Di Mauro, Paola, Physiopathologie, diagnostic et traitements des maladies osseuses / Pathophysiology, Diagnosis & Treatments of Bone Diseases (LYOS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Lyon, Philippe Clézardin, Caroline Reynaud, and STAR, ABES
Lysyl oxidases (LOX, LOXL1-4) are matrix enzymes, which catalyze the reticulation of collagens and elastin fibers in the extracellular matrix. Besides their roles in the tensile strength and structural integrity of many tissues, LOX and LOXL2 are also involved in tumourigenesis, especially in metastases development. We showed recently that LOX expression is associated with a poor overall and relapse-free survival of patients suffering from a colorectal cancer. In this model, LOX facilitates attachment and survival of the tumour cells in the bone marrow, and disrupts the bone homeostasis by enhancing osteoclast differentiation and inhibiting the osteoblasts (Reynaud et al., 2017). As colorectal cancers are not highly osteotropic, we decided to study the role of LOX and LOXL2 in bone dissemination in the breast cancer model. Indeed, bone is the most common site of metastatic recurrence in breast cancer and bone metastases are a major cause of morbidity for patients with metastatic breast cancer. Furthermore, both LOX and LOXL2 expression are correlated with a decrease in life expectancy of breast cancer patient. LOX and LOXL2 are only expressed in invasive human breast cancer lines. We therefore repressed the expression of LOX or LOXL2 in different invasive cell lines and overexpressed LOX or LOXL2 in fewly invasive breast cancer cells by a shRNA strategy. We have confirmed that LOX enhances bone metastasis formation from breast cancer cells. Surprinsingly, LOXL2 has an opposite effect and tend to reduce osteolysis. Both enzymes may thus have opposite functions during bone metastasis formation, Les lysyl oxydases (LOX, LOXL1-4), sont une famille d'enzymes matricielles qui catalysent la réticulation de l'élastine et des collagènes fibrillaires. En plus, de leurs fonctions de structuration de la matrice extracellulaire, elles sont impliquées dans la tumorigénèse et dans les différentes étapes du développement des métastases. Nous avons montré récemment dans un modèle de cancer colorectal, que l’expression de LOX était associée à une diminution de la survie chez les patients. LOX agit en favorisant la dissémination métastatique au site osseux, et notamment les étapes précoces de ce processus (Reynaud et al., 2017). Afin de comprendre les mécanismes sous-jacents, nous avons choisi d’étudier le rôle de LOX et LOXL2 dans un modèle plus ostéotropique, le cancer du sein. Différentes études ont en effet montré que l’expression de LOX et/ou LOXL2 est corrélée avec le potentiel invasif et une diminution de l'espérance de vie chez les patients atteints de cancer du sein. LOX participe également à la formation de lésions pré-métastatiques pulmonaires et osseuses dans ce modèle. Nous avons donc réprimé par shRNA l’expression de LOX ou LOXL2 dans différentes lignées invasives et surexprimé LOX ou LOXL2 dans les cellules de cancer du sein peu invasives. Nous avons confirmé le rôle promoteur de LOX dans la formation des métastases osseuses, mais à l’inverse, la surexpression de LOXL2 dans notre modèle tend à diminuer l’ostéolyse. Les deux enzymes auraient donc des rôles opposés au cours du processus particulier de formation des métastases osseuses