腎細胞癌患者における繊毛新生と VDAC1-ΔC の非存在によって駆動される新たな攻撃性軸の同定

Identification of a new aggressive axis driven by ciliogenesis and absence of VDAC1-ΔC in clear cell Renal Cell Carcinoma patients.

• Lucilla Fabbri
• Maeva Dufies
• Sandra Lacas-Gervais
• Betty Gardie
• Sophie Gad-Lapiteau
• Julien Parola
• Nicolas Nottet
• Monique Meyenberg Cunha de Padua
• Julie Contenti
• Delphine Borchiellini
• Jean-Marc Ferrero
• Nathalie Rioux Leclercq
• Damien Ambrosetti
• Baharia Mograbi
• Stéphane Richard
• Julien Viotti
• Emmanuel Chamorey
• Nirvana Sadaghianloo
• Matthieu Rouleau
• William J Craigen
• Bernard Mari
• Stéphan Clavel
• Gilles Pagès
• Jacques Pouysségur
• Frédéric Bost
• Nathalie M Mazure

抄録

:腎細胞癌（RCC）は成人癌全体の約2％を占め、透明細胞RCC（ccRCC）は最も一般的なRCCの組織学的サブタイプである。ccRCCの特徴は、一次繊毛の喪失であり、多種多様な信号を感知する細胞アンテナである。ccRCCにおけるこの重要なオルガネラの喪失は、von Hippel-Lindauタンパク質（VHL）の喪失と関連している。本研究では、RCC4 腎癌細胞と患者サンプルを用いて、電圧依存性アニオンチャネル（VDAC1-ΔC）の低酸素形態の有無による繊毛形成の制御と腫瘍の攻撃性への影響を検討した。3つの独立したコホートを解析した。コホートAはPREDIRのもので、遺伝性pVHL変異を有する12人の患者と、野生型pVHLまたは変異pVHLを有する腫瘍を呈する22人の散発性患者が含まれていた。コホートBは手術を受けた非転移性ccRCC患者43人の組織サンプルを含み、コホートCはThe Cancer Genome Atlas（TCGA）の非転移性ccRCC腫瘍375サンプルから構成され、検証に使用された。VDAC1-ΔCおよびレグメインの存在を免疫ブロットにより決定した。IFT20/GLI1発現の転写制御をqPCRにより評価した。VDAC1 の低酸素切断型（VDAC1-ΔC）が低酸素誘導因子-1（HIF-1）依存的に一次繊毛の吸収を誘導している ccRCC 患者群を初めて明らかにした。一次繊毛が再発現または維持されている追加の新規グループは、VDAC1-ΔCを欠いているが、上皮間葉転換（EMT）およびより積極的な腫瘍進行の徴候である解糖を維持していたが、VHLとは独立していた。さらに、これらの患者は、ccRCCの第一選択薬であるスニチニブに対する感受性は低いが、免疫療法に適している可能性があり、イムノフェノスコアーやPDL1発現の存在が示すように、免疫療法に適していると考えられた。

: Renal cell carcinoma (RCC) accounts for about 2% of all adult cancers, and clear cell RCC (ccRCC) is the most common RCC histologic subtype. A hallmark of ccRCC is the loss of the primary cilium, a cellular antenna that senses a wide variety of signals. Loss of this key organelle in ccRCC is associated with the loss of the von Hippel-Lindau protein (VHL). However, not all mechanisms of ciliopathy have been clearly elucidated. : By using RCC4 renal cancer cells and patient samples, we examined the regulation of ciliogenesis the presence or absence of the hypoxic form of the voltage-dependent anion channel (VDAC1-ΔC) and its impact on tumor aggressiveness. Three independent cohorts were analyzed. Cohort A was from PREDIR and included 12 patients with hereditary pVHL mutations and 22 sporadic patients presenting tumors with wild-type pVHL or mutated pVHL; Cohort B included tissue samples from 43 patients with non-metastatic ccRCC who had undergone surgery; and Cohort C was composed of 375 non-metastatic ccRCC tumor samples from The Cancer Genome Atlas (TCGA) and was used for validation. The presence of VDAC1-ΔC and legumain was determined by immunoblot. Transcriptional regulation of IFT20/GLI1 expression was evaluated by qPCR. Ciliogenesis was detected using both mouse anti-acetylated α-tubulin and rabbit polyclonal ARL13B antibodies for immunofluorescence. : Our study defines, for the first time, a group of ccRCC patients in which the hypoxia-cleaved form of VDAC1 (VDAC1-ΔC) induces resorption of the primary cilium in a Hypoxia-Inducible Factor-1 (HIF-1)-dependent manner. An additional novel group, in which the primary cilium is re-expressed or maintained, lacked VDAC1-ΔC yet maintained glycolysis, a signature of epithelial-mesenchymal transition (EMT) and more aggressive tumor progression, but was independent to VHL. Moreover, these patients were less sensitive to sunitinib, the first-line treatment for ccRCC, but were potentially suitable for immunotherapy, as indicated by the immunophenoscore and the presence of PDL1 expression. : This study provides a new way to classify ccRCC patients and proposes potential therapeutic targets linked to metabolism and immunotherapy.

© The author(s).