Enzo LALLI
Chef d'équipe

 

 Ruggiero C. et al. (2021). Integrative genomic analysis reveals a conserved role for prolactin signalling in the regulation of adrenal function. Clin Transl Med

 Ruggiero C. et al. (2021). How good are the current models of adrenocortical carcinoma for novel drug discovery? Expert Opin Drug Discov

 Lalli E. et al. (2021). 'You cannot expect miracles to happen overnight': patience pays off when you wish to establish a new adrenocortical carcinoma cell line. Eur J Endocrinol

 Jeffers J.R. et al. (2021). The Common Germline TP53-R337H Mutation Is Hypomorphic and Confers Incomplete Penetrance and Late Tumor Onset in a Mouse Model. Cancer Res

 Ruggiero C. and Lalli E. et al. (2021). Targeting the cytoskeleton against metastatic dissemination. Cancer Metastasis Rev

 Nunes-Souza E. et al. (2020). From adrenarche to aging of adrenal zona reticularis: precocious female adrenopause onset. Endocr Connect

Notre équipe est labellisée « Centre de Recherche d’Excellence » par l’ENS@T
(European Network for the Study of Adrenal Tumours)
 

Notre équipe de recherche utilise une approche intégrée pour l’investigation de questions biologiques revêtant une importance médicale particulière dans le domaine du développement, du fonctionnement et de la pathologie du cortex surrénal, associant des méthodes de biologie moléculaire et cellulaire, des outils génomiques, des modèles animaux, des études pharmacologiques et cliniques.
Nos principales réalisations comprennent, sans toutefois s'y limiter :

1) Découverte du rôle clé de la surexpression du facteur de transcription SF-1 et de ses gènes cibles dans la pathogenèse des tumeurs corticosurrénaliennes

NR5A1/SF-1 (Steroidogenic Factor-1), un facteur de transcription de la famille des récepteurs nucléaires, joue un rôle clé dans le développement des surrénales et des gonades et la régulation de la stéroïdogenèse. Nos études précédentes ont révélé que la surexpression de SF-1 déclenche une prolifération accrue dans les cellules de carcinome corticosurrénalien humain (ACC) et induit une tumorigenèse corticosurrénalienne chez des souris transgéniques Sf-1 (Doghman et al., 2007). En outre, la surexpression de SF-1 représente un marqueur pronostique négatif indépendant du stade chez les patients avec ACC (Sbiera et al., 2010). Les agonistes inverses de SF-1 peuvent neutraliser les effets de la surexpression de SF-1 sur la prolifération des cellules d’ACC, indiquant que ce facteur de transcription représente une nouvelle cible thérapeutique dans ces cancers (Doghman et al., 2009).

Une dose accrue de SF-1 dans les cellules d’ACC induit des modifications importantes de leur expression génique, modulant l’expression d’une variété de gènes impliqués dans plusieurs processus physiologiques et voies de signalisation. De manière remarquable, certaines de ces modifications reflètent des modifications similaires dans l’expression génique trouvée dans l’ACC par rapport aux tumeurs bénignes et au tissu normal du cortex surrénalien (Doghman et al., 2007a et 2007b). Ces résultats ont validé l'utilisation de notre modèle cellulaire comme plateforme de découverte de nouveaux produits géniques impliqués dans la définition du phénotype malin dans l'ACC. Nous avons utilisé notre modèle cellulaire pour:
- identifier le régulome du SF-1 et les mécanismes de régulation de la transcription dépendante de la dose par ce facteur de transcription. Nous avons montré que le SF-1 régule différentes catégories de gènes en fonction de son dosage. Nos travaux ont révélé des interactions fonctionnelles inattendues entre ce facteur de transcription et le facteur de transcription Neuron-Restrictive Silencer Factor/RE1-Silencing Transcription factor (NRSF/REST) et montré que NRSF/REST a une nouvelle fonction dans la régulation de l'expression génique dans les cellules stéroïdogéniques (Doghman et al., 2013);
- caractériser la fonction cellulaire des produits de gènes cibles dépendants de la dose de SF-1 afin de comprendre les mécanismes par lesquels une augmentation de la dose de SF-1 déclenche la tumorigenèse corticosurrénalienne. Voici deux exemples:
- FATE1 est un gène codant pour un antigène exprimé dans le testicule et dans plusieurs types de cancer (cancer-testis antigen). Nos études ont montré que FATE1 est une protéine du réticulum endoplasmique (ER) enrichie dans les membranes associées aux mitochondries (MAM). FATE1 est un nouveau modulateur de la distance ER-mitochondries et a pour rôle de diminuer leur sensibilité aux stimuli proapoptotiques dépendants du Ca²⁺ mitochondrial et au mitotane, le médicament chimiothérapeutique le plus largement utilisé dans le traitement de l'ACC. Il existe une forte corrélation négative entre l'expression de FATE1 et la récurrence et la survie globale chez les patients atteints d’ACC (Doghman-Bouguerra et al., 2016);
- VAV2 code pour un facteur d'échange du nucléotide guanine (GEF) pour les petites GTPases de la famille Rho, qui contrôlent le remodelage du cytosquelette et la capacité invasive des cellules cancéreuses. Nous avons démontré que VAV2 joue un rôle essentiel dans l'augmentation des propriétés invasives des cellules d’ACC suite à l'augmentation du dosage de SF-1. De plus, l'expression de VAV2 dans la tumeur est un facteur pronostique indépendant du stade chez les patients atteints d’ACC (Ruggiero et al., 2017).
 
2) Caractérisation des profils génétiques et épidémiologie moléculaire des tumeurs corticosurrénaliennes de l'enfant

Nous avons identifié plusieurs altérations chromosomiques récurrentes dans les ACC des enfants (Letouzé et al., 2012). Cette étude a mis en évidence des gènes et des voies cellulaires impliqués dans la pathogenèse de ces tumeurs. Une autre réalisation importante a été la définition de la prévalence exacte de la mutation TP53 R337H dans la population de l’État de Paraná grâce à un programme de dépistage impliquant environ 180 000 nouveau-nés. Les sujets porteurs de la mutation et leurs proches ont été inscrits dans un programme de surveillance clinique qui s'est révélé utile pour détecter les tumeurs à un stade précoce afin de soumettre les patients à une chirurgie curative (Custódio et al., 2013).

Notre Laboratoire International Associé (LIA) CNRS EXPOGEN-CANCER a pour objectif d’étudier comment l’interaction entre facteurs génétiques et environnementaux module la prévalence du cancer. Ces études s'appuient sur la situation épidémiologique unique des États du sud du Brésil, où la prévalence d'une mutation spécifique à faible pénétrance (R337H) du gène suppresseur de tumeurs TP53 dans la lignée germinale est très élevée dans la population. L’importance de notre étude dépasse de loin son application à une population, même nombreuse, en Amérique latine, car il a le potentiel d’identifier des facteurs impliqués dans le développement du cancer chez les porteurs d’autres allèles TP53 à faible pénétrance, présents dans le monde entier. Les autres partenaires du LIA sont l’Hôpital Pequeno Principe à Curitiba PR Brésil et le St. Jude Children’s Research Hospital à Memphis TN USA. Notre activité se base sur le partenariat durable et fructueux établi entre les participants au LIA depuis plus de 15 ans.

3) Découverte d’un réseau génique associé à l’hyperaldostéronisme primaire

La détection des formes secondaires d'hypertension artérielle (HT) est particulièrement importante car elle permet une gestion ciblée de la maladie sous-jacente. L'hyperendostéronisme primaire (AP) est la forme d'hypertension endocrinienne la plus fréquente, provoquée dans la majorité des cas par une sécrétion dérégulée d'aldostérone provenant d'adénomes (APA) du cortex surrénalien. Nos études réalisées en collaboration avec le Dr. Barhanin (Université de Nice) ont montré que les canaux potassiques Task1 et Task3 jouent un rôle essentiel dans la régulation de la sécrétion d'aldostérone et de la zonation fonctionnelle corticosurrénalienne chez la souris (Heitzmann et al., 2008; Penton et al., 2008 et 2012). Nous avons exploité les caractéristiques uniques du modèle de souris Kcnk3 (Task1) KO pour rechercher des gènes susceptibles de modifier leur phénotype d'AP. Nous avons identifié un groupe de gènes étroitement associés à l'AP de manière dynamique, dépendante du sexe et des hormones. Parmi ces gènes, dans une première série d’études, nous avons concentré notre attention sur Dkk3 (dickkopf3), codant pour un membre particulier de la famille dickkopf des modulateurs de la signalisation Wnt. L'inactivation de Dkk3 chez les souris Kcnk3 KO entraîne l'extension du phénotype hyperaldostéronémique au sexe masculin et une expression accrue de la Cyp11b2, l'enzyme limitant la biosynthèse de l'aldostérone dans la glande surrénale, sans affecter la zonation fonctionnelle (El Wakil et al., 2012).  Ces données indiquent que Dkk3 est un composant des circuits génétiques régulant l'expression de la Cyp11b2 et suggère qu'il pourrait être impliqué dans la pathogenèse de l'AP chez l'homme.
 
4) Recherche préclinique de nouveaux outils pharmacologiques pour le traitement du carcinome corticosurrénalien

L'ACC est une tumeur maligne rare avec un pronostic défavorable. Les traitements actuels pour les tumeurs en stade avancé sont pour la plupart inefficaces. Il existe donc un besoin urgent de nouvelles thérapies pour ce type de cancer. Depuis plusieurs années, notre laboratoire est activement engagé dans la recherche préclinique pour de nouveaux agents pharmacologiques pour le traitement de l'ACC. Au cours des dernières années, nos résultats les plus importants obtenus ont concerné deux classes de molécules :
- Inhibiteurs doubles de PI3K/mTOR.
Des études antérieures menées par notre équipe et d'autres groupes ont montré l'efficacité de médicaments ciblant l'IGF-1R et mTOR pour inhiber la prolifération de cellules ACC in vitro et dans des modèles de xénogreffe (Barlaskar et al., 2009; Doghman et al., 2010). Cependant, un problème potentiel des analogues de la rapamycine, qui inhibent l'activité de mTOR, est l'induction de la signalisation en amont des récepteurs tyrosine kinase et l'activation d’Akt. Des inhibiteurs doubles de la PI3 kinase (PI3K), qui régule directement l'activité de l'Akt, et de mTOR, ont été développés et leur efficacité démontrée dans des modèles précliniques de plusieurs types de cancers. Nous avons montré que l’inhibiteur double PI3K/mTOR NVP-BEZ235 (BEZ235) inhibe de manière significative la prolifération des cellules d’ACC in vitro et sous la forme de xénogreffes et que son action peut être potentialisée par l'inhibition d'Erk, qui a une activité accrue suite au traitement avec BEZ235 (Doghman et al., 2012).
- Inhibiteurs de l'activité de résistance à la chimiothérapie du récepteur pour Hedgehog, Patched (responsable du projet: I. Mus-Veteau).
La voie de signalisation Hedgehog (Hh) contrôle la différenciation et la prolifération cellulaire, jouant un rôle clé pendant le développement embryonnaire, l'homéostasie des cellules souches et la régénération des tissus à l'âge adulte. En outre, la signalisation Hh est également impliquée dans le développement, la progression et les métastases du cancer. En effet, l'activation aberrante de la signalisation Hh et la surexpression du récepteur Hh Patched ont été identifiées dans de nombreux cancers agressifs tels que les cancers du sein, du poumon, colorectal, de l'ovaire, du pancréas, le mélanome et l'ACC, en particulier dans les cellules présentant une résistance aux agents chimio-thérapeutiques. Nous avons montré pour la première fois que Patched est un transporteur de cholestérol (Bidet et al., 2011) et qu'il exerce une activité d'efflux de médicaments susceptible de contribuer à la résistance des cellules cancéreuses aux agents chimio-thérapeutiques (Bidet et al., 2012). Cette avancée nous a permis de proposer Patched comme nouvelle cible pour améliorer l'efficacité des traitements chimio-thérapeutiques classiques du cancer et réduire le risque de récidive et de métastases (brevet WO2012-080630). Nous avons développé un test de criblage chez la levure afin d'identifier des molécules capables d'inhiber l'activité d'efflux de médicaments de Patched. Comme preuve de principe, nous avons montré que la panicéine, une famille de composés naturels purifiés à partir d'une éponge marine, augmente la cytotoxicité de la doxorubicine, un agent largement utilisé en chimiothérapie anticancéreuse, sur des cellules de mélanome humain surexprimant Patched. Ces composés représentent les premiers inhibiteurs de l'activité d'efflux médiée par Patched (Fiorini et al., 2015; brevet PCT/EP2015/074771). Les tumeurs primaires et les lignées cellulaires d’ACC expriment Patched, ce qui suggère qu'il pourrait être impliqué dans la résistance de l'ACC aux traitements chimio-thérapeutiques. Par moyen du criblage d’une banque de médicaments approuvés pour l’utilisation clinique, nous avons identifié des composés qui augmentent l'effet cytotoxique de la doxorubicine sur une lignée cellulaire d’ACC. De plus, nous avons montré que Patched est responsable de l'efflux de doxorubicine dans les cellules d’ACC et que ces composés inhibent l'efflux de doxorubicine à partir de ces cellules. Des expériences in vivo ont montré que le traitement avec un inhibiteur de Patched augmente de manière significative l'effet de la doxorubicine sur la taille des xénogreffes des cellules d’ACC (Hasanovic et al., 2018). Globalement, nos résultats suggèrent que l'utilisation d'inhibiteurs de Patched pourrait améliorer de manière significative l'efficacité du traitement par la doxorubicine dans des modèles précliniques de cancer.