Thèse Focus sur l'Inflammation et Ros dans les Voies de Signalisation Intracellulaires Sous-Jacentes à la Cipn et à la Progression du Cancer du Pancréas. H/F - Doctorat_Gouv

Établissement : Université de Lille
École doctorale : Biologie Santé de Lille
Laboratoire de recherche : Centre de Recherches en Cancérologie de Lille
Direction de la thèse : Natalia PREVARSKAYA
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-28T23:59:59

Le cancer est la deuxième cause de mortalité dans le monde, selon les statistiques de l'OMS. Parmi les options de traitement, la chimiothérapie est la principale et a fait l'objet de nombreuses recherches au cours des décennies d'utilisation. Cependant, son application entraîne fréquemment des effets secondaires graves, notamment des douleurs intenses, ce qui limite son utilisation dans les cas où elle pourrait potentiellement supprimer la croissance tumorale. Ainsi, le traitement du cancer du pancréas par des agents chimiothérapeutiques couramment utilisés provoque des douleurs intenses chez près de 80 % des patients. Dans de nombreux cas, il entraîne non seulement des douleurs transitoires pendant le traitement, mais aussi le développement d'une neuropathie périphérique induite par la chimiothérapie.
La douleur induite par le cancer, et en particulier la neuropathie périphérique, résulte d'une interaction étroite entre l'inflammation et les espèces réactives de l'oxygène (ROS): chacune amplifie l'autre, entraînant une sensibilisation des voies de la douleur périphériques et centrales. Cette douleur se manifeste généralement par l'intermédiaire de canaux ioniques nociceptifs (NIC), tels que TRPM8, V1, V4, A1 ou Piezo2, fortement exprimés dans les neurones des ganglions de la racine dorsale (DRG) et les motoneurones entériques inhibiteurs. Ces canaux sont connus pour être modulés par le stress induit par ROS ou les cytokines, établissant ainsi un lien important entre la progression du cancer, la chimiothérapie et le développement de la douleur. Cependant, leur hyperactivité entraîne également des anomalies calciques et des signaux excitateurs, favorisant la libération accrue de cytokines, ROS, une surcharge en Ca2+ mitochondriale et d'autres facteurs de stress. Ceci suggère l'existence de voies communes impliquant les NIC dans la progression du cancer et le développement d'une sensation douloureuse exacerbée.
Ce projet s'inscrit dans le cadre d'un axe de recherche initié au sein du laboratoire hôte, consacré à l'étude des mécanismes de la douleur lors de la progression du cancer et induite par l'administration d'agents calciques. Ce projet implique la collaboration de plusieurs laboratoires aux expertises complémentaires en modèles murins, comportement, mécanismes de la douleur et progression du cancer. Notre étude initiale a porté sur la caractérisation du phénotype douloureux dans des modèles de cancer du pancréas traités ou non par agents calciques. Nous avons établi les profils d'expression fonctionnelle des NICs, mettant en évidence l'importance des canaux TRPA1, M8 et V1 ainsi que leurs rôles respectifs dans la modulation des profils d'excitation des neurones DRG. Ce projet s'appuie sur ces données et cible les voies de signalisation impliquant les NIC identifiés dans la douleur induite par les agents calciques dans le contexte de modèles de cancer. Plus précisément, les mécanismes de régulation des NIC par les facteurs de stress inflammatoires, ainsi que leurs effets en aval sur l'homéostasie du Ca² et l'induction de la douleur, seront étudiés. Nous étudierons la localisation des NICs par microscopie confocale après marquage fluorescent, leur localisation à des membranes spécifiques, telles que MP, RE ou les lyso- et autophagosomes, sera évaluée par isolement de fractions membranaires spécifiques et analyse de ces protéines canalaires et de leurs partenaires protéiques. L'activité de ces NIC sera mesurée par la technique classique du patch-clamp et, si nécessaire en raison de localisation intracellulaire, par la technique de patch-clamp OMD récemment développée. Afin d'étudier l'influence des NIC sur l'homéostasie du calcium intracellulaire, des études de fluorescence confocale du Ca² et des ROS compartimentés seront réalisées à l'aide de fluorophores sensibles respectivement au Ca² et aux ROS.

Mounting evidence relates cancer prognosis with intratumoral neural infiltration, a phenomenon most commonly observed in cancers that arise in highly innervated organs. Thus, while only 30-40% of PDAC patients report abdominal pain at the time of diagnosis, up to 80% of patients develop tumor pain as the disease progresses [1]. Every second patient described cancer pain to be severe. Likewise, the prevalence of pain is estimated to be more than 70 % in the advanced stage of CRC [2]. Most patients report abdominal or back pain [1], while in some patients pain can also occur secondarily, e.g., in case of nerve impingement, duodenal stenosis or metastasis [3]. Tumor innervation may also affect patients' quality of life by causing pain, paresthesia, numbness, and paralysis. Likewise, treatment of PDAC and CRC by commonly used chemotherapy agents (CAs) such as Oxaliplatin, Cisplatin or Paclitaxel, causes severe side effects such as ileopathy and chemo-induced peripheral neuropathy (CIPN) associated with thermal (especially cold) and mechanical allodynia or hyperalgesia in up to 80% of patients [4]. Specifically, CA induced pain sensation is thought to be related to dysregulation of thermal or mechanical (T/M) sensors such as TRPM8, V1, V4, A1 or Piezo2 ion channels, which are highly expressed in dorsal root ganglia (DRG) neurons and inhibitory enteric motor neurons [5]. Multiple recent studies report on changes in expression levels or activity of nocicepting ion channels [6.7], however how such changes are brought about by CA use and, most importantly, how disregulation of these nociceptors is related to CIPN development and associated pain sensation is not well understood.
Among the mechanisms of cellular toxicity of chemotherapy listed above, excessive ROS production plays a significant role as a factor leading to the development of peripheral neuropathy [8]. Similarly, the release of cytokines by chemotherapy-stressed tumor cells is known to induce inflammation and dysregulation of autophagy in DRG neurons via pathways involving TNF- and interleukins [9]. On the other hand, it is also known that the activity of ion channels acting as environmental sensors of painful stimuli is modulated by ROS- or cytokine-induced stress, thus providing an important link between chemotherapy and the development of peripheral neuropathy [10]. Furthermore, our preliminary data shows direct, but not acute, effect of Oxaliplatin on one of the nociceptors proposed to be involved in CA-induced pain and CIPN development, TRPM8. These data strongly support the involvement of intracellular pathways regulating nociceptor activity, and involving various kinases, such as PLC, PKA/C and lipid oxidation in the mechanisms of CA-induced pain, potentially addressing both long and short-term aspects of CA-induced pain, described above.
Collectively, these observations suggest the existence of common pathways promoting enhanced pain sensation following chemotherapy, as well as during pancreatic and colon cancer progression. These common mechanisms are likely to involve inflammation, mitochondrial dysfunction of sensory neurons as a consequence of an excessive production of ROS and cytokines in association with alteration of cytosolic Ca2+ signals linked to enhanced activity or expression of NICs. However how these pathways affect nociceptor ion channels and how their disregulation, in turn, affects the resulting pain is not well understood.

This project is dedicated to the investigation of the mechanisms of NIC regulation by inflammatory stress factors, as well as their downstream effects on Ca2+ homeostasis and pain induction in pancreatic cancer models. We will study localization of the involved NICs as well as their modulation by the CAs and associated inflammatory stress factors.

The mechanisms of NIC regulation by inflammatory stress factors, as well as their downstream effects on Ca2+ homeostasis and pain induction will be investigated. We will study localization of the involved NICs using confocal microscopy of the fluorescently tagged NICs. Localization to particular membranes, such as ER, MAM or lyso- or autophagosomes will be asessed by isolation of specific membrane fractions and testing them for the presence of these channel proteins and their protein partners. Activity of these NICs will be assayed by classic patch clamp and, where necessary due to intracellular localization, the recently developed OMD patch clamp technique. To address how NICs affect intracellular calcium homeostasis, confocal fluorescent studies of compartmentalized Ca2+ and ROS will be carried out using the [Ca2+] and [ROS] sensitive fluorophores.

Le(a) candidat(e) devra posséder des connaissances de base dans le domaine des canaux ioniques et de la signalisation calcique. Des connaissances sur les principales techniques biochimiques (culture cellulaire, PCR et qRT-PCR, western blot) et imagerie calcique et electrophysiologiques (patch clamp, whole cell and single channel recordings and data analysis) serait necessaires.