Role of EphB receptors in intestinal epithelial cell positioning and colorectal cancer progression

Abstract

In the intestinal epithelium, Wnt signaling drives the expression of the genes encodingtyrosine kinase receptors EphB2 and EphB3 and represses the expression of theirmembrane-tethered ligands, ephrin-Bs. Eph-ephrin interactions result in cellularrepulsion and are involved in boundary formation. The project of this thesis is tounderstand the mechanism by which EphB−ephrin-B signals restrict cell positioning ofcell types (cell sorting) in the normal intestinal epithelium and suppress colorectalcancer (CRC) progression beyond the earliest stages.We have demonstrated that at the onset of CRC EphB receptors impair the expansionof tumor cells through a mechanism dependent on E-cadherin–mediated adhesion. Weshow that EphB-mediated compartmentalization restricts the spreading of EphB+ tumorcells into ephrin-B1+ territories in vitro and in vivo. Our results indicate that CRC cellsmust silence EphB expression to avoid repulsive interactions imposed by normalephrin-B1+ intestinal cells at the onset of tumorigenesis.We have discovered that cell sorting is the outcome of two integrated mechanisms: cellcontraction/repulsion and differential cell adhesion. The latter is the driving force toinduce EphB/ephrin-B−mediated cell compartmentalization. We have developed in vitromodels to analyze the mechanisms that induce E-cadherin remodeling upon EphBactivation. We found RhoA, p120-catenin and the metalloproteinase ADAM10 asdownstream effectors of EphB signaling involved in the control of cell sorting in CRCcells.

A l'epiteli intestinal, la ruta de senyalització Wnt indueix l'expressió dels gens quecodifiquen per als receptors tirosina kinasa EphB2 i EphB3 i reprimeixen la dels seuslligands transmembrana, efrines de tipus B. Les interaccions Eph-efrina causenrepulsió cel·lular i estan implicades en la formació de fronteres entre compartiments.La finalitat d'aquesta tesi és entendre el mecanisme pel qual la senyalització perEphB−efrina-B restringeix el posicionament dels diferents tipus cel·lulars a l'epiteliintestinal normal i suprimeix la progressió del càncer colorectal (CRC) en els primerestadis.Hem demostrat que, a l’inici del CRC, els receptors EphB restringeixen l'expansió deles cèl·lules tumorals a través d'un mecanisme depenent d'adhesió intercel·lular através d’E-cadherina. En aquest treball es mostra in vitro i in vivo que lacompartimentalització mitjançada per la senyalització dels receptors EphB restringeixl’invasió de les cèl·lules tumorals EphB+ als territoris efrina-B+. Aquests resultatsindiquen que les cèl·lules de CRC han de silenciar l’expressió d'EphB per evitar lesinteraccions repulsives imposades per les cèl·lules intestinals normals efrina-B+circumdants al començament del procés de tumorigènesi.Hem pogut discernir que el reordenament cel·lular per senyals EphB−efrina-B és elresultat de dos mecanismes integrats: la contracció/repulsió intercel·lular i l’adhesiódiferencial entre diferents poblacions cel·lulars. Aquesta última és la força principal quecondueix a la compartimentalització cel·lular mitjançada per EphB−efrina-B. Hemdesenvolupat models in vitro per analitzar els mecanismes que provoquen elremodelament de la E-cadherina sota la senyalització per EphB. Presentem RhoA,p120-catenina i ADAM10 com a efectors de la senyalització de la ruta EphB implicatsen el control de la compartimentalització cel·lular en el CRC.