Cibler NOTCH2 pour lutter contre la résistance aux médicaments dans le traitement du cancer
La recherche se concentre sur le rôle de NOTCH2 dans la résistance aux médicaments contre le cancer et les traitements potentiels.
― 7 min lire
Table des matières
La chimiothérapie, c'est un traitement courant pour le cancer, surtout pour les tumeurs solides. L'un des principaux médicaments utilisés est le Taxol, qui agit en empêchant les cellules cancéreuses de se diviser. Mais bon, beaucoup de tumeurs développent une résistance au taxol, ce qui le rend moins efficace. Du coup, les scientifiques cherchent des moyens de rendre les tumeurs plus sensibles au taxol.
Le défi de la résistance aux médicaments
Les cellules cancéreuses peuvent résister à des médicaments comme le taxol de plusieurs façons. Ça peut être inhérent, c'est-à-dire qu'elles ont toujours été résistantes, ou acquis, ça veut dire qu'elles développent cette résistance après le début du traitement. Les manières courantes dont les cellules cancéreuses résistent aux médicaments incluent la capacité à pomper le médicament hors de la cellule avant qu'il puisse agir, activer des voies qui les aident à survivre et changer la structure de la cible du médicament.
Sachant que les cibles traditionnelles des traitements contre le cancer affectent souvent aussi les cellules normales, les chercheurs essaient de trouver des moyens de cibler plus spécifiquement les cellules cancéreuses. C'est super important parce que cibler les cellules normales peut provoquer des effets secondaires indésirables.
Microenvironnement tumoral
Le rôle duLe microenvironnement tumoral (MET) désigne les cellules environnantes, les vaisseaux sanguins et d'autres éléments qui existent autour d'une tumeur. Des études récentes montrent que des composants du MET, y compris les cellules immunitaires, peuvent jouer un rôle important dans la manière dont les tumeurs résistent au traitement. Par exemple, certaines cellules immunitaires peuvent sécréter des substances qui aident les tumeurs à survivre lorsqu'elles sont traitées avec des médicaments.
Un type de cellule immunitaire qui a attiré l'attention est le macrophage. Ces cellules peuvent soit attaquer le cancer, soit le soutenir, selon leur état. Des recherches ont montré que les Macrophages qui soutiennent la croissance tumorale sont particulièrement impliqués dans la résistance au taxol.
Taxol et ses effets
Le taxol, aussi appelé paclitaxel, fonctionne en se liant à des protéines dans les cellules cancéreuses appelées microtubules. Ces protéines sont essentielles pour la division cellulaire. Quand le taxol s'y lie, ça empêche les cellules de se séparer correctement, ce qui mène à la mort cellulaire. Mais dans certains cas, les cellules traitées parviennent à éviter la mort et continuent de croître, et c'est ce que les chercheurs veulent mieux comprendre.
Les cellules traitées au taxol peuvent réagir de différentes manières. Elles pourraient mourir pendant la division bloquée, continuer à se diviser de manière incorrecte, ou échapper complètement à la division et entrer dans un état inhabituel. Les cellules cancéreuses résistantes montrent souvent des changements dans la façon dont elles gèrent le médicament, comme augmenter la quantité qu'elles peuvent expulser ou modifier les voies qui les maintiennent en vie.
L'importance de NOTCH2
Des études récentes ont mis en avant une protéine spécifique appelée NOTCH2, qui fait partie d'une voie de signalisation influençant la communication entre les cellules. Quand les cellules cancéreuses entrent dans un état prolongé de mitose (une étape de division cellulaire), elles tendent à augmenter la production de NOTCH2. Cette augmentation rend les cellules cancéreuses plus résistantes aux effets du taxol.
Dans le microenvironnement tumoral, les cellules cancéreuses peuvent interagir avec les cellules voisines, y compris les macrophages. Quand NOTCH2 des cellules cancéreuses interagit avec une protéine appelée JAG1 des macrophages, ça entraîne une réponse de signalisation qui aide à atténuer le stress causé par le taxol.
Mécanisme d'activation de NOTCH2
Quand le taxol est administré, les cellules cancéreuses vivent une mitose prolongée, ce qui fait que NOTCH2 est produit. Après cette phase, quand les cellules retournent à la phase G1 de division, NOTCH2 interagit avec JAG1 sur les macrophages environnants. Cette interaction active un signal dans les cellules cancéreuses qui favorise leur survie et amène d'autres changements dans l'environnement tumoral.
Dans des études, on a montré que quand le signal NOTCH2 est activé, les cellules cancéreuses peuvent produire plus de Cytokines, qui sont des molécules signalant aux cellules immunitaires. Cette signalisation accrue attire plus de macrophages, qui peuvent créer un environnement favorable à la croissance et à la résistance tumorale au taxol.
Se concentrer sur les stratégies de traitement
Pour résoudre le problème de la résistance au taxol, les chercheurs cherchent à inhiber NOTCH2. En bloquant le signal de NOTCH2, les scientifiques espèrent interrompre les interactions de soutien entre les cellules cancéreuses et les macrophages, rendant ainsi les tumeurs plus sensibles au taxol.
Dans des études en laboratoire, inhiber NOTCH2 a montré des résultats prometteurs pour réduire la croissance tumorale quand c'est combiné avec le taxol. Ces approches ciblent les interactions spécifiques qui favorisent la résistance, au lieu d'affecter de manière générale la fonction des cellules normales.
Implications cliniques de NOTCH2
La relation entre NOTCH2 et la résistance tumorale n'est pas qu'une découverte de laboratoire. Dans des cas réels, les niveaux de NOTCH2 dans les échantillons de tumeurs ont été liés à la manière dont les patients réagissent à la chimiothérapie à base de taxol. Des niveaux élevés de NOTCH2 tendent à corréler avec de mauvais résultats pour les patients et une récidive plus rapide du cancer après le traitement.
Cette connexion signifie que mesurer les niveaux de NOTCH2 chez les patients pourrait potentiellement guider les décisions de traitement. Par exemple, les patients avec des niveaux plus élevés de NOTCH2 pourraient bénéficier de thérapies combinant des inhibiteurs de NOTCH avec des traitements standards comme le taxol.
Directions futures
Alors que les chercheurs continuent d'étudier NOTCH2, plusieurs pistes prometteuses se dessinent. Un domaine d'intérêt est le développement d'inhibiteurs spécifiques qui ciblent NOTCH2 sans affecter les autres récepteurs NOTCH. Une autre direction importante est de comprendre comment utiliser au mieux ces inhibiteurs en combinaison avec les thérapies existantes pour améliorer l'efficacité des traitements.
De plus, il y a un intérêt à explorer comment différents types de cancer réagissent aux combinaisons de taxol et d'inhibiteurs de NOTCH. Étant donné que le rôle de NOTCH2 peut varier selon les types de cancer, des stratégies sur mesure peuvent être nécessaires pour obtenir des résultats optimaux.
Conclusion
Le chemin pour surmonter la résistance aux médicaments dans le cancer est multidimensionnel, impliquant des interactions complexes entre les cellules cancéreuses, le système immunitaire et les voies de signalisation. En se concentrant sur des protéines spécifiques comme NOTCH2 et leurs rôles dans les interactions microenvironnement tumoral, les chercheurs espèrent développer des stratégies innovantes qui peuvent améliorer les résultats pour les patients et combattre la résistance aux chimiothérapeutiques comme le taxol. Avec la recherche continue et les essais cliniques, l'avenir du traitement du cancer continue de promettre.
Titre: Targeting NOTCH2-JAG1 juxtacrine signaling reverses macrophage-mediated tumor resistance to taxol
Résumé: Taxanes are widely used in chemotherapy, but primary and acquired resistance limit the clinical efficacy. Studies have shown tumor interaction with macrophages in the tumor microenvironment (TME) plays a significant role in taxane resistance, yet therapeutic strategies that directly deplete or repolarize macrophages are challenging and with considerable risk of side effects. Here we uncovered that tumor-macrophage interaction can be selectively targeted by inhibiting post-mitotic NOTCH2-JAG1 juxtacrine signaling in the TME, which strongly sensitizes paclitaxel response. Using translatome profiling, we found significant NOTCH2 upregulation during paclitaxel-induced prolonged mitosis. NOTCH2 was subsequently activated in the post-mitotic G1 phase by JAG1 expressed on the neighboring macrophages and tumor cells, which promoted tumor cell survival and upregulated cytokines that recruited JAG1-expressing macrophages, thus generating a positive feedback loop that further enhanced the pro-tumor NOTCH2 activity. By targeting this NOTCH2-JAG1 axis using NOTCH2 shRNA or a pan-NOTCH inhibitor, macrophage recruitment and paclitaxel resistance were significantly attenuated in multiple mouse tumor models of ovarian cancer. Clinical samples from paired primary and recurrent ovarian cancer patients also showed significant correlation of higher NOTCH2 expression with worse prognosis. Our results thus point to combining NOTCH2 inhibitor with taxane as an effective therapeutic strategy to selectively disrupt tumor-macrophage interaction in the TME and overcome macrophage-mediated taxane resistance in NOTCH2-positive tumors.
Auteurs: Zhenye Yang, F. Yu, Q. Zhou, T. Zhou, Y. Xie, P. Zhang, W. He, W. Yu, A. Cheng, H. Liu, Q. Wu, X. Ma, J. Guo, Y. Zhou, J. Shi
Dernière mise à jour: 2024-07-10 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.08.602467
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.08.602467.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
Merci à biorxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.