L'autophagie est une voie cellulaire strictement régulée dont le but principal est la dégradation lysosomale et le recyclage ultérieur du matériel cytoplasmique afin de maintenir l'homéostasie cellulaire normale. Des défauts dans l'autophagie sont liés à une variété d'états pathologiques, dont le cancer. Le cancer est une maladie associée aux modifications des processus cellulaires fondamentaux tels que l'apoptose et l'autophagie. Le calcium régule une série de processus physiologiques et pathologiques tels que le vieillissement, la neurodégénérescence et le cancer. Si le rôle du calcium et des canaux calciques dans le cancer est bien établi, l'information sur la nature moléculaire des canaux régulant l’autophagie ainsi que les mécanismes de cette régulation reste encore limitée. Le rôle de l'autophagie dans le cancer est complexe. En effet, elle peut favoriser à la fois la prévention tumorale et la résistance aux traitements. Elle est souvent détectée dans les cellules cancéreuses en réponse aux expositions aux rayons et la chimiothérapie. Elle semble contribuer à la résistance thérapeutique de certains cancers. Il est maintenant bien établi que sa modulation peut potentiellement contribuer à la mise en œuvre des méthodes de traitement du cancer. Dans cette étude, nos travaux ont permis d’identifier le calcium intracellulaire, comme un régulateur important de l'autophagie. Ainsi, nous proposons un lien possible entre le calcium, les canaux calciques, l’autophagie et la progression du cancer. De plus, nous avons mis en évidence un nouveau modulateur de l’autophagie, le ML-9. Cet outil pourrait cibler l'autophagie et être utilise dans le traitement des cancers. / Autophagy is a tightly regulated cellular pathway the main purpose of which islysosomal degradation and subsequent recycling of cytoplasmic material to maintain normal cellular homeostasis. Defects in autophagy are linked to a variety of pathological states,including cancer. Cancer is the disease associated with abnormal tissue growth following an alteration in such fundamental cellular processes as apoptosis, proliferation, differentiation,migration and autophagy. Calcium is a ubiquitous secondary messenger which regulates plethora of physiological and pathological processes such as aging, neurodegeneration and cancer. The role of calcium and calcium-permeable channels in cancer is well-established, whereas theinformation about molecular nature of channels regulating autophagy and the mechanisms of this regulation is still limited. The role of autophagy in cancer is complex, as it can promoteboth tumor prevention and survival/treatment resistance. Elevated autophagy is often detected in cancer cells in response to radiation and chemotherapy. Furthermore, autophagy seems to contribute to the therapeutic resistance of some cancers. It's now clear that modulation of autophagy has a great potential in cancer diagnosis and treatment. Our findings identified intracellular calcium as an important regulator of autophagy. We propose a possible link between calcium, calcium permeable ion channels, autopohagy and cancer progression. Further, our results revealed a new autophagy modulator ML-9 as an attractive tool for targeting autophagy in cancer therapy.

Le développement tumoral requiert des « caractéristiques » moléculaires bien identifiées. En ce qui concerne le cancer de la prostate, il est bien connu qu’il se caractérise par une grande hétérogénéité avec en particulier un nombre important de cellules en quiescence ce qui se traduit notamment par une prolifération certes aberrante mais très lente associé à une résistance à l’apoptose induite par des chimiothérapies. En conséquence, une meilleure connaissance des mécanismes moléculaires à l’origine du phénomène de résistance à l’apoptose et de la dérégulation de la prolifération est nécessaire. Dans ce contexte, nous avons mis en évidence le rôle déterminant des protéines ORAI1 et ORAI3 dans un remodelage de l’homéostasie calcique qui participe à l’émergence d’un phénotype cancéreux plus agressif. Nous avons découvert le mécanisme à l’origine de la formation d’un canal constitué des protéines ORAI1 et ORAI3 permis par : (1) la surexpression de la protéine ORAI3 et (2) des perturbations du microenvironnement tumoral au cours de la progression tumorale. En parallèle nous avons étudié les mécanismes d’action d’une nouvelle pro-drogue très prometteuse en cours d’évaluation clinique, le G-202® (Genspera, USA), et qui permet de cibler l’hétérogénéité tumorale. Nous avons mis en évidence un mécanisme de résistance au G-202® utilisé seul in vitro et in vivo sur des modèles murins (Brevet en cours de dépôt) et deuxièmement d’élaborer un nouveau type de thérapies combinées et ciblées augmentant considérablement l’efficacité de nombreux traitements chimiothérapeutiques actuels sur des cellules résistantes. / Tumor development requires clearly identified molecular "hallmarks". With regard to prostate cancer, it is well known that it is characterized by a heterogeneous phenotype with a large number of quiescent cells which results in a very slow but aberrant proliferation associated with a resistance to apoptosis induced by chemotherapy. Accordingly, a better understanding of the molecular mechanisms underlying resistance to the phenomenon of apoptosis and deregulation of proliferation is needed. In this context, we have highlighted the key role of ORAI1 and ORAI3 proteins in remodeling of calcium homeostasis involved in the emergence of a more aggressive cancer phenotype. We have discovered the mechanism behind the formation of a channel forming by ORAI1 and ORAI3 proteins permit by : (1) the overexpression of ORAI3 protein and (2) perturbation of the tumor microenvironment during tumor progression. In parallel we studied the mechanisms of action of a very promising new pro-drug undergoing clinical trial, the G-202® (Genspera, USA), which allows the targeting of tumor heterogeneity. We have identified a mechanism of resistance to G-202® alone in vitro and in vivo mouse models (patent pending) and secondly we have developed a new type of combined and target therapies increasing the efficiency of many current chemotherapeutic treatments.

Le gène B4GALNT2 code l’enzyme β1,4-N-acétylgalactosaminyltransférase II qui contrôle l’expression de l’antigène glucidique de groupe sanguin Sda (GalNAcβ1,4[Neu5Acα2-3]Galβ1-4GlcNAc-R). Cet antigène glucidique est aussi détecté dans les tissus humains, principalement dans le tractus gastro-intestinal. Il est exprimé dans le côlon sain et tend à disparaître dans le côlon cancéreux, alors que l’antigène sLex (Neu5Acα2-3Galβ1-4[Fucα1-3]GlcNAc-R) normalement absent dans le côlon sain apparaît dans les cellules cancéreuses coliques. Cependant les mécanismes moléculaires permettant l’expression de l’antigène tumoral sLex au dépend de l’antigène Sda restent inconnus. Le gène B4GALNT2 gouverne l’expression de différents transcrits résultant de l’utilisation de deux sites d’initiation de la transcription différents localisés à 200 pb l’un de l’autre. L’utilisation alternative de deux premiers exons (E1s et E1L) conduit à la production de deux types de transcrits majoritaires, l’un court, l’autre long. Pour comprendre les mécanismes transcriptionnels qui régulent l’expression du gène B4GALNT2 dans le côlon, nous avons établi le profil d’expression du gène B4GALNT2 dans différentes lignées cellulaires et différents tissus humains par Q-PCR et nous avons entrepris une identification des régions génomiques régulatrices essentielles du gène B4GALNT2. La quantification relative de chaque type de transcrit indique que le transcrit court est le transcrit majoritairement exprimé dans les cellules coliques, dans le côlon et l’estomac dont l’expression diminue fortement dans le côlon cancéreux. Nous avons délimité une région minimale promotrice en transfectant transitoirement des constructions contenant différentes régions génomiques en amont du gène rapporteur de la luciférase, dans différentes lignées cellulaires, coliques saines ou non et gastriques. Des expériences de retard sur gel nous ont permis de mettre en évidence des complexes protéines-acide nucléique. Des sites de fixation potentiels pour des facteurs de transcription ont été déterminés par des analyses bioinformatiques de la région promotrice basale. La mutation de ces sites par mutagénèse dirigée nous a permis de déterminer l’implication de ces facteurs de transcription dans la régulation du gène B4GALNT2. Enfin, la fixation in cellulo de ces facteurs de transcription au niveau de la région promotrice minimale du gène B4GALNT2 a été confirmée par immunoprécipitation de la chromatine. Nos résultats suggèrent que le transcrit court du gène B4GALNT2 humain soit majoritairement exprimé dans le colon sain est régulé par un ensemble de facteurs de transcription tels que Ets-1, DMP1 ou Sp1. / The B4GALNT2 gene encodes the β1,4-N-acetylgalactosaminyltransferase II enzyme that controls expression of the histo blood group antigen Sda (GalNAcβ1,4[Neu5Acα2-3]Galβ1-4GlcNAc-R). This carbohydrate antigen is detected in human tissues primarily in the gastrointestinal tract. It is expressed in healthy colon and tends to disappear in colon cancer, whereas the sLex antigen (Neu5Acα2-3Galβ1-4[Fucα1-3]GlcNAc-R) normally absent in healthy colon appears in colic cancer cells. However, molecular mechanisms underpinning expression of sLex tumor antigen at the expense of Sda antigen remain largely unknown. The B4GALNT2 gene drives the expression of several transcripts with alternative first exon named E1S (Short) and E1L (Long) arising from the use of two different transcriptional start sites located 200 bp apart from each other. To understand the transcriptional mechanisms that govern B4GALNT2 gene expression in colon, we have established the B4GALNT2 transcript expression profile in various cell lines and tissues using Q-PCR and we have undertaken an identification of essential regulatory genomic regions of the B4GALNT2 gene. The relative quantification of each transcript indicated that the short transcript variant of B4GALNT2 is the major transcript expressed in colic cells, and in colon and stomach, and is dramatically reduced in cancer colon. We report on the delineation of a minimal promoter region using transient cell expression of genomic deletion constructs harboring the luciferase reporter gene in healthy colic (or not) and gastriccell lines. Electrophoretic Mobility Shift Assay experiences allowed us to highlight protein-nucleic acid interactions in this minimal promoter region. Transcription factor binding sites were determined by bioinformatics analysis of the minimal promoter region. Mutation of these sites by directed mutagenesis allowed us to determine their implication in the regulation of the B4GALNT2 gene. Finally, in cellulo fixation of these transcription factors to the minimal promoter region of the B4GALNT2 gene was confirmed by chromatin immunoprecipitation. Our data further suggest that the short B4GALNT2 transcript is predominantly expressed in healthy colon and is regulated by a combination of various transcription factors such as Ets-1, DMP1 or Sp1.

Activée dans les stades précoces du développement tumoral, la sénescence empêche la progression tumorale en induisant un arrêt de prolifération cellulaire. Ainsi, tout comme l’apoptose, ce mécanisme doit être altéré pour qu’une cellule devienne tumorale. Malgré ce rôle crucial de protection contre la progression tumorale, nous connaissons peu les mécanismes moléculaires qui régulent l’échappement à la sénescence. A l’aide d’une banque de shRNA ciblant 8000 gènes, nous avons réalisé un criblage génétique dans le but d’isoler de nouveaux régulateurs, qui lors qu’ils sont inhibés, favorisent un échappement à la sénescence. Ce criblage nous a ainsi permis d’isoler PLA2R1 comme un nouveau régulateur de la sénescence. Nous avons montré que ce gène régulait la sénescence par l’activation du gène suppresseur de tumeurs p53. Un deuxième travail nous a ensuite permis d’identifier PLA2R1 comme un nouveau gène suppresseur de tumeurs. Dans un futur proche PLA2R1 pourra, peut-être, être utilisé comme bio-marqueur. De plus nous avons récemment démontré que cette protéine pourrait avoir un potentiel à visée thérapeutique étant donné son potentiel d’action sur les cellules tumorales. L’ensemble de ces travaux nous ont donc permis d’isoler PLA2R1 comme un nouveau régulateur de la sénescence et gène suppresseur de tumeurs. / Activated in early stages of tumorigenesis, senescence, by blocking proliferation, inhibits tumour growth. Therefore, just like other fails safe mechanisms such as apoptosis, its escape is a property that cancer cell acquire. Although senescence plays a crucial role in tumour suppression and blockade, there is still much to learn about the mechanisms regulating this phenomenon. Using a shRNA library targeting 8000 human genes, we performed a loss of function genetic screen in order to identify genes that when down-regulated, would allow a senescence escape. Using this strategy, we were able to identify PLA2R1 as a novel regulator of cellular senescence by modulating the activation of the p53 tumour suppressor gene. In a second work, we demonstrated that PLA2R1 is a candidate tumour suppressor gene. In the future, PLA2R1 might be used as a biomarker. Finally, we have demonstrated that PLA2R1 could have therapeutic potential as it induces apoptosis in a myriad of cancer cell lines. Altogether, the work performed during my thesis as enabled us to identify PLA2R1 as a novel cellular senescence regulator and a putative new tumour suppressor gene with therapeutic potential.

Le carcinome du nasopharynx (CNP) est associé à la latence II d’EBV et serait une cible préférentielle de peptides vaccinaux, dérivés des antigènes de latence II d’EBV, au sein d’une approche d’immunothérapie ciblant une réponse de type Th1. Cependant, les cellules de CNP sécrétaient des exosomes immunosuppresseurs qui induisent la mort des cellules T CD4+ Th1. En outre, cet environnement immunosuppressif est aggravé par un recrutement important de lymphocytes T régulateurs (Treg) qui sont associés à un mauvais pronostic dans le CNP. Ainsi, les objectifs de ma thèse ont consisté à (i) étudier l’impact des exosomes tumoraux de CNP (Exo-CNP) sur le phénotype et la fonctionnalité des Treg (ii) explorer les moyens de favoriser l’expansion et l’efficacité des effecteurs anti-tumoraux, notamment des lymphocytes T CD4+ Th1 anti-EBV, en proposant une stratégie d’immunothérapie peptidique. Dans la première partie, nous avons montré in vivo que la chimiokine CCL-20 était responsable du recrutement des Treg au sein de la tumeur. Par ailleurs, nous avons montré que les exosomes de CNP expriment la CCL-20 et sont capables de favoriser in vitro l’attraction des Treg via cette chimiokine. En parallèle, nous avons montré que les Exo-CNP (i) augmentent significativement l’expansion des Treg, (ii) augmentent significativement le niveau d’expression du CD25 et du FoxP3 sur les Treg, (iv) conduisent à la conversion des cellules T CD4+CD25neg en Treg CD4+CD25high. L’ensemble de ces résultats a été corrélé à une augmentation significative de l’activité suppressive des Treg en présence des exosomes de CNP. Dans la deuxième partie, nous avons validé ex vivo l’immunogénicité des peptides sur des cellules immunitaires humaines. Les résultats obtenus montrent également que des lignées T CD4+ humaines spécifiques d’EBV induisent une lyse des cellules de CNP EBV+. Et, de façon inattendue, la présence des Exo-CNP ne semble pas altérer les capacités de lyse des lignées. Enfin, nous avons pu valider l’efficacité des peptides dans un modèle in vivo. En effet, nous avons évalué l’effet anti-tumoral de la vaccination par les peptides dérivés d’EBV en mesurant l’évolution des masses tumorales. Nous avons pu montrer que la reconstitution immunitaire des souris SCID-CNP couplée à la vaccination peptidique permet la stabilisation de la croissance tumorale au cours du temps. En conclusion, la mise en évidence d’une coopération entre les Exo-CNP et les Treg est très importante et pourrait représenter ainsi un nouveau mécanisme d’échappement du CNP au système immunitaire. Par ailleurs, nos résultats consolident l’efficacité des peptides EBV qui pourraient être utilisés, à terme, dans une stratégie de vaccination peptidique ou de thérapie cellulaire en complément des traitements de référence chez les patients atteints d’un CNP. / Nasopharyngeal carcinoma (NPC) is associated to the EBV latency II and should be a preferential target for our previously selected peptides derived from EBV latency II antigens. However, previous studies performed showed that NPC cells release exosomes which are able to induce apoptosis in mature Th1 lymphocytes. Furthermore, the NPC immunosuppressive environment is compounded by significant recruitment of natural regulatory T cells (Treg) associated with a poor prognosis in NPC. Thereby, this immunosuppressive environment could potentially be an obstacle to the use of this promiscious peptide coktail as a future vaccine in EBV associated nasopharyngeal carcinoma. In this context, the main objectives of my thesis consisted of (i) investigating the impact of NPc-derived-exosomes and Treg and (ii) exploring ways to promote expansion and efficiency of anti-tumoral effectors, notably anti-EBV Th1 CD4+ lymphocytes. First, we showed for the first time that NPC exosomes contain CCL-20 chemokine and are able to facilitate the recruitment of Treg cells in a CCL-20 dependent manner. This finding was confirmed by in vivo experiments in immunodeficient (SCID) and humanized mouse model xenografted with human NPC. NPC exosomes significantly increase the expansion, significantly increase the expression level of CD25 and FoxP3 on Treg and lead to the conversion of CD4+CD25neg T cells into CD4+CD25high Treg. These converted cells showed an effective immunosuppressive activity on autologous PBMCs. Moreover, NPC exosomes induce Treg suppressive activity and recruitment. In the second part, we validated peptides immunogenicity ex vivo. Then, we showed efficient EBV specific T CD4+ cytotoxicity in NPC cells. Furthermore, tumor exosomes do not affect the lysis capacity of our generated EBV specific T CD4+ cell lines. Finally, the efficiency of the EBV peptides coktail was evaluated in vivo by injecting EBV peptides into SCID mice xenografted with human NPC cells and reconstituted with human PBMCs. Here we showed that immune reconstitution coupled to peptide vaccination could stabilize tumor growth. In conclusion, our findings give new insights about NPC-derived exosomesimmunoregulatory properties and we showed that interactions of NPC-exosomes with Treg cells support immune evasion of human NPC. Our results also confirm that EBV peptides coktail could eventually be used in a vaccination strategy in combination with standard treatments in NPC patients to minimize relapse and control residual disease.

Les cellules souches cancéreuses (CSC) sont impliquées dans les phénomènes de résistance aux traitements et de récidives dans les cancers du sein. Les neurotrophines comprennent le NGF et le BDNF, synthétisés sous forme de pro-neurotrophines. Elles se lient au récepteur commun p75NTR et à TrkA ou TrkB, fixant préférentiellement une (pro)neurotrophine. Récemment, le laboratoire Inserm U908 a démontré que le NGF/proNGF sont capables d’enrichir plusieurs lignées épithéliales cancéreuses de sein en CSC. L’objectif de ma thèse était de comprendre le rôle des neurotrophines dans la régulation des CSC de sein chez l’homme et dans le modèle canin. Nous avons montré que le BDNF/proBDNF peuvent également enrichir des lignées cancéreuses de sein en CSC in vitro. De plus, l’enrichissement en CSC induit par le NGF implique p75NTR et TrkA tandis que les effets du proNGF impliquent également EphA2.Sur 96 tumeurs mammaires canines issues de la biobanque d’OCR (Oncovet Clinical Research, Lille Métropole, France), nous avons montré par immunohistochimie que le phénotype CD44+/CD24- seul n’est pas adapté pour détecter les CSC. CD24 est associé à des paramètres clinicopathologiques défavorables. Le proNGF, TrkA, et le BDNF sont exprimés dans une majorité des tumeurs, mais ne sont pas associés avec des paramètres clinicopathologiques. P75NTR et TrkB sont associés à des paramètres clinicopathologiques favorables et à une meilleure survie globale. De plus, p75NTR semble être un marqueur de cellules myoépithéliales. Ces résultats sont en accord avec les données obtenues dans le cancer du sein, soulignant la pertinence du modèle canin dans le développement de nouvelles thérapies ciblées. / Cancer stem cells (CSC) are implied in resistance to treatment and recurrences in breast cancer. Neurotrophins include NGF and BDNF, synthetized as proneurotrophins. They bind to common receptor p75NTR and to TrkA or TrkB, which bind specifically one (pro)neurotrophin. Recently, INSERM U908 demonstrated that NGF/proNGF are able to enrich several breast cancer cell lines in CSC. The objective of my PhD was to better understand the role of neurotrophins in the regulation of breast cancer stem cells both in human breast cancer and in the canine model.We showed that BDNF/proBDNF could also enrich the pool of CSC in several breast cancer cell lines in vitro. Furthermore, the action of NGF on the enrichment of CSC pool is mediated by p75NTR and TrkA, while the effects of proNGF also depend on EphA2. On 96 paraffin-embedded canine mammary tumors samples coming from the biobank of OCR (Oncovet Clinical Research, Lille Métropole, France), we showed by immunohistochemistry that the phenotype CD44+/CD24- alone is not suitable to detect CSC. CD24 is associated with poor clinicopathological parameters. ProNGF, TrkA and BDNF are expressed in a majority of tumors, but are not associated with clinicopathological parameters. Positive correlation between P75NTR and TrkB expression and favorable clinicopathological parameters as well as better overall survival has been observed. Moreover, p75NTR seems to be a marker of myoepithelial cells. These results are consistent with the results obtained in human breast cancer, which underlines the relevance of the canine model in the development of new targeted therapies.

Dans cette étude on décrit une méthode reproductible et efficace pour isoler des cellules microgliales et leurs exosomes. Les résultats montrent qu'il n'y a pas de différences morphologiques entre les cellules microgliales issues d'origines tissulaires différentes e.g. cortex et moelle épinière. D'autre part, en utilisant une plateforme de protéomique à grande échelle, nous démontrons que les microglies dérivées du cortex et de la moelle épinière des rats expriment des phénotypes différents tant dans les conditions physiologiques normales ou inflammatoires. Cette différence a été confirmée également au niveau des exosomes qu’elles sécrètent.Des essais biologiques in vitro démontrent que les exosomes dérivées de microglies testées sur des sphéroïdes 3D de gliomes de rat étaient capables d'inhiber l'invasion tumorale. Ces résultats ont permis de mettre en évidence que des exosomes dérivées de la microglie pouvaient être utilisés comme agents nano thérapeutiques vis-à-vis des gliomes. Sur la base des études précédentes conduites au laboratoire, nous avons montré que les EVs isolées à partir de macrophage KD PC1/3 traitées avec Paclitaxel inhibaient la croissance de la lignée C6 de gliome de rat. Nous avons isolé les exosomes et nos résultats mettent en valeur le potentiel d'une stratégie thérapeutique combinant Paclitaxel et inhibition de PC1/3 et utilisation des exosomes produits par ces cellules comme agents thérapeutiques. / In present study, we present a reproducible and an efficient method for isolating microglial cells and their exosomes. The results show that there are no morphological differences between microglial cells from different tissue origins e.g. cortex and spinal cord. On the other hand, using a large-scale proteomic platform, we demonstrate that microglia derived from the cortex and spinal cord of rats express different phenotypes under both normal and inflammatory physiological conditions. This difference has also been confirmed at the level of the exosomes they secrete.In vitro bioassays demonstrate that microglia-derived exosomes tested on 3D spheroids of rat gliomas were able to inhibit tumor invasion. These results made it possible to demonstrate that exosomes derived from microglia could be used as nano-therapeutic agents vis-à-vis gliomas.Based on previous studies conducted in the laboratory, we have shown that EVs isolated from KD PC1/3 macrophage treated with Paclitaxel inhibited the growth of the rat glioma C6 line. We isolated the exosomes and our results highlight the potential of a therapeutic strategy combining Paclitaxel and PC1/3 inhibition and use of the exosomes produced by these cells as therapeutic agents.

Les facteurs ETV1, 4, 5 sont souvent associée au développement de cancers. Le 1èr projet porte sur ETV4 et MMP13 en tant que gène cible et relais potentiel de l’effet pro-tumorigène d’ETV4 dans la tumorigenèse mammaire. ETV4 est surexprimé dans le cancer du sein et est associé à un mauvais pronostic, mais les événements impliqués sont encore peu connus. ETV4 contrôle l’expression de nombreux gènes comme MMP13. Cette étude a permis de montrer que MMP13 est un gène cible d’ETV4. En effet, la surexpression de MMP13 contribue aux effets pro-tumorigène et l’inhibition de MMP13 dans un contexte de surexpression de ETV4 diminue son impact. Enfin, l’étude effectuée dans la cohorte de patiente associe la surexpression d’ETV4 et de MMP13 à un cancer de mauvais pronostic. Le 2ème projet porte sur l’implication d’ETV1 dans la progression métastatique du cancer de la prostate (CaP). Les fusions de gènes impliquant les facteurs ERG et ETV1 sont présentes dans ≈50% et 10% des cas respectivement, ETV1 est présent à 50% sous sa forme pleine longueur et à 50% sous une forme tronquée. Les études ne présageant pas de différences entre les fusions ERG et ETV1. Dans ce contexte, mon 2ème sujet d’étude porte sur la recherche de l’implication du facteur ETV1 (pleine longueur ou tronquée) dans la formation des métastases du CaP et la recherche de gènes cibles impliqués, le tout en comparaison avec les données sur ERG. Cette étude nous a permis de mettre en évidence une différence en terme d’agressivité entre les 2 formes d’ETV1 in vitro et in vivo. Cependant la fusion étant peut représentée, les résultats récolté dans la cohorte ne peuvent permettre de confirmer cette différence d’agressivité. / ETV1, 4, 5 transcription factor are overexpress in various cancer. The first part is focus in MMP13 like target gene, potentially implicated in the mammary tumorigenesis induced by ETV4. Thus we show, the regulation of MMP13 expression by ETV4. Next we show that ETV4 promotes the mammary tumorigenesis and that MMP13 is a relay. In fact, the overexpression of MMP13 is implicate in pro-tumorigenesis effect and the repression of MMP13 in context of ETV4 overexpression decreases this effect. This approach was completed by the injection of cells in mice and show MMP13 mediate the pro-tomorigene effect of ETV4. We analysed expression of MMP13 and ETV4 in primary breast tumors and show the overexpression concomintant of ETV4 and MMP13 are associated with a poor prognosis. The second part of our study is about the ETV1 factor, in the progression of metastasis of prostate cancer (PCa) and the research of involved target genes. Gene fusion involving ERG and ETV1 and their overexpression are frequent in PCa and occur in 50% and 10% of cases respectively. To understand the role of ETV1, in comparison with available data on ERG, differents PCa cells overexpress or repress ETV1 were used. We have shown that the ETV1 factor enhance tumorigenesis capacities PCa cell lines and her truncated form has opposite effects. ETV1 full-lenght (FL) induces more bones metastasis formation than her truncated form. The expression of ETV1, and his truncated form was study in PCa samples. We confirmed the pro-tumorigenic statute of ETV1 factor in PCa and we defined differences beetwen FL and truncated length and complet the comprehension of the ETV1 function in the formation of bones metastasis of PCa.

Le rôle des gangliosides complexes di- ou trisialylés (GD3, GD2, GT3) dans le développement des cancers d’origine neuro-ectodermique (mélanome, neuroblastome) a été clairement démontré. Ces gangliosides sont également surexprimés dans 50% des carcinomes mammaires canalaires infiltrants et l’expression de la GD3 synthétase (GD3S) contrôlant leur biosynthèse, est augmentée dans les tumeurs de sein ER-négatives, avec une diminution de la survie des patientes. Notre laboratoire a montré que l’expression de la GD3S dans les cellules cancéreuses de sein MDA-MB-231 induit une augmentation de la migration et de la prolifération en conditions de sevrage, liée à une activation constitutive du récepteur c-Met et des voies de signalisation intracellulaires Erk/MAPK et PI3K/Akt par le GD2. Nous avons développé un autre modèle cellulaire dérivant des cellules cancéreuses mammaires MCF-7 sur-exprimant la GD3S. Ces cellules accumulent principalement les gangliosides GD1b et GT3. Nous avons pu montrer une augmentation de la migration mais aucun effet sur la prolifération n’a été observé. L’analyse en spectrométrie de masse des glycosphingolipides a montré que les MCF-7 expriment des quantités élevées de globosides et de faibles quantités de gangliosides par rapport aux cellules MDA-MB-231. Dans les cellules MCF7 GD3S+, nous avons démontré que la GD3S était capable de synthétiser du GT3 à partir du GD3, mais également des gangliosides inhabituels tétra- et penta-sialylés. Nos résultats montrent que les cellules cancéreuses mammaires présentent des profils gangliosidiques différents et que la modification du phénotype cellulaire induite par l'expression de la GD3S dépend du type cellulaire. / The role of di- and trisialylated complex gangliosides (GD3, GD2 and GT3) in the development of neuro-ectoderm derived cancers (melanoma, neuroblastoma) has been clearly demonstrated. Complex gangliosides are also over-expressed in 50% of breast invasive ductal carcinomas and the expression of the GD3 synthase (GD3S) that controls their biosynthesis, is increased in ER-negatives breast cancer tumors, associated with a decreased overall survival of the patients. Our lab has previously demonstrated that GD3S expression in MDA-MB-231 breast cancer cells induced an increase of the cell migration and proliferation in serum-free conditions, associated to a constitutive GD2-dependent constitutive activation of c-Met receptor and Erk/MAPK et PI3K/Akt signaling pathways. We have developed another cellular model deriving from MCF-7 breast cancer cells, over-expressing the GD3S. These cells mainly express GD1b and GT3 gangliosides. We have shown the increased migration of MCF7 GD3S+, but no effect on the proliferation was observed. Mass spectrometry analysis of total glycosphingolipids has shown that MCF-7 cells express a high level of globosides and a low level of gangliosides compared to MDA-MB-231 cells. In MCF7 GD3S+ cells, we demonstrated that the GD3S was able to synthesize GT3 from GD3, but also other unusual tetra- and penta-sialylated gangliosides. Our results show that breast cancer cell lines express different gangliosidic profiles and that the modification of the cellular phenotype resulting from the expression of the GD3S is depending on the cell type.

L’homéostasie calcique est régulée par de nombreux canaux ioniques, parmi lesquels des canaux intracellulaires perméables au Ca2+, comme l’IP3R. Récemment, la protéine Bcl-2 a été montré comme régulant l’activité de ce canal ionique. Cependant, les acteurs moléculaires précis de cette interaction ne sont pas très bien établis. Ici nous montrons grâce à une nouvelle technique que l’IP3R est inhibé par le domaine BH4 de Bcl-2 et que ce domaine est nécessaire et suffisant pour inhiber son activité. De plus, la liaison de l’ABT-199 dans la poche hydrophobe de Bcl-2 conduit à un changement de structure du domaine BH4. Le niveau d’expression des différentes isoformes d’IP3R ainsi que des protéines Bcl-2 et Bcl-xL ont été étudié dans différentes lignées cancéreuses prostatiques. De manière intéressante, l’expression du récepteur à l’IP3 de type 3 (IP3R3) est augmentée en fonction de l’agressivité des lignées cancéreuses prostatiques. De plus, nous pouvons observer un effet important de l’IP3R3 sur la migration et l’invasion des lignées humaines de cancer de la prostate. Globalement, ces données montrent que l’IP3R3 participe à l’augmentation du potentiel métastatique des cellules cancéreuses prostatiques. Par conséquent, l’IP3R3 peut être un marqueur diagnostic intéressant ainsi qu’une cible thérapeutique, notamment pour les stades avancés de cancer de la prostate. / Calcium homeostasis is regulated by various ion channels, among which intracellular Ca2+-permeable channels, such as IP3R. Lately, Bcl-2 protein have been shown to regulate this ion channel activity. However, the study of the functional properties of IP3R in interaction with Bcl-2 is not a straightforward procedure and the molecular players implicated in that interaction are still not well established. Here, we show with the use of a new electrophysiological method, that the IP3R is inhibited by Bcl-2 via its BH4 domain and that the BH4 domain of Bcl-2 can inhibit by itself the single channel activity of the IP3R. Moreover, the binding of the ABT-199 in the hydrophobic groove of Bcl-2 leads to a tail-flip structural change in BH4 domain. We also studied the expression level of different IP3R isoforms as well as Bcl-2 and Bcl-xL protein in different prostate cancer cell lines. Interestingly, IP3R type 3 (IP3R3) expression is increased according the aggressiveness of prostate cancer cell lines. Indeed, IP3R3 was expressed preferentially in highly aggressive prostate cancer cell lines. Moreover, we can observe an significantly important effect of the IP3R3 on migration and invasion properties of human prostate cancer cell lines. Our study also revealed that IP3R3 was not involved in viability, proliferation. Overall, these data provide evidence on IP3R3 contribution to the increased metastatic potential of human prostate cancer cells. Therefore, IP3R3 could provide new perspective molecular target for the disease suppression, in particular at its advances stages.