The primary cilium is a solitary, nonmotile and transitory appendage that is present in virtually all mammalian cells. Our knowledge of its ultrastructure and function is the result of more than fifty years of research that has dramatically changed our perspectives on the primary cilium. The mutual regulation between ciliogenesis and the cell cycle is now well-recognized, as well as the function of the primary cilium as a cellular “antenna” for perceiving external stimuli, such as light, odorants, and fluids. By displaying receptors and signaling molecules, the primary cilium is also a key coordinator of signaling pathways that converts extracellular cues into cellular responses. Given its critical tasks, any defects in primary cilium formation or function lead to a wide spectrum of diseases collectively called “ciliopathies”. An emerging role of primary cilium is in the regulation of cancer development. In this review, we seek to describe the current knowledge about the influence of the primary cilium in cancer progression, with a focus on some of the events that cancers need to face to sustain survival and growth in hypoxic microenvironment: the cancer hallmarks.

Objectives The RNA epitranscriptomic modification known as N6-methyladenosine (m⁶A) represents a novel mechanism of gene regulation that is poorly understood in human autoimmune diseases. Our research explores the role of this RNA m⁶A modification in salivary gland epithelial cells (SGEC) and its impact on the pathogenesis of Sjögren’s disease (SjD). Methods SGECs from SjD patients and controls were analysed for m⁶A writers METTL3 and METTL14 expression using RNA-seq, quantitative PCR and immunohistochemistry. Functional assays assessed the impact of METTL3 knockdown or pharmacological inhibition on proinflammatory gene expression and immune cell interactions (using transwell and coculture systems). Mechanistic studies examined METTL3-mediated m⁶A modifications in double-stranded RNA (dsRNA) formation through immunofluorescence. Unsupervised clustering identified patterns of interferon activation in salivary glands and their correlation with m⁶A writers. Results METTL3 and METTL14 were elevated in SGEC from SjD patients in comparison to controls. Paradoxically, inhibiting METTL3 increased proinflammatory gene expression, enhancing SGEC’s ability to attract immune cells and activate B cells. Conversely, inhibiting the eraser FTO had the opposite effect. METTL3-mediated m⁶A modifications prevented dsRNA formation and IFN signalling activation. SGEC from SjD showed insufficient METTL3 upregulation compared with controls in response to inflammatory triggers, indicating a limited capacity to regulate the inflammatory response. SjD patients with elevated disease activity and higher interferon signature exhibit reduced METTL3 expression. Conclusions Impairment of m⁶A modifications in SGEC in response to inflammatory triggers favour the formation of dsRNA, potentially amplifying the interferon loop and contributing to SjD pathogenesis.

Metabolic flexibility is the ability of a cell to adapt its metabolism to changes in its surrounding environment. Such adaptability, combined with apoptosis resistance provides cancer cells with a survival advantage. Mitochondrial voltage-dependent anion channel 1 (VDAC1) has been defined as a metabolic checkpoint at the crossroad of these two processes. Here, we show that the hypoxia-induced cleaved form of VDAC1 (VDAC1-ΔC) is implicated in both the up-regulation of glycolysis and the mitochondrial respiration. We demonstrate that VDAC1-ΔC, due to the loss of the putative phosphorylation site at serine 215, concomitantly with the loss of interaction with tubulin and microtubules, reprograms the cell to utilize more metabolites, favoring cell growth in hypoxic microenvironment. We further found that VDAC1-ΔC represses ciliogenesis and thus participates in ciliopathy, a group of genetic disorders involving dysfunctional primary cilium. Cancer, although not representing a ciliopathy, is tightly linked to cilia. Moreover, we highlight, for the first time, a direct relationship between the cilium and cancer cell metabolism. Our study provides the first new comprehensive molecular-level model centered on VDAC1-ΔC integrating metabolic flexibility, ciliogenesis, and enhanced survival in a hypoxic microenvironment.

During their inevitable evolution towards acquired resistance to anti-cancer targeted therapies, cancer cells adopt distinct gene expression profiles that allow them to transiently adapt to and tolerate the treatment. Cancer cells surviving therapy can increase their mutation rate, enhancing the likelihood of acquiring resistance-conferring mutations and evolving into resistant cells. Here we show that translational control mediates the adaptive mutability of melanoma drug-tolerant cells by regulating the translation of the error-prone non-homologous end joining (NHEJ) component 53BP1 . The specific inhibition of 5’UTR-driven 53BP1 mRNA translation was sufficient to impair NHEJ and mutability. We found that the eIF4A RNA helicase, regulates 53BP1 mRNA translation. Consequently, targeting the eIF4A with two small molecule inhibitors significantly delays the acquisition of resistance to combination of BRAF and MEK inhibitors in BRAF ^V600 -mutant melanoma xenograft models and cell lines by reducing the mutability of drug-tolerant cells. Our results demonstrate that a standard-of-care therapy for melanoma, by engaging non-genetic adaptation driven at the translational level, contributes to the evolution of drug-tolerant melanoma cells toward acquired resistance.

Rôle de la forme hypoxique VDAC1, VDAC1-∆C, dans l’expression du cil primaire et la progression tumorale: Le voltage-dependent anion channel 1 (VDAC1) est une porine exprimée au niveau de la membrane externe des mitochondries et qui joue un rôle très important dans la régulation du métabolisme cellulaire et de l'apoptose. En condition d’hypoxie (c'est-à-dire de diminution de la disponibilité en oxygène), une nouvelle forme de VDAC1, VDAC1-ΔC, est produite par la microfusion entre mitochondries et endolysosomes. Par ce mécanisme, l’asparagine endopeptidase endolysosomale Legumain (LGMN) induit le clivage de VDAC1 sur des sites spécifiques.Le carcinome à cellules claires des cellules rénales (ccRCC) est la forme la plus courante de cancer du rein caractérisée par la perte ou la mutation du gène suppresseur de tumeur vhl, aussi bien dans les ccRCC sporadiques que dans les ccRCC héréditaires. L'inactivation de pVHL est responsable de la stabilisation en normoxie des facteurs de transcription Hypoxia-Inducible Factor (HIF) ainsi que de la dérégulation de la voie hypoxique. De plus, les ccRCC sont généralement caractérisés par la perte du cil primaire (PC), un organite sensoriel non mobile présent à la surface cellulaire, et faisant de ce cancer un modèle de ciliopathie. Le cil primaire remplit plusieurs fonctions clés, parmi lesquelles la signalisation et la régulation du cycle cellulaire revêtent un intérêt particulier pour la tumorigenèse.In vitro, nous avons établi que l’absence de VDAC1-ΔC dans les lignées cellulaires ccRCC correspondait à une multiplication du nombre de cellules ciliées, à une faible expression de la LGMN et à une augmentation de leur potentiel invasif.En parallèle, nous avons démontré, in vivo, qu'un groupe restreint de patients, dans une cohorte de 19 patients ccRCC, était caractérisé par l'absence de VDAC1-ΔC, une faible expression de LGMN et une augmentation des cellules ciliées. Nous avons caractérisé une signature génique basée sur les gènes GLI1 et IFT20, qui sont respectivement des marqueurs de l'activité et de la formation du PC. Leur surexpression (IFT20+/GLI1+) reflète l'augmentation de l'expression du PC. Cette classification, basée sur VDAC1, LGMN, et sur les gènes GLI1 et IFT20, a été renforcée à partir d’une cohorte de 375 ccRCC non métastatiques du TCGA. 48 patients (GLI1+/IFT20+)/375, soit 12% des patients, avaient un mauvais pronostic. Nous avons constaté que la signature de transition épithéliale à mésenchymateuse (EMT) et le maintien du métabolisme glycolytique étaient à la base de l'augmentation de l'agressivité de la tumeur. De plus, nous avons constaté que les patients avec i) une expression accrue de PC, ii) l'absence de VDAC1-ΔC et iii) une signature GLI1+/IFT20+ étaient plus résistants au sunitinib, le traitement de référence actuel des ccRCC métastatiques. Cependant, l’immunophénoscore étant en faveur du groupe de patients GLI1+/IFT20+, l’immunothérapie pourrait être un traitement particulièrement bénéfique.Afin de mieux comprendre l’impact de VDAC1-ΔC sur la biogenèse du PC, la lignée cellulaire de fibroblastes de souris embryonnaires (MEF), transformées par RAS, et invalidée pour VDAC1 (Vdac1-/-) ont été transfectées avec un vecteur exprimant i) le VDAC1 humain sauvage (wt VDAC1+/+), ii) la forme mutée et non clivable de VDAC1 (VDAC1Mut) ainsi que iii) la forme tronquée de VDAC1 (VDAC1-STOP). Nous avons ainsi déterminé que VDAC1-ΔC est bien impliqué directement dans une meilleure plasticité métabolique et dans l’inhibition de la formation de PC, participant ainsi au phénotype ciliopathique des tumeurs.Enfin, nous avons démontré que la présence de VDAC1-ΔC peut également se produire en normoxie lors de la désactivation du mécanisme de biosynthèse fer-soufre dans les mitochondries ou lorsque l’homéostasie du fer est altérée, attribuant un nouveau rôle à VDAC1 dans le contexte de carence en fer. Ainsi, mes recherches ont démontré une nouvelle fonction de VDAC1, et en particulier de VDAC1-ΔC, dans un contexte hypoxique mais également normoxique.