Identification of collagenolytic MMP networks as potential biomarkers in progressive chronic periodontitis subjects and MMP-8 null allele model

Chronic periodontitis results from a complex aetiology, including the formation of a subgingival biofilm and the elicitation of the host s immune and inflammatory response. The hallmark of chronic periodontitis is alveolar bone loss and soft periodontal tissue destruction. Evidence supports that periodontitis progresses in dynamic states of exacerbation and remission or quiescence. The major clinical approach to identify disease progression is the tolerance method, based on sequential probing. Collagen degradation is one of the key events in periodontal destructive lesions. Matrix metalloproteinase (MMP)-8 and MMP-13 are the primary collagenolytic MMPs that are associated with the severity of periodontal inflammation and disease, either by a direct breakdown of the collagenised matrix or by the processing of non-matrix bioactive substrates. Despite the numerous host mediators that have been proposed as potential biomarkers for chronic periodontitis, they reflect inflammation rather than the loss of periodontal attachment. The aim of the present study was to determine the key molecular MMP-8 and -13 interactions in gingival crevicular fluid (GCF) and gingival tissue from progressive periodontitis lesions and MMP-8 null allele mouse model. In study (I), GCF and gingival biopsies from active and inactive sites of chronic periodontitis patients, which were determined clinically by the tolerance method, and healthy GCF were analysed for MMP-13 and tissue inhibitor of matrix metalloproteinases (TIMP)-1. Chronic periodontitis was characterised by increased MMP-13 levels and the active sites showed a tendency of decreased TIMP-1 levels associated with increments of MMP-13 and total protein concentration compared to inactive sites. In study (II), we investigated whether MMP-13 activity was associated with TIMP-1, bone collagen breakdown through ICTP levels, as well as the activation rate of MMP-9 in destructive lesions. The active sites demonstrated increased GCF ICTP levels as well as lowered TIMP-1 detection along with elevated MMP-13 activity. MMP-9 activation rate was enhanced by MMP-13 in diseased gingival tissue. In study (III), we analysed the potential association between the levels, molecular forms, isoenzyme distribution and degree of activation of MMP-8, MMP-14, MPO and the inhibitor TIMP-1 in GCF from periodontitis progressive patients at baseline and after periodontal therapy. A positive correlation was found for MPO/MMP-8 and their levels associated with progression episodes and treatment response. Because MMP-8 is activated by hypochlorous acid in vitro, our results suggested an interaction between the MPO oxidative pathway and MMP-8 activation in GCF. Finally, in study (IV), on the basis of the previous finding that MMP-8-deficient mice showed impaired neutrophil responses and severe alveolar bone loss, we aimed to characterise the detection patterns of LIX/CXCL5, SDF-1/CXCL12 and RANKL in P. gingivalis-induced experimental periodontitis and in the MMP-8-/- murine model. The detection of neutrophil-chemoattractant LIX/CXCL5 was restricted to the oral-periodontal interface and its levels were reduced in infected MMP-8 null mice vs. wild type mice, whereas the detection of SDF-1/CXCL12 and RANKL in periodontal tissues increased in experimentally-induced periodontitis, irrespectively from the genotype. Accordingly, MMP-8 might regulate LIX/CXCL5 levels by undetermined mechanisms, and SDF-1/CXCL12 and RANKL might promote the development and/or progression of periodontitis.

A Model of Ischemia-Induced Neuroblast Activation in the Adult Subventricular Zone

12 p.

Tunable heparan sulfate glycomimetics for modulating chemokine activity

Heparan sulfate (HS) glycosaminoglycans participate in critical biological processes by modulating the activity of a diverse set of protein binding partners. Such proteins include all known members of the chemokine superfamily, which are thought to guide the migration of distinct subsets of immune cells through their interactions with HS proteoglycans on endothelial cell surfaces. Animal-derived heparin polysaccharides have been shown to reduce inflammation levels through the inhibition of HS-chemokine interactions; however, the clinical usage of heparin as an anti-inflammatory drug is hampered by its anticoagulant activity and potential risk for side effects, such as heparin-induced thrombocytopenia (HIT).

Here, we describe an expedient, divergent synthesis to prepare defined glycomimetics of HS that recapitulate the macromolecular structure and biological activity of natural HS glycosaminoglycans. Our synthetic approach uses a core disaccharide precursor to generate a library of four differentially sulfated polymers. We show that a trisulfated glycopolymer antagonizes the chemotactic activities of pro-inflammatory chemokine RANTES with similar potency as heparin polysaccharide, without potentiating the anticoagulant activities of antithrombin III. The same glycopolymer also inhibited the homeostatic chemokine SDF-1 with significantly more efficacy than heparin. Our work offers a general strategy for modulating chemokines and dissecting the pleiotropic functions of HS/heparin through the presentation of defined sulfation motifs within multivalent polymeric scaffolds.

Selective enhancement of donor hematopoietic cell engraftment by the CXCR4 antagonist AMD3100 in a mouse transplantation model.

The interaction between stromal cell-derived factor-1 (SDF-1) with CXCR4 chemokine receptors plays an important role in hematopoiesis following hematopoietic stem cell transplantation. We examined the efficacy of post transplant administration of a specific CXCR4 antagonist (AMD3100) in improving animal survival and in enhancing donor hematopoietic cell engraftment using a congeneic mouse transplantation model. AMD3100 was administered subcutaneously at 5 mg/kg body weight 3 times a week beginning at day +2 post-transplant. Post-transplant administration of AMD3100 significantly improves animal survival. AMD3100 reduces pro-inflammatory cytokine/chemokine production. Furthermore, post transplant administration of AMD3100 selectively enhances donor cell engraftment and promotes recovery of all donor cell lineages (myeloid cells, T and B lymphocytes, erythrocytes and platelets). This enhancement results from a combined effect of increased marrow niche availability and greater cell division induced by AMD3100. Our studies shed new lights into the biological roles of SDF-1/CXCR4 interaction in hematopoietic stem cell engraftment following transplantation and in transplant-related mortality. Our results indicate that AMD3100 provides a novel approach for enhancing hematological recovery following transplantation, and will likely benefit patients undergoing transplantation.

Advanced glycation of fibronectin impairs vascular repair by endothelial progenitor cells: Implications for vasodegeneration in diabetic retinopathy

PURPOSE. Vascular repair by marrow-derived endothelial progenitor cells (EPCs) is impaired during diabetes, although the precise mechanism of this dysfunction remains unknown. The hypothesis for the study was that progressive basement membrane (BM) modification by advanced glycation end products (AGEs) contributes to impairment of EPC reparative function after diabetes-related endothelial injury.

METHODS. EPCs isolated from peripheral blood were characterized by immunocytochemistry and flow cytometry. EPC interactions on native or AGE-modified fibronectin (AGE-FN) were studied for attachment and spreading, whereas chemotaxis to SDF-1 was assessed with the Dunn chamber assay. In addition, photoreactive agent-treated monolayers of retinal microvascular endothelial cells (RMECs) produced circumscribed areas of apoptosis and the ability of EPCs to “endothelialize” these wounds was evaluated.

RESULTS. EPC attachment and spreading on AGE-FN was reduced compared with control cells (P < 0.05–0.01) but was significantly restored by pretreatment with Arg-Gly-Asp (RGD). Chemotaxis of EPCs was abolished on AGE-FN but was reversed by treatment with exogenous RGD. On wounded RMEC monolayers, EPCs showed clustering at the wound site, compared with untreated regions (P < 0.001); AGE-FN significantly reduced this targeting response (P < 0.05). RGD supplementation enhanced EPC incorporation in the monolayer, as determined by EPC participation in tight junction formation and restoration of transendothelial electric resistance (TEER).

CONCLUSIONS. AGE-modification of vascular substrates impairs EPC adhesion, spreading, and migration; and alteration of the RGD integrin recognition motif plays a key role in these responses. The presence of AGE adducts on BM compromises repair by EPC with implications for vasodegeneration during diabetic microvasculopathy.

Retinal Endothelial Cell Apoptosis Stimulates Recruitment of Endothelial Progenitor Cells

PURPOSE. Bone marrow–derived endothelial progenitor cells (EPCs) contribute to vascular repair although it is uncertain how local endothelial cell apoptosis influences their reparative function. This study was conducted to determine how the presence of apoptotic bodies at sites of endothelial damage may influence participation of EPCs in retinal microvascular repair.

METHODS. Microlesions of apoptotic cell death were created in monolayers of retinal microvascular endothelial cells (RMECs) by using the photodynamic drug verteporfin. The adhesion of early-EPCs to these lesions was studied before detachment of the apoptotic cells or after their removal from the wound site. Apoptotic bodies were fed to normal RMECs and mRNA levels for adhesion molecules were analyzed.

RESULTS. Endothelial lesions where apoptotic bodies were left attached at the wound site showed a fivefold enhancement in EPC recruitment (P < 0.05) compared with lesions where the apoptotic cells had been removed. In intact RMEC monolayers exposed to apoptotic bodies, expression of ICAM, VCAM, and E-selectin was upregulated by 5- to 15-fold (P < 0.05–0.001). EPCs showed a characteristic chemotactic response (P < 0.05) to conditioned medium obtained from apoptotic bodies, whereas analysis of the medium showed significantly increased levels of VEGF, IL-8, IL-6, and TNF-a when compared to control medium; SDF-1 remained unchanged.

CONCLUSIONS. The data indicate that apoptotic bodies derived from retinal capillary endothelium mediate release of proangiogenic cytokines and chemokines and induce adhesion molecule expression in a manner that facilitates EPC recruitment.

Cataract surgery induces retinal pro-inflammatory gene expression and protein secretion

To investigate the effect(s) of cataract surgery on the expression of pro-inflammatory genes and proteins in the retina using an experimental rodent model. An extracapsular lens extraction was performed in one eye of C57BL/6 mice (n=24); the contralateral unoperated eyes (n =24) as well as eyes from unoperated animals (n = 9) served as controls. The neurosensory retina and retinal pigment epithelium (RPE)/choroid were collected postoperatively. Expression of genes involved in the acute inflammatory/ injury response, including IL-1ß, fibroblast growth factor, transforming growth factor ß, chemokine CCL2, SDF-1, and complements C3, C4, and factor B (CFB), were examined by real-time PCR and, selectively, by immunohistochemistry. The expression of IL-1 ß and CCL2 genes was markedly upregulated (>0-fold, P >0.01) in the neurosensory retina 30 minutes postoperatively and maintained for the 2-week postoperative period of observation; IL-1 ß expression was also upregulated in RPE/choroid. The expression of complement C3 (>-fold) and CFB (>0-fold) genes in the neurosensory retina was also significantly upregulated (P

The Deubiquitinating Enzyme USP17 is Essential for GTPase Subcellular localization and Cell Motility

Deubiquitinating enzymes are now emerging as potential therapeutic targets that control many cellular processes, but few have been demonstrated to control cell motility. Here, we show that ubiquitin-specific protease 17 (USP17) is rapidly and transiently induced in response to chemokines SDF-1/CXCL12 and IL-8/CXCL8 in both primary cells and cell lines, and that its depletion completely blocks chemokine-induced cell migration and cytoskeletal rearrangements. Using live cell imaging, we demonstrate that USP17 is required for both elongated and amoeboid motility, in addition to chemotaxis. USP17 has previously been reported to disrupt Ras localization and we now find that USP17 depletion blocks chemokine-induced subcellular relocalization of GTPases Cdc42, Rac and RhoA, which are GTPases essential for cell motility. Collectively, these results demonstrate that USP17 has a critical role in cell migration and may be a useful drug target for both inflammatory and metastatic disease.

Optimisation de la domiciliation des cellules CD34+ de sang de cordon ombilical: élucider les mécanismes en cause dépendant du CXCR4.

Le sang provenant d’un cordon ombilical (SCO) représente une bonne source de cellules souches hématopoïétiques (CSH) pour des transplantations. Cependant, le nombre de cellules souches contenues dans ce sang est souvent insuffisant pour greffer un adulte. Le mécanisme intervenant dans la domiciliation de ces cellules au sein de la moelle osseuse (MO) est encore mal compris. On sait que l’interaction entre la chimiokine SDF-1 et le récepteur CXCR4, présent sur les cellules CD34+ de SCO, mène à la migration de ces cellules en direction de la MO. Nous pensons que l’augmentation de la proportion de cellules qui réussit à se greffer pourra pallier au problème du nombre. Les produits de dégradation, C3a et le C3desarg,, issus du système du complément, sont connus pour favoriser la réponse de cellules exprimant CXCR4 vers SDF-1. Nous avons analysé l’effet du C3adesarg, molécule non anaphylatoxique, sur la migration cellulaire vers SDF-1, de même que sur la prise de greffe des cellules CD34+ issues de SCO suite à une transplantation sur des souris NOD/SCIDyC-. Nos expériences ont démontré que le C3a ainsi que le C3adesarg augmentaient tous les deux la réponse des cellules CD34+ vers SDF-1. Toutefois, nous n’avons pas pu démontrer que ces molécules liaient directement le récepteur CXCR4. Par contre, le composé C3adesarg favorise la prise de greffe des cellules CD34+ de SCO. Il serait donc un bon candidat pour poursuivre une optimisation de ses propriétés. Nous avons également constaté que suite à une transplantation chez la souris, les cellules CD34+ de SCO subissent une hausse d’expression transitoire de leur CXCR4 environ quatre jours après la greffe. Cette hausse d’expression coïncide avec la multiplication des cellules CD34+ dans la MO. Nous avons également confirmé qu’une cellule CD34+ avec une forte expression de CXCR4 était dans un état prolifératif. Nos données suggèrent que l’interaction directe avec les cellules stromales soit responsable de cette hausse d’expression de CXCR4.

Etude des inhibiteurs d'entrée de CXCR4 : corécepteur d'entrée du virus de l'immunodéficience humaine.

L’entrée virale du VIH-1 dans ses cellules cibles constitue une cible thérapeutique de choix. À l’heure actuelle, un inhibiteur de fusion et un inhibiteur ciblant le corécepteur CCR5 sont utilisés en thérapie. Dans notre étude, notre objectif était d’évaluer le profil antiviral et fonctionnel de plusieurs types moléculaires envisagés comme inhibiteurs d’entrée du corécepteur CXCR4, soient : 1) de dérivés peptidiques mimant des portions du récepteur 2) de dérivés peptidiques issus du ligand naturel de CXCR4, le SDF-1 et 3) de dérivés du puissant inhibiteur de faible poids moléculaire, le T140. Notre recherche se concentrait sur la mise au point de molécules capables d’inhiber l’entrée du VIH en ciblant sélectivement le corécepteur CXCR4 tout en conservant les fonctions naturelles de ce dernier. Parmi les molécules testées, certaines possèdent un grand potentiel dans le développement de nouveaux médicaments antirétroviraux.

Évaluation de l'effet des antagonistes synthétiques du récepteur de chimiokine, CXCR4 sur CXCR7

Le récepteur de chimiokine CXCR7 a été récemment identifié comme liant la chimiokine SDF-1, anciennement considérée comme ligand exclusif du récepteur CXCR4. Ces deux récepteurs sont exprimés majoritairement dans les mêmes types cellulaires et, ainsi, la découverte de CXCR7 incite à réévaluer les effets respectifs de SDF-1 sur CXCR4. Étant donné son rôle dans le cancer, CXCR4 est une cible de choix pour le développement de molécules thérapeutiques. Également, CXCR7 semble être impliqué dans la croissance tumorale. AMD3100, un antagoniste «sélectif» pour CXCR4, est maintenant commercialisé. Cet antagoniste a été identifié comme liant lui aussi CXCR7. De plus, sur CXCR7, l’AMD3100 agit comme agoniste puisqu’il induit le recrutement de la β-arrestine, à l’opposé de son effet sur. En revanche, AMD3100 n’induit pas le recrutement de la β-arrestine à CXCR4. Basé sur ces résultats, il est nécessaire de revoir la sélectivité d’autres antagonistes synthétiques de CXCR4. À l’aide de la technique de BRET (Résonance d’un transfert d’énergie par bioluminescence), nos résultats montrent que le Tc14012, un autre antagoniste synthétique de CXCR4, et structurellement distinct de l’AMD3100, interagit avec CXCR7. Contrairement à CXCR4, les deux antagonistes de CXCR4 agissent comme agonistes sur CXCR7 en induisant le recrutement de la β-arrestine. Nos résultats suggèrent que l’organisation spatiale du corps du récepteur serait responsable de cet effet opposé. En conclusion, AMD3100 et Tc14012 ne sont pas sélectifs pour CXCR4, puisqu’ils interagissent avec CXCR7. Lors du développement de nouvelles molécules synthétiques ciblant CXCR4, il serait alors nécessaire d’en évaluer leur sélectivité, et leurs effets en les testant aussi sur CXCR7.

Structure quaternaire des récepteurs de chimiokines CXCR4 et CCR2 et interaction avec leurs effecteurs

Thèse réalisée en cotutelle avec l'université Montpellier2 dans le laboratoire de pharmacologie moléculaire de Jean-Philippe Pin à l'institut de génomique fonctionnelle (IGF), Montpellier, France.

Étude de la relation entre les conformations et la signalisation des 7TMRs

L’interaction d’un ligand avec un récepteur à sept domaines transmembranaires (7TMR) couplé aux protéines G, mène à l’adoption de différentes conformations par le récepteur. Ces diverses conformations pourraient expliquer l’activation différentielle des voies de signalisation. Or, le lien entre la conformation et l’activité du récepteur n’est pas tout à fait claire. Selon les modèles classiques pharmacologiques, comme le modèle du complexe ternaire, il n’existe qu’un nombre limité de conformations qu’un récepteur peut adopter. Afin d’établir un lien entre la structure et la fonction des récepteurs, nous avons choisi dans un premier temps, le récepteur de chimiokine CXCR4 comme récepteur modèle. Ce dernier, est une cible thérapeutique prometteuse, impliqué dans l’entrée du VIH-1 dans les cellules cibles et dans la dissémination de métastases cancéreuses. Grâce au transfert d’énergie par résonance de bioluminescence (BRET) nous pouvons détecter les changements conformationnels des homodimères constitutifs de CXCR4 dans les cellules vivantes. En conséquence, nous avons mesuré les conformations de mutants de CXCR4 dont les mutations affecteraient sa fonction. Nous montrons que la capacité des mutants à activer la protéine Galphai est altérée suite au traitement avec l’agoniste SDF-1. Notamment, ces mutations altèrent la conformation du récepteur à l’état basal ainsi que la réponse conformationnelle induite suite au traitement avec l’agoniste SDF-1, l’agoniste partiel AMD3100 ou l’agoniste inverse TC14012. Ainsi, différentes conformations de CXCR4 peuvent donner lieu à une activation similaire de la protéine G, ce qui implique une flexibilité des récepteurs actifs qui ne peut pas être expliquée par le modèle du complexe ternaire (Berchiche et al. 2007). Également, nous nous sommes intéressés au récepteur de chimiokine CCR2, exprimé à la surface des cellules immunitaires. Il joue un rôle important dans l’inflammation et dans des pathologies inflammatoires telles que l’asthme. CCR2 forme des homodimères constitutifs et possède différents ligands naturels dont la redondance fonctionnelle a été suggérée. Nous avons étudié le lien entre les conformations et les activations d’effecteurs (fonctions) de CCR2. Notre hypothèse est que les différents ligands naturels induisent différentes conformations du récepteur menant à différentes fonctions. Nous montrons que les réponses de CCR2 aux différents ligands ne sont pas redondantes au niveau pharmacologique et que les chimiokines CCL8, CCL7 et CCL13 (MCP-2 à MCP-4) sont des agonistes partiels de CCR2, du moins dans les systèmes que nous avons étudiés. Ainsi, l’absence de redondance fonctionnelle parmi les chimiokines liant le même récepteur, ne résulterait pas de mécanismes complexes de régulation in vivo, mais ferait partie de leurs propriétés pharmacologiques intrinsèques (Berchiche et al. 2011). Enfin, nous nous sommes intéressés au récepteur de chimiokine CXCR7. Récemment identifié, CXCR7 est le deuxième récepteur cible de la chimiokine SDF-1. Cette chimiokine a été considérée comme étant capable d’interagir uniquement avec le récepteur CXCR4. Notamment, CXCR4 et CXCR7 possèdent un patron d’expression semblable dans les tissus. Nous avons évalué l’effet de l’AMD3100, ligand synthétique de CXCR4, sur la conformation et la signalisation de CXCR7. Nos résultats montrent qu’AMD3100, tout comme SDF-1, lie CXCR7 et augmente la liaison de SDF-1 à CXCR7. Grâce au BRET, nous montrons aussi qu’AMD3100 seul est un agoniste de CXCR7 et qu’il est un modulateur allostérique positif de la liaison de SDF-1 à CXCR7. Aussi, nous montrons pour la première fois le recrutement de la beta-arrestine 2 à CXCR7 en réponse à un agoniste. L’AMD3100 est un ligand de CXCR4 et de CXCR7 avec des effets opposés, ce qui appelle à la prudence lors de l’utilisation de cette molécule pour l’étude des voies de signalisation impliquant SDF-1 (Kalatskaya et al. 2009). En conclusion, nos travaux amènent des évidences qu’il existe plusieurs conformations actives des récepteurs et appuient les modèles de structure-activité des récepteurs qui prennent en considération leur flexibilité conformationnelle.

Étude fonctionnelle du couplage chimiokine-estrogène dans les tissus reproducteurs

Les estrogènes sont impliqués dans plusieurs aspects de la physiologie humaine en particulier, le développement, la croissance, la différenciation des tissus reproducteurs, la reproduction, et la grossesse. Les effets cellulaires des estrogènes sont transmis via l'interaction avec les récepteurs des estrogènes ERα et ERβ. L’activation de ERα et ERβ contrôle directement la transcription des gènes cibles nécessaires pour médier les effets physiologiques des estrogènes. L’effet des estrogènes peut aussi être mitogénique et devient la cause de plusieurs pathologies surtout dans les tissus qui présentent une sensibilité accrue à l’hormone tel que les tissus mammaires, les ovaires et l’utérus. De ce fait, une surexposition de ces tissus à l’estrogène augmente le risque de développer le cancer. Dans une lignée cellulaire qui coexprime les deux récepteurs, nous avons identifié la chimiokine SDF-1 qui interagit avec le récepteur CXCR4 et qui décrit une boucle de régulation autocrine/paracrine entre la voie des chimiokines et celle des estrogènes. Cette régulation induit une augmentation de l’expression des gènes cibles prolifératifs du cancer du sein. Cependant, les mécanismes exacts de cette régulation restent inconnus. Afin d'identifier les cibles exactes de cette régulation au niveau génomique, nous avons développé un modèle cellulaire pour discriminer le rôle respectif de ERα et ERβ au niveau du contrôle transcriptionnel de cette boucle de régulation des chimiokines. En partant d’une lignée cellulaire ER-, nous avons généré un système cellulaire qui exprime l’un ou l’autre des isoformes en plus du mutant ERβ-S87A. Nous avons construit le promoteur CXCR4bLuc qu’on a testé dans les lignées cellulaires générées. En utilisant la construction du promoteur CXCR4bLuc, nous avons démontré une voie de régulation des récepteurs des chimiokines par les récepteurs des estrogènes. L’activation membranaire de CXCR4 par SDF-1 implique l’activation directe du récepteur de l’estrogène ERβ par phosphorylation de la sérine 87. Cette phosphorylation active ERβ et favorise l’expression du gène de CXCR4. La transcription de CXCR4 passe par la liaison de ERβ au niveau d’un élément de liaison ERE que nous avons identifié dans ce travail par la technique de ChIP. Ainsi, nous avons identifié une cible exacte de la régulation des récepteurs des chimiokines CXCR4 par le récepteur des estrogènes ERβ qui peut constituer une approche prometteuse pour contrer les pathologies associées au cancer du sein et ses métastases.

Régulation de l’activité transcriptionnelle des récepteurs des estrogènes (ER) par le récepteur à chimiokine CXCR4 et les récepteurs à activité tyrosine kinase ErbB2 et ErbB3

La régulation de la transcription des gènes par les récepteurs des estrogènes ERα et ERβ joue un rôle important dans la croissance cellulaire et dans le développement du cancer du sein. Une augmentation de l’expression de CXCR4 et de son ligand SDF-1/CXCL12 corrèle avec un phénotype plus agressif du cancer du sein. Ici, nous démontrons un mécanisme de boucle de régulation positive entre la signalisation de CXCR4/SDF-1 et l’activité transcriptionnelle des ERs dans des cellules cancéreuses mammaires. L’activité transcriptionnelle de ER et l’expression de gènes cibles de ER, dont SDF-1 lui-même, sont augmentées dans la lignée cancéreuse mammaire MCF-7 en réponse à SDF-1. Ces effets sont bloqués par l’anti-estrogène fulvestrant et par la délétion de CXCR4. Par ailleurs, l’expression des gènes et la prolifération des cellules cancéreuses mammaires MCF-7 en réponse à l’estrogène sont altérées par l’inhibition de CXCR4. La signalisation par les facteurs de croissance joue un rôle important dans le cancer du sein. La surexpression et la dérégulation de la signalisation par le récepteur à activité tyrosine kinase ErbB2 corrèlent avec un phénotype tumoral mammaire plus agressif et un moins bon pronostic. Cependant, comment la signalisation de ErbB2 et de CXCR4 sont fonctionnellement reliées dans la régulation de la réponse de ER dans les cellules cancéreuses mammaires n’est pas connue. Nous démontrons ici que CXCR4 régule négativement l’expression protéique de ErbB2 et de son partenaire d’interaction ErbB3 ainsi que la phosphorylation de ErbB2. CXCR4 altère l’activation de la voie PI3-K/Akt par le dimère ErbB2/ErbB3 en réponse à héréguline alors qu’en présence de SDF-1, les niveaux d’activation sont récupérés. Nous avons trouvé que héréguline-β promouvoit la phosphorylation de la sérine 339 de CXCR4, un site important pour l’internalisation et la signalisation du récepteur. De plus, le recrutement de ErbB2 à CXCR4 est favorisé par ErbB3 et héréguline-β. L’activité transcriptionnelle ainsi que l’expression des gènes cibles de ER en réponse à l’héréguline sont relevées avec l’expression de CXCR4 et partiellement récupérées avec l’addition de SDF-1. Ces résultats démontrent que le recrutement de CXCR4 à ErbB2 altère la signalisation médiée par ErbB2/ErbB3 ainsi que l’activité hormonale de ER dans des cellules cancéreuses mammaires. Nous travaux ont permis d’identifier et de caractériser l’impact de la signalisation médiée par des récepteurs membranaires sur la réponse transcriptionnelle de ER dans des cellules cancéreuses mammaires. La signalisation membranaire est un facteur pouvant contribuer à la résistance aux thérapies endocriniennes et donc cibler les récepteurs impliqués s’avèrerait utile pour améliorer les traitements existants et mettre au point de nouvelles approches.