Résumé L’angiogenèse est l’un des processus les plus importants pour le maintien de l’homéostasie de l’oxygène dans les tissus. Le facteur de croissance de l’endothélium vasculaire, VEGF, joue un rôle primordial dans la réponse angiogénique. Ce facteur de croissance mène à l’activation du récepteur de type 2 du facteur de croissance de l’endothélium vasculaire, VEGFR-2. Suite à une activation du VEGFR-2, plusieurs cascades de signalisation sont activées dans les cellules endothéliales. Afin d’atténuer cette signalisation, le VEGFR-2 est multi-ubiquitiné sur des résidus lysine et de cette manière, il est amené aux voies de dégradation, principalement dans les lysosomes. Cette ubiquitination est induite par l’association de l’ubiquitine ligase (E3) c-Cbl à un résidu tyrosine phosphorylé du domaine C-terminal du récepteur. Dans cette étude, nous avons identifié la tyrosine 1319 comme étant nécessaire pour l’association de c-Cbl au VEGFR-2 et son ubiquitination. Nos résultats démontrent aussi que dans des cellules endothéliales aortiques bovines, BAEC, la surexpression du récepteur mutant Y1319F ralentit la dégradation du VEGFR-2 et induit une activation plus forte et prolongée de la synthétase endothéliale du monoxyde d’azote (eNOS). Ces résultats nous permettent de mieux comprendre le déroulement de la régulation de la signalisation du VEGFR-2 au niveau intracellulaire. Mots-clés: [Angiogenèse, VEGFR-2, VEGF, c-Cbl, Ubiquitination, Tyrosine 1319, Dégradation] / Abstract Angiogenesis is one of the most important processes to maintain oxygen homeostasis throughout the different tissues. The different signaling pathways of the vascular endothelial growth factor receptor 2, VEGFR-2, play a primordial role in the angiogenic response induced by different angiogenic factors, one of which is the vascular endothelial growth factor, VEGF. Following VEGFR-2 activation, many signaling cascades are triggered in endothelial cells; in order to attenuate this response, VEGFR-2 undergoes multi ubiquitination on lysine residues and in this fashion it is brought into the degradation pathways, mainly through the lysosomes. This ubiquitination is induced by the association of the ubiquitin ligase (E3) c-Cbl to a phosphorylated tyrosine residue in the c-terminal domain of VEGFR-2. In this study, we identified tyrosine residue 1319 as being necessary for the association of c-Cbl to VEGFR-2 and for its ubiquitination. Our results show as well that overexpression of the mutant Y1319F version of VEGFR-2 in bovine aortic endothelial cells, BAEC, slows down the degradation process of VEGFR-2 and at the same time increases and prolongs the activation of endothelial nitric oxide synthase, eNOS. These results allow us to better understand the process of VEGFR-2 signaling regulation at the intracellular level. Keywords: [Angiogenesis, VEGFR-2, VEGF, c-Cbl, Ubiquitination, Tyrosine 1319, Degradation]

ALK1 est un récepteur de la famille du TGF-β, principalement exprimé dans les cellules endothéliales. Le ligand physiologique et circulant d'ALK1, BMP9, a été découvert par notre laboratoire en 2007, ce qui a ouvert des possibilités d'étude de la fonction d'ALK1. La première partie de ma thèse a été consacrée à l'analyse fonctionnelle de mutants d'ALK1, retrouvés sur des patients atteints de la maladie de Rendu-Osler de type 2, en réponse à BMP9. Cette étude a permis de : 1) proposer l'haploinsuffisance fonctionnelle comme modèle de la maladie ; 2) développer un test diagnostique pour discriminer les mutations pathogènes des polymorphismes rares, basé sur leur réponse à BMP9 ; 3) d'avoir une meilleure connaissance des acides aminés d'ALK1 importants dans la réponse à BMP9. Un second travail a consisté en la production de la forme mature de BMP9 et du domaine extracellulaire d'ALK1 en vue de l'étude de la structure cristallographique du complexe. L'expression des protéines et leur purification sont en phase d'optimisation. Enfin, un troisième projet consistait en l'analyse du rôle de BMP9 dans l'angiogenèse in vivo. La neutralisation de BMP9 par deux stratégies distinctes induit une augmentation de la densité vasculaire dans la rétine de la souris. Le mécanisme est en cours d'investigation.

Les facteurs de croissance endothéliaux (VEGFs) sont produits par les tumeurs qui sont hypoxiques. Principaux responsables de la néo-vascularisation pathologique, ils régulent le stroma tumoral. Les nouvelles stratégies qui ciblent et inhibent le VEGF ouvrent vers la thérapie anti-cancéreuse moderne. Elles ont pour but de contrôler l'angiogenèse tumorale plutôt que la détruire. Le défi est donc de piéger sélectivement le VEGF produit en excès, dans le microenvironnement tumoral, sous l'effet de l'hypoxie. La thèse présentée dans ce manuscrit est consacrée à la réalisation d'une nouvelle stratégie ciblante par l'intermédiaire de cellules, aussi appelée " Cheval de Troie ". Elle combine dans la même entité, une unité de ciblage et un système de délivrance spécifique d'un gène/molécule thérapeutique. Dans le but d'adresser la thérapie aux cellules cancéreuses sans affecter les cellules saines, un modèle de cellules endothéliales de type précurseur (CEPs) a été utilisé comme cellules ciblantes capables d'atteindre spécifiquement le site tumoral. Les CEPs ont été " armées " pour exprimer un gène thérapeutique chargé d'inhiber le VEGF. La neutralisation a été obtenue par la production d'une forme soluble du récepteur-2 du VEGF (VEGFR2 soluble), agissant comme inhibiteur. Caractéristique des tumeurs solides se développant, l'hypoxie a été choisie pour déclencher/éteindre l'expression et la sécrétion du VEGFR2 soluble, en introduisant, en amont du gène thérapeutique, une séquence régulatrice : HRE. Adressé au site tumoral par les CEPs, le régulateur de l'angiogenèse qu'est la forme soluble du VEGFR2, est exprimé de manière conditionnée et réversible, à l'hypoxie. Ceci ouvre à de nouvelles stratégies de normalisation contrôlée et stable des vaisseaux tumoraux en vue de l'utilisation de thérapies combinées.

L’ensemble de ce travail vise à étudier les mécanismes de résistance aux thérapies anti-angiogéniques dans le traitement du cancer du rein à cellules claires (ccRCC). Nous avons mis en évidence que le bévacizumab (BVZ), un anticorps monoclonal humanisé anti-VEGF utilisé en clinique, accélère la croissance de ccRCC humain chez la souris nude. Ce modèle mime la phase d’échappement souvent observée chez les patients. Le traitement BVZ induit de la lymphangiogenèse associée à une surexpression du VEGF-C. Les cellules tumorales après traitement possèdent également des capacités d’invasion accrues. Ainsi, le traitement BVZ pourrait faciliter la progression tumorale et la formation de métastases dans les ccRCC. Le traitement entraine également une diminution de l’expression d’une phosphatase membranaire, la phospho-tyrosine phosphatase récepteur kappa (PTPR)impliquée dans le contrôle de l’activité de récepteurs à activité tyrosine kinase, comme le récepteur de l’EGF, du PDGF et de l’HGF. Ces récepteurs régulent la prolifération et la migration cellulaire. Le traitement BVZ faciliterait donc la croissance tumorale indépendante du VEGF. Enfin, le traitement induit une augmentation de la sécrétion de cytokines angiogéniques redondantes qui prennent le relais du VEGF, comme les cytokines CXCL7 et CXCL8, et facilitent le développement tumoral sous traitement BVZ. En particuliers, la cytokine CXCL7 et ses récepteurs CXCR1-2 ont un rôle central dans le développement des ccRCC. Cibler l’axe CXCL7/CXCR1-2 réduit efficacement la croissance tumorale. Les récepteurs cibles de PTPR, pour lesquels des inhibiteurs sont actuellement utilisés pour le traitement d’autres cancers, le VEGF-C et la cytokine CXCL7, pourraient donc constituer de nouveaux marqueurs prédictifs d’efficacité du BVZ et de nouvelles cibles thérapeutiques dans le traitement des ccRCC. La résistance au BVZ pourrait également s’expliquer par l’existence de formes "bénéfiques" anti-angiogéniques du VEGF qui sont reconnues par le BVZ avec la même affinité que les formes pro-angiogéniques. Nous avons mis en évidence qu’une immunisation prophylactique à l’aide d’un peptide spécifique du VEGF pro-angiogénique limite la croissance tumorale de ccRCC syngéniques de souris. De la même façon, en traitement curatif, l’utilisation d’anticorps spécifiques du VEGF pro-angiogénique bloque la croissance de ccRCC chez la souris nude sans induire les différents mécanismes d’échappement observés avec le BVZ. Ces résultats suggèrent la pertinence du ciblage spécifique des formes pro-angiogéniques de VEGF dans le traitement des ccRCC. / The aim of my work is to study resistance mechanisms to anti-angiogenic treatments of Clear Cell Renal Carcinoma (ccRCC). We observed that bevacizumab (BVZ) -a humanized monoclonal antibody targeting VEGF and currently used in the clinic- promotes the growth of human ccRCC xenografts in nude mice. This model mimics the “escape phase” widely observed in patients. BVZ treatment induces lymphangiogenesis and over-expression of VEGF-C. Tumor cells exposed to the treatment acquire an increased spreading capacity. Hence, BVZ might promote tumor progression and metastasis formation of ccRCC. Furthermore, this treatment decreases the expression of the receptor phosphor tyrosine phosphatase kappa (PTRP). This phosphatase is involved in the regulation of tyrosine kinase receptors controlling growth and migration, among others EGF, PDGF and HGF receptors. Thus, BVZ might promote tumor growth independently of VEGF. Moreover, the treatment increases secretion of redundant cytokines like CXCL7 and CXCL8. By their ability to exert similar effect as VEGF, these cytokines promote tumor development under BVZ treatment. In particular, CXCL7 and its receptors CXCR1 and CXCR2, play a central role in the development of ccRCC. Targeting this pathway efficiently reduces tumor growth. Target receptors of PTRP for which inhibitors are currently used for other cancers, VEGF-C and CXCL7 could therefore be regarded as new predictive markers for BVZ efficiency and may be considered as potential therapeutic targets. Resistance to BVZ could also be explained by the presence of "beneficial" forms of anti-angiogenic VEGF recognized by the BVZ with the same affinity as the pro-angiogenic forms. We have demonstrated that prophylactic immunization with a pro-angiogenic VEGF-specific peptide limits tumor growth of murine syngeneic ccRCC. Similarly, in curative therapy, antibodies specific for pro-angiogenic VEGF block growth of ccRCC in nude mice without inducing the escape mechanisms observed with BVZ. These results highlight the relevance of targeting such pro-angiogenic forms of VEGF for the treatment of ccRCC.

Les cellules tumorales circulantes (CTCs) sont des cellules tumorales provenant de la tumeur primaire et/ou des métastases que l’on retrouve dans la circulation sanguine. Les plus agressives d’entre elles peuvent envahir les organes distants pour former des métastases. Leur faible nombre parmi la multitude de cellules sanguines rend difficile leurs détections et leurs études. C'est pourquoi, le challenge actuel est de pouvoir mettre en culture ces cellules.Dans le cadre de l’éude clinique nationale COLOSPOT, notre laboratoire a pu recueillir des échantillons de patients atteints d’un cancer colorectal métastatique. Grâce à ces prélèvements sanguins, 9 lignées dérivées de CTCs ont pu être établies : CTC-MCC-41, CTC-MCC-41.4, CTC-MCC-41.5A-G.Dans ce projet de thèse, les 9 lignées cellulaires ont été caractérisées au niveau du génome, du transcriptome, du protéome, du sécrétome et fonctionnel, et comparées à des lignées cellulaires tumorales primaires et métastatiques connues, comme effectuée précédemment sur la lignée CTC-MCC-41 (Cayrefourcq et al. 2015)Cette analyse très complète a montré malgré des profils génétiques très différents, toutes les lignées CTCs ont les caractéristiques d’un phénotype intermédiaire épithélial/mésenchymal, des propriétés de cellules souches, la mutation BRAFV600E et la capacité d’éviter divers processus de lutte contre les cellules tumorales comme la résistance à l’anoïkis et l’échappement au système immunitaire. Les études fonctionnelles ont montré que les CTC-MCC pouvaient induire rapidement la formation de tubes avec des cellules endothéliales in vitro, signe d'un potentiel angiogénique.La seconde partie de ce travail de thèse a été d’étudier la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT) in vitro. Ce phénomène est une étape clé du processus métastatique des CTCs et implique diverses transformations des cellules à divers niveaux : morphologique, protéique et transcriptomique. Trois méthodes différentes ont été testées pour induire l’EMT au sein des lignées CTCs impliquant deux différents modes d’induction et deux modes de culture. Ces changements ont pu être observés dans les lignées témoins, validant les expérimentations effectuées. Cependant, l’EMT n’a pas été clairement observée sur les lignées CTCs.En conclusion, ces analyses suggèrent que les CTC coliques cultivés à partir de biopsies liquides séquentielles, effectuée durant le traitement d’un même patient, ont des caractéristiques communes. Mais la sélection des clones, avec un phénotype distinct, résistant au traitement, a été observée. D'autres études avec ces lignées CTC-MCC sont en cours, évaluant leur capacité à induire des tumeurs résistantes à des médicaments spécifiques ou à analyser la contribution épigénétique. Ces données peuvent fournir des indications pour la découverte de nouveaux biomarqueurs permettant d'identifier les sous-populations de CTC les plus agressives et pour la mise au point de nouveaux médicaments pour inhiber les CTCs initiatrices de métastases dans le cancer du côlon. / Circulating tumor cells (CTCs) are tumor cells that have been shed from the primary tumor and/or metastases into the bloodstream. The most aggressive ones can invade distant organs to form metastases. Their low number among the multitude of blood cells makes difficult their detection and study. This is why the current challenge in this field of expertise is to be able to culture them ex vivo.In the national COLOSPOT clinical study, our team was able to collect samples of patients with metastatic colorectal cancer. From blood samples of only one patient, 9 cancer cell lines derived from CTCs could be established: CTC-MCC-41, CTC-MCC-41.4, CTC-MCC-41.5A-G.In this project, the 9 CTC-MCC lines have been characterized at the genome, transcriptome, proteome, secretome and functional levels, and compared with primary and metastatic commercial colon cancer cell lines, as previously done on the CTC-MCC-41 line (Cayrefourcq et al., Cancer Res. 2015)These analyses have shown that despite their very different genetic profiles, all CTCs have the characteristics of an epithelial/mesenchymal intermediate phenotype, stemcell like characteristics, with BRAFV600E mutation, and the ability to avoid biological processes such as the resistance to anoïkis and the escape to the immune system. Moreover, functional studies have shown that all CTC-MCC lines can rapidly induce tubes formation with endothelial cells in vitro, a sign of an angiogenic potential.The second part of this thesis work was to study the epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) in vitro. This phenomenon is a key step in the metastatic process and involves several cell transformations at various levels: morphological, proteomic and transcriptomic. Three different methods have been tested to induce EMT within these CTC-MCC lines involving two different induction and culture modes. These changes could be observed in the control lines, validating the experiments carried out. However, EMT has not been clearly observed yet on the CTC-MCC lines.In conclusion, this longitudinal study suggest that colorectal CTCs cultured from sequential liquid biopsies, performed during treatment of the same patient, have common characteristics. However, our results strongly suggest that no clonal selection, with a distinct phenotype, resistant to treatment, has occurred. Further studies with these CTC-MCC lineages are in process, evaluating their ability to induce in vivo drug-resistant tumors or to analyze the epigenetic contribution. These data may provide guidance for the discovery of new biomarkers to identify the most aggressive CTC subpopulations and for the development of novel drugs to inhibit metastases-competent CTCs in colon cancer.

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Les vascularites des gros vaisseaux comprennent principalement la maladie de Takayasu et l'artérite à cellules géantes. Elles sont caractérisées par des lésions inflammatoires artérielles, associées à une néo-vascularisation adventitielle importante, une désorganisation architecturale de la paroi artérielle et des lésions fibrotiques, affectant l’aorte et ses principales branches. Ces maladies sont caractérisées par des réponses lymphocytaires Th1 et Th17 excessives et dérégulées. Actuellement, les mécanismes régulant la différenciation lymphocytaire, la réponse endothéliale et l’homéostasie tissulaire en contexte d’inflammation artérielle chronique ne sont pas suffisamment connus. Dans la 1ère partie de nos travaux, nous avons étudié le rôle de l’IL-33, cytokine sécrétée par les cellules endothéliales en cas de nécrose tissulaire, surexprimée dans les vascularites des gros vaisseaux et impliquée dans la régulation de la réponse immune. Nous avons mis en évidence le rôle immunomodulateur de l’IL-33 dans les vascularites des gros vaisseaux. Cette cytokine favorise en effet directement une différenciation Th2 et une augmentation des lymphocytes T régulateurs (Treg). L’IL-33 exerce également son action immunorégulatrice par le biais des mastocytes qui favorisent également une augmentation majeure des Treg en présence d’IL-33, probablement grâce à la sécrétion d’IL-2, essentielle à la survie et l’expansion des Treg et la sécrétion d’indoléamine 2,3 dioxygénase (IDO). L’IL-33 et les mastocytes ont également un rôle paradoxal en contexte inflammatoire, en favorisant les processus de néo-angiogenèse, d’activation endothéliale et d’augmentation de la perméabilité vasculaire, phénomènes participant au recrutement de cellules inflammatoires sur le site lésionnel. L’axe IL-33/ST2 et les mastocytes, via leurs actions pro-Th2, immunorégulatrice, et pro-angiogénique, sont également associés aux processus de réparation tissulaire, qui pourraient s’avérer délétères en cas d’inflammation persistante, en raison du développement de lésions de fibrose. Si l’IL-33 ne semble pas être directement responsable d’une activation ou d’une prolifération fibroblastique au niveau artériel, les mastocytes activés par du sérum de patients ayant une vascularite des gros vaisseaux conduisent en revanche à des modifications du phénotype fibroblastique et induisent une augmentation de production de collagène de type 1 et de fibronectine.Dans la 2ème partie de nos travaux, nous avons mis en évidence des profils de différenciation distincts des lymphocytes T CD4+ dans la maladie de Takayasu et l’artérite à cellules géantes. Nous avons démontré une augmentation des lymphocytes T folliculaires helper (Tfh) circulants dans la maladie de Takayasu. L’augmentation des Tfhc chez les patients ayant une maladie de Takayasu est associée à une augmentation des lymphocytes B circulants et à la présence d’organes lymphoïdes ectopiques aortiques. Les Tfhc des patients Takayasu gardent les propriétés fonctionnelles des lymphocytes Tfh tissulaires, puisqu’ils favorisent la prolifération des lymphocytes B ainsi que leur différenciation en cellules mémoires. Nos résultats suggèrent donc l’implication d’une coopération lymphocytaire B et T centrale dans la physiopathologie de la maladie de Takayasu, qui pourrait être associée à la présence de lymphocytes B auto-réactifs sécrétant des auto-anticorps. / Large vessel vasculitis (LVV) mainly include Takayasu arteritis (TA) and giant cell arteritis (GCA), which are characterized by arterial inflammatory lesions, associated with adventitial neo-angiogenesis and fibrotic lesions. They predominantly involve aorta and its major branches. These diseases are related to unbalanced Th1 and Th17 immune responses. The mechanisms regulating lymphocyte differentiation, endothelial response and tissue homeostasis in arterial inflammatory diseases are not sufficiently known. First, we have studied the role of IL-33, which is a cytokine secreted by endothelial cells in response to tissue necrosis and is involved in the regulation of immune response. We demonstrated the immunomodulatory impact of IL-33 and mast cells in LVV. IL-33 had a direct immunomodulatory impact by increasing Th2 and regulatory T cells in PBMC. IL-33 and MC further enhanced Th2 and regulatory responses by inducing a 6.1 fold increased proportion of Tregs through increased indoleamine 2 3-dioxygenase (IDO) and IL-2 secretion. IL-33 and mast cells also had a paradoxical impact in LVV, by promoting angiogenesis, endothelial activation and vascular permeability. IL-33 and mast cells, through Th2 and regulatory responses and angiogenesis, were associated with tissue repair and arterial fibrosis. Although IL-33 did not appear to directly lead to arterial fibroblast activation and proliferation, mast cells activated by LVV serum induced increased production of type 1 collagen and fibronectin by arterial fibroblasts. In the second part of our work, we have demonstrated distinct differentiation profiles of CD4 + T cells in TA and GCA. We demonstrated an increase in circulating T follicular helper lymphocytes (cTfh), defined as CXCR5+ CD4+ T cells, in TA. The increase of cTfh was associated with an increase in circulating B lymphocytes and the presence of tertiary lymphoid organs in TA aorta. CXCR5+ CD4+ T cells of TA patients helped B cells to differentiate into memory cells, to proliferate and to secrete type G immunoglobulins. Our data provide evidence of the key coordinated role of Tfh and B cells in tertiary lymphoid structures in TA and suggest an antigenic trigger.

FAK (kinase d’adhésion focale) est une protéine tyrosine kinase cytoplasmique, qui a un rôle clé dans la cascade de signalisation médiée par les intégrines et les récepteurs aux facteurs de croissance. Elle régule de nombreux processus cellulaires et le dérèglement de ce système est impliqué dans de nombreuses pathologies, en particulier dans les cancers. L’implication de FAK aux différentes étapes de la progression tumorale ne peut plus être remise en question, pourtant aucun inhibiteur n’est utilisé aujourd’hui en clinique. D’autre part certaines zones d’ombre restent encore dans les différents rôles de FAK et des inhibiteurs sélectifs devraient permettre de les étudier. Nous avons donc choisi de développer une première famille d’inhibiteurs de FAK de type diarylamino-1,3,5-triazinique à partir des données structurales pour accéder à une petite banque de composés. L’étude de cette première série et notamment les résultats de co-cristallisation nous ont permis de concevoir quatre nouvelles familles, plus originales d’inhibiteurs de l’activité kinase de FAK, dont le meilleur composé présente une CI50 de 35 nM. Les meilleurs inhibiteurs de FAK obtenus présentent un fort potentiel anti-angiogénique sur les cellules HUVEC en termes de croissance et formation de microvaisseaux. Certains dérivés possèdent un fort effet anti-tumoral, de l’ordre de 20 nM pour les meilleurs, sur plusieurs modèles cellulaires cancéreux (ex: glioblastome, cancer du côlon, …). Par ailleurs, certains de nos inhibiteurs de FAK ont montré une restauration de la sensibilité à TRAIL (Tumor-necrosis-factor Related Apoptosis Inducing Ligand) des cellules cancéreuses résistantes (PANC-1, MCF-7 et SKOV-3). / FAK (Focal Adhesion Kinase) is a non-receptor protein tyrosine kinase. FAK participates in growth factor receptor-mediated and integrin signaling pathway and plays essential roles in many cellular functions and the dysfunction of this system is involved in many pathologies, in particular in cancer. The implication of FAK in the various stages of the tumoral progress is widely studied but no inhibitors are used in therapy today. And some roles of FAK need to be clarify ant that why we need to develop selective inhibitors of FAK. As a part of our research program aimed at the development for new inhibitors of FAK, we have synthesized a series of novel diarylamino-1,3,5-triazine derivatives. The study of this first series in particular the structural studies allowed us to design four new families, more original of FAK inhibitors with an IC50 of 35 nM for the best compounds. This compounds show a high angiogenic potential on HUVEC cells and anti-tumor activity on a variety of cellular models (eg : colon, brain). Besides, some of our inhibitors of FAK restores sensitivity to TRAIL-induced apoptosis in resistant cancer cells line (PANC-1, MCF-7 and SKOV-3).

La voie de signalisation Notch est une signalisation fortement conservée chez les metazoans. Elle régule nombreux processus biologiques, y compris le développement embryonnaire, l'homéostasie tissulaire en particulier dans la décision du destin cellulaire. Largement décrit dans la tumeurigénèse, la voie Notch est aussi un régulateur clé dans l'angiogenèse. De plus en plus d'études montrent que la voie Notch joue un rôle important dans régulation d'angiogenèse tumorale. Par conséquent, divers d'efforts ont été faits pour inhiber la voie canonique de Notch. Jusqu'à aujourd'hui, appart Notch1, d'autre récepteurs Notch ont été très peu étudiés dans l'angiogenèse tumorale. Notch3 exprimé restreint dans le systèm vasculaire, n'a jamais été étudié dans le contexte de l'angiogenès tumorale. Par consequent, l'objectif de ma thèse est d'étudier le rôle de Notch3 dans l'angiogenès tumorale. Ici, nous avons montré une expression abérrant de Notch3 dans les cellules endotheliales tumorales où il présente un effect inattendu. En inhibant Noth3 dans le microenvironnement de la tumeur, nous avons montré que Notch3 limite l'angiogenèse tumorale par sa fonction pro-apoptotique dans les cellules endothéliales tumorales, ce qui entraîne une inhibition de la croissance tumorale. De plus, nous avons constaté que l'expression de JAG1 ont été argumenté dans une fraction des cancers humains. En outre, JAG1 dérivé de la tumeur favorise la survie des cellules endothéliales tumorales en inhibant l'effet pro-apoptotique de Notch3. Nous présentons ici pour la première fois que Notch3 est un récepteur de dépendance induisant une apoptose dans les cellules endothéliales tumorales qui est bloqué par JAG1. Par conséquent, nous montrons que l'effet antitumoral bien documenté médié par l'inhibition de la ?-sécrétase dépend au moins en partie de l'apoptose induite par Notch3 dans les cellules endothéliales / The Notch signalling is a highly conserved signalling which mediates numerous of biological processes, including embryonic development, tissue homeostasis especially in the cell fate decision. Widely implicating in tumorigenesis, the Notch signalling is also a key regulator of angiogenesis. Increasing number of studies showed that, the Notch signalling plays an important role in mediating tumour angiogenesis. Therefore, various efforts have been made to inhibit the canonical Notch pathway. To date, besides Notch1, other Notch receptors were few studied in tumour angiogenesis. Notch3, expressed restrictedly in vascular system, has never been studied in the tumour angiogenesis context. Therefore, the objective of my thesis is to study the role of Notch3 during tumour angiogenesis. Here, we showed that Notch3 is aberrantly expressed in tumour endothelial cells where it presents an unexpected pro-apoptotic effect. By silencing Noth3 in the tumour microenvironment, we showed that Notch3 limits tumour angiogenesis via its pro-apoptotic function in tumour endothelial cells which results in inhibition of tumour growth. In addition, we found that JAG1 is up-regulated in a fraction of human cancers. Furthermore, tumour derived JAG1 favourite the survival of tumour endothelial cells by inhibiting the pro-apoptotic effect of Notch3. We thus present here for the first time that Notch3 as a dependence receptor inducing apoptosis in tumour endothelial cells which is blocked by JAG1. Consequently, we show that the well-documented anti-tumour effect mediated by g-secretase inhibition is at least in part dependent on the apoptosis triggered by Notch3 in endothelial cells

L'angiogénèse est un phénomène vital dans de nombreux processus physiologiques tels que le développement embryonnaire ou la cicatrisation. Mais c'est aussi un processus pathologique impliqué dans la croissance des tumeurs malignes, dans le développement des métastases et dans des maladies telles que l'endométriose, la dégénérescence Maculaire liée à l'âge (DMLA) et l'arthrose. La néovascularisation pathologique est dense et désordonnée contrairement à la néovascularisation physiologique, ce qui en fait une cible thérapeutique attrayante. Les agents perturbateurs vasculaires (VDA) sont une nouvelle classe de molécules bioactives qui détruisent sélectivement la néovascularisation tumorale et arrêtent l'apport sanguin aux tumeurs solides, provoquant une nécrose tumorale étendue. Parmi les VDA, les agents se liant à la tubuline sont principalement représentés. Le processus d'angiogénèse au sein de l'arthrose ainsi que le mode d'action des VDA nous amène a envisager l'utilisation de ses derniers en tant que nouveau traitement anti-arthrosique. Dans la recherche de nouveaux scaffolds VDA, nous avons d'abord comparé les activités biologiques de plusieurs VDA. Une classe en particulier a attiré notre attention sur laquelle seules quelques études avaient été menées. Cela nous a permis de sélectionner des pistes avec un espace chimique exploitable pour concevoir des scaffolds originaux. Cette thèse présentera les analogues qui ont été synthétisés, leur viabilité cellulaire sur les HUVEC (cellules endothéliales de la veine ombilical humaine) et leur activité sur l'inhibition de la polymérisation de la tubuline (ITP). / Angiogenesis is a vital phenomenon in many physiological processes such as embryonic development or wound healing. But it is also a pathological process involved in the growth of malignant tumors, in the development of metastases and in diseases such as endometriosis or age-related macular degeneration (AMD) and osteoarthritis. Pathological neovasculature is dense and disordered in contrast to physiological neovasculature, which makes it an attractive therapeutic target. Vascular Disrupting Agents (VDA) are a new class of bioactive molecules that selectively destroy tumour neovasculature and shut down blood supply to solid tumours, causing extensive tumour cell necrosis.1 Among small molecule VDAs, tubulin-binding agents are mostly represented. The process of angiogenesis within osteoarthritis as well as the mode of action of VDA leads us to consider the use of its last as a new anti-osteoarthritis treatment. In the search for novel VDA scaffolds, we first compared the biological activities of several VDA. One class in particular attracted our attention on which only a few studies had been conducted. This allowed us to select leads with exploitable chemical space to design original scaffolds. These thesis will present analogs which were synthesized, their cell viability on HUVEC (human umbilical vein endothelial cells) and their activity on tubulin polymerization inhibition (ITP).