Halfway Between 2D Models and Animal Models : a New Multicellular 3D Spheroid Model Organized to Study Tumor-Endothelium Interactions in Ovarian Cancer

Le cancer de l'ovaire (CO) est la cinquieme cause de deces chez les femmes qui se caracterise par son diagnostic tardif (stades FIGO III et IV) et par l’importance de ses metastases abdominales souvent observees au moment du diagnostic. Le traitement repose sur une chirurgie cytoreductive complete associee a une chimiotherapie. Malheureusement, parmi les patientes ayant une remission clinique complete apres la fin du traitement initial, 60% des personnes atteintes d'un cancer epithelial de l'ovaire (CEO) a un stade avance rechuteront dans les cinq ans.L'importance de la neo-angiogenese dans le developpement des tumeurs a pousse les chercheurs a etudier d'autres strategies. Les therapies anti-angiogeniques ciblant le systeme vasculaire tumoral sont desormais utilisees en association avec la therapie cytotoxique standard dans le traitement des CEO. Malheureusement, les progres realises grâce a cette approche offrent encore un succes limite, qui peut s'expliquer en partie par l'interaction heterotypique entre les cellules endotheliales et la tumeur. Plusieurs etudes suggerent un dialogue complexe entre les cellules cancereuses de l'ovaire (OCC) et les cellules endotheliales (EC) pouvant entrainer une sensibilite differente a la chimiotherapie et aux traitements anti-angiogeniques conduisant a la progression tumorale.L’objectif de la presente etude est d’etudier le role des interactions entre EC et OCC dans la proliferation et la chimioresistance des CEO. Pour modeliser l'endothelium de la tumeur, nous avons utilise notre modele de cellules endotheliales AKT activees (E4+EC). Nous avons demontre en utilisant un modele de coculture 2D que l’endothelium active induit une proliferation et une chimioresistance accrues dans les CEO par l’activation de la signalisation de Notch. Nous avons montre que l’expression et l’activation des recepteurs Notch etaient augmentees dans les cultures en coculture et dans les OCC resistantes a la chimiotherapie.L’accumulation d’ascite dans l’abdomen des patientes atteintes de CO semble jouer un role cle dans le mecanisme de propagation des OCC. Les OCC isolees flottent generalement dans l'ascite et forment des spheroides multicellulaires. Dans ce contexte, nous avons developpe un nouveau modele 3D de spheroide pour etudier les interactions tumeur-endothelium dans un modele plus proche des conditions in vivo. Nous avons demontre que les E4+EC et OCC formaient des angiospheres organisees avec un noyau de cellules endotheliales entourees par des OCC qui proliferent rapidement. Nous avons etabli que l'activation de l'AKT dans les EC etait necessaire pour la formation d'angiospheres organisees. Fait interessant, dans les ascites de patientes CEO, nous avons pu trouver des structures tres similaires a nos angiospheres. De plus, dans une cohorte retrospective de 59 patientes, nous avons montre que les EC etaient AKT active chez des patientes atteintes de CEO, ce qui confirme l'importance de l'activation d’AKT dans la CEO. De plus, nous avons demontre l'importance du FGF2, de la Pentraxine 3 (PTX3), du PD-ECGF et du TIMP-1 dans l'organisation de l'angiospheres. Enfin, nous avons confirme le role de Notch3/Jag1 dans le cross-talk des OCC-EC dans la proliferation et l'invasion des OCC au peritoine.En conclusion, notre etude illustre l’importance des EC AKT active dans les CEO. Au vu des resultats mitiges des traitements anti-angiogeniques, se concentrer sur la normalisation vasculaire dans l'angiogenese pathologique pourrait etre plus efficace. Bien que l'AKT soit difficilement ciblable, la caracterisation genetique des tumeurs pourrait potentiellement identifier un sous-ensemble de tumeurs avec une signalisation NOTCH aberrante qui constituerait une cible ideale pour des inhibiteurs specifiques. Alors que nous nous dirigeons vers la medecine personnalisee et de precision, il pourrait y avoir une place pour l'inhibition de NOTCH dans les CO en combinaison avec d'autres strategies therapeutiques.