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La chimiothérapie néoadjuvante (CNA) est utilisée dans les cancers du sein agressifs ou localement avancés (CS). Au delà des bénéfices cliniques, elle représente une opportunité pour monitorer in vivo la sensibilité d’une tumeur à un traitement.A partir de l’analyse de sets de données de patients traités par CNA, nous souhaitons identifier des mécanismes associes à la résistance ou sensibilité au traitement. Dans la première partie, nous avons évalué des paramètres, cliniques, anatomopathologiques et transcriptomiques. Nous avons démontré que des éléments non explorés comme la présence d’embols après CNA revêtaient une information pronostique importante. Dans une 2ème partie, nous avons analysé l’impact de l’infiltrat immunitaire dans le cancer du sein, et avons décrit les changements observés entre des échantillons avant et après CNA. Nous avons montré que l’impact pronostique des TILs était différent avant et après CNA, et était opposé dans les CS triple négatif ou HER2-positif. Finalement, nous avons analysé l’impact des comédications pendant la CNA. Nous avons trouvé des effets positifs – via l’augmentation de l’infiltrat immunitaire et la réponse au traitement – et des effets négatifs avec des effets délétères dans certains sous groupes de patients. En conclusion, la situation néoadjuvante représente une plateforme pour générer et potentiellement valider des hypothèses de recherche. La mise à disposition de jeux de données de patients traités par chimiothérapie néoadjuvante constituerait une ressource majeure pour accélérer la recherche contre le cancer du sein. / Neoadjuvant chemotherapy (NAC i.e. chemotherapy before surgery) is increasingly being used for aggressive or locally advanced breast cancer (BCs). Beyond clinical benefits, it represents an opportunity to monitor in vivo sensitivity to treatment. Based on the analysis of datasets of BCs patients treated with NAC, we aimed at identifying mechanisms associated with resistance or sensitivity to treatment.In the first part, we evaluated biological, clinical, pathological and transcriptomic patterns. We demonstrated that unexplored pathological features such as post-NAC lymphovascular invasion may carried an important prognostic information.In a second part, we analyzed impact of imune infiltration in BC and we described extensively the changes of tumor infiltrating lymphocytes (TILs) between pre and post-NAC samples. We showed that the prognostic impact of TILs was different before and after NAC, and was opposite in TNBC and HER2-positive BCs. Finally, we investigated the impact of comedications use during NAC. We found both positive effects - while enhancing immune infiltration and response to treatment - and negative effects with deleterisous oncologic outcomes in specific patients subgroups. In conclusion, the neoadjuvant setting represents a platform to both generate and potentially validate research hypotheses aiming at increasing the efficacy of treatment. The public release of real-life datasets of BC patients treated with NAC would represent a major resource to accelerate BC research.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

5 à 10% des cancers du sein sont héréditaires mais parmi ceux-ci seulement la moitié est expliquée par une altération constitutionnelle d’un gène de prédisposition connu tels que les gènes BRCA1 et BRCA2. L’importante hétérogénéité génétique qui caractérise les famillesBRCAx rend difficile la réalisation d’études familiales groupées et ne permet pas l’identification de nouveaux gènes de prédisposition au cancer du sein selon les méthodes classiques de liaison génétique ou d’association. Les techniques de séquençage de nouvelle génération (NGS) à l’échelle de l’exome ou du génome entier, autorisent en revanche l’étude de familles individuelles à la recherche de mutations constitutionnelles privées mais le nombre considérable de variants génétiques identifiés impose leur tri sur des critères de pathogénicité ou de récurrence. Un autre critère de tri peut être représenté par l’identification de régions candidates définies en fonction de réarrangements génomiques tumoraux communs à plusieurs tumeurs au sein d’une même famille. Le génotypage tumoral par puces SNP (pour single nucleotide polymorphism) permet en effet la détection d’haplotypes conservés dans des régions récurrentes de LOH (pour loss of heterozygosity) communes à plusieurs tumeurs familiales et donc l’identification de régions candidates suspectes d’abriter des mutations germinales dans des gènes de prédisposition au cancer. La combinaison de ces deux approches, génotypage tumoral puis NGS, a été appliquée à une série de 17 familles avec agrégation de cancers du sein pour lesquelles au moins deux échantillons tumoraux étaient disponibles. Aucun nouveau gène de prédisposition au cancer du sein n’a été identifié mais une mutation délétère constitutionnelle du gène ATM a ainsi été retrouvée, associée à une perte de l’allèle sauvage dans les 2 tumeurs d’une famille BRCAx. L’analyse de 17 tumeurs du sein supplémentaires provenant de 10 familles avec agrégation de cancers du sein et mutation constitutionnelle du gène ATM identifiée chez le cas index, a révélé que l’allèle sauvage d’ATM était fréquemment perdu dans ces tumeurs (>80% contre 20% attendu en situation sporadique ; p<0.001). Ce résultat plaide fortement en faveur de l’implication d’ATM dans la carcinogénèse de ces cancers du sein tel un gène suppresseur de tumeur et suggère que les mutations constitutionnelles d’ATM sont impliquées dans des formes familiales de cancer du sein. / Hereditary breast cancers (BCs) account for 5-10% of all diagnosed BCs, yet only 50% of such tumors arise in the context of a germline mutation in known tumor suppressor genes such as BRCA1 or BRCA2. The vast genetic heterogeneity which characterizes BRCAx families makes grouped studies impossible to perform. Next generation sequencing (NGS) techniques, however, allow individual families to be studied in order to identify private mutations. Single nucleotide polymorphism (SNP) arrays allow the detection of conserved haplotypes within recurrent regions of loss of heterozygosity, common to several familial tumors, therefore identifying genomic loci likely to harbor a germline mutation in cancer predisposition genes. The combination of both exome sequencing and SNP arrays for a series of 17 familial BC did not allow the identification of a novel BC predisposition gene, but revealed a germline ATM mutation associated with a loss of the wild-type allele in a BRCAx family. The analysis of 17 additional breast tumors from ten BC families in which a germline ATM mutation had been identified revealed a high frequency of wild-type allele loss in these tumors (>80% compared to the 20% expected in sporadic BC; p <0.001). This result argues strongly in favor of the involvement of ATM in the carcinogenesis of these tumors as a tumor suppressor gene and suggests that germline ATM mutations are involved in a subset of familial BC.

Les ARN polymérases sont des acteurs indispensables de la transcription. Chez les eucaryotes il existe trois ARN polymérases (I, II et III). La ARN polymérase III (Pol III) possède 17 sous-unités, dont une qui existe sous deux formes: RPC32α et RPC32β. Seulement une des deux formes peut être intégrée dans la Pol III, créant ainsi deux polymérases différentes Pol IIIα et Pol IIIβ. Alors que RPC32β est présent dans les cellules somatiques, RPC32α est exprimé surtout dans des cellules souches et des cellules tumorales. Aujourd’hui rien n’est connu sur leurs rôles respectifs. Le cancer du sein est un problème majeur de santé publique car c’est le cancer féminin le plus fréquent. Plusieurs types de cancer du sein sont identifiés selon la présence ou absence de certains récepteurs hormonaux. Des cancers qui testent négative pour le récepteur d’oestrogène et de progestérone et qui ne surexpriment pas le récepteur pour les facteurs de croissance épidermiques humains 2 (HER2) sont appelés triple-négative. Ils ont un pronostique peu favorable, due à l’agressivité de ce type de cancer et un manque de thérapie cibles. Pour étudier le rôle de RPC32α il fallait identifier un model tumorale. En collaboration avec Jean-Paul Feugeas (INSERM UMR 1098) une étude transcriptomique a été fait sur 2627 échantillons cliniques de tissus de sein. L’étude montre que RPC32α est surexprimé dans les cancers triple-négative, alors que son homologue RPC32β est surexprimé dans les tissues normaux. Une analyse sur six lignées de cancer du sein et une ligné non-tumorale ont pu confirmer les résultats de l’analyse transcriptomique. Le modèle de cancer du sein a donc été validé. Une caractérisation des différentes lignées de cancer du sein a démontré que d’autres sousunités de la Pol III n’étaient pas surexprimées dans les cancers triple-négative. La surexpression de RPC32α n’était donc pas une conséquence d’une hyperactivité de la Pol III. Une analyse des transcrits synthétisé par la Pol III a montré que en générale les transcrits de la Pol III étaient plus fortement exprimé dans les cancers triple-négative que dans d’autres cancers. Afin d’étudier l’implication de RPC32α dans les phénomènes de tumorisation, plusieurs lignées cellulaires dépourvues de RPC32alpha ont été créé utilisant la technique CRISPRCAS9. L’absence de RPC32α n’a pas induit une augmentation de transcription ni de l’ARN de 4 RPC32α, ni de celle de RPC32β. Il n’existe donc pas de boucle de rétroaction pour RPC32α et les deux homologues ne sont pas co-régulés. Plusieurs, mais pas tous les transcrits synthétisé par la Pol III ont une expression fortement baissé dans les lignées mutants. Le fait que pas tous les transcrits ne soit affectés par la perte de RPC32α, indique qu’il existe une spécificité de transcription pour Pol IIIα et Pol IIIβ. Les cellules des linges mutants ne présentaient pas de phénotype différent des cellules mères et la croissance était la même dans toutes les lignées. Par contre les tests de croissance en agar-mou ont révélé que les lignées mutants formaient 85% de moins de colonies, indiquant que RPC32α est nécessaire pour la croissance tumorigénique in vitro. Pour tester l’effet de la perte de RPC32α sur la croissance tumorigénique in vivo, des cellules mutants et des cellules mères ont été injecté dans des souris. Les souris greffées avec des cellules mutantes montrent un départ de tumorisation retardé. Au bout de six semaines elles avaient de tumeurs deux fois plus petit que les souris avec des cellules mères. Après ablation de la tumeur primaire, les souris ont été surveillées pour l’apparition de métastases. Quatre semaines plus tard les souris greffées avec des cellules mutantes avaient 100 fois moins de métastases que les souris contrôles. Ces résultats montrent que RPC32α est nécessaire pour la tumorisation in vitro et in vivo. La protéine semble surtout jouer un rôle dans la formation des métastases, qui sont un des problèmes majeurs dans le traitement des cancers. / The RNA polymerases are key players of transcription. Eukaryotes have three RNA polymerases (I, II and III). The RNA polymerase III (Pol III) has 17 subunits, one of which exists in two alternative forms: RPC32α and RPC32β. Only one of the two forms can be integrated into the enzymes, thus generating either Pol IIIα or Pol IIIβ. While RPC32β is found in all somatic cells, RPC32α is expressed in stem cells and tumor cells. To date nothing is known of their respective roles. Breast cancer is one of the major public health problems, as it is the most common cancer in women. Several types of breast cancers are distinguished, according to the presence or absence of hormonal receptors. Cancers that test negative for estrogen receptors, progesterone receptors and that do not overexpress the human epidermal growth factor receptor 2, are called triple-negative breast cancers. They tend to have a poor prognosis, due to the aggressive nature of the cancer and the lack of targeted therapies. To study the role of RPC32α, a tumor model needed to be identified. In collaboration with Jean-Paul Feugeas (INSERM UMR 1098) a transcriptomic study was performed on 2627 clinical breast tissue samples. The study showed that RPC32α was overexpressed in triplenegative breast cancer, whereas RPC32β was overexpressed in normal tissue. A study on six breast cancer cell lines and one non-tumorigenic line confirmed the results of the transcriptomic study. The breast cancer model was thus validated. A characterization of different breast cancer cell lines showed that other Pol III subunits were not overexpressed in triple-negative breast cancer. The overexpression of RPC32α was therefore not a mere consequence of a Pol III hyperactivity. An analysis of the transcripts synthesized by Pol III showed that overall the Pol III transcript levels were elevated in triplenegative breast cancer compared to other breast cancer subtypes. In order to study the role of RPC32α in tumorigenesis, several RPC32α knock-out cell lines were created using CRISPR-Cas9. The loss of RPC32α did not induce an increase in transcription of the RNAs of RPC32α or RPC32β. This shows that no feed-back loop exists for RPC32α and that the two homologues are not co-regulated. Various Pol III transcripts showed decreased expression levels in the knock-out cell lines. Yet not all transcripts were reduced in the absence of RPC32α. This indicates that some sort of transcription specificity must exist for Pol IIIα and Pol IIIβ. The knock-out cell lines did not show any alterations in their phenotype or growth rates. However, in soft agar assays the knock-out cell lines produced 85% less colonies than the mother cell line. This proves that RPC32α is necessary for tumorigenic growth in vitro. To find out if RPC32α was also necessary for tumorigenic growth in vivo, knock-out and wild type cells were injected into mice. The mice grafted with knock-out cells showed a slowed onset of tumor growth. After six weeks, the mice injected with knock-out cells had tumors half the size of the mice injected with wild type cells. The primary tumor was ablated and mice were tracked for metastasis. Four weeks later, mice injected with RPC32α knock-out cells had 100 times less metastasis than the control group. These results show that RPC32α is necessary for tumorigenic growth in vitro and in vivo. The protein seems also to be implicated in the formation of metastasis, which are one of the greatest problems in cancer treatment today.

Objectif : Le but de l'étude est de développer une typologie de la protection féminine afin de poser un diagnostic de protection, diagnostic aujourd'hui absent du système de santé. Conception : Le concept de la protection se réfère au cadre théorique plus général du paradigme de la salutogenèse. Il rassemble un ensemble de facteurs salutogènes et existentiels qui concourent, dans la phase critique du cancer du sein, à expliciter la façon de penser des femmes et le maintien de la santé en situation extrême. Méthodologie : La recherche est basée sur une approche exploratoire intensive avec mesures répétées, une méthode mixte de recherche (Creswell, 2008), le recours à la triangulation lors du recueil de données (enquête - questionnaire - entretiens) et une approche analytique et systémique pour saisir la structure et la dynamique interne des différents types de femmes. Résultats principaux : La série d'analyse réalisée a mis en évidence trois types de protection. : (1) une protection dite opérante, c'est-à-dire propre à être faiblement stressée, à faire preuve de discernement, à s'engager résolument, à croire en elle et en un contrôle de l'évolution du cancer. Une protection qui agit face aux événements, a une perspective de santé positive et devient plus philanthrope; (2) une protection dite mixte (qui produit deux effets différents) qui a comme propriétés essentielle d'être impressionnée, dans la vie quotidienne, face aux figures d'autorité, et de ce fait, est confuse et se désengage. Une protection qui a comme attributs de nier le diagnostic de cancer, de s'attribuer une part de responsabilité dans la survenue de la maladie, de s'affirmer progressivement et de se réaliser face à l'autorité morale du cancer et, de ce fait, a une perspective de santé plus positive ; et (3) une protection dite inopérante (G1), c'est-à-dire qui a comme particularités d'être faiblement stressée, confuse et désengagée face à l'autorité. Une protection qui a comme propriétés essentielles une attribution causale interne, une croyance moyenne en elle et une dénégation de l'état de malade. Une protection qui cesse de se battre, a une perspective de santé négative, recherche une tranquillité d'esprit après avoir perçu la gravité de la maladie et s'être souvenue qu'il vaut mieux, face à toute autorité morale et à celle du cancer en particulier, faire preuve de prudence et se soumettre. En somme, dans la population à l'étude une femme sur deux atteinte d'un cancer du sein rencontre des difficultés pour s'en protéger et une sur quatre n'y parvient pas. Conclusion: Une approche salutogène intégrée et systémique peut permettre aux professionnels de santé de repérer, d'une manière systématique et standardisée, les femmes qui se protègent et ainsi être apte à bien répondre à leurs attentes et à leurs difficultés. Une telle approche promeut la santé en situation de cancer du sein.

La majorité des cancers du sein surexpriment des récepteurs d'oestrogènes (RO) et/ou de progestérone. Connaître le statut en RO est primordial pour déterminer le meilleur traitement à offrir aux patientes. Ce statut est habituellement déterminé par biopsie, une technique invasive et limitée aux sites accessibles, en plus d'être sujette à l'hétérogénéité de l'expression des RO au sein d'une même lésion tumorale et entre les lésions (lésion primaire et métastases). L'imagerie des RO est une alternative non-invasive pour déterminer in vivo le statut en RO des tumeurs. Parmi les nombreux traceurs des RO radiomarqués développés durant les 3 dernières décennies, le 16[alpha]-[[indice supérieur 18]F]-fluoroestradiol (FES), un traceur pour la tomographie par émission de positrons (TEP), est celui ayant connu le plus de succès. Cependant, il est métabolisé rapidement in vivo, ce qui limite son accumulation optimale au niveau des tumeurs exprimant les RO (RO+). Parmi une série de nouveaux traceurs des RO, le 4-fluoro-11[bêta]-méthoxy-16[alpha]-[[indice supérieur 18]F]fluoroestradiol (4FMFES) a démontré des résultats précliniques prometteurs. Comparativement au FES, le 4FMFES à une très faible affinité pour la sex hormone-binding globulin (SHBG). Certains auteurs ont suggéré qu'une bonne affinité pour la SHBG est souhaitable en imagerie des RO chez l'humain. L'activité spécifique effective (ASE), ou la quantité de radioactivité par quantité de masse biologiquement active, est un paramètre important en imagerie des RO, un système saturable. Dans nos expériences de saturation in vivo chez la souris, un effet de masse fut observé au niveau de l'utérus et de tumeurs murines RO+ implantées à partir d'une masse équivalente d'estradiol d'environ 100 pmol. Nous avons développé une méthode simple et efficace pour mesurer de routine l'ASE des traceurs des RO, qui utilise la scintillation par proximité lors d'un essai compétitif de liaison sur des RO purifiés. Nous avons évalué la biodistribution et la dosimétrie du 4FMFES lors d'une étude de phase I chez dix femmes saines. Après avoir été injecté avec du 4FMFES, chaque participante a subi 4 acquisitions TEP rapides sériées, couplées à 2 acquisitions tomodensitométriques (TDM) à faible dose, durant 2 heures, sur une caméra TEP/TDM. Le logiciel OLINDA fut utilisé pour calculer les courbes temps-activité, les temps de résidence et la dosimétrie. L'activité sanguine et plasmatique fut mesurée par des prises de sang sériées.La sûreté du 4FMFES a été évaluée par le monitoring des signes vitaux et de certains paramètres sanguins et urinaires. Le 4FMFES fut bien toléré chez toutes les participantes. Le foie a démontré une captation intense, associée à une excrétion hépatobiliaire massive, et relativement peu d'excrétion urinaire. Les demi-vies de clairance de l'activité sanguine et plasmatique, entre 30-150 minutes post-injection, étaient d'environ 110 minutes.La captation utérine fut visualisée chez toutes les participantes et est demeurée relativement constante en fonction du temps. L'activité de bruit de fond était faible et décroissante en fonction du temps, résultant en un ratio utérus-sur-bruit croissant. L'organe critique fut la vésicule biliaire (0.80 « 0.51 mGy/MBq), suivie par le côlon proximal, l'intestin grêle et le foie. Pour une dose typique de 185 MBq, la dose effective (DE) fut calculée à 4.82 « 0.70 mSv. Le 4FMFES est considéré sécuritaire pour usage chez l'humain et sa DE demeure dans des limites acceptables. Le 4FMFES a démontré une captation utérine significative tant chez les participantes préménopausées que ménopausées, qui est probablement médiée par les RO, i.e. spécifique. Aussi, ces résultats suggèrent que la liaison à la SHBG n'est pas nécessaire pour imager les RO in vivo chez l'humain. Une comparaison directe entre le FES et le 4FMFES chez des patientes atteintes du cancer du sein sera nécessaire pour déterminer quel est le traceur optimal pour l'imagerie TEP des RO.

Les recherches sur le soutien social en Psychologie de la Santé ont mis en exergue l'importance de l'environnement social « naturel » tout au long de la vie et plus particulièrement lors de situations difficiles. Dans cette approche théorique, les interactions sociales appartiennent aux phénomènes transactionnels modifiant l'expérience stressante, au même titre que le coping qui permet de s'ajuster aux stresseurs. Parallèlement, les évolutions législatives valident aujourd'hui le rôle du « proche » reconnu comme « aidant naturel » dans le contexte de la maladie ou de la dépendance (loi du 11 février 2005). Dans cette double perspective, ce travail doctoral vise à intégrer l'Objet maladie, le Sujet malade et l'Alter « proche » pour une meilleure appréhension des phénomènes en jeu dans le contexte de la maladie cancéreuse du sein en phase initiale. A cette fin, 100 patientes accompagnées d'une personne proche (N = 100) ont été rencontrées à trois reprises (après l'annonce de la maladie, à la fin des traitements et 6 mois après la fin des traitements) afin de recueillir des données sur leur évaluation de la situation, leurs stratégies de coping, leurs interactions sociales et leur qualité de vie. Les résultats montrent que (1) les phénomènes transactionnels sont dépendants de facteurs contextuels ; (2) le sens du devoir, la norme de réciprocité et surtout les représentations profanes sur l'importance de l'entourage motivent le comportement d'aide des proches ; (3) l'association des différentes stratégies de coping semble être une piste intéressante pour étudier les liens entre coping et qualité de vie. En définitive, ces résultats mettent en avant des indicateurs pertinents pour l'étude des phénomènes transactionnels dans le contexte du cancer du sein, mais surtout, invitent à une réflexion sur le rôle fondamental de l'évaluation de la situation et des émotions dans les processus en oeuvre.

Les bisphosphonates (BPs) sont des outils thérapeutiques de choix pour le traitement de l'ostéolyse maligne. Toutefois, ils n'ont pas d'effet anti-tumoral et n'améliorent pas la survie des patients. C'est pourquoi nous avons testé leur efficacité en association avec de nouveaux agents pharmacologiques ciblant les cellules responsables de la résorption osseuse, les ostéoclastes.<br />Nous avons ainsi démontré qu'un inhibiteur de cathepsine K (CKI) réduit l'activité des ostéoclastes in vitro, et de ce fait, le développement des métastases osseuses in vivo en agissant indirectement sur les cellules tumorales. De plus, un inhibiteur de tyrosine kinase (Imatinib) ralentit la formation et la progression des métastases osseuses in vivo, en ayant une activité anti-ostéoclastique et anti-tumorale. Toutefois, bien qu'une polythérapie puisse favoriser une synergie d'action entre les médicaments, nos résultats montrent que dans nos conditions d'utilisation, aucune synergie significative entre le CKI, l'Imatinib et le BP zolédronate n'a lieu.