Les tumeurs thyroïdiennes représentent les tumeurs endocrines les plus fréquentes. Parmi ces tumeurs les adénomes autonomes sont des tumeurs bénignes se développant secondairement à l’activation constitutive de la voie de l’AMPc. Cette activation est secondaire à des mutations somatiques survenant à différents niveaux de la cascade de signalisation induite par l’activation du récepteur TSH. La pathologie thyroïdienne maligne est essentiellement représentée par les carcinomes papillaires de la thyroïde pour lesquelles de nombreuses modifications génétiques ont été décrites, les plus fréquentes étant les réarrangements impliquant la tyrosine kinase Ret. Différents modèles de souris transgéniques ont été développés et représentent d’excellents outils pour étudier in vivo l’expression génique secondaire aux mutations initiales. Nous avons choisis d’utiliser la technologie des microarrays pour analyser simultanément l’expression de milliers de gènes dans différents modèles de souris transgéniques développant des pathologies thyroïdiennes bénignes et malignes . Au cours de cette thèse de doctorat, nous avons déterminé à l’aide de microarrays le profil d’expression génique de souris exprimant à la surface des cellules thyroïdiennes de manière spécifique le récepteur A2a de l’adénosine, ce qui mène à l’activation constitutive de la voie de l’AMPc et au développement d’une hyperthyroïdie sévère associée à un énorme goitre. Cette étude nous a permis d’identifier des gènes dont le rôle potentiel dans le développement de tumeur bénigne était jusqu’à lors inconnu. Nous avons également comparé deux modèles murins développant des tumeurs malignes de la thyroïde. D’une part les souris exprimant le réarrangement Ret/PTC3, très commun dans les carcinomes papillaires de la thyroïdes issus de la première vague de cancer survenu après la catastrophe de Chernobyl, d’autre part les souris exprimant l’oncoprotéine E7 dérivée de l’HPV16 responsable du cancer du col de l’utérus. Les différences et les similarités entre ces deux lignées et différentes pathologie humaine ont été décrites. La PCR quantitative en temps réel a été utilisé pour confirmer et quantifier la différence d’expression des gènes d’intérêts entre les thyroïdes de souris contrôles de même souche et les thyroïdes issues de souris transgéniques. La PCR en temps réel permet de monitorer à l’aide d’un signal fluorescent émis lors de l’hydrolyse d’une sonde, la quantité d’amplicons produite dans la réaction. La courbe d’amplification se caractérise par une phase exponentielle, suivie par une phase non exponentielle se terminant par un plateau. Contrairement aux idées reçues, nous avons pu démontrer que le plateau était expliqué par la déplétion de la sonde hydrolysée par la Taq polymérase lors de la réaction d’amplification. Dès lors que l’hydrolyse de la sonde reflète quantitativement la synthèse d’amplicons, la fluorescence produite dans la phase exponentielle de la réaction reflète la concentration des amplicons produits. Nous avons donc, sur base de ces observations pu estimer la quantité d’ADN complémentaire engagé dans la réaction en se basant directement sur les données de fluorescence d’une seule courbe de PCR en temps réel sans passer par une courbe de calibration utilisant une quantité connue d’ADN complémentaire.

Le récepteur Sigma 1 (SigR1) est une protéine transmembranaire du RE, enrichie dans les MAMs, qui agirait comme une chaperonne. Ubiquitaire, SigR1 est très exprimé dans le système nerveux central (SNC) et le foie. Dans le SNC, SigR1 est impliqué dans un grand nombre de maladies neurodégénératives mais aussi dans le mécanisme de la douleur et dans la dépression. SigR1 est aussi impliqué dans les cancers. Il est surexprimé dans de nombreuses tumeurs cancéreuses et particulièrement dans les tumeurs hormonodépendantes dans lesquelles son expression est corrélée au statut hormonal de la tumeur. Malgré sa très forte expression dans le foie, son rôle y est inconnu. Dans l’objectif de déterminer le rôle de SigR1 dans le foie nous étudions son expression dans les différents types de tumeurs hépatiques. SigR1 est significativement surexprimé dans les adénomes hépatocellulaires (HCA) et particulièrement le sous-type muté pour le gène HNF1α, les H-HCA. Les H-HCA sont des tumeurs hépatiques bénignes stéatosées majoritairement observées chez des femmes jeunes prenant des contraceptifs oraux (œstrogènes). Quelles sont les causes et les conséquences de cette surexpression dans les hépatocytes ? En utilisant des modèles cellulaires hépatocytaires (HepG2 et Huh7) et des souris KO pour le gène HNF1α nous mettons en évidence les résultats suivants. Les œstrogènes induisent l’expression de SigR1 via son récepteur nucléaire ERα. De même, l’inhibition d’HNF1α induit une surexpression de SigR1. Cette surexpression entraine une prolifération et une stéatose des hépatocytes, correspondant au phénotype des patientes atteintes de H-HCAs. / Sigma 1 receptor (SigR1) is a transmembrane protein of the RE, enriched in the MAMs, which would act like a chaperone. Although ubiquitous, SigR1 is especially expressed in the central nervous system (CNS) and the liver. In the CNS, SigR1 has been linked to neurodegenerative diseases and also pain and depression. SigR1 is also involved in cancer. SigR1 is overexpressed in many cancer tumors and especially in hormone dependent tumors where its expression is correlated to the hormonal status of the tumor. Although SigR1 is highly expressed in the liver, its role in this organ is unknown. Aiming at finding the role of this protein in the liver we analyze its expression in several liver tumors. SigR1 is significantly overexpressed in hepatocellular adenomas mutated for HNF1α gene, H-HCA. H-HCA are benign liver tumors with marked steatosis. They are mostly found in women taking oral contraceptives (estrogens). Why is SigR1 overexpressed in H-HCA ans what are the consequences of this overexpression? Using hepatocyte cellular models (HepG2 and Huh7) and mice that are KO for HNF1α gene, we found the following results. Estrogens induce the expression of SigR1 through its nuclear receptor ERα. HNF1α inhibition also induces its expression. This overexpression leads to an increase of the cell proliferation rate and steatosis. These effects resume H-HCA patients’ phenotype.

Les facteurs alimentaires intervenant aux différents stades de la cancérogenèse colorectale (petit adénomes, gros adénomes et cancer colorectal) ont été étudiés à partir des données françaises de l'étude E3N. <br />L'étude E3N (Etude Epidémiologique auprès de femmes de l'Education nationale) composante française de l'étude EPIC (European prospective into Cancer and Nutrition) porte sur 100 000 femmes, âgées de 40 à 65 ans en 1990, adhérentes de la Mutuelle Générale de l'Education Nationale. Les données alimentaires, recueillies par un auto-questionnaire, sont disponibles pour 75 000 femmes. Les 517 sujets ayant développé un adénome entre 1993 et 1997 ont été comparés à 4695 sujets indemnes de polypes (coloscopie déclarée normale). La population d'étude des cancers était constituée de 173 cas de cancer et 64937 sujets indemnes. L'estimation des risques a été modélisée par un modèle de Cox.<br />Des effets délétères de la consommation d'alcool sur la survenue d'adénome et de la consommation de charcuterie sur la survenue de cancer ont été observés. Un apport élevé en calcium était associé à une diminution significative du risque de petit adénome et à une diminution non-significative du risque de gros adénome et de cancer colorectal. Les apports en fibres diminuaient non-significativement le risque d'adénome et de cancer colorectal. Des effets protecteurs, proches de la significativité, des fibres de légumes sur le risque de petit adénome et des fibres de céréales sur le risque de cancer ont été observés.<br />Un effet différent des facteurs alimentaires selon le stade de la séquence adénome-cancer a été confirmé

Les cancers colorectaux (CCR) constituent un véritable problème de santé publique. En France, en 2015, ils se situent au 3ème rang des cancers et au 2ème rang des décès par cancer, en raison d’un diagnostic souvent tardif et de réponses variables aux thérapeutiques. L’amélioration des tests de dépistage ces vingt dernières années n’a pas significativement réduit la morbi/mortalité liée au CCR et une meilleure caractérisation des différents sous-types moléculaires reste importante pour l’identification de nouveaux biomarqueurs. Les tumeurs colorectales sont hétérogènes tant sur le plan clinico-pathologique que moléculaire, issues de différentes voies de cancérogenèse. Les tumeurs de la voie festonnée représentent 20 à 30% des CCR. Elles sont caractérisées par une instabilité épigénétique (CpG Island Methylation Phenotype, CIMP), une instabilité microsatellitaire (MSI) et des mutations fréquentes du gène BRAF. Sur le plan phénotypique, ce sont des tumeurs volontiers mucisécrétantes surexprimant les mucines MUC2 et MUC5AC. L’identification précoce de leurs précurseurs reste actuellement un enjeu, d’autant que la séquence carcinogénétique des tumeurs festonnées serait particulièrement rapide.Dans cette étude, nous avons déterminé les caractéristiques clinico-pathologiques et moléculaires d’une série de cancers et polypes colorectaux et évalué l’intérêt des gènes de mucines MUC2 et MUC5AC pour classer les polypes festonnés et identifier les lésions précurseurs des cancers CIMP/MSI.L’étude a porté sur 418 CCR et 330 polypes coliques, incluant 218 polypes festonnés et 112 adénomes conventionnels, dont nous avons déterminé le profil moléculaire (mutations KRAS/BRAF, MSI, CIMP, méthylation MGMT, MLH1), ainsi que le profil d’expression et de méthylation des gènes de mucines MUC2 et MUC5AC. Les résultats ont été comparés aux données cliniques et anatomo-pathologiques.Nous montrons que l’hypométhylation du gène MUC5AC est un marqueur spécifique des CCR CIMP/MSI, indépendant des données clinico-pathologiques. De plus, nous montrons que l’hypométhylation de MUC5AC est un évènement précoce qui est spécifiquement associé aux polypes hyperplasiques de type microvésiculaire (MVHP) et adénomes festonnés sessiles (SSA), suggérant une filiation entre ces deux lésions, qui seraient les précurseurs des CCR CIMP/MSI. L’hypométhylation de MUC5AC était par ailleurs très spécifique des lésions festonnées mutées BRAF, CIMP ou MSI.En conclusion, nos résultats suggèrent un rôle de la mucine MUC5AC dans le développement des tumeurs coliques de la voie festonnée. L’hypométhylation du gène MUC5AC est un évènement précoce qui pourrait avoir un intérêt pour le diagnostic des polypes festonnés, en particulier lorsque la morphologie est ambiguë, et pour l’identification précoce des lésions à potentiel malin. De plus, nos résultats suggèrent que certains MVHP pourraient progresser en SSA et en CCR CIMP/MSI, d’où l’importance de réaliser des biopsies des polypes festonnés lors de l'endoscopie afin de repérer le sous-type microvésiculaire parmi les polypes hyperplasiques colorectaux, qui pourrait, bénéficier d’une surveillance minimale. / Colorectal cancer (CRC) is a major public health problem yet it remains the third most common and the second deadliest cancer for both men and women in the United States and in Europe, owing to diagnosis at advanced stage and variable response to the treatments. However, the incidence and mortality appear to be steadily declining in countries with programmatic screening and it remains critical to characterize CRC molecular subtypes to identify new biomarkers. CRC display a wide clinicopathological and molecular heterogeneity and arise from different carcinogenesis pathway. Approximately 20% to 30% of CRC occur by the means of the serrated neoplasia pathway. CRC from the serrated pathway are associated with frequent epigenetic instability (CIMP, CpG island methylator phenotype) which causes most sporadic microsatellite instability (MSI) CRC through epigenetic inactivation of MLH1 and frequent BRAF mutation. CRC from the serrated pathway frequently display a mucinous pattern and are prone to express secreted mucins MUC2 and MUC5AC. Early identification of serrated pathway precursor lesions is currently challenging since the progression to adenocarcinoma in this pathway is particularly brief.We assessed in this study clinicopathological and molecular features of colorectal carcinomas and polyps and we analyzed the interest of mucin genes MUC2 and MUC5AC to classify serrated polyps and to identify the precursor lesions of CIMP/MSI carcinomas._x000D_A series of 418 CRC and 330 polyps was included in the study, with 218 serrated polyps and 112 conventional adenomas. We assessed the molecular profile (KRAS/BRAF mutations, MSI, CIMP, MGMT methylation, MLH1) and the expression and methylation profile of MUC2 and MUC5AC genes and further correlation with clinical and pathological data were performed.We show that MUC5AC hypomethylation is a specific marker of CIMP/MSI CRC, independently of other clinical or pathological factors. We show moreover than MUC5AC hypomethylation is an early event of carcinogenesis, specific to microvesicular hyperplastic polyps (MVHP) and sessile serrated adenoma (SSA) suggesting a filiation between these two lesions and also a progression of MVHP to SSA, SSA with dysplasia, and then to MSI/CIMP CRC. MUC5AC hypomethylation was moreover highly specific of BRAF mutated, CIMP or MSI serrated lesions.In conclusion, our results suggest that the MUC5AC mucin is involved/plays a role in the development/progression of colorectal tumors of the serrated pathway. MUC5AC hypomethylation occurs early during carcinogenesis and may be of interest for the diagnosis of serrated polyp especially in the presence of ambiguous morphology and to early detection of polyps carrying a malignant potential. Our results suggest moreover that some MVHP may progress to SSA and CIMP/MSI CRCs highlighting the importance to perform biopsy of serrated polyps during endoscopy to identify microvesicular subtype among colorectal hyperplastic polyps, which could require a minimal surveillance.

Nous avons souhaité, dans ce travail de Thèse, préciser l'impact de l'invalidation d'AIP sur la fonction sécrétoire et la prolifération des cellules somatotropes in vivo et explorer in vitro les voies de signalisation potentiellement impliquées dans la tumorigenèse hypophysaire AIP-dépendante. L'analyse du phénotype des souris Aip+/-, en particulier de la sécrétion pulsatile de GH, montre que, contrairement à l'Homme, les animaux mutés ne développent pas de gigantisme ni d'hypersécrétion de GH et que la pénétrance de la pathologie tumorale hypophysaire est beaucoup plus faible qu'initialement décrit. Les études réalisées sur les fibroblastes de patients mutés pour AIP et porteurs d'un adénome hypophysaire ainsi que sur les cellules somatolactotropes de rat GH3 révèlent que les mutations d'AIP altèrent l'activité transcriptionnelle d'AhR (Aryl hydrocarbon Receptor), mais affectent également la voie de signalisation de l'AMPc. Enfin, des mutations germinales du gène GPR101, récemment identifiées dans des cas d'acromégalie sporadique, ont aussi été trouvées chez des patients porteurs d'un adénome hypophysaire sporadique non somatotrope, sans association avec les mutations d'AIP. Ce travail a ainsi permis de préciser les conséquences des mutations d'AIP sur la fonction somatotrope et la signalisation d'AhR. Le rôle de l'AMPc dans la tumorigenèse hypophysaire AIP-dépendante sera évalué dans un nouveau modèle de souris transgénique. / In this work, we investigated the effects of AIP deficiency in vivo on somatotroph cells, both at the secretory and proliferative levels and explored in vitro the signaling pathways potentially involved in AIP-dependent pituitary tumorigenesis. Phenotype analyzes of Aip+/- mice, especially of GH pulsatility, show that, unlike humans, mutant mice do not develop gigantism nor GH hypersecretion and present with a much lower penetrance of pituitary adenomas than initially described. In vitro studies in fibroblasts of AIP-mutation positive patients with pituitary adenomas and in somatolactotroph GH3 cells demonstrate that AIP mutations alter AhR (Aryl hydrocarbon Receptor) transcriptional activity and modify the cAMP pathway. Finally, GPR101 mutations, recently reported in patients with sporadic acromegaly, have also been identified in a small portion of patients with sporadic non-somatotroph pituitary adenomas, without any association with AIP mutations. This research work defines the consequences of AIP mutations on somatotroph cell function and AhR transcriptional activity. The role of cAMP signaling in AIP-related pituitary tumorigenesis will be further evaluated in a new transgenic mouse model.

Les adénomes hépatocellulaires (AHC) sont des tumeurs bénignes rares dérivant de la prolifération d'hépatocytes et se développent dans un contexte hépatique par ailleurs normal, principalement chez des femmes suite à la prise de contraceptifs oraux. D'autres études ont identifié des facteurs de risque supplémentaires comme le syndrome métabolique et des mutations germinales d’HNF1α. Les travaux réalisés dans le laboratoire ont permis le classement des AHC en cinq sous-groupes : 1) les AHC-H avec des mutations inactivatrices du facteur de transcription HNF1α, 2) AHC-I avec une activation de la voie inflammatoire, 3) B-AHC portant des mutations activatrices du gène CTNNB1, codant pour la β-caténine 4) Sh-AHC avec une activation de la voie sonic hedgehog et 5) U-AHC sans altération moléculaire spécifique trouvée à ce jour. Les AHC montrent un faible risque de transformation maligne en carcinome hépatocellulaire (CHC). Le CHC est la deuxième cause de décès liés au cancer dans le monde entier, ce qui en fait un problème majeur de santé publique. Le CHC se développe dans 90% des cas sur un foie cirrhotique et est lié à une infection virale (VHB et HCV), à une consommation d'alcool et au syndrome métabolique. L'une des modifications génétiques les plus fréquentes dans les CHC est la réactivation de la télomérase (TERT), une enzyme clé nécessaire à la maintenance des télomères. Tout d'abord, dans nos travaux, nous avons cherché à établir une corrélation génotype-phénotype des AHC activés pour la β-caténine pour mieux comprendre l'hétérogénéité des tumeurs et le risque de transformation maligne. Notre étude a permis d'identifier trois sous-groupes d’AHC mutés CTNNB1 selon le type de mutation : mutations fortement, modérément et faiblement activatrices. De façon intéressante, chaque type de mutation présentait immuno marquage spécifique de la GS et un risque de transformation maligne diffèrent. En plus, nous avons identifié la mutation du promoteur de TERT comme un événement tardif au cours de la tumorigenèse nécessaire à la transformation des AHC-B en CHC. Deuxièmement, en raison de l’importance de la réactivation de TERT dans les tumeurs du foie, nous avons testé un nouveau traitement potentiel basé sur des oligonucléotides antisens conduisant à l’inhibition de l’expression transcriptionelle de TERT. En accord avec l'érosion progressive des séquences télomériques qui se produisent à chaque division cellulaire, nous avons pu observer un effet sur la prolifération cellulaire après traitement à long terme. Nous avons montré que les effets observés étaient liés au raccourcissement des télomères. De plus, nous avons identifié AAV2 comme un nouveau virus lié au développement de rares cas de CHC. Nos résultats sont soutenus par l'expansion clonale des cellules tumorales avec insertion virale, la surexpression des gènes insérés et l'insertion observée uniquement dans des gènes déjà connus pour être impliqués dans la tumorigenèse comme TERT, TNFSF10, MLL4, CCNA2 et CCNE1. En conclusion, dans nos études, nous avons affiné la classification des AHC, avec des possibles applications dans la prise en charge clinique des patients pour identifier le meilleur traitement selon le type de mutation et le risque de transformation maligne. De plus, nous avons obtenu des résultats prometteurs concernant l'utilisation de TERT comme cible thérapeutique. Cependant, des études supplémentaires sont nécessaires pour mieux évaluer les effets du traitement par ASO contre le TERT sur la physiologie cellulaire et les avantages possibles avec des combinaisons thérapeutiques. Enfin, nos résultats remettent en question la sécurité des thérapies génique basées sur l'AAV actuellement en cours, mais des études supplémentaires sont actuellement en cours au laboratoire pour comprendre les conséquences et les mécanismes impliqués dans de l'insertion virale. / Hepatocellular adenomas (HCA) are rare benign tumors deriving from proliferation of hepatocytes occurring in normal liver background mainly of female patients with history of oral contraceptive assumption. Further studies identified additional risk factors as metabolic syndromes and germline mutations. Works performed in the laboratory allowed the classification of HCA in five subgroups: 1) H-HCA with inactivating mutation of transcription factor HNF1α, 2) I-HCA with activation of the inflammatory pathway, 3) B-HCA carrying activating mutations of CTNNB1 gene, coding for β-catenin 4) Sh-HCA with activation of the sonic hedgehog pathway and 5) U-HCA with no specific alteration found to date. HCA show an average low risk of malignant transformation in hepatocellular carcinoma (HCC). HCC is the second cause of cancer-related deaths worldwide making it a major problem of public health. HCC development occurs in 90% of the cases on cirrhotic background and is linked to virus infection (HBV and HCV), alcohol intake and metabolic syndromes. One of the most frequent genetic alterations in HCC is the reactivation of TERT, a key enzyme necessary for telomeres maintenance. First, in our works we aimed to perform a correlation between genotype and phenotype of β-catenin activated HCA to better understand tumor heterogeneity and risk of malignant transformation. Our study allowed the identification of three subgroups of CTNNB1 mutated HCA according to the mutation type: highly, moderately and weakly activating mutations. Interestingly each type of mutation showed specific IHC staining for GS and risk of malignant transformation. Additionally we identified TERT promoter mutation as a late event in tumorigenesis necessary for HCA transformation in HCC with a significant correlation with CTNNB1 alterations. Second, due to the relevance of TERT reactivation in tumors, we tested a new potential treatment based on antisense oligonucleotides leading to TERT transcript ablation and lack of protein production. According to the slow erosion of the telomere sequences that occurs at each cell division, we were able to observe some effect on cell proliferation with long-term treatment. We showed that the observed effects were linked to telomere shortening. Further, we identified AAV2 as a new virus linked to tumor formation. Our results are supported by the clonal expansion of cells with viral insertion, overexpression of the inserted genes and insertion observed only in genes already known to be involved in tumorigenesis like TERT, TNFSF10, MLL4, CCNA2 and CCNE1. Taken together, in our studies we refined HCA classification, with possible direct applications in the clinical care of the patients in identifying the best treatment according to mutation type and risk of malignant transformation. Additionally we obtained promising results regarding using TERT as a therapeutic target. Still, additional studies are needed to better assess the effects of ASO treatment against TERT on cell physiology and possible advantages in using combination therapies. Finally, our findings challenge the safety of AAV based targeted therapies currently ongoing but additional studies to understand the effective consequences and mechanisms of viral insertion are object of current work in the laboratory.

Une analyse multiple des mutations, de l’expression des transcrits et de l’épissage alternatif a été réalisée dans des biopsies de lésions colorectales, correspondant à des stades variés de transformation, afin de rechercher des altérations qui caractériseraient la transformation de la muqueuse normale en adénome, puis en adénocarcinome. Cette analyse est basée sur l’utilisation de différentes technologies de puces à ADN. Des altérations spécifiques à chaque type de lésions colorectales ont été mises en évidence, démontrant que les adénomes et les adénocarcinomes sont des entités distinctes. Cependant, des altérations communes ont aussi été identifiées, confirmant que l’adénome est un état transitoire avant l’adénocarcinome. Une sélection clonale et des effets environnementaux sont sans doute à l’origine de la progression des adénomes en adénocarcinomes. Des voies de signalisation cellulaire caractéristiques de cette transformation ainsi qu’une classification des lésions colorectales ont été recherchées. Une signature de 40 transcrits a été identifiée, qui pourrait permettre de prédire la transformation des adénomes en adénocarcinomes. Des événements d’épissage alternatif ont aussi été détectés dans les adénomes, suggérant l’implication, à un stade précoce, de ces altérations dans le processus de cancérisation. Enfin, une puce à ADN « à façon » a été élaborée, qui s’inscrit dans une perspective d’appui à la mise en oeuvre de thérapeutiques anticancéreuses. Elle permet en effet d’analyser l’épissage alternatif des gènes codant les protéines cibles des nouvelles thérapies ciblées du cancer. / A genome-wide analysis of mutation, gene expression and alternative pre-mRNA splicing was performed in colorectal normal mucosa, adenoma and adenocarcinoma biopsy samples in order to look for some alterations that could characterize the stepwise “colorectal normal mucosa-adenoma-adenocarcinoma” transition. It was conducted through different microarray-based experiments. Alterations specific for either adenomas or adenocarcinomas were identified. Nevertheless, most deregulated genes in adenocarcinomas were shared between adenomas and adenocarcinomas, in agreement with the notion that adenomas are precursor lesions for adenocarcinomas. Adenomas may have different outcomes, depending on environment, some evolving towards cancer, while others could be prone to disappearance. Pathway enrichment in colorectal lesions and classification of colorectal lesions were investigated. A 40-gene set was identified as a gene expression signature that could help predicting patients, at time of adenoma ablation, with a risk for developing colorectal cancer. Splicing profiles were also identified in colorectal lesions, suggesting that alternative splicing may play a major role in cancer outcome. Finally, a custom microarray was designed with the aim to predict the response of patients before treatment. This custom microarray makes it possible to analyze transcript structure and levels for genes involved in the response to targeted anticancer therapies.

Les tumeurs thyroïdiennes représentent les tumeurs endocrines les plus fréquentes. Parmi ces tumeurs les adénomes autonomes sont des tumeurs bénignes se développant secondairement à l’activation constitutive de la voie de l’AMPc. Cette activation est secondaire à des mutations somatiques survenant à différents niveaux de la cascade de signalisation induite par l’activation du récepteur TSH. La pathologie thyroïdienne maligne est essentiellement représentée par les carcinomes papillaires de la thyroïde pour lesquelles de nombreuses modifications génétiques ont été décrites, les plus fréquentes étant les réarrangements impliquant la tyrosine kinase Ret. Différents modèles de souris transgéniques ont été développés et représentent d’excellents outils pour étudier in vivo l’expression génique secondaire aux mutations initiales. Nous avons choisis d’utiliser la technologie des microarrays pour analyser simultanément l’expression de milliers de gènes dans différents modèles de souris transgéniques développant des pathologies thyroïdiennes bénignes et malignes .Au cours de cette thèse de doctorat, nous avons déterminé à l’aide de microarrays le profil d’expression génique de souris exprimant à la surface des cellules thyroïdiennes de manière spécifique le récepteur A2a de l’adénosine, ce qui mène à l’activation constitutive de la voie de l’AMPc et au développement d’une hyperthyroïdie sévère associée à un énorme goitre. Cette étude nous a permis d’identifier des gènes dont le rôle potentiel dans le développement de tumeur bénigne était jusqu’à lors inconnu. Nous avons également comparé deux modèles murins développant des tumeurs malignes de la thyroïde. D’une part les souris exprimant le réarrangement Ret/PTC3, très commun dans les carcinomes papillaires de la thyroïdes issus de la première vague de cancer survenu après la catastrophe de Chernobyl, d’autre part les souris exprimant l’oncoprotéine E7 dérivée de l’HPV16 responsable du cancer du col de l’utérus. Les différences et les similarités entre ces deux lignées et différentes pathologie humaine ont été décrites.<p>La PCR quantitative en temps réel a été utilisé pour confirmer et quantifier la différence d’expression des gènes d’intérêts entre les thyroïdes de souris contrôles de même souche et les thyroïdes issues de souris transgéniques. La PCR en temps réel permet de monitorer à l’aide d’un signal fluorescent émis lors de l’hydrolyse d’une sonde, la quantité d’amplicons produite dans la réaction. La courbe d’amplification se caractérise par une phase exponentielle, suivie par une phase non exponentielle se terminant par un plateau. Contrairement aux idées reçues, nous avons pu démontrer que le plateau était expliqué par la déplétion de la sonde hydrolysée par la Taq polymérase lors de la réaction d’amplification. Dès lors que l’hydrolyse de la sonde reflète quantitativement la synthèse d’amplicons, la fluorescence produite dans la phase exponentielle de la réaction reflète la concentration des amplicons produits. Nous avons donc, sur base de ces observations pu estimer la quantité d’ADN complémentaire engagé dans la réaction en se basant directement sur les données de fluorescence d’une seule courbe de PCR en temps réel sans passer par une courbe de calibration utilisant une quantité connue d’ADN complémentaire. / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L'expression anormale de récepteurs hormonaux couplés aux protéines Gs (RCPG) a été mise en évidence dans des tumeurs cortico-surrénaliennes. Ces récepteurs contrôlent la sécrétion du cortisol, mais leur rôle dans la formation tumorale n'a pas été démontré. Nous avons utilisé un modèle de tumorigenèse cortico-surrénalienne permettant l'expression des gènes de deux récepteurs, le GIPR et le LHR, dont l'implication dans les manifestations cliniques d'hypercortisolisme a été bien établie. La formation de tissus hyperprolifératifs et hyperfonctionnels, d'aspect tumoral bénin, démontre pour la première fois que l'expression ectopique d'un seul gène de RCPGs (le GIPR ou le LHR) a un rôle initiateur de la tumorigenèse cortico-surrénalienne. Nous avons également caractérisé in vivo et in vitro un cas clinique de syndrome de Cushing sensible aux catécholamines, secondaire à une hyperplasie surrénalienne où nous avons démontré la surexpression du récepteur β2-adrénergique. La sécrétion de cortisol était aussi dépendante d'autres médiateurs tels que la 5-HT, l'AVP et l'ACTH sécrété localement de façon ectopique. En conclusion, l'expression d'un RCPG suffit pour induire la formation d'une tumeur bénigne cortico-surrénalienne. Des anormalités mixtes peuvent être présentes dans ce type de tumeur. Ce modèle permettra d'étudier les étapes de progression tumorale cortico-surrénalienne ainsi que l'effet d'autres types de GPCR et les alternatives thérapeutiques dans ce type de pathologie.

Première partie: Les adénomes hépatocellulaires (AHC) sont des tumeurs bénignes qui se développent le plus souvent chez la femme jeune suite à la prise de contraceptifs oraux. Ils sont classés, sur le plan moléculaire, en: 1) AHC inflammatoires (AHCI), caractérisés par des mutations de différents gènes (IL6ST, GNAS ou STAT3) entrainant une activation de la voie de signalisation de l'interleukine 6; 2) les AHC avec mutations biallèliques inactivatrices d'HNF1A (H-AHC); 3) les AHC mutés pour CTNNB1 (bAHC) qui présentent un risque accru de transformation maligne et 4) les AHC non classés (UAHC). La glycogénose de type I (GSD I) est une maladie métabolique héréditaire rare qui prédispose au développement des AHC. Cependant les principales études moléculaires des AHC ont été réalisées sur des tumeurs sporadiques, et le profil moléculaire des AHC associée à la GSDI reste à déterminer.L'objectif de notre a été de caractériser, par des techniques de séquencage et de PCR quantitative, les altérations moléculaires d'une série d'AHC développés chez les patients atteints de GSD. Nous avons mis en évidence que le profil des AHC développés dans un contexte de GSDI était différent de celui des AHC sporadiques, avec aucun H-AHC et une tendance vers une augmentation de la fréquence des mutations de CTNNB1. Nous avons également observé que les foies non tumoraux des patients atteints de GSDI présentaient différentes anomalies métaboliques (répression de la néoglucogenèse et activation de la glycolyse et de la synthèse des acides gras) également retrouvées dans les H-AHC sporadiques. Ces anomalies sont d'autre connues pour favoriser la cancérogénèse. Notre étude a ainsi démontré que la GSDI prédisposait à des AHC de sous type moléculaire particulier, elle a également identifié diverses anomalies métaboliques observées dans les foies non tumoraux des patients atteints de GSDI qui pourraient contribuer au développement des tumeurs. Deuxième partie: Le carcinome hépatocellulaire (CHC), développé à partir des hépatocytes, est la tumeur maligne hépatique primitive la plus fréquente. Il représente le cinquième cancer le plus fréquent dans le monde et la troisième cause de mortalité liée au cancer. Il se développe dans environ 80% des cas dans un contexte d'hépatopathie chronique, sur parenchyme cirrhotique. Le processus de transformation maligne de la cirrhose en CHC est séquentiel, et passe par différentes étapes prénéoplasiques, comme les macronodules de bas ou haut grade. Il a récemment été mis en évidence que l'anomalie moléculaire la plus fréquente dans le CHC était les mutations du promoteur de TERT, gène codant pour la télomérase. Le but de notre étude a été d'étudier si ces mutations étaient également présente dans une série de 96 nodules développés sur cirrhose. Dans 31 cas, nous avons également déterminer le statut mutationnel de 10 gènes fréquemment mutés dans le CHC. L'ensemble des nodules a fait l'objet d'une relecture par 6 anatomopathologistes spécialisés en pathologie hépatique, et l'expression de marqueurs immunohistochimiques de malignité (Glypican 3, heat Shock protein 70, Glutamine Synthetase) a été évaluée. Nous avons identifié des mutations dans 6% des macronodules de bas grade, 20% des macronodules de haut grade, et dans environ 50% des nodules transformés en CHC. L’existence de mutations était corrélée à plusieurs critères morphologiques et immunohistochimiques de malignité. Aucune mutation dans un des 10 autres gènes fréquemment mutés dans le CHC n’a été retrouvée. Nos résultats démontrent que la fréquence des mutations du promoteur de TERT augmente au cours de la carcinogénèse hépatique, et qu’il s’agit d’une anomalie très précoce qui pourrait constituer un biomarqueur d'évaluation du risque de transformation des lésions prénéoplasiques développées sur cirrhose. / First Part: Hepatocellular adenomas (HCA) are benign tumors which most often develop in young women taking oral contraceptives. They are classified as : 1) inflammatory HCA (IHCA), characterized by mutations of genes (IL6ST, GNAS, STAT3) involved in the interleukin 6 pathway; 2) HCA with biallelic inactivating mutations of HNF1A (H-HCA) ; 3) CTNNB1 mutated HCA (bAHC), which harbour a high risk of malignant transformation and 4) unclassified HCA (UHCC). Glycogen storage disease type 1 (GSD1) is a rare hereditary metabolic disease that predispose to HCE development. The main molecular studies of HCA were pervformed on sporadic cases, and the molecular profile of HCA associated to GSDI remains to be investigated. The aim of our study was to characterize, by gene sequencing and gene expression profiling, a series of HCA developed in patients with GSD1. The molecular profile of GSD1 HCA was different to that of sporadic HCA, with a lack of H-HCA and a high frequency of b-HCA. We also observed that non tumoral livers of GSD1 patients featured several metabolic alterations (gluconeogenesis repression, glycolysis and fatty acid synthesis activation) that were also observed in sporadic H-HCA and may favor carcinogenesis. Alltogether, our study demonstrated that GSD1 predispose to particular HCA subtypes and the metabolic alterations observed in non tumorl liver of GSD1 patients may contribute to tumor formation. Second Part: Hepatocellular carcinoma (HCCIt is the fifth most frequent cancer and the third cause of cancer related death worldwide. If TERT promoter mutations are, so far, the most frequent recurrent molecular alterations of HCC, genetic determinants of the early steps of carcinogenesis on cirrhosis are still poorly understood. We aimed to evaluate the occurrence of telomerase reverse transcriptase (TERT) promoter mutations in a series of 96 macrondouels developed in a cirrhotic background. For 30 cases, 10 genes frequently mutated in HCC were also screeened. Six liver pathologists reviewed all the samples, and mmunohistochemistry (IHC) analyses were performed for glypican 3, glutamine synthase, and heat shock protein 70. TERT promoter mutations were highly related to the step-wise hepatocarcinogenesis because mutations were identified in 6% of low grade dysplastic nodules, 19% of high grade dysplastic nodules, 61% of high grade nodules with foci of transformation into HCC, and 42% of small HCC. Mutations in the 10 genes recurrently mutated in HCC were only identified in 28% of the small HCC. In conclusion, Frequency of TERT promoter mutations rapidly increases during the different steps of the transformation of premalignant lesions into HCC on cirrhosis. Consequently, somatic TERT promoter mutation is a new biomarker predictive of transformation of premalignant lesions into HCC.