etude de l’hétérogénéité intra-tumorale et de la plasticité dans le neuroblastome

contexte scientifique le neuroblastome est une tumeur pédiatrique du système nerveux sympathique périphérique, tissu dérivé de la crête neurale. la plupart des formes de haut risque répondent initialement à la chimiothérapie mais, le plus souvent, des rechutes sont observées aboutissant à une issue fatale. nous avons récemment mis en évidence deux types d’identité cellulaire dans le neuroblastome : une identité sympathique noradrénergique et une identité appelée « ncc (neural crest cell)-like », respectivement sous le contrôle d’un module incluant les facteurs de transcription (tfs) phox2b, hand2 et gata3 et d’un module contenant ap-1. les cellules ncc-like » présentent des caractéristiques de cellules mésenchymateuses et sont plus résistantes à la chimiothérapie. certaines cellules de neuroblastome sont capables de passer d’une identité ncc-like, mésenchymateuse à une identité noradrénergique et inversement. une telle plasticité apparaît comme une source d’hétérogénéité intra-tumorale qui devra être prise en compte pour le traitement. objectifs du projet et brève description des méthodes qui seront employées pour les atteindre ce projet vise à : (1) déterminer les mécanismes impliqués dans la plasticité in vitro - (2) caractériser l’hétérogénéité intra-tumorale et la plasticité en réponse au traitement dans des modèles in vivo - (3) évaluer l’hétérogénéité intra-tumorale dans des tumeurs de patients et définir les liens entre hétérogénéité et paramètres cliniques. nous utiliserons un panel de techniques associant tri cellulaire, modulation de l’expression de tfs, caractérisation des profils transcriptomiques et épigénétiques par rna-seq sur populations et cellules uniques, chip-seq et immunohistochimie. résultats attendus la compréhension des mécanismes contrôlant l’identité cellulaire et la plasticité dans le neuroblastome devrait permettre d’établir de nouvelles approches thérapeutiques pour améliorer le traitement des patients atteints de formes de haut risque.

scientific background neuroblastoma is a tumor of the sympathetic nervous system, derived from multipotent neural crest cells (ncc), which accounts for around 15% of children cancer-related deaths. high-risk neuroblastoma most often initially responds to intensive chemotherapy, however, relapses frequently occur followed by fatal outcome. through the analysis of the super-enhancer landscape, we recently revealed two types of cell identity in neuroblastoma: a sympathetic noradrenergic identity and a ncc-like identity, driven by a module including the phox2b, hand2 and gata3 transcription factors (tfs) and a module containing ap-1 tf, respectively. ncc-like cells display mesenchymal features and are less sensitive to chemotherapy. some neuroblastoma cells exhibit plasticity and are able to shift between a ncc-like, mesenchymal and a noradrenergic identity and vice versa. this plasticity may be a source of intratumor heterogeneity to be considered for disease treatment. project objectives and brief description of the methods which will be used to achieve them we plan to investigate neuroblastoma cell identity, plasticity and heterogeneity in order to: (1) determine the mechanisms involved in neuroblastoma cell plasticity in vitro- (2) characterize intratumor heterogeneity and plasticity upon treatments using in vivo models- (3) evaluate intratumor heterogeneity in patient samples and investigate the links between heterogeneity and clinical parameters. to achieve these goals, we will use facs sorting based on specific markers and modulate expression of several tfs. transcriptomic and epigenetic data will be obtained using rna-seq at the cell population and single cell levels and chip-seq experiments. immunohistochemistry will be used to analyze patient tumors expected results understanding the fundamental mechanisms underlying neuroblastoma cell identity and plasticity should provide novel insights into therapy design to improve outcome of high-risk patients.