Le cancer colorectal est le troisième cancer le plus répandu dans le monde avec plus d’un million de patients diagnostiqués chaque année, dont 50% auront une évolution métastatique de leur maladie. Les récentes études pour améliorer les traitements du cancer colorectal métastatique (CCRm) ont permis le développement d’anticorps monoclonaux, le cetuximab et le panitumumab, capables d’inhiber l’activation des récepteurs au facteur de croissance épidermique (EGFR) et les voies de signalisation en aval (RAS/RAF/MAPK et PI3K/AKT/mTOR), responsables de la croissance cellulaire, la prolifération, l’inhibition de l’apoptose, l’invasion et de l’évolution métastatique. Cependant, dans les études incluant des patients dont les tumeurs sont « RAS sauvage », c’est à dire exemptes de mutation des gènes KRAS et NRAS, le taux de réponse aux thérapies à base de cetuximab ou du panitumumab sont de l’ordre de 40 à 60% seulement, ce qui signifie qu’une grande partie des patients traités échappent au traitement par le biais d’autres mécanismes. La présence d’altérations d’autres gènes comme PIK3CA, BRAF est responsable en partie des cas où les patients ne présentent pas de réponse. De plus, la surexpression ou l’altération de protéine comme PTEN, PI3K, AKT impliquées dans les voies de signalisation RAS/RAF/MAPK et PI3K/AKT/mTOR peuvent avoir un impact significatif sur la prolifération cellulaire ou l’apoptose. L’absence ou la surexpression des protéines sous leur forme active phosphorylée pourrait présenter un intérêt pour prédire la réponse aux anti-EGFR chez les patients dont les tumeurs sont « RAS sauvage ». Dans ce travail, nous avons tout d’abord développé des techniques pour le génotypage des gènes RAS et PIK3CA à partir d’échantillons de tumeurs colorectales fixées au formol et incluses en paraffine, puis dans un second temps, nous avons validé ces méthodes selon la norme ISO 15189, puis dans un dernier temps, nous avons étudié l’expression des phosphoprotéines en aval des récepteurs à l’EGF ainsi que les statuts mutationnels des gènes KRAS, NRAS, BRAF, PIK3CA à partir de 100 échantillons de tumeurs congelées issues de patients atteints d’un CCRm et traités par un anti-EGFR. Sur 100 échantillons de tumeurs, 60 ne présentaient pas de mutation des gènes RAS. Parmi les patients dont les tumeurs ne présentaient pas de mutation des gènes RAS, 45,0% présentaient une réponse tumorale partielle ou complète et 55,0% étaient en maladie stable ou évolutive lorsqu’ils étaient traités par un anti-EGFR. Les patients dont les tumeurs présentaient une mutation des gènes RAS avaient une survie sans progression (PFS) significativement plus faible (HR=3.04 [1.91; 4.83];p<0.001) ainsi qu’une survie globale (OS) plus faible (HR=2.49 [1.56; 3.97];p<0.001). La PFS et la survie globale (OS) étaient significativement plus élevées chez les patients dont les tumeurs étaient « RAS sauvage ». L’expression de pAKT, pERK1/2 et pMEK1 étaient significativement plus faibles chez les patients dont les tumeurs étaient sauvages que chez les patients présentant des tumeurs RAS mutées (p=0,0246 ; p=0,004 ; p=0,0110 respectivement) et aucune différence significative d’expression entre les tumeurs RAS sauvage et RAS mutées n’a été démontrée pour pEGFR, pGSK3, pIGFR et pP90SRK. Chez les patients présentant des tumeurs RAS sauvage, le taux de réponse était significativement supérieur pour les tumeurs surexprimant pEGFR et pAKT au dessus des seuils calculés (p=0,0258 et p=0,0277 respectivement). Aucune différence significative n’a été trouvée entre le taux de réponse et l’expression des autres phosphoprotéines. Notre étude montre qu’associer la mesure de l’expression des phosphoprotéines de signalisation en aval d’EGFR, à l’analyse du statut mutationnel des gènes RAS, BRAF, PIK3CA pourrait présenter un intérêt dans la prédiction de la réponse aux thérapies anti-EGFR chez les patients atteints d’un cancer colorectal métastatique / Colorectal cancer is the third most common cancer worldwide with more than one million patients diagnosed each year, among 50% will develop metastatic disease. Recent efforts to improve the treatment of metastatic colorectal cancer (mCRC) has led to the development of monoclonal antibodies such as cetuximab and panitumumab, that inhibit the activation of the Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR) and its downstream pathways (namely RAS/RAF/MAPK and PI3K/AKT/mTOR) that promote cell growth, proliferation, inhibition of apoptosis, invasion and metastasis. However, from studies including “RAS wild-type” i.e. KRAS and NRAS wild-type tumors, the response rates to cetuximab or panitumumab therapy ranged from only 40 to 60% which results in a large fraction of patients without any known causes for treatment failure. The presence of alterations in other genes such as PIK3CA or BRAF in the EGFR-dependent signaling pathways is responsible for some of the non-responding cases. Moreover, overexpression or alterations of proteins such as PTEN, PI3K, AKT, involved in the RAS/RAF/MAPK or PI3K/AKT/mTOR signaling pathways can have a significant impact on cell proliferation or apoptosis. Absence or overexpression of proteins under their active phosphorylated forms may be of interest to predict response to anti-EGFR in RAS wild-type patients. In this work, we first developed assays to assess RAS and PIK3CA mutations in formalin fixed paraffin embedded colorectal tumors, then we validated these assays according to ISO 15189 and we finally studied expression of downstream signalling phosphoproteins and KRAS, NRAS, BRAF and PIK3CA status in 100 frozen samples of patients with mCRC and treated with anti-EGFR. Among the 100 tumor samples, 60 were RAS wild-type. Among the RAS wild-type patients, 45.0% achieved a complete or partial response, and 55.0% had a stable disease or progression (p<0.001) when treated with anti-EGFR. Patients with a RAS mutation had significant lower progression-free survival (PFS) (HR=3.04[1.91; 4.83];p<0.001) and overall survival (OS) (HR=2.49[1.56; 3.97];p<0.001). PFS and OS were significantly higher in RAS wild-type patients. Expression of pAKT, pERK1/2 and pMEK1 was significantly lower in RAS wild-type patients than in RAS mutated patients (p=0.0246; p=0.004; p=0.0110 respectively) and no significant difference was observed between RAS wild-type and RAS mutated tumors in the expression of pEGFR, pGSK3, pIGFR, pP70S6K and pP90SRK. In RAS wild-type patients, response rate was significantly higher for tumors that overexpressed pEGFR and pAKT above the calculated threshold (p=0.0258 and p=0.0277 respectively). No significant relation was found between response rate and the level of expression of the other phosphoproteins. Our study shows that combining the analysis of the expression of EGFR downstream signalling phosphoproteins, RAS, BRAF or PIK3CA status could be of interest to predict the response to anti-EGFR therapies in patients with mCRC

Numerous studies have suggested rapid weight gain following diagnosis and initial treatment of childhood craniopharyngioma (CP) due to the damage sustained by the hypothalamus. Hypothalamic lesions formed by the treatment of the tumor and/or by invasiveness of the tumor itself are known to cause intractable weight gain, known as hypothalamic obesity. In contrast, hypothalamic obesity manifested in pediatric low-grade glioma (PLGG) patients is not as prominently addressed in literature; likely due to the expansive set of histological tumor subtypes that makes generalization challenging. Specifically, there is a lack of analysis that examines the difference in treatment, endocrinopathies, and weight gain between CP and PLGG patients. The purpose of this study was to compare hypothalamic damage in subjects diagnosed with pediatric hypothalamic low-grade glioma versus subjects diagnosed with childhood craniopharyngioma. We hypothesized that CP patients will have a more rapid post diagnosis weight gain and a greater degree of obesity compared with PLGG patients due to the more invasive nature of the tumor and the aggressive surgical treatments involved. We performed a retrospective review of the clinical records of patients who received a diagnosis of childhood craniopharyngioma or pediatric low-grade glioma at Dana-Farber Cancer Institute between 1980 and 2009. We identified 45 patients, who met criteria for evaluation, 28 were previously diagnosed with childhood craniopharyngioma and 17 were diagnosed with hypothalamic pediatric low-grade glioma. We analyzed the impact of treatment, the presence of endocrinopathies, and weight gain after diagnosis. We concluded that there was no statistically significant difference in the rate or magnitude of post diagnosis weight gain, disproving our initial hypotheses.

Camundongos AIRmax e AIRmin diferem na sensibilidade à carcinogênese, sendo os AIRmin mais sensíveis à carcinogênese de pele devido ao seu fundo genético e um polimorfismo no gene Ahr. Mais que isso, estas linhagens possuem um desequilíbrio de frequência dos alelos do gene Slc11a1. Para estudar a interação dos alelos de resistência (R) ou suscetibilidade (S) do gene Slc11a1 com os loci de resposta inflamatória aguda dos animais AIRmax e AIRmin, foram produzidas sublinhagens homozigotas para estes alelos:AIRmaxRR, AIRmaxSS, AIRminRR e AIRminSS. Nosso objetivo foi investigar a diferença de sensibilidade à carcinogênese de pele induzida por DMBA nestas sublinhagens. A incidência de câncer de pele foi de 7% nos animais AIRminRR e de 13% nos animais AIRminSS.Os animais AIRmaxSS não apresentaram câncer de pele, mas a incidência de câncer em órgãos internos foi 100% nesta sublinhagem.Esses dados mostraram que os camundongos AIRmaxSS tem maior suscetibilidade à carcinogênese, sugerindo que o alelo S, no fundo genético AIRmax, pode influenciar na suscetibilidade ao câncer. / Mice AIRmax and AIRmin differ on sensibility to carcinogenesis. AIRmin mice are significantly more sensitive to skin carcinogenesis than AIRmax mice due to the genetic background and the polymorphism of aryl hydrocarbon receptor (Ahr) gene. Furthermore,these mice have an imbalance of frequency of Slc11a1 gene alleles.To study the interaction of resistant (R) or susceptible (S) Slc11a1 alleles with acute inflammatory reaction loci found in AIRmax and AIRmin mice, homozygous sublines for these alleles were produced: AIRmaxRR, AIRmaxSS, AIRminRR and AIRminSS. The objective of this study was to investigate the difference in skin carcinogenesis sensibility induced by DMBA agent in these sublines.The incidence of skin cancer was 7% in AIRminRR mice and 13% in AIRminSS mice.AIRmaxRR and AIRmaxSS mice did not show skin cancer, but the incidence of internal organs cancer was 100% only in AIRmaxSS mice. These data showed that AIRmaxSS animals have higher susceptibility, suggesting that the S allele in the AIRmax background could influence susceptible to cancer.

G–Protein Coupled Receptors are one of the most important targets in drug development, making up over 60% of drug targets. Recent studies have implicated a role of Regulator of G–Protein Signaling (RGS) proteins in the development and progression of pathologies, including some cancers. RGS17, the most–recently identified family member of the RZ family of RGS proteins, has been implicated in the growth, proliferation, metastasis and migration of prostate tumors as well as small–cell and non–small cell lung cancers. In neoplastic tumor tissues RGS17 is up–regulated 13 fold over patient–matched normal tissues in prostate cancer. Studies have shown that RGS17 RNAi knockdown inhibits colony formation and decreases tumorigenesis in nude mice. Based on these findings, this thesis explores the research undertaken to develop small molecule inhibitors of the RGS17: Gαo protein: protein interaction. In this thesis, we implemented AlphaScreen® technology to develop a high–throughput screening method for interrogating small molecule libraries for inhibitors of RGS17. Chapter 3 focuses on the initial results of the AlphaScreen® in 384–well format. The screen utilizes a measurement of the Gα: RGS17 protein: protein interaction (PPI) and with an excellent Z–score exceeding 0.73, a signal to noise ratio >70 and a screening time of 1,100 compounds per hour. Chapter 3 presents the development, validation and initial high–throughput screening for inhibitors of Gα: RGS17 interaction as well as preliminary characterization of the RL series of hits. In this pilot screen the NCI Diversity Set II was interrogated, yielding 35 initial hits of which 16 were confirmed after screening against controls. The 16 compounds exhibited IC50 <10 ΜM in dose–response experiments for inhibiting the Gα: RGS17 interaction. Four exhibited IC50 values <6 ΜM while inhibiting the Gα: RGS17 interaction >50% when compared to a biotinylated GST control (TrueHits). Compounds RL–1 and RL–2 were confirmed by flow cytometry protein interaction assay (FCPIA) while RL–3 and RL–4 were unable to disrupt this PPI in FCPIA. All four compounds were tested using the differential scanning fluorimetry (DSF) method, which is based on energetic coupling between ligand binding and protein unfolding and found compounds RL–1 to RL–4 all slightly increased protein stability upon ligand binding. Chapter 4 focuses on the miniaturization and optimization of AlphaScreen® to a 1536–well format and screening of the MicroSource SPECTRUM and NDL3000 small molecule libraries. This increased throughput 11–fold and decreased our working volumes from 45 ΜL to 10 ΜL, which reduced reagent cost. After optimization, we retained in an excellent Z–factor ≥0.70 with S/N>5.77 and increased the screening rate to more than 12,000 compounds per hour. In this format, the initial screening of the SPECTRUM and NDL3000 libraries was completed and filtered the initial hits by counter screening and PAINs filtering as well as developing four powerful orthogonal assays for the characterization of potential lead molecules. Chapter 6 focuses on the future directions, which include the screening the in–house 50,000 compound library in the University of Iowa HTS Core facility as well as the development of cell based assays to determine the activity of these leads in the cellular milieu. These screens are the first step to developing novel pharmacophores for further optimization of structure with the focus on RGS17 activity in enzymatic, whole cell, xenograft and whole animal models as well as providing new avenues for the development of anticancer therapies.

Le gène est défini comme une unité fonctionnelle de l'hérédité. En effet, les gènes, transcrits en ARN, codent pour des protéines qui assurent l'essentiel des fonctions cellulaires. Cependant, les gènes ne représentent que 2% du génome humain. Ainsi, notre génome est presque exclusivement composé d'ADN non codant (ADNnc) qui, en raison d'une absence apparente de fonction (c'est-à-dire de transcription et de traduction), est également connu sous le terme peu élogieux d' « ADN poubelle ». De manière surprenante, la quantité d'ADNnc présente dans les cellules est proportionnelle au degré de complexité des organismes, suggérant ainsi que cet ADNnc pourrait avoir une fonction. En particulier, les centromères et des péricentromères, qui contiennent des séquences d'ADNnc de type satellite, permettent la ségrégation correcte de chromatides sœurs lors de la mitose. De plus des études récentes réalisées chez la levure S.pombe montrent que les régions péricentromériques peuvent être transcrites. Les ARNnc ainsi produits participent à l'établissement et au maintien de l'hétérochromatine péricentromérique. Bien que les mécanismes impliqués dans ces processus soient en grande partie identifiés, très peu de choses sont connues quant à la capacité transcriptionnelle de ces séquences satellites chez d'autres espèces.<br /><br />Ainsi, l'objectif de ma thèse a été d'évaluer le potentiel transcriptionnel des séquences satellites du génome humain.<br /><br />A mon arrivée dans le laboratoire, l'équipe du Pr Claire Vourc'h était particulièrement engagée dans ce projet puisqu'elle venait de mettre en évidence la transcription des séquences satellites 3 du locus 9q12 au cours de la réponse au stress. Mon travail de thèse m'a conduit à approfondir cette étude en identifiant de nouvelles séquences satellites dont la transcription est induite par le stress thermique. Par ailleurs, j'ai développé la première approche trancriptomique dédiée à l'expression des séquences satellites du génome humain : la RepChip. Le modèle de la réponse au stress m'a permis de valider cet outil. Ainsi, j'ai pu identifier non seulement de nouveaux contextes cellulaires permettant l'expression de ces séquences mais également deux mécanismes indépendants impliqués dans leur transcription. En particulier, un lien entre la capacité transcriptionnelle de ces séquences et des modifications de l'épigénome a pu être établi. Finalement, j'ai identifié un modèle d'inhibition de la transcription des séquences satellites au cours du choc thermique, le syndrome ICF (Immunodeficiency, Centromeric instability and Facial anomalies).

Η δραστικότητα των λυοσωματικών ενζύμων είναι αυξημένη στο εξωκυττάριο υγρό ασθενών με μηνιγγίτιδα και περιτονίτιδα μικροβιακής αιτιολογίας. Ο σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να ερευνήσουμε αν η δραστικότητα αυτών των ενζύμων ήταν αυξημένη στο περιτοναϊκό υγρό ασθενών με πυελική φλεγμονή και γυναικολογικό καρκίνο. Η δραστικότητα της β-γλυκουρονιδάσης, β-γαλακτοσιδάσης και α-μαννοσιδάσης μετρήθηκε στο περιτοναϊκό υγρό 5 ασθενών με PID, 10 ασθενών με γυναικολογικό καρκίνο, 10 ασθενών που χρησιμοποιήθηκαν σαν σημείο αναφοράς και το υγρό 7 ασθενών με καλοήθεις κύστεις ωοθηκών. Η μέση τιμή της +/-SD της δραστικότητας της β- γλυκουρονιδάσης , β-γαλακτοσιδάσης, και της α- μανοσιδάσης στην PID ήταν 148+/-82, 278+/ -112, και 291+/-140 nmol 4 -methylummbelliferone/ ml / h αντίστοιχα. Στα δείγματα αναφοράς ήταν 22+/-9, 48+/-10 και80+/-23 , αντίστοιχα (p<=0,003 - 0.00001). Στο γυναικολογικό καρκίνο η δραστικότητα ήταν 113+/-35, 210+/- 82, και 243+/-123 αντίστοιχα ( διαφορά από τα δείγματα αναφοράς p<=0,0006-0,000001). Υπήρξε θετική συσχέτιση μεταξύ της δραστικότητας της β- γλυκουρονιδάσης και του σταδίου του καρκίνου. Η μέτρηση της δραστικότητας των ενζύμων στο υγρό των ωοθηκικών κύστεων δεν διέφερε σημαντικά σε σχέση με αυτή των δειγμάτων αναφοράς. Η δραστικότητα των λυοσωματικών ενζύμων είναι αυξημένη στο περιτοναϊκό υγρό ασθενών με (PID), πυελική φλεγμονή και γυναικολογικό καρκίνο. Η απουσία επικάλυψης των μετρηθέντων τιμών δραστικότητας των ανωτέρω ενζύμων μεταξύ ασθενών με γυναικολογικό καρκίνο και PID σε σχέση με τα δείγματα αναφοράς δείχνει οτι κάποιες μετρήσεις πρέπει να αρχίζουν να εφαρμόζονται για διαγνωστικούς σκοπούς. / The activity of lysosomal enzymes is increased in extracellular fluids οf patients with bacterial maningitis and peritonitis. Our objective was to investigate whether the activity of these enzymes is increased in the peritoneal fluid of pelvic inflammatory disease (PID) and gynecologic cancers. The activity of β-glucuronidase, β-galactosidase and α-mannosidase was measured in the peritoneal fluid of 5 patients with PID, 10 with gynecologic cancer, 10 control subjects, and the flouid of 7 benign ovarian cysts. The mean +/- SD β-glucoronidase, β-galactosidase, and α-mannosidase activity in PID was 148+/-82, 278+/-112, and 291+/-140 nmol 4- methylumbelliferone/ ml/h, respectively; in the controls it was 22+/-9, 48+/-10 and 80+/-23, respectively ( p<=0,003-0,00001). In the gynecologic cancers the activity was 113+/-35, 210+/-82, and 243+/-123, respectively (difference from controls p<=0.0006-0.000001). There was a positive correlaton between β-glucoronidase activity and stage of cancer.The activity of the ovarian cysts fluid did not differ significantly from the controls. The lysosomal enzyme activity is increased in the peritoneal fluid of PID and gynecologic cancers. The absence of overlapping values between patients and controls indicates that such measurements may be applied for diagnostic purposes.

Les microARNs sont une classe de petits ARNs non codants qui régulent l'expression des gènes via un mecanisme d'interference par ARN. Les microARNs humains sont produits par une série de réactions enzymatiques. En particulier, dans le cytoplasme le precurseur de miRNA (pre-miRNA) est reconnu et clivé par un complexe contenant l'enzyme RNAse III Dicer et plusieurs cofacteurs protéiques. La proteine TRBP (HIV TAR RNA binding protein) est l'un de ces cofacteurs et augmente la stabilité du complexe, influe sur la cinétique, la position du clivage et a role potentiel dans la reconnaissance du substrat et dans le transfet du produit vers le complexe RISC (RNA-induced silencing complex) effecteur de l'interference par ARN. TRBP est composé de 3 domaines de liaison aux ARN doubles brin (dsRBDs). La région d'interaction de TRBP avec les ARNs est composé des deux premiers dsRBDs liés par une région interdomaine non charactérizée. La présente étude rapporte la caractérisation biophysique in vitro de la région d'interaction avec les ARNs de TRBP dans l'état apo de TRBP ou dans l'état lié avec les deux precurseurs cytoplasmique successifs du microARN oncogène miR-155 comprenant la tige boucle pre-miR-155 et le duplex miR-155/miR-155* résultat du clivage de pre-miR-155 par Dicer. L'étude montre que la région d'intéraction de TRBP avec les ARNs est monomerique, est composée de deux dsRBDs independants en solution et que la région interdomaine de 60 résidus est flexible. Le premier dsRBD, non caractérisé précédement en solution est le siège d'un equilibre plié/déplié integral dans une grande gamme de conditions physico-chimiques. Les deux premiers dsRBDs de TRBP peuvent interagir avec un même precurseur de microARN et deux régions d'interaction de TRBP avec les ARNs peuvent interagir avec un même precuseur. La région d'interaction de TRBP avec les ARNs interagit avec pre-miR-155 et le duplex miR-155/miR-155* avec des affinités très similaires. Dans le complexe avec une région d'interaction de TRBP avec les ARN liée à pre-miR-155 ou au duplexe miR-155/miR-155*, aucune indice de contact entre les deux dsRBDs n'a été detecté et la protéine interagit avec les deux precurseurs par la même surface d'interaction. Les informations récoltées suggèrent que TRBP peut jouer un rôle avant et après le clivage des pre-miARN par Dicer, notamment dans le complexe de chargement de RISC.

Les tumeurs locales de la prostate sont associées à une évolution lente et une bonne survie, alors que les stades plus avancés révèlent dans 80% des cas des métastases osseuses incurables. La découverte de gènes de fusion issus de remaniements chromosomiques, tel que TMPRSS2:ERG dans plus de 50% des cas, a ouvert une nouvelle voie dans la compréhension du processus de cancérisation de la prostate. La présence de ce gène de fusion peut être associée à un mauvais pronostic dans de nombreuses études cliniques. Cependant, son rôle précis au cours de la cancérisation et de la progression du cancer de la prostate reste à déterminer. Le gène Erg (Ets related gene) code un facteur de transcription dont l’expression est notamment associée à la mise en place du cartilage, et plus largement du squelette. Ceci suggère un rôle potentiel du gène de fusion impliquant ce facteur, et de ses gènes cibles, dans la formation des métastases osseuses du cancer de la prostate.Pour notre étude, nous avons utilisé des lignées de cellules tumorales prostatiques PC3 et PC3c, exprimant stablement le gène de fusion TMPRSS2:ERG et précédemment établies au laboratoire. Dans un premier temps, en utilisant un modèle d’injections intratibiales chez les souris SCID, nous avons démontré que l’expression ectopique de la fusion améliore la capacité d’induction de lésions ostéocondensantes en inhibant l’ostéolyse dans le modèle PC3 ostéolytique, et en stimulant l’ostéoformation dans le modèle PC3c mixte (ostéolytique et ostéocondensant). Cette expression ectopique de la fusion augmente également l’ostéomimétisme dans les deux modèles cellulaires, c’est-à-dire l’acquisition d’un phénotype semblable aux cellules osseuses leur conférant des avantages de survie et de propagation dans la moelle osseuse. En outre, trois nouveaux gènes cibles de TMPRSS2:ERG ont été mis en évidence : ET-1 (Endothelin-1), stimulant la différenciation ostéoblastique et inhibant la résorption osseuse ostéoclastique, ALPL (Alkaline Phosphatase Liver/Bone/Kidney), marqueur de différenciation des ostéoblastes, et COL1A1 (Collagen Type 1 Alpha 1), composant de la matrice osseuse, témoignant d’un rôle du gène de fusion dans la formation de métastases ostéocondensantes du cancer de la prostate.Par ailleurs, deux autres gènes ont été étudiés, codant soit une protéine impliquée dans la stabilisation de structures particulières appelées invadopodes, soit une protéine impliquée dans le métabolisme des lipides. L’ensemble de ces résultats contribue à mieux comprendre les mécanismes de cancérisation et d’évolution métastatique du cancer de la prostate, en particulier l’influence de l’expression du gène de fusion TMPRSS2:ERG dans les métastases osseuses du cancer de la prostate. / Local prostate cancers are associated with slow progression and good survival, while advanced stages reveal incurable bone metastases in 80% of cases. The discovery of fusion genes resulting from chromosomal rearrangements, such as TMPRSS2:ERG in more than 50% of cases, opened a new way in understanding the process of prostate cancer. The presence of this fusion gene may be associated with poor prognosis in many clinical studies. However, its precise role during cancerization and progression of prostate cancer remains to be determined. The Erg gene (Ets related gene) encodes a transcription factor whose expression is associated in particular with embryonic skeleton development. This suggests a potential role of the fusion gene involving this factor, and its target genes, in the formation of prostate cancer bone metastases.In this study, we used prostate cancer cell lines PC3 and PC3c, stably expressing the TMPRSS2:ERG fusion gene and previously established in the laboratory. First, using a model of intratibial injections in SCID mice, we demonstrated that ectopic expression of the fusion enhances the ability to induce osteoblastic lesions by inhibiting osteolysis in the osteolytic PC3 model, and by stimulating osteoformation in the mixed PC3c model (osteolytic and osteoblastic). This ectopic expression of the fusion also increases osteomimicry in both cell models, meaning the acquisition of a bone-cell-like phenotype which gives them advantages of survival and spread in the bone marrow. In addition, three new TMPRSS2:ERG target genes have been described: ET-1 (Endothelin-1), stimulating osteoblastic differentiation and inhibiting osteoclastic bone resorption, ALPL (Alkaline Phosphatase Liver/Bone/Kidney), a marker of the osteoblasts differentiation, and COL1A1 (Collagen Type 1 Alpha 1), a component of the bone matrix, providing novel insights into the role of the fusion gene in the formation of osteoblastic metastases of prostate cancer.In addition, two other genes have been studied, encoding either a protein involved in the stabilization of particular structures called invadopodia, or a protein involved in lipid metabolism.All these results contribute to decipher the mechanisms of cancerization and metastatic progression of prostate cancer, in particular the influence of the expression of TMPRSS2:ERG fusion gene in prostate cancer bone metastases.

Ce travail s’inscrit dans un projet de recherche global qui consiste en une caractérisation moléculaire des tumeurs thyroïdiennes papillaires (PTC) afin de déterminer des signatures diagnostiques et pronostiques potentielles, et d’identifier des cibles thérapeutiques. Le PTC est le cancer thyroïdien le plus fréquent des cancers endocriniens, et son incidence ne cesse d’augmenter avec les années. Il présente un bon pronostic de survie malgré un pourcentage non négligeable de patients qui récidivent et qui développent des métastases distantes. A l’heure actuelle, le diagnostic et le pronostic d’un PTC sont réalisés sur base de ponctions à l’aiguille fine visant des nodules thyroïdiens dont 30% des diagnostics restent toutefois incertains. Il est donc incontestable que des patients sont opérés inutilement pour éviter les risques d’un diagnostic douteux. La thérapie actuelle pour un PTC est basée sur une thyroïdectomie totale, suivie d’un traitement au radioiode I131 afin d’éliminer toute cellule cancéreuse résiduelle. Les cas de récidives sont en réalité associés à une résistance à ce traitement par radioiode, de par l’état dédifférencié des cellules cancéreuses. La plupart des autres cancers ont leur métabolisme énergétique qui est caractérisé, ce qui permet de les diagnostiquer et les pronostiquer par des techniques d’imagerie avec des métabolites marqués tels que le glucose. Enfin, tout un pan de la recherche scientifique essaie de caractériser davantage les dérégulations moléculaires impliquées dans le métabolisme pour proposer des alternatives thérapeutiques. Aujourd’hui il existe en effet une série d’inhibiteurs qui sont utilisés pour enrayer la machinerie énergétique des cellules cancéreuses. Très peu de données métaboliques existent actuellement sur les cancers thyroïdiens, alors qu’il semble évident que ces recherches pourraient contribuer à améliorer leur diagnostic et leur traitement. Par analyse protéomique, nous avons montré que les PTC ont un métabolisme mitochondrial oxydatif augmenté par rapport aux cellules thyroïdiennes normales. Nous avons identifié la pyruvate carboxylase comme étant une enzyme clé dans l’anaplérose, de par sa surexpression dans tous les PTC analysés, et de par son rôle dans la prolifération, la migration et l’invasion de lignées cellulaires thyroïdiennes cancéreuses. Une mesure de consommation d’oxygène a montré que les lignées avaient un profil métabolique oxydatif. D’autre part, nous avons caractérisé l’augmentation d’autres voies métaboliques telles que la glutaminolyse, la dégradation des acides gras, ou la gluconéogenèse. L’hétérogénéité des PTC, due notamment à la présence de fibroblastes associés au cancer (CAFs), nous a aussi permis de proposer le modèle de l’effet Warburg inverse. Celui-ci se caractérise par la libération de lactate dans le microenvironnement tumoral par les CAFs, disponible pour les cellules tumorales qui le métabolisent via le cycle de Krebs. Toutes ces signatures métaboliques, déjà proposées dans d’autres cancers comme marqueurs d’agressivité, ou comme cibles thérapeutiques, pourraient être davantage investiguées dans les cancers thyroïdiens.Un second projet, à visée purement thérapeutique, a été mené pour tenter de solutionner la problématique de résistance d’une fraction des cancers thyroïdiens au traitement par radioiode. Nous avons étudié le rôle de la colforsine dans l’activation de la voie AMPc, et sur la réexpression de l’ARNm du transporteur d’iode (NIS), dont la protéine correspondante n’est plus exprimée à la membrane des PTC dédifférenciés. Nous avons démontré dans des expériences in vitro et in vivo que la colforsine était capable de réinduire l’expression de NIS, et d’augmenter les niveaux de captation de radioiode dans les cellules thyroïdiennes. Une combinaison du traitement à la colforsine pour redifférencier les cellules, avec un traitement déjà développé sur l’inhibition de BRAF pour bloquer la dédifférenciation cellulaire, pourrait être une nouvelle perspective thérapeutique. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Pharmacie) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Camundongos AIRmax e AIRmin diferem na sensibilidade à carcinogênese, sendo os AIRmin mais sensíveis à carcinogênese de pele devido ao seu fundo genético e um polimorfismo no gene Ahr. Mais que isso, estas linhagens possuem um desequilíbrio de frequência dos alelos do gene Slc11a1. Para estudar a interação dos alelos de resistência (R) ou suscetibilidade (S) do gene Slc11a1 com os loci de resposta inflamatória aguda dos animais AIRmax e AIRmin, foram produzidas sublinhagens homozigotas para estes alelos:AIRmaxRR, AIRmaxSS, AIRminRR e AIRminSS. Nosso objetivo foi investigar a diferença de sensibilidade à carcinogênese de pele induzida por DMBA nestas sublinhagens. A incidência de câncer de pele foi de 7% nos animais AIRminRR e de 13% nos animais AIRminSS.Os animais AIRmaxSS não apresentaram câncer de pele, mas a incidência de câncer em órgãos internos foi 100% nesta sublinhagem.Esses dados mostraram que os camundongos AIRmaxSS tem maior suscetibilidade à carcinogênese, sugerindo que o alelo S, no fundo genético AIRmax, pode influenciar na suscetibilidade ao câncer. / Mice AIRmax and AIRmin differ on sensibility to carcinogenesis. AIRmin mice are significantly more sensitive to skin carcinogenesis than AIRmax mice due to the genetic background and the polymorphism of aryl hydrocarbon receptor (Ahr) gene. Furthermore,these mice have an imbalance of frequency of Slc11a1 gene alleles.To study the interaction of resistant (R) or susceptible (S) Slc11a1 alleles with acute inflammatory reaction loci found in AIRmax and AIRmin mice, homozygous sublines for these alleles were produced: AIRmaxRR, AIRmaxSS, AIRminRR and AIRminSS. The objective of this study was to investigate the difference in skin carcinogenesis sensibility induced by DMBA agent in these sublines.The incidence of skin cancer was 7% in AIRminRR mice and 13% in AIRminSS mice.AIRmaxRR and AIRmaxSS mice did not show skin cancer, but the incidence of internal organs cancer was 100% only in AIRmaxSS mice. These data showed that AIRmaxSS animals have higher susceptibility, suggesting that the S allele in the AIRmax background could influence susceptible to cancer.