Interplay between myeloid cells and hepatocytes during the hepatic tumorigenesis driven by the Beta-catenin

Le carcinome hépatocellulaire (CHC), premier cancer primitif du foie, représente aujourd’hui la troisième cause de décès associés aux cancers à l’échelle mondiale. En effet, malgré des facteurs de risque bien définis, son diagnostic reste tardif et des phénomènes de résistance sont observés face aux immunothérapies utilisées en traitement de première ligne pour les stades avancés. C’est notamment le cas dans les CHC activés pour la voie Wnt/b-caténine qui représentent environ un tiers des CHC. Arborant des profils inflammatoires hétérogènes, aucune étude n’a pour le moment permis de décrypter les mécanismes biologiques associés à la résistance aux immunothérapies dans ce sous-type de CHC. Ainsi, mon projet de thèse consiste à comprendre comment les mutations activatrices de la β-caténine dans les hépatocytes participent au déséquilibre du système immunitaire environnant, et notamment les macrophages et leur niche, afin de favoriser le développement du CHC et sa résistance aux immunothérapies. En effet, les macrophages sont des cellules indispensables au maintien de l’immunité hépatique et leur capacité d’expression de PD-L1 en font des cibles thérapeutiques d’intérêt. Grâce à des modèles murins récapitulant les caractéristiques transcriptomiques et phénotypiques des tumeurs humaines (modèles ApcΔHep et β-caténineΔExon3), nous avons précédemment mis en évidence que l’activation oncogénique de la β-caténine dans les hépatocytes induit l’expression du locus DLK1/DIO3, cluster majeur d’ARN non codants. Son extinction par le ciblage du site enhancer formé par la β-caténine via la technique CRISPR/Cas9 nous a permis de montrer son rôle prépondérant dans la progression tumorale (prolifération cellulaire et inhibition de l’apoptose), mais il apparait aussi au cœur de processus immunitaires. En effet, son inactivation provoque une diminution de l’infiltrat monocytaire dans les tumeurs, associée à une diminution de l’expression de certaines cytokines chimio-attractantes. Nous avons aussi relevé une diminution de l’expression de PD- L1, cible directe de la β-caténine, dans ces mêmes conditions. De plus, il est relevé que Rian, un long ARN non codant de ce locus est retrouvé dans des vésicules extracellulaires sécrétées par les hépatocytes mutés, mais aussi par les cellules immunitaires issues de ces foies. Je montre également que l’activation oncogénique de la β-caténine dans les hépatocytes conduit à un remplacement graduel des macrophages résidents du foie, par des macrophages d’origine monocytaire, et ce, dès les stades précoces de la tumorigénèse. De manière très intéressante, ce phénomène est associé à une activation de la voie Wnt/β-caténine (hyper- expression d’Axine2, de Rian et PD-L1) dans les macrophages mais aussi dans les cellules sinusoïdales endothéliales du foie (LSEC). Remaniées concomitamment aux macrophages, elles sont décrites comme garantes de l’identité de ces derniers dans le foie. Ainsi, il est ici mis en évidence que l’activation oncogénique de la β-caténine dans les hépatocytes conduit à un remodelage des populations macrophages du foie, associé à une perturbation des LSEC et une augmentation de l’expression de PD-L1, formant des niches cellulaires complexes, mécanismes dans lesquels le locus DLK1/DIO3 apparait comme jouant un rôle majeur afin de promouvoir le développement tumoral. La poursuite de ces travaux vise désormais à déterminer si l’inactivation du locus Dlk1/Dio3 induit une réponse positive aux immunothérapies dans les CHC activés pour la β-caténine. Ils ouvrent également des perspectives sur l’identification des sous-populations de macrophages et de LSEC pouvant être associées à un meilleur pronostic pour ce type de tumeur. L’ensemble de ces travaux pourrait alors permettre d’identifier de nouveaux marqueurs diagnostiques et de nouvelles cibles thérapeutiques, à la frontière entre l’immunologie et l’épigénétique, pour les CHC activés pour la voie Wnt/β-caténine.