Breast cancer (BC) was not initially considered an immunogenic tumor; however, recent data show that immune-related factors are associated with patient prognosis and the response to treatment. Several large adjuvant clinical trials have shown that tumor infiltrating lymphocytes (TIL) are significantly associated with a better prognosis and can also predict responsiveness to pre-operative chemotherapy, particularly in the triple negative (TN) & HER2+ BC subtypes (Carsten Denkert et al. 2010; Loi et al. 2013a). Recently, the presence of ectopic lymph node-like structures characterized by distinct T and B cell zones, called tertiary lymphoid structures (TLS), were identified adjacent to the tumor (Gu-Trantien et al. 2013) in 60% of BC (Buisseret et al. 2017b) and linked with a good prognosis (Gu-Trantien et al. 2013). The mechanisms involved in TLS formation and activities and their impact on tumor immunity is relatively unknown. TIL infiltration and TLS formation are likely regulated, in part, by transcription factors (TF) that control cytokine/chemokine production within the tumor microenvironment (TME) (Pimenta and Barnes, 2014). One such TF, the forkhead box protein 1 (FOXP1) is abnormally expressed in various human tumors and has a known role in regulating immune cell functions. Contradictory data on FOXP1 expression together with a lack of information on its immune regulation led us to explore its role in this tumor type. The first part of this thesis research focused on FOXP1-mediated regulation in BC. Gene/protein analysis was examined in the four BC molecular subtypes, revealing its enriched expression in estrogen receptor positive (ER+) tumors (Luminal A/B). Luminal BC is generally less infiltrated compared with frequently high TIL infiltration in ER negative (ER-) tumors (i.e. HER2+ and TN) [reviewed in (Solinas et al. 2017a) and (Loi et al. 2014)]. We found that high FOXP1 expression in a cohort of untreated primary BC was significantly associated with a lower TIL and fewer TLS compared to FOXP1 low (FOXP1lo) tumors. This observation led us to investigate the effect of FOXP1 on cytokines and chemokines potentially involved in TIL recruitment and/or TLS formation. BC cancer cell lines were used to silence [MCF7; FOXP1hi] or overexpress [MDA-MB-231; FOXP1lo] FOXP1 expression. FOXP1 repression upregulated a number of cytokines and chemokines involved in T and B cell migration and function, while FOXP1 overexpression repressed a majority of the same factors. Expression analysis of the major T and B cell cytokine and chemokine genes was performed for FOXP1lo and FOXP1hi primary BC. These data reveal that FOXP1hi BCs have significant decreases in CXCL9, CXCL10, CXCL11, CXCL13, CX3CL1, CCL20, IL2, IL21, granzyme B and IFNγ and high levels of the immunosuppressive cytokines, IL10 and TGFβ. We next performed a lymphocyte migration assay using primary tumor supernatants prepared from FOXP1lo and FOXP1hi BC finding significantly decreased migration of total CD45+ lymphocytes, B cells, helper (CD4+) and cytotoxic (CD8+) T cells using FOXP1hi compared to FOXP1lo SN. Overall, our data suggest that FOXP1 plays an important role in repressing anti-tumor immune responses by negatively regulating TIL migration directed by specific cytokines and chemokines.The second part of this thesis research focused on the role FOXP1 plays in BC TLS. FOXP1 expression in T and B cell TIL and TLS was evaluated using RT-qPCR, multicolor flow cytometry, immunofluorescence (IF) and immunohistochemistry (IHC) and fresh, fixed and frozen breast tissues. Based on the FOXP1 expression two types of TLS were identified in BC: 1) TLS containing a germinal center (GC-TLS) and 2) TLS lacking a GC (non-GC-TLS). Examination of proteins specifically associated with active humoral immune responses allowed us to identify GC-TLS but not non-GC-TLS as functional. Gene expression analysis of micro-dissected tissues revealed distinct immune profiles that characterize B cell follicles in tonsils and spleen as well as aggregates, non-GC-TLS and GC-TLS in BC. This analysis further demonstrates that ongoing cell-mediated immune responses are associated with GC-TLS. The findings from this thesis research add important information to our understanding of how immune responses are initiated and maintained in BC and provide further insight into the identification and organization of functional immune responses at the tumor site. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Les lymphocytes T régulateurs (Treg) représentent une sous-population de lymphocytes dont la fonction principale est de supprimer les réponses auto-immunes et inflammatoires. L’inflammation provoque souvent une déficience en apport d’oxygène (hypoxie) qui affecte le fonctionnement des cellules immunes. L’objectif de ce travail était d’évaluer le rôle d’un des principaux senseurs d’oxygène, la protéine PHD2 (prolyl-hydroxylase domain 2) dans la fonction des Treg. A cette fin, une souche de souris exprimant un allèle défectueux de PHD2 a été générée au laboratoire (désignée PHD2ΔTreg) et caractérisée. Ces travaux ont permis de mettre en évidence une perte de fonction des Treg dont le gène codant pour PHD2 a été inactivé, se traduisant par une plus grande sensibilité des souris PHD2ΔTreg à plusieurs syndromes inflammatoires. Une analyse moléculaire et transcriptomique des Treg issus de cette souche de souris a permis de mettre en évidence le rôle important d’un des substrats de PHD2, la protéine HIF2α, dans le contrôle de la fonction des Treg in vivo. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La voie de signalisation Ras/MAPK (Ras/mitogen-activated protein kinase) régule une variété de protéines intracellulaires qui jouent un rôle important dans la croissance et la prolifération cellulaire. La régulation inappropriée de cette voie de signalisation conduit au développement de nombreux cancers comme le mélanome, qui est caractérisé par des mutations activatrices au niveau des gènes NRAS et BRAF. La protéine kinase RSK (p90 ribosomal S6 kinase) est un composant central de la voie Ras/MAPK, mais son rôle dans la croissance et la prolifération cellulaire n’est pas bien compris. RSK a été montrée pour participer à la résistance des mélanomes aux chimiothérapies, mais le mécanisme moléculaire reste encore à élucider. Nous montrons à l’aide d’un anticorps phospho-spécifique que MDM2 est phosphorylée en réponse à des agonistes et des mutations oncogéniques activant spécifiquement la voie Ras/MAPK. En utilisant des méthodes in vitro et in vivo, nous avons constaté que RSK phosphoryle directement MDM2 sur les Sérines 166 et 186, ce qui suggère que MDM2 est un substrat de RSK. La mutagénèse dirigée envers ces sites nous indique que ces résidus régulent l’ubiquitination de MDM2, suggérant que RSK régule la stabilité de MDM2 et de p53. De plus, nous avons observé que l’inhibition de RSK conduit à une augmentation du niveau protéique de p53 après un dommage à l’ADN dans les cellules de mélanomes. En conclusion, nos travaux suggèrent un rôle important de la protéine kinase RSK dans la régulation de MDM2 et de sa cible, p53. L’étude de ces mécanismes moléculaires aidera à mieux définir le rôle de RSK dans la croissance tumorale, mais également dans la résistance aux agents chimiothérapeutiques. / The Ras/mitogen-activated protein kinase (Ras/MAPK) signaling cascade regulates various intracellular targets involved in growth and proliferation. Inappropriate regulation of this pathway leads to many types of cancer, including melanomas, which are characterized by activating mutations in NRAS and BRAF. The protein kinase RSK (p90 ribosomal S6 kinase) is a central component of the Ras/MAPK pathway, but its role in cell growth and proliferation is not well understood. RSK has also been shown to participate in the resistance of melanoma cells to chemotherapy, but the mechanisms involved remain elusive. We show that MDM2 becomes phosphorylated in response to agonists and oncogenes of the Ras/MAPK pathway. Using in vitro and in vivo approaches, we found that RSK directly phosphorylates MDM2 at Ser166 and Ser186, suggesting that MDM2 is a bona fide RSK substrate. Site-directed mutagenesis indicated that these residues regulate MDM2 ubiquitination, suggesting that RSK regulates p53 function in an MDM2-dependent manner. Overexpression of active and inactive mutants of RSK revealed that this kinase regulates p53 stability, suggesting a role for RSK in the DNA damage response. Taken together, our results suggest an important role for RSK in the regulation of MDM2 and its target p53. In view of the role of p53 in the response to DNA-damaging agents, our results provide a potential mechanism involved in melanoma chemoresistance.

Les astrocytomes intramédullaires (AIMs) sont des tumeurs très rares du système nerveux central (SNC) dont l’incidence est de moins de 1% des tumeurs primitives du SNC. La nouvelle classification selon l’OMS 2016 des gliomes a radicalement changé le diagnostic histologique en intégrant les données moléculaires dans la pratique quotidienne du diagnostic afin de diminuer la subjectivité inhérente au diagnostic morphologique. Il est donc devenu essentiel d'évaluer ces altérations moléculaires afin d'affiner le pronostic du patient et d'orienter la prise en charge clinique. Cependant, la majorité des études sur les astrocytomes du SNC se concentrent sur les tumeurs cérébrales et peu d'études ont été réalisées, à ce jour, sur les AIMs. Les patients reçoivent généralement des modalités de traitement qui ont été établies pour les tumeurs intracérébrales et aucune guideline n'est disponible concernant l'intégration des altérations moléculaires dans le diagnostic, le pronostic et la gestion clinique des patients porteurs d’AIMs. Récemment, le Centre allemand de recherche sur le cancer (DKFZ) et l'Université de Heidelberg ont mis au point un modèle de classification des tumeurs du SNC basé sur la méthylation de l'ADN (c'est-à-dire le Heidelberg Brain Tumor classifier). Ce classificateur est apparu comme un outil de sous-classification des tumeurs du SNC qui peut potentiellement aider à la définition de nouvelles entités. Cependant, aucune étude liée à la méthylation de l'ADN n'a encore été réalisée spécifiquement sur les AIMs. La présente étude vise à corréler les données cliniques, radiologiques, moléculaires et épigénétiques des AIMs afin d'améliorer les connaissances actuelles sur le pronostic et les profils moléculaires de ces tumeurs. Notre hypothèse est que les AIMs sont biologiquement, cliniquement et moléculairement différents de leurs homologues cérébraux, présentent des biomarqueurs distincts et nécessitent une prise en charge clinique spécifique. Dans notre première étude, nous avons recueilli les données clinico-radiologiques et effectué un séquençage ciblé de nouvelle génération (NGS) pour 61 AIMs afin d'identifier les fusions KIAA1549-BRAF, les mutations dans 33 gènes couramment impliqués dans les gliomes ainsi que la co-délétion 1p/19q. Nous avons également effectué une multiplex droplet digital PCR étudiant les altérations moléculaires du gène FGFR1. Cent dix-sept astrocytomes cérébraux ont également été analysés à titre de comparaison. Nous avons observé que l'évaluation du caractère infiltrant/bien délimité utilisé comme première étape du diagnostic différentiel dans la classification de l’OMS de 2016 des astrocytomes n'est pas adaptée aux AIMs, car aucune différence significative en termes de caractère bien délimité/infiltrant n'a été rapportée entre les AIMs de grade I et II. Nous avons observé qu'il n'y a pas d'impact pronostique du grading des AIMs de bas-grade en grade I et grade II en opposition au traitement chirurgical. La fusion KIAA1549-BRAF, l'altération moléculaire la plus fréquemment observée dans les AIMs pilocytiques de grade I, a été décrite dans 38% des AIMs pilocytiques de grade I, mais avec des fréquences et des breakpoints différents de ceux observés dans la cohorte des astrocytomes cérébraux. Nous n’avons pas observé d’altérations moléculaires dans 19% des AIMs pilocytiques de grade I. Alors que les mutations IDH sont les altérations moléculaires les plus fréquentes dans les astrocytomes diffus de grade II cérébraux, des mutations non-classiques d’IDH ont été observées dans seulement deux cas d’AIMs diffus de grade II et associées à un pronostic plus mauvais en comparaison à ce qui est classiquement décrit dans le cerveau. De plus, seuls deux cas ont subi une évolution anaplasique, dont un cas d'AIM diffus de grade II IDH-muté. Les AIMs diffus de grade II IDH-wt étaient associés à un bon pronostic et associés à des altérations moléculaires de la voie MAPK (mutation BRAF V600E et altération moléculaire de FGFR1) similaires aux gliomes diffus de type pédiatrique. Cependant, 57 % des AIMs diffus de grade II n'ont pas présenté d'altérations moléculaires. En revanche, tous les AIMs de haut-grade présentaient au moins une altération moléculaire, la plus fréquente étant la mutation H3F3A K27M associée à un pronostic significativement plus mauvais (survie globale et survie sans récidive/progression de la maladie). Dans le but de ne pas seulement analyser les altérations moléculaires hotspots, mais des biomarqueurs plus larges, nous avons décidé de réaliser une analyse épigénétique des AIMs. L’étude du profil de méthylation de l’ADN évalue 850.000 CpGs spécifiques sur l’ensemble du génome et représente par conséquent une stratégie puissante permettant de mieux caractériser le profil moléculaire de ces tumeurs. Parmi les 61 échantillons, 23 ont été analysés d’un point de vue épigénétique. En utilisant le « Heidelberg Brain Tumor classifier », parmi les 16 échantillons contributifs, seuls trois cas, uniquement des AIMs de haut-grade, ont été correctement classés avec le score calibré recommandé (cs ≥ 0.9). La majorité des cas restants, principalement représentés par des AIMs de bas-grade, ont été soit considérés comme des cas "sans correspondance" (cs < 0,3, n=7), soit classés avec un cs faible (allant de 0,32 à 0,53, n=6), comprenant des classifications incohérentes. Afin d’améliorer la précision diagnostique, nous avons utilisé différentes analyses non-supervisées combinant les cas de notre série et les cas sélectionnés de la cohorte de référence d’Heidelberg. Tout d'abord, cette analyse a démontré que presque tous les plus proches voisins de notre série d’AIMs étaient localisés en intramédullaire. Cela a souligné le rôle de la localisation dans la classification des tumeurs cérébrales. Tous les AIMs H3F3A K27M-mutés se sont classés avec la classe de méthylation (MC) de référence gliome diffus de ligne médiane mutée H3K27M (DMG_K27M) alors que AIMs H3F3A K27M-wt étaient associés à la classe de méthylation de référence astrocytomes pilocytiques anaplasiques (ANA_PA). Comme était suggéré par les altérations moléculaires dans notre première étude, et bien que le « Heidelberg Brain Tumor classifier » n'ait pas réussi à classer les AIMs pilocytiques de grade I, les analyses non-supervisées ont identifié une nouvelle classe de méthylation distincte appelé « astrocytome pilocytique de la moëlle » ("PA_SPINE").En conclusion, ce paysage clinique, morphologique et moléculaire des AIMs suggèrent que les algorithmes diagnostiques classiquement utilisés pour les astrocytomes cérébraux doivent être adaptés pour les AIMs. L'évaluation du caractère infiltrant/bien délimité et le grading des AIMs de grade I et II ne semblent pas avoir les mêmes implications que dans le cerveau. La majorité des AIMs de bas-grade sont IDH-wt et ont un profil clinique et moléculaire plus proche de celui des gliomes diffus de type pédiatrique. Presque que tous les AIMs de haut-grade sont inclus dans l’entité DMG K27M de la classification de l’OMS de 2016 caractérisée à la fois par la mutation spécifique (H3F3A K27M) et la localisation de la ligne médiane. Même si notre cohorte ne comprenait que seize cas, nous sommes capables de proposer des hypothèses concernant une classification spécifique de la méthylation de l’ADN des AIMs avec une CM spécifique « PA_SPINE » et une association des AIMs de haut-grade H3F3A K27M-wt avec la CM de référence ANA_PA. Pris ensemble, ces résultats suggèrent fortement qu'une classification spécifique des AIMs doit être implémentée. / Intramedullary astrocytomas (IMAs) are very rare central nervous system (CNS) tumors with an incidence of less than 1% of all CNS tumors. The 2016 WHO (World Health Organization) Classification drastically changed the histopathological diagnosis by integrating molecular data into daily diagnostic practice in order to decrease the inherent subjectivity of the morphological diagnosis. It has therefore become essential to assess these molecular alterations in order to refine the patient's prognosis and guide the clinical management. However, the majority of studies on CNS astrocytomas focus on brain tumors and few studies have been performed, to date, on IMAs. Patients usually receive modalities of treatment that established for intracerebral tumors and currently no guidelines are available regarding the use of molecular alterations in the diagnosis, prognosis and in the clinical management of patients with IMAs. Recently, the German Cancer Research Centre (DKFZ) and Heidelberg University developed a DNA methylation-based classification model for CNS tumors (i.e. Heidelberg Brain Tumor classifier). This classifier has emerged as a tool that can be used to subclassify CNS tumors that may potentially help in the definition of new entities. However, no DNA methylation-related studies have yet been performed specifically on IMAs. The present study aims to study the correlation between the clinical, radiological, molecular and epigenetic data of IMAs to improve the current knowledge on the prognosis and the molecular profile of these tumors. Our hypothesis is that IMAs are biologically, clinically and molecularly different from their brain counterparts and need specific clinical management and biomarkers.In the first study, we collected clinico-radiological data and performed targeted Next-Generation Sequencing for 61 IMAs to identify KIAA1549-BRAF fusions, mutations in 33 genes commonly implicated in gliomas and 1p/19q codeletion. We also performed FGFR1 multiplex droplet digital PCR assay. One hundred seventeen brain astrocytomas were also analysed for comparison. We observed that assessing the infiltrative/well-circumscribed pattern of the tumor, which is used as a first differential diagnosis step in the 2016 WHO classification for astrocytomas, is not adapted for IMAs since no significant differences in terms of infiltrative/well-circumscribed pattern were noted between grade I and grade II IMAs.We reported that the prognostic impact of the grading of LG IMAs into grade I and grade II is not associated with different prognosis, in contrast to the surgical treatment. KIAA1549-BRAF fusion, the most frequently observed in grade I pilocytic IMAs, was described in 38% of grade I pilocytic IMAs but with different frequencies and breakpoints than those observed in the brain astrocytoma cohort. We did not observe any pathogenic molecular alterations in 19% of grade I pilocytic IMAs. While IDH mutations are the most frequent mutations in brain grade II diffuse astrocytomas, non-canonical IDH mutations were only observed in two grade II diffuse IMAs and were associated with a worse prognosis than what is classically described in the brain. Moreover, only two cases underwent anaplastic evolution, including one IDH-mutant IMA case. IDH wild-type (wt) grade II diffuse IMAs were associated with a good prognosis and harbored MAPK molecular alterations (i.e. BRAF V600E mutation and FGFR1 molecular alteration) similar to the pediatric-type diffuse gliomas. However, 57% of the grade II diffuse IMAs did not harbor molecular alterations. In contrast, all of the HG IMAs presented at least one molecular alteration, with the most frequent one being the H3F3A K27M mutation which was significantly associated with worse outcomes (overall survival and event-free survival). In order to not only analyze the molecular hotspot alterations but a broader biomarker landscape, we decided to apply epigenetic analysis to IMAs. This DNA methylation profiling assesses the methylation level of 850,000 specific CpGs sites all across the genome and therefore represents a powerful strategy to further characterize the molecular profile of tumors. From 61 cases, 23 IMA samples were therefore epigenetically characterized. Using the Heidelberg Brain Tumor classifier, only three HG IMAs, among the 16 contributive samples, were correctly classified with the recommended calibrated score (cs ≥ 0.9). The majority of the remaining cases, mainly represented by LG IMAs, were either considered as “no-match” cases (cs < 0.3, n=7), or classified with a low cs (ranging from 0.32 to 0.53, n=6), including inconsistent classification. In order to improve diagnostic accuracy, we applied different unsupervised analyses to combine cases from our series and a selected Heidelberg reference cohort. First, this analysis demonstrated that nearly all the nearest neighbors of IMA cases were intramedullary located. This emphasized the major role of location in classifying brain tumors. All H3F3A K27M-mutated IMAs clustered with the diffuse midline glioma, H3K27M-mutant (DMG_K27M) reference methylation class (MC) while H3F3A K27M-wt IMAs were strongly related to anaplastic pilocytic astrocytoma (ANA_PA) reference MC. As suggested by their molecular alterations observed in our first study, and while the Heidelberg Brain Tumor classifier did not succeed in classifying grade I pilocytic IMAs, the unsupervised analysis identified new distinct MC called “spine pilocytic astrocytoma” (“PA_SPINE”).In conclusion, these specific clinico-morphological and molecular landscapes of IMAs suggest that the diagnostic algorithms commonly used for brain astrocytomas must be adapted for IMAs. Assessment of the infiltrative/well-delineated pattern and grading LG in grade I and grade II seem to not have the same implications than in the brain. The majority of LG IMAs are IDH-wt and have a clinical and molecular profile more closely to pediatric-type diffuse gliomas. Nearly all HG IMAs are included in the 2016 WHO classification DMG K27M entity which is characterized by both specific mutation (H3F3A K27M) and midline location. Even though our cohort included only sixteen cases, we are able to propose hypotheses for a specific methylation classification of IMAs with a specific PA_SPINE MC and an association of H3F3A K27M-wt HG IMAs with ANA_PA reference MC. Taken together, these results highly suggest that a specific classification for IMAs has to be implemented. / Doctorat en Sciences médicales (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L’aide fournie aux lymphocytes B par les lymphocytes T CD4+ est cruciale pour une réponse humorale de qualité. Les lymphocytes T helper folliculaires (Tfh) jouent un rôle majeur dans l’aide apportée aux lymphocytes B au sein des centres germinatifs et peu de choses sont connues sur la capacité d’aide des autres populations de cellules T CD4+. Le but de notre étude est d’évaluer la capacité d’aide aux lymphocytes B des lymphocytes T helper de type 2 (Th2), une population considérée, à l’origine, comme responsable de l’aide apportée aux lymphocytes B in vivo ainsi que d’analyser le rôle de l’axe IL6 / STAT3 dans la différenciation des lymphocytes Tfh et leur plasticité phénotypique. Nous montrons que les lymphocytes Th2 co-expriment des formes actives des facteurs de transcription STAT6 et STAT3 et que l’expression de STAT3 est requise pour la fonction d’aide aux lymphocytes B des lymphocytes Th2. Nous avons également pu montrer que la voie de signalisation IL-6 / STAT3 durant le développement des lymphocytes Tfh s’oppose à l’expression des gènes associés au programme de différenciation Th2. / Option Biologie moléculaire du Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le ribosome est un macro complexe moléculaire en charge de la synthèse de toutes lesprotéines de la cellule. Depuis les premiers essais de reconstruction in vitro d’un ribosome procaryote,des générations de chercheurs se sont succédées durant plusieurs décennies pour tenter d’éluciderles voies par lesquelles les ribosomes sont assemblés par la cellule. Un regain d’intérêt pour l’étude dela biogenèse du ribosome est advenu récemment suite à la mise en évidence de maladies liées à desmutations dans des acteurs de la biogenèse du ribosome mais également, et surtout, suite à la miseen évidence du rôle fondamental du ribosome dans les processus de transformation oncogénique.Le ribosome est composé de deux sous-unités, une petite et une grande, formées, ellesmêmes,d’un assemblage intriqué d’ARN ribosomique et de protéines ribosomiques. La formation d’unribosome, appelée biogenèse du ribosome, est un processus complexe, intégré et extrêmementhiérarchisé impliquant, chez la levure, plus 200 facteurs accessoires. Bien que les principes sousjacentsà la biogenèse du ribosome eucaryote établis à partir d’études réalisées chez la levure semblentconservés chez l’Homme, de nombreux éléments suggèrent qu’elle y soit plus complexe. Ainsi, latransposition directe chez l’Homme des connaissances acquises chez la levure quant à la biogenèse duribosome serait, tout du moins partiellement, inexacte.Au cours de ma thèse, j’ai poursuivi différents objectifs s’intégrant tous dans le cadre de labiogenèse du ribosome eucaryote. D’une part, chez la levure, j’ai poursuivi la caractérisation du rôlede la protéine Las1 dans la biogenèse de la grande sous-unité ribosomique. D’autre part, chezl’Homme, mon objectif premier a été de participer à l’identification de nouveaux facteurs accessoiresimpliqués dans la biogenèse du ribosome et à la caractérisation fonctionnelle de certains d’entre eux.Dans un second temps, je me suis concentré sur l’implication de deux particules ribonucléoprotéiquesnucléolaires, appelées snoRNP, dans la biogenèse du ribosome mais également dans le développementtumoral. Finalement, le dernier objectif de ma thèse a été de participer, dans le cadre d’un projettransverse réalisé chez la levure et chez l’Homme, à l’étude d’une protéine en charge d’une desmodifications que portent les ARN ribosomiques.Pris ensemble, les différents objectifs que j’ai poursuivis au cours de ma thèse, permettent desavancées fondamentales dans la connaissance du processus de la biogenèse du ribosome chez leseucaryotes mais aussi dans la caractérisation de l’impact clinique de certains acteurs de cette voie. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

There is increasing evidence that the effect of chemotherapy on tumor rejection is not cell autonomous but relies on the immune system. Indeed, several reports have shown that human and murine tumors respond to chemotherapeutic agents more efficiently when the host immune system is intact. In particular, we have shown that cyclophosphamide treatment of DBA/2 mice bearing P815 mastocytoma induces rejection and long term protection in a CD4- and CD8-dependent manner. We used this tumor model, as it is poorly immunogenic, expresses tumor-associated P1A and tumor-specific P1E antigens, encoded by germline and mutated genes, respectively, and allows the identification of some tumor-specific CD8+ T cells.We have previously reported that tumor regression correlates with selective infiltration of CD8+ T cells specific for P1E/H-2Kd antigen in tumor bed upon cyclophosphamide treatment. Unexpectedly, the proportion of CD8+ T cells specific for the tumor-associated antigen P1A in the context of H-2Ld decreases concomitantly, indicating that cyclophosphamide alters the repertoire of CD8+ T cells recognizing tumor antigens. Using P1A KO mice, we found that preferential activation of CD8+ T cells to P1E is not solely due to thymic negative selection. The major role of “mutated” antigens in tumor resistance has been recently highlighted in humans and raises an interesting question about the immune mechanisms of tumor rejection. Additionally to its effect on the specific immune response, cyclophosphamide promotes tumor infiltration by effector memory (P1E/H-2Kd)+ CD8+ T cells which are characterized by higher expression of KLRG1 and Eomes. Our data point to a role of IL-15 and type 1 IFNs for their development, as increased levels of IL-15 and IRF7 were measured in tumor after cyclophosphamide. IFNAR1 blockade interferes with the tumor rejection in 50% of mice and decreases the (P1E/H-2Kd)+ CD8+ T cell infiltration induced by cyclophosphamide, suggesting a role of this cytokine in the expansion and/or recruitment of (P1E/H-2Kd)+ CD8+ T cells in vivo.Altogether, our results suggest that type 1 IFNs and IL-15 induced after cyclophosphamide promote the reprogramming of CD8+ T cells specific for the “mutated” P1E/H-2Kd antigen into effector memory lymphocytes. / Option Biologie moléculaire du Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Des études récentes menées chez l’homme et la souris ont suggéré que la diversité du répertoire TCR pourrait jouer un rôle dans la protection contre des pathogènes à haut pouvoir mutagène. Afin d’étudier le répertoire des lymphocytes T CD4, nous avons utilisé un modèle de souris TCRβ transgéniques exprimant une chaine β spécifique du peptide env122-141 dans le contexte du MHCII. Suite à l’immunisation des souris TCRβ transgéniques avec des cellules dendritiques pulsées avec le peptide env, une rapide prolifération et une restriction du répertoire des lymphocytes T Vα2 CD4 spécifiques est observée. L’analyse de la diversité du répertoire de ces cellules par séquençage à haut débit, a montré l’émergence d’un répertoire plus divers dans des souris déplétées en lymphocytes T régulateurs. Ces résultats suggèrent qu’en plus du rôle des Tregs dans le contrôle de la magnitude de la réponse immunitaire, ces cellules pourraient également contrôler la diversité du répertoire des lymphocytes T suite à une stimulation antigénique. / Recent studies conducted in mice and humans have suggested a role for the TCR repertoire diversity in immune protection against pathogens displaying high antigenic variability. To study the CD4 T cell repertoire, we used a mouse model in which T cells transgenically express the TCRβ chain of a TCR specific to a MHCII-restricted peptide, env122-141. Upon immunization with peptide-pulsed dendritic cells, antigen-specific Vα2+ CD4+ T cells rapidly expand and display a restricted TCRα repertoire. In particular, analysis of receptor diversity by high-throughput TCR sequencing in immunized mice suggests the emergence of a broader CDR3 Vα2 repertoire in Treg-depleted mice. These results suggest that Tregs may play a role in the restriction of the CD4 T cell repertoire during an immune response, raising therefore the possibility that in addition to controlling the magnitude of an immune response, regulatory cells may also control the diversity of TCRs in response to antigen stimulation. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Nuclear pore complexes (NPCs) are embedded in the nuclear envelope (NE) and composed of proteins called nucleoporins. NPCs as such control the bidirectional traffic of proteins and RNAs between the nucleus and the cytoplasm in eukaryotic cells whereas individual nucleoporins were found to be implicated in other cellular processes such as, cell division, kinetochore assembly, gene expression and cell migration. A prime example for nucleoporin functional versatility can be seen in Nup153. Nup153 is since its discovery known to be a central player in nucleocytoplasmic transport, but additionally participates directly or indirectly, for example, in gene expression and cell cycle control. In this context, it was previously shown that altered levels of Nup153 led to mitotic abnormalities, particularly in cytokinesis and in the spindle assembly checkpoint (SAC). The SAC promotes accurate chromosome separation to ensure the faithful segregation of genetic material to daughter cells. Nup153 was found to interact with the SAC protein Mad1. In the present study, we have further dissected the interaction between Nup153 and Mad1 and investigated the function of the Nup153-Mad1 complex in human cells. By using the high resolution imaging technique “in situ proximity ligation assay”, we found that Nup153 and Mad1 interact with each other exclusively in the presence of a NE, from late mitosis to prophase. By in vitro binding assays, we have confirmed the direct interaction between Nup153 and Mad1 and furthermore identified two independent Nup153-binding sites in Mad1. We have also provided some evidence that Nup153 interacts also with SUMO-modified Mad1.It was previously shown that depletion of Nup153 had no obvious effect on Mad1 and SAC activity. In the present study, we have shown by time-lapse imaging microscopy that the depletion of Mad1 led to a delayed recruitment of Nup153 at the reforming NE during anaphase in living cells, which was often accompanied by a prolongation of anaphase. Furthermore, Mad1 depletion led to alterations in the NE architecture, which were characterized by a change of the membrane curvature at the NPC-NE interface. This was followed by an expansion of the spacing between the inner and outer membranes as seen by electron microscopic and three-dimensional structured illumination investigations. This suggests an implication of Mad1 in a mechanism related to the NE reformation and stability independent of the SAC. Mad1 depletion also resulted in redistribution of the ER network and mitochondria throughout the cell as seen by fluorescence microscopy. Nup153 depletion coincided with the NE abnormalities and alteration of these organelles similar to that seen in Mad1-depleted cells. Further, by fluorescence microscopy, we have shown that Nup153 depletion, but not of Mad1, partially affected the localization of the cytoplasmic nucleoporins in human and in mouse cells and thus the NPC integrity. In conclusion, altogether, our results suggest that Nup153 is essential for NE and NPC integrity. Nup153 has likely separable roles in this context: one in post-mitotic NE reformation with Mad1 and one in interphase in NPC assembly. Nup153-Mad1 complex has a function independent of the spindle checkpoint, but important for the establishment of an intact NE architecture. / Les pores nucléaires sont des structures enchâssées dans l’enveloppe nucléaire et composées de protéines appelées les nucléoporines. Ces pores nucléaires contrôlent le trafic bidirectionnel des protéines et des ARNs entre le noyau et le cytoplasme dans les cellules eucaryotes tandis que les nucléoporines individuelles sont également impliquées dans d’autres processus cellulaires tels que la division cellulaire, l’assemblage des kinétochores, l’expression génétique et la migration cellulaire. Un exemple primordial de la versatilité fonctionnelle des nucléoporines peut être observé à travers Nup153. Depuis sa découverte, Nup153 est connue pour être un élément clé dans le transport nucléo-cytoplasmique, mais il a également été démontré qu’elle participait directement ou indirectement à l’expression génétique et au contrôle du cycle cellulaire. Dans ce contexte, nous avons montrés précédemment que des niveaux altérés de Nup153 menaient à des anomalies mitotiques, particulièrement en cytokinèse et dans le point de contrôle de l’assemblage du fuseau mitotique (SAC). Le SAC assure la ségrégation correcte du matériel génétique entre les cellules filles. Il a été montré que Nup153 interagit avec la protéine du SAC Mad1. Dans cette étude, nous avons utilisé une technique d’imagerie de haute résolution, « in situ proximity ligation assay » pour disséquer davantage l’interaction entre Nup153 et Mad1 dans les cellules humaines. Nous avons montré que ces deux protéines interagissent exclusivement au niveau de l’enveloppe nucléaire, depuis les dernières phases de la mitose jusqu’à la prophase. Par des expériences d’interaction in vitro, nous avons également identifiés sur Mad1 deux sites de liaison indépendants pour Nup153. Nous avons également fourni des indications que Nup153 interagit aussi avec une forme SUMOylée de Mad1. La déplétion de Mad1 menait à un recrutement tardif de Nup153 au niveau de l’enveloppe nucléaire en cours de reformation en anaphase dans les cellules vivantes et à des altérations de l’architecture de l’enveloppe nucléaire, caractérisées par un changement de la courbure membranaire au niveau de l’interface pore nucléaire-enveloppe nucléaire. Suite à cela, une expansion de l’espace entre les membranes nucléaires internes et externes a été observée par microscopie électronique. Ceci suggère une implication de Mad1 dans un mécanisme lié à la stabilité de l’enveloppe nucléaire indépendant du SAC. La déplétion de Mad1 résultait également en une redistribution du RE et des mitochondries à travers la cellule. La déplétion de Nup153 coïncidait avec des anomalies similaires au niveau de l’enveloppe nucléaire et des organelles. De plus, la déplétion de Nup153 affectait partiellement la localisation des nucléoporines cytoplasmiques, contrairement à la déplétion de Mad1. Ensemble, nos résultats suggèrent que Nup153 est essentielle pour l’intégrité des pores nucléaires et de l’enveloppe nucléaire. Nup153 semble avoir deux rôles, un au niveau de la formation de l’enveloppe nucléaire en fin de mitose, en complexe avec Mad1 et un autre rôle au niveau de l’assemblage des pores nucléaires. Le complexe Nup153-Mad1 a une fonction indépendante du SAC, mais importante pour l’établissement d’une enveloppe nucléaire intacte. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished