melanoma, COM) est un cancer rare mais potentiellement mortel de l’œil, en particulier lorsqu’il métastase. Bien que les traitements actuels pour le mélanome conjonctival primaire soient relativement efficaces, une fois que la maladie a métastasé, les options de traitement sont limitées et le taux de survie des patients diminue considérablement, la plupart des patients ayant une espérance de vie de moins de 10 ans. Par conséquent, une meilleure compréhension de la manière dont le mélanome conjonctival se propage à partir de son site primaire pour former des métastases est cruciale pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques.

Des études antérieures ont montré que les mélanomes conjonctivaux primaires expriment le facteur de croissance endothélial vasculaire (Vascular Endothelial Growth Factor, VEGF) et peuvent recruter des macrophages de type M2 pro-tumoraux. Cependant, en raison du manque de modèles appropriés, le rôle attendu de l’angiogenèse dans la dissémination métastatique du mélanome conjonctival reste incertain. L’angiogenèse est un processus clé dans la croissance, la dissémination et la métastase des tumeurs, souvent considérée comme un précurseur de la métastase tumorale. La plupart des tumeurs solides nécessitent un système vasculaire pour fournir suffisamment d’oxygène, de nutriments et pour éliminer les déchets, ce qui rend le processus d’angiogenèse essentiel pour maintenir la prolifération des cellules tumorales.

De plus, les cellules immunitaires dans le microenvironnement tumoral, en particulier les macrophages, sont considérées comme une source importante de régulation de l’angiogenèse. Les macrophages dans les tumeurs sont appelés macrophages associés aux tumeurs (Tumor-Associated Macrophages, TAMs) et sont traditionnellement classés en deux sous-types : M1 et M2. Les macrophages de type M1 ont des effets anti-tumoraux ou pro-inflammatoires, tandis que les macrophages de type M2 sont considérés comme pro-tumoraux ou anti-inflammatoires. Les macrophages de type M2 participent à l’angiogenèse tumorale en sécrétant des facteurs pro-angiogéniques tels que VEGF, TGF-β, etc.

Bien que les macrophages de type M2 aient été associés à une augmentation de l’angiogenèse tumorale dans les mélanomes uvéaux et cutanés, leur rôle dans le mélanome conjonctival reste controversé. Certaines études indiquent qu’il n’y a pas de corrélation entre la présence de macrophages et le pronostic du mélanome conjonctival, tandis que d’autres rapportent une association entre l’absence de cellules inflammatoires et un mauvais pronostic.

Source de l’article

Cet article a été co-écrit par Jie Yin, Gabriel Forn-Cuní, Akshaya Mahalakshmi Surendran, Bruno Lopes-Bastos, Niki Pouliopoulou, Martine J. Jager, Sylvia E. Le Dévédec, Quanchi Chen et B. Ewa Snaar-Jagalska de l’Université de Leiden aux Pays-Bas. L’article a été publié en ligne le 6 juin 2024 dans la revue Angiogenesis, avec le DOI 10.1007/s10456-024-09930-y.

Processus et résultats de la recherche

Processus de recherche

1. Culture et traitement des cellules
   L’étude a utilisé deux lignées cellulaires de mélanome conjonctival (CRMM1 et CRMM2) ainsi que deux lignées cellulaires de cancer du sein (4T1 et 67NR). Ces cellules ont été cultivées dans des milieux spécifiques et marquées par transduction lentivirale avec une fluorescence rouge lointaine pour permettre leur suivi dans le modèle de poisson zèbre.

2. Modèle de poisson zèbre et greffe
   L’étude a utilisé des embryons de poisson zèbre transgéniques dont les vaisseaux sanguins et les macrophages étaient marqués par fluorescence. Les cellules de mélanome conjonctival ont été injectées dans l’espace périvitellin (Perivitelline Space, PVS) des embryons de poisson zèbre, et les processus dynamiques de l’angiogenèse et du recrutement des macrophages ont été observés par microscopie confocale.

3. Ablation des macrophages et inhibition de la glycolyse
   Pour étudier le rôle des macrophages dans l’angiogenèse, l’étude a utilisé le système nitroreductase NSFB (NTR)/métronidazole (MTZ) pour ablater les macrophages dans les embryons de poisson zèbre. De plus, l’étude a inhibé la glycolyse avec du 2-désoxy-D-glucose (2DG) et du GSK2837808A pour observer son impact sur l’angiogenèse.

4. Dosage du lactate et polarisation des macrophages
   L’étude a mesuré les niveaux de lactate dans le surnageant des cultures cellulaires à l’aide d’un kit de dosage du lactate et a analysé l’expression des marqueurs de polarisation des macrophages et des facteurs pro-angiogéniques par qPCR.

Principaux résultats

1. Les cellules de mélanome conjonctival induisent l’angiogenèse et le recrutement des macrophages
   L’étude a montré que les cellules de mélanome conjonctival induisent une forte réponse angiogénique dans le modèle de poisson zèbre et recrutent un grand nombre de macrophages. Grâce à l’imagerie en temps réel, l’étude a observé que les macrophages s’accumulaient rapidement autour des cellules greffées dans les 2 heures suivant l’injection et se colocalisaient avec les cellules cancéreuses dans les 24 heures.

2. La réponse angiogénique dépend des macrophages
   En ablatant chimiquement les macrophages, l’étude a montré que la réponse angiogénique induite par les cellules de mélanome conjonctival était significativement réduite. Cela indique que les macrophages jouent un rôle clé dans l’angiogenèse induite par les cellules de mélanome conjonctival.

3. Polarisation des macrophages et angiogenèse induite par le lactate
   L’étude a révélé que les cellules de mélanome conjonctival produisent du lactate par glycolyse, qui recrute et polarise les macrophages vers un phénotype M2. Ces macrophages de type M2 sécrètent des facteurs pro-angiogéniques tels que VEGF, TGF-β et IL-10 dans le microenvironnement tumoral, induisant ainsi l’angiogenèse.

4. L’inhibition de la glycolyse atténue l’angiogenèse
   En inhibant la glycolyse, l’étude a montré que les niveaux de lactate sécrétés par les cellules de mélanome conjonctival étaient significativement réduits, ce qui a inhibé le recrutement et la polarisation des macrophages, entraînant finalement une réduction de la réponse angiogénique.

Conclusion et signification

Cette étude a révélé que les cellules de mélanome conjonctival produisent du lactate par glycolyse, recrutent et polarisent les macrophages, ce qui entraîne l’angiogenèse. Cette découverte offre une nouvelle perspective sur la compréhension de la dissémination métastatique du mélanome conjonctival et fournit une base théorique pour le développement de stratégies thérapeutiques ciblant la glycolyse et la polarisation des macrophages.

Points forts de la recherche

1. Nouveau modèle de poisson zèbre : L’étude a utilisé un modèle de poisson zèbre transgénique avec des vaisseaux sanguins et des macrophages marqués par fluorescence, permettant une observation en temps réel des interactions dynamiques entre les cellules tumorales, les macrophages et l’angiogenèse.
2. Polarisation des macrophages induite par le lactate : L’étude a démontré pour la première fois dans un modèle de poisson zèbre que le lactate agit comme une molécule de signalisation clé pour le recrutement et la polarisation des macrophages, révélant son rôle important dans l’angiogenèse tumorale.
3. Valeur thérapeutique potentielle de l’inhibition de la glycolyse : L’étude a montré que l’inhibition de la glycolyse peut significativement réduire l’angiogenèse induite par les cellules de mélanome conjonctival, fournissant une base expérimentale pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques.

Autres informations utiles

L’étude a également révélé que les cellules de mélanome conjonctival maintiennent un haut niveau de glycolyse dans le modèle de greffe de poisson zèbre et que les niveaux de sécrétion de lactate sont comparables à ceux de la lignée cellulaire de cancer du sein hautement métastatique 4T1. Cette découverte renforce l’importance du lactate dans le microenvironnement tumoral.

Résumé

Cette étude a utilisé un modèle de poisson zèbre pour explorer comment les cellules de mélanome conjonctival produisent du lactate par glycolyse, recrutent et polarisent les macrophages, entraînant ainsi l’angiogenèse. Cette découverte améliore la compréhension des mécanismes de dissémination métastatique du mélanome conjonctival et fournit une base expérimentale importante pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques.