Les méthodes classiques de traitement contre le cancer, telle que la chimiothérapie (CT), sont utilisées dans le but d'enrayer la tumeur. L'Adriamycine (ADR ou doxorubicine), un agent anticancéreux, agirait entre autres en s'intercalant entre les bases d'ADN, en inhibant la topoisomérase II et en causant la production de stress oxydatif. Plusieurs effets secondaires indésirables seraient reliés à l'utilisation de ADR comme par exemple la cardiotoxicité à des doses cumulatives de 500 mg/m². Une autre limite importante du traitement de CT est la résistance pléiotropique aux médicaments (MDR), qui peut être causée entre autres par la surexpression de protéines de résistance aux médicaments tel que la MRP, Les protéines MRP, comme la MRP l, expulseraient ADR hors des cellules tumorales ce qui diminuerait son efficacité et nécessiterait l'élévation de la dose optimale de traitement, causant ainsi une augmentation de la toxicité aux tissus sains. L'hyperthermie (HT) qui consiste à élever artificiellement la température tumorale (40 à 45°C), permettrait de contourner ce phénomène MDR et ciblerait les cellules tumorales sans affecter les cellules saines. HT sensibiliserait les cellules résistantes et non résistantes aux agents anticancéreux, en augmentant la perméabilité membranaire, l'accumulation intracellulaire des agents de CT, et en inhibant la réparation de l'ADN. CT et HT mèneraient à la mort des cellules cancéreuses par activation de l'apoptose. Cependant, les mécanismes apoptotiques spécifiquement impliqués dans la mort des cellules cancéreuses lors de traitement par ADR et/ou HT ne sont pas entièrement connus et ont tenté d'être éclaircis dans le cadre de ce projet tant chez les cellules d'adénocarcinomes cervicaux non résistants (HeLa) que résistants (HeLa MRP+). Dans cette étude, la voie du récepteur de mort Fas a été la voie apoptotique d'intérêt. C'est pourquoi l'implication des différentes protéines apoptotiques de cette voie ont été étudiées comme le récepteur Fas ainsi que son ligand (FasL), la protéine adaptatrice de domaine de mort associée à Fas (FADD), les caspases 8 et 3. De plus, la recherche des causes d'activation de la voie du récepteur Fas a mené à l'investigation des espèces réactives de l'oxygène (ROS). Lors de la présente étude, une augmentation de l'expression membranaire de FasL, de FADD ainsi que de l'activité de la caspase 8 ont été observées suite au traitement par ADR (après 1, 2 et 8 h respectivement). Les résultats obtenus montrent une activation précoce de la voie des récepteurs de mort après 1 à 2 h, contrairement à celle de la voie mitochondriale qui serait plus tardive après 18 h. La phase d'exécution de l'apoptose se produit après 18 h d'exposition. La quantification des ROS chez les HeLa exposées à ADR a montré que l'anion superoxyde (O2°-) serait le ROS principalement produit. Cette production pourrait activer la voie des récepteurs de mort puisqu'elle serait la cause de l'augmentation de l'expression de FasL. En effet, l'ajout d'un antioxydant (Mn TBAP) mène à l'inhibition de la production d'O2°-, de l'expression de FasL et diminue l'activité de la caspase 8. Les résultats démontrent également que l'utilisation de HT favoriserait l'apoptose des cellules HeLa et HeLa MRP+ exposées à ADR, via un mécanisme apoptotique induit par l'augmentation de la production d'O2°-. Les résultats obtenus ont permis de mieux comprendre les mécanismes apoptotiques impliqués par l'exposition à l'ADR et/ou HT. La compréhension de ces mécanismes est critique dans le développement de nouvelles stratégies, visant à augmenter l'efficacité des traitements contre le cancer. De plus, cette étude démontre également que HT peut augmenter l'efficacité du traitement par l' ADR en sensibilisant les cellules cancéreuses résistantes et non résistantes. Ce qui fait de HT, un traitement adjuvant prometteur qui permettrait de contrer le phénotype MDR et d'augmenter l'efficacité du traitement de CT, tout en diminuant les doses optimales, la toxicité aux tissus sains et les effets secondaires indésirables qui compromettre sérieusement la qualité de vie du patient. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Chimiothérapie, Adriamycine, Résistance pléiotropique aux médicaments, MRP1, Hyperthermie, Apoptose.

Résumé : Le glioblastome multiforme (GBM) est la tumeur primaire du cerveau la plus agressive, prenant la vie des patients de 12 à 14 mois suivant le diagnostic et le traitement standard. Même si une grande quantité d'informations provenant de plusieurs études portant sur les traitements des GBM sont disponibles, les incohérences entre les études (grand nombre de médicaments différents, de méthodes, de type de tumeur et des modèles de recherche utilisés) font en sorte de produire une ambiguïté dans l'analyse de ces données. Cette Thèse a pour objectif d'améliorer les traitements des patients atteints de GBM sous trois angles. 1) Le choix de la chimiothérapie utilisée. Nous avons choisi d'utiliser des composés platinés (Pt) dans nos études, car plusieurs de ces composés sont déjà utilisés en clinique (cisplatin, oxaliplatin et carboplatin) ou en phase d'étude clinique (Lipoplatin et Lipoxal). Les Pt sont aussi reconnus pour être de bons radiosensibilisants. Les cinq Pt choisis ont d'abord été testés in vitro sur une lignée cellulaire de glioblastome murin, soit les cellules F98. Ces études in vitro nous ont montré l'efficacité anti-cancéreuse de chaque Pt employé seul ou combiné avec la radiation ionisante. En plus de l'aspect radiosensibilisant des Pt, nous avions aussi pour objectif de réduire la toxicité systémique in vivo et d'augmenter leur incorporation préférentielle dans la tumeur. Pour répondre à ces deux derniers critères, nous avons testé les formes liposomales du cisplatin et de l'oxaliplatin soit le Lipoplatin et le Lipoxal, respectivement. 2) Démontrer l'avantage thérapeutique de la combinaison chimioradiothérapie. Les Pt étant de bons radiosensibilisateurs, nous avons combiné leurs effets chimiothérapiques et la radiothérapie dans notre modèle in vivo, soit le rat Fischer porteur de glioblastome F98 implanté dans leur cerveau. Cette portion du projet a nécessité la conception, la fabrication et les contrôles de précision et de reproductibilité d'un nouveau cadre stéréotaxique adaptable aux différentes composantes du Gamma Knife (scalpel aux rayons gamma). 3) Choix de la route d'administration optimale de la chimiothérapie. Aujourd'hui, le traitement standard clinique se compose généralement d'une résection optimale de la tumeur suivie de chimiothérapie concomitante avec le rayonnement ionisant. La chimiothérapie apporte seulement un léger bénéfice et est souvent que transitoire pour la plupart des patients atteints de GBM. D'autre part, les Pt pourraient permettre un meilleur contrôle du GBM si la captation tumorale de ces médicaments était plus élevée. Afin d'améliorer l'incorporation de chimiothérapie à la tumeur primaire, augmenter l'effet concomittant avec les radiations, tout en réduisant simultanément la toxicité systémique, la présente étude compare l'efficacité de trois différentes voies d'administration (IV, IA et ouverture de la barrière hémato-encéphalique (OBHE)) pour les cinq composés platinés mentionnés. // Abstract : Glioblastoma multiforme (GBM) is the most aggressive primary tumor of the brain, taking the lives of patients 12 to 14 months from diagnosis and standard treatments. Although a large amount of information from several studies about GBM treatment is available, inconsistencies between studies (many different drugs, methods, type of tumor and research models used) cause to produce ambiguities in the analysis of these data. This thesis aims to improve treatment of GBM patients from three angles. 1) The choice of chemotherapy used. We chose to use platinum compounds (Pt) in our studies because several of these compounds are already used in clinic (cisplatin, carboplatin and oxaliplatin) or in clinical study phase (Lipoplatin and Lipoxal). The Pt are also known to be good radiosensitizers. The five selected Pt were first tested in vitro on a murine glioblastoma cell line, F98 cells. These in vitro studies have shown the comparative effectiveness of each Pt used alone or combined with ionizing radiation. In addition to the radiosensitizer potential of Pt, we also aim to reduce the systemic toxicity in vivo while increasing the preferential incorporation into the tumor. To reach these last two criteria, we tested the liposomal forms of cisplatin and oxaliplatin that are Lipoplatin and Lipoxal, respectively. 2) Demonstrate the advantage of the chemotherapy and radiotherapy combination. As mentioned earlier, Pt are good radiosensitizers, we combined chemotherapy and radiotherapy in our in vivo model that is Fischer rats bearing F98 glioma implanted in its brain. This portion of the project required the design, fabrication and control of accuracy and reproducibility of a new stereotactic frame adaptable to different components of the Gamma Knife. 3) Choice of the optimal route of administration of chemotherapy. Today, the standard clinical treatment usually consists of optimal resection of the tumor followed by chemotherapy in concomitance with ionizing radiation. Chemotherapy only brings modest improvement and is often transient in most patients with GBM. On the other hand, the Pt may allow better control of GBM if the tumor uptake of these drugs would be higher. To improve the incorporation of chemotherapy in the primary tumor, increase the concomitance effect with radiation, while simultaneously reducing systemic toxicity, this study compares the effectiveness of three different routes of administration (IV, IA and blood-brain barrier disruption (bbbd)) for the five platinum compounds.

Le développement d’altérations cognitives consécutives au cancer et aux traitements anticancéreux associés constitue une problématique croissante pouvant avoir des répercussions sur le fonctionnement psychosocial, le statut fonctionnel, la prise en charge médicale mais également sur la survie des patients. Si ce champ de recherche est en plein essor, de nombreux points nécessitent encore d’être clarifiés que ce soit par rapport au développement d’altérations cognitives, aux facteurs associés mais aussi à leur prise en charge. Ceci est d’autant plus vrai pour les personnes âgées dont l’accumulation de vulnérabilités cognitives liées au cancer et ses traitements, au vieillissement mais aussi à leurs interactions peut complexifier le fonctionnement cognitif attendu chez des patients plus jeunes.Ce travail de thèse a, par conséquent, pour objectif d’améliorer la compréhension du fonctionnement cognitif de patients âgés atteints d’une hémopathie maligne durant les premières semaines d’un traitement par chimiothérapie, d’en évaluer l’impact psychologique et d’identifier les possibilités d’interventions destinées à la prise en charge d’altérations cognitives. Plus spécifiquement, ce travail de thèse, composé de trois chapitres, vise à répondre aux trois objectifs suivants :(a) l’étude des mécanismes cognitifs compensatoires de patients âgés atteints d’une hémopathie maligne durant les premières semaines d’un traitement par chimiothérapie, (b) l’étude de la relation entre le fonctionnement cognitifsubjectif et le sentiment du patient d’être une charge pour son proche aidant principal, et (c) la réalisation d’un état des lieux des interventions destinées à la prise en charge des altérations cognitives en oncologie.Les résultats du premier chapitre de ce travail de thèse soulignent que des patients âgés atteints d’une hémopathie maligne et considérés comme cliniquement « fit » d’après leur hématologue référent présentent, durant les premières semaines d’un traitement par chimiothérapie, des mécanismes cognitifs compensatoires plus faibles que des individus contrôles. Néanmoins, face à un contexte d’évaluation connu, ils peuvent bénéficier des effets cognitifs facilitateurs de la motivation et d’une détresse émotionnelle régulée. Par ailleurs, les résultats du second chapitre de ce travail de thèse démontrent que la présence d’altérations cognitives perçues par le patient participe au développement du sentiment du patient d’être une charge pour son proche aidant principal. Il est à noter que plus d’un patient sur trois éprouvera ce sentiment de manière modérée à sévère et ce dès le début d’un traitement par chimiothérapie. Enfin, le troisième chapitre de ce travail de thèse qui a permis d’identifier des études d’interventions destinées à la prise en charge d’altérations cognitives suggère des résultats plus prometteurs à l’avantage des interventions non-pharmacologiques.Ce travail de thèse souligne l’importance d’évaluer le fonctionnement cognitif des patients âgés et particulièrement celui de patients considérés comme cliniquement « fit » en raison d’un risque de banalisation de leurs difficultés cognitives pouvant être considérées comme minimes et normales pour l’âge et le contexte médical. Il importe également d’évaluer l’impact délétère de la présence d’altérations cognitives, et ce dès les premières semaines d’un traitement par chimiothérapie, de manière à assurer une prise en charge qui se veut la plus précoce et la plus adaptée au patient. / Doctorat en Sciences psychologiques et de l'éducation / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le cancer bronchique non à petites cellules (CBNPC) est particulièrement chimiorésistant. Aucun marqueur robuste de chimiorésistance n'a été validé dans ce type de cancer. Nous avons cherché à décrire dans ce travail des marqueurs innovants de résistance à la chimiothérapie à base de platine dans les CBNPC. Après avoir étudié les caractéristiques cliniques et moléculaires habituelles des patients réfractaires à la chimiothérapie, nous avons étudié le rôle de la voie Sonic Hedgehog (Shh) dans le CBNPC et son impact en termes de chimiorésistance. Nous avons ainsi montré que cette voie de signalisation, connue comme liée aux cellules souches cancéreuses, est corrélée au caractère réfractaire à la chimiothérapie. L'expression de Gli2 est associée à la progression tumorale, à la survie sans progression et à la survie globale. Nous avons également démontré une corrélation entre l'activation de la voie Shh et la transition épithélio-mésenchymateuse, qui est liée à l'agressivité tumorale, le pouvoir métastasiant et la chimiorésistance. Nous avons aussi validé le rôle de la voie Shh dans la prolifération tumorale et la chimiorésistance dans un autre modèle de cancer thoracique, le mésothéliome pleural malin. Enfin, nous nous sommes intéressés à l'expression de hPAF1C (human polymerase II-associated factor 1 complex), facteur suractivé dans les cellules souches cancéreuses et lié à l'activation de la voie Shh. Nous avons montré que l'expression de hPAF1C est associée à un mauvais pronostic et à la prolifération tumorale par interaction avec c-Myc. Ces résultats soulignent le rôle important de la voie Shh dans le CBNPC en termes de chimiorésistance et d'agressivité tumorale. / Non-small cell lung cancer (NSCLC) is known to be chemoresistant. Few robust markers of chemoresistance have been validated so far in this type of cancer. We have described in this work new innovative markers of resistance to cisplatin-based chemotherapy in NSCLC. After the study of usual clinical and molecular caracteristics of patients who were refractory to chemotherapy, we have then explored the role of the Sonic Hedgehog (Shh) pathway in NSCLC and its impact in term of chemoresistance. We have shown that Shh pathway, closely linked with cancer stem cells, was correlated with the refractory property to chemotherapy. Positive Gli2 immunohistochemistry score was associated with tumor progression et progression-free survival. We have also demonstrated a correlation between Shh activation and epithelial-mesenchymal transition, known to be linked with tumor aggressiveness, metastatic ability and chemoresistance. We have then validated the great role of Shh pathway in tumor proliferation and chemoresistance in another thoracic cancer, known to be chemoresistant, the malignant pleural mesothelioma. At last, the impact of ceancer stem cells on tumor aggressiveness and prognosis has been demonstrated through the study of the expression of hPAF1C (human polymerase II-associated factor 1 complex), described as overactivated in cancer stem cells and linked to Shh pathway activation. We have shown that hPAF1C expression was associated with poor prognosis and with tumor proliferation through an interaction with c-Myc. These results underline the major role of Shh pathway and cancer stem cells in SNCLC in term of chemoresistance and tumor aggressiveness.

Parmi les dommages de l'ADN, la cassure double-brin (CDB) constitue la lésion la plus toxique, puisqu'une seule CDB non réparée ou réparée de façon incorrecte peut conduire à la mort cellulaire. Cette toxicité est justement exploitée en clinique pour éradiquer les cellules tumorales. Parmi l'arsenal des molécules utilisées en chimiothérapie, les poisons de topoisomérase I (TOPO1), tel que la camptothécine (CPT), sont capables d'induire un type particulier de CDBs à une seule extrémité, générées lors de la collision entre la fourche de réplication et la TOPO1 bloquée sur l'ADN. Ces cassures sont réparées par recombinaison homologue (RH) puisqu'en absence de seconde extrémité, elles ne peuvent être substrats de la jonction d'extrémités non homologues (JENH) qui, pour ligaturer en nécessite deux. L'hétérodimère Ku, initiateur de la JENH est à la fois un détecteur majeur des CDBs de par son abondance nucléaire et sa forte affinité, et un puissant inhibiteur de la RH. Ainsi, pour la compréhension des mécanismes déterminants le choix de la voie de réparation adaptée à chaque type de CBD, la régulation de la liaison de Ku aux CDBs à une extrémité est donc une question cruciale. Dans ce contexte, mon premier projet de thèse a concerné la compréhension moléculaire du choix de la voie de réparation des CDBs à une extrémité. Par une technique de microscopie à haute résolution, j'ai d'abord montré que l'hétérodimère Ku et son partenaire la DNA-PKcs sont rapidement recrutés au niveau de ces dommages dans l'ADN de cellules humaines. J'ai ensuite démontré que grâce à la phosphorylation de CtIP par ATM et à l'action coordonnée des activités nucléases de MRE11 et CtIP, Ku est relargué des CDBs à une extrémité. La dissociation de la DNA-PKcs des CDBs à une extrémité dépend de sa phosphorylation par ATM au niveau du cluster ABCDE. A l'aide d'un mutant non phosphorylable de ce cluster, j'ai montré que le défaut de dissociation de la DNA-PKcs prévient le relargage de l'hétérodimère Ku dépendant de MRE11. Mes travaux suggèrent toutefois l'existence d'une voie additionnelle pouvant éliminer Ku de plus 50% des CDBs à une extrémité. Enfin, j'ai démontré que la persistance de Ku et de la DNA-PKcs aux extrémités de la cassure ne perturbe ni la résection longue distance ni la formation de filament de RAD51 mais compromet la survie cellulaire. Mon second projet de thèse a consisté à perturber les mécanismes contrôlant le choix de la voie de réparation des CDBs dans le but de potentialiser l'effet de la CPT. Comme l'inhibition d'ATM induit une sensibilisation dramatique des cellules en réplication à la CPT, il devrait être possible d'identifier d'autres sensibilisateurs à la CPT qui désorganiseraient la réparation des CDBs à une extrémité. Sur la base d'un test de cytotoxicité, j'ai réalisé un criblage phénotypique de la chimiothèque du NIH et identifié un antibiotique, la nitrofurantoïne (NTF) et l'hydrocortisone acétate (HCA) capables de potentialiser l'effet de la CPT. Si la sensibilisation par la NTF semble plutôt associée à la génération d'espèces oxygénées réactives (ROS) par nitroréduction de la molécule, celle induite par l'HCA n'a pas été reproduit et est toujours en cours d'investigation. Mes travaux de thèse contribuent à la compréhension des mécanismes du choix de la voie de réparation impliqués dans la tolérance des cellules à la CPT et ouvrent des perspectives de ciblage pour potentialiser son pouvoir anti-cancéreux. / DNA double-strand break (DSB) is the most toxic DNA damage, because a single mis- or un-repaired DSB can lead to cell death. This toxicity is exploited in clinics to eradicate tumoral cells. So, among molecules currently used in chemotherapy, topoisomerase 1 (TOPO1) poisons such as camptothecin (CPT), are able to generate a particular type of DSB bearing one single end (seDSBs); these lesions are created when a replication fork collides with the TOPO1 blocked on the DNA. They are repaired by homologous recombination (HR) because, devoid of a second end, they cannot be ligated by non-homologous end-joining (NHEJ). The Ku heterodimer, the initiator of the NHEJ is both a major detector of the DSBs due to its nuclear abundance and strong affinity, and a powerful HR inhibitor. Therefore, the regulation of Ku binding to one-ended DSB is a crucial question for the understanding of mechanisms determining the choice of the suitable DSB repair pathway. In this context, my first thesis project aimed at deciphering the molecular mechanisms responsible for the DNA repair pathway choice at seDSBs. Firstly, using High Resolution Microscopy, I demonstrated that Ku and DNA-PKcs are rapidly recruited on seDSBs. Then, I showed that ATM-dependent phosphorylation of CtIP and the epistatic and coordinated actions of MRE11 and CtIP nuclease activities are required to limit the stable loading of Ku on seDSBs. I established that DNA-PKcs removal from seDSBs relies on ATM-dependent phosphorylation of the ABCDE cluster. Using a non-phosphorylable mutant of this cluster, I demonstrated that impaired DNA-PKcs removal prevents MRE11 from releasing Ku. However, my work also suggested the existence of an additional mechanism that contributes to prevent Ku accumulation at 50% of seDSBs. Finally, I demonstrated that Ku and DNA-PKcs persistence on seDSBs does not impair long range resection and RAD51 recruitment but compromises cell survival. My second thesis project was dedicated to target the DSB repair pathway choice mechanisms in order to potentiate the effect of CPT. Indeed, since ATM inhibition increases drastically the death of replicative cells treated with CPT, we may identify others sensitizers able to disrupt the repair pathway choice. On the basis of a cytotoxicity assay on mouse embryonic fibroblasts (MEFs), I performed a phenotypic screening of the NIH Clinical Collection and identified the antibiotic nitrofurantoin (NTF) and hydrocortisone acetate (HCA) as a sensitizer of MEFs to CPT. However, sensitization induced by NTF does not depend on Ku but rather seems to rely on Reactive Oxygen Species (ROS) generation by nitroreduction of the molecule and sensitization induced by HCA is not reproducible and is still under investigation. My work contributes to extend the knowledge of the repair pathway choice mechanisms involved in cell tolerance to CPT and opens new opportunities to potentiate its anticancerous property.

L'immunité antitumorale induite par les cellules dendritiques intratumorales contribue à l'efficacité de la chimiothérapie à base d'anthracycline dans le cancer. Nous avons identifié un allèle de perte de fonction du gène codant pour le récepteur formyl peptide 1 (FPR1) qui était associé à une faible survie sans métastases et à une survie globale chez les patientes atteintes d'un cancer du sein et colorectal recevant une chimiothérapie adjuvante.Les effets thérapeutiques des anthracyclines ont été abrogés chez les souris Fpr1 (-/-) porteuses de tumeurs en raison d'une immunité antitumorale altérée. Les cellules dendritiques déficientes en Fpr1 ne parvenaient pas à s'approcher des cellules cancéreuses mourantes et, en conséquence, ne pouvaient pas déclencher l'immunité des cellules T antitumorales.Des expériences réalisées dans un dispositif microfluidique ont confirmé que FPR1 et son ligand, l'annexine-1, favorisaient des interactions stables entre les cellules cancéreuses mourantes et les leucocytes humains ou murins.Nous avons également étudié la contribution possible de FPR1 à l'efficacité d'une combinaison de mitoxantrone (MTX) et cyclophosphamide (CTX) pour le traitement du cancer du sein induit par l'hormone.Le cancer du sein induit par une combinaison d'acétate de médroxyprogestérone (MPA) et de 7,12-diméthylbenz [a] anthracène (DMBA) a pu être traité avec succès avec MTX plus CTX dans la mesure où la croissance tumorale était retardée et la survie globale augmentée (par rapport à commandes traitées uniquement avec un véhicule).Toutefois, l'efficacité thérapeutique de la thérapie combinée a été complètement abolie lorsque les récepteurs FPR1 ont été bloqués au moyen de la cyclosporine H (CSH). Des études génétiques futures sur les cancers du sein traités par chimiothérapie néoadjuvante sont nécessaires pour valider ces résultats au niveau clinique.L'ensemble de ces résultats mettent en évidence l'importance de FPR1 dans les réponses immunitaires anti-cancéreux induites par la chimiothérapie. / Antitumor immunity driven by intratumoral dendritic cells contributes to the efficacy of anthracycline-based chemotherapy in cancer. We identified a loss-of-function allele of the gene coding for formyl peptide receptor 1 (FPR1) that was associated with poor metastasis-free and overall survival in breast and colorectal cancer patients receiving adjuvant chemotherapy.The therapeutic effects of anthracyclines were abrogated in tumor-bearing Fpr1(-/-) mice due to impaired antitumor immunity. Fpr1-deficient dendritic cells failed to approach dying cancer cells and, as a result, could not elicit antitumor T cell immunity.Experiments performed in a microfluidic device confirmed that FPR1 and its ligand, annexin-1, promoted stable interactions between dying cancer cells and human or murine leukocytes.We investigated also the possible contribution of FPR1 to the efficacy of a combination of mitoxantrone (MTX) and cyclophosphamide (CTX) for the treatment of hormone-induced breast cancer.Breast cancer induced by a combination of medroxyprogesterone acetate (MPA) and 7,12-Dimethylbenz[a]anthracene (DMBA) could be successfully treated with MTX plus CTX in thus far that tumor growth was retarded and overall survival was extended (as compared to vehicle-only treated controls).However, the therapeutic efficacy of the combination therapy was completely abolished when FPR1 receptors were blocked by means of cyclosporin H (CsH). Future genetic studies on neoadjuvant chemotherapy-treated breast cancers are warranted to validate these findings at the clinical level.Altogether, these results highlight the importance of FPR1 in chemotherapy-induced anticancer immune responses.

Des études cliniques concluent que les oestrogènes induisent des effets modulateurs dans le cerveau et des études expérimentales faites par notre laboratoire démontrent que le 17β-oestradiol a des effets bénéfiques dans des modèles animaux du Parkinson. La recherche est en cours pour trouver des nouveaux composés oestrogéniques comme agents neuroprotecteurs au cerveau pour prévenir ou combattre la maladie de Parkinson. Une perte de la dopamine (DA) striatale observée suite a une lésion avec la neurotoxine l-méthyl-4-phényl-l, 2,3,6-tétrahydropyridine (MPTP) chez la souris, le 17β-oestradiol prévient cette perte et cet effet neuroprotecteur peut impliquer les récepteurs oestrogéniques alpha et beta (ERα et ERβ). Les mécanismes impliqués devraient être davantage étudiés et font l'objet de cette thèse. Les résultats de cette recherche montrent que l'absence des ERs induit des changements dans les niveaux des stéroïdes sanguins, des transporteurs dopaminergiques et par conséquence la susceptibilité des neurones au MPTP. La réponse au traitement avec le 17β-oestradiol, montre une spécificité dans diverses régions du cerveau. Les souris invalidées pour le ERα (ERKOα) avaient des niveaux élevés d'androgènes et le MPTP cause une diminution de la tyrosine hydroxylase chez les deux groupes ERKOs, les souris ERKOα sont plus sensibles au MPTP que les souris invalidées pour le ERβ (ERKOβ) comparativement aux souris sauvages. Donc, un rôle important des ERα et plus modéré des ERβ est observé au cerveau des souris mâles suite à une lésion au MPTP. Ceci se manifeste sur les concentrations de la DA et aussi sur les transporteurs (DAT et VMAT2) comme marqueurs de l'intégrité des terminaisons dopaminergiques nigro-striatales pré-synaptiques. De plus, les ERs induisent des effets neuroprotecteurs dans le cortex, le striatum et l'hippocampe en modulant les niveaux des récepteurs glutamatergiques NMDA NR1/NR2B et les récepteurs dopaminergiques DI et D2. Par conséquent, une répercussion se manifeste au niveau post-synaptique dans les voies de signalisation PDK/Akt et MAPK/ERK où seulement les souris ERKOβ avaient une augmentation de la signalisation Akt/GSK3β, ERK1/ERK2 avec la lésion au MPTP. Ces résultats démontrent que ces deux récepteurs oestrogéniques sont impliqués dans l'effet neuroprotecteur des oestrogènes.

Les démences sont un enjeu majeur de santé. La dégénérescence lobaire fronto-temporale (DLFT), deuxième forme la plus prévalente de démence chez les personnes âgées de moins de 65 ans, inclut entre autres la variante sémantique de l’aphasie primaire progressive (svPPA), une maladie qui affecte particulièrement et initialement le langage. Anatomiquement, on sait déjà qu’on retrouve en svPPA une atrophie principalement marquée au niveau temporal, davantage à gauche et en antérieur. La connaissance des atteintes de la matière blanche est toutefois moins étoffée pour l’instant. Au niveau thérapeutique, il existe une controverse quant à l’approche à privilégier en DLFT : plusieurs molécules ont été étudiées, plusieurs sont prescrites et pourtant il n’y a ni consensus, ni recommandation à cet effet. Nos objectifs dans ce mémoire sont donc d’abord de mieux caractériser les atteintes cérébrales de la matière blanche et de la matière grise chez les patients atteints de svPPA, par une étude tractographique et volumétrique, et ensuite d’évaluer l’efficacité de la pharmacothérapie chez les patients avec DLFT en termes d’effet sur la cognition et sur des symptômes neuropsychiatriques, grâce à une revue systématique avec méta-analyse. En imagerie, notre étude a montré une diminution de la diffusion au niveau du fascicule longitudinal supérieur gauche, de la capsule externe gauche, du cingulum droit et du fascicule unciné bilatéralement et une atrophie plus marquée en temporal gauche, ainsi qu’au niveau de l’amygdale et des cortex fusiforme et entorhinal. En pharmacothérapie, aucune médication n’a démontré d’effet sur la cognition globale, mais certaines molécules ont montré un bénéfice potentiel sur le langage, l’impulsivité et la reconnaissance des émotions. Ce mémoire a ainsi permis des avancées au niveau de la caractérisation des atteintes cérébrales en svPPA et de faire le point sur l’état de la littérature en pharmacothérapie de la DLFT. / Dementia is a major health issue. Frontotemporal lobar degeneration (FTLD), the second most common dementia in individuals under 65 years of age, includes the semantic variant of primary progressive aphasia (svPPA), a disease affecting mainly and initially language. Anatomically, we know that svPPA patients show cortical atrophy, markedly in the temporal lobes, more in the left hemisphere and anteriorly. However, our knowledge of white matter damage is less developed. As for FTLD pharmacotherapies, there remains much controversy. Many molecules have been studied, some are currently prescribed, but there still is no consensus, nor any recommendation to this effect. Our objectives in this memoir were first to better characterize cerebral damage for white and grey matter in svPPA patients by means of a tractographic and volumetric study, and secondly to assess the effect on global cognition and specific neuropsychiatric symptoms of pharmacotherapy in FTLD patients, with a systematic review and meta-analysis. Imaging results show a diminution of fractional anisotropic diffusion in the left superior longitudinal fasciculus, external capsule, right cingulum and bilateral uncinate fasciculi. They also show atrophy, markedly in the left temporal lobe, amygdala, fusiform and entorhinal cortices. As for pharmacotherapy results, no medication was shown to have any beneficial effects on global cognition, but some drugs may improve language, impulsivity and emotion recognition. This memoir has indeed improved the characterization of cerebral damage in the svPPA and reviewed thoroughly the literature on pharmacotherapy in FLTD.

Le cancer de l'ovaire (CO) est la cinquième cause de décès chez les femmes qui se caractérise par son diagnostic tardif (stades FIGO III et IV) et par l’importance de ses métastases abdominales souvent observées au moment du diagnostic. Le traitement repose sur une chirurgie cytoréductive complète associée à une chimiothérapie. Malheureusement, parmi les patientes ayant une rémission clinique complète après la fin du traitement initial, 60% des personnes atteintes d'un cancer épithélial de l'ovaire (CEO) à un stade avancé rechuteront dans les cinq ans.L'importance de la néo-angiogenèse dans le développement des tumeurs a poussé les chercheurs à étudier d'autres stratégies. Les thérapies anti-angiogéniques ciblant le système vasculaire tumoral sont désormais utilisées en association avec la thérapie cytotoxique standard dans le traitement des CEO. Malheureusement, les progrès réalisés grâce à cette approche offrent encore un succès limité, qui peut s'expliquer en partie par l'interaction hétérotypique entre les cellules endothéliales et la tumeur. Plusieurs études suggèrent un dialogue complexe entre les cellules cancéreuses de l'ovaire (OCC) et les cellules endothéliales (EC) pouvant entraîner une sensibilité différente à la chimiothérapie et aux traitements anti-angiogéniques conduisant à la progression tumorale.L’objectif de la présente étude est d’étudier le rôle des interactions entre EC et OCC dans la prolifération et la chimiorésistance des CEO. Pour modéliser l'endothélium de la tumeur, nous avons utilisé notre modèle de cellules endothéliales AKT activées (E4+EC). Nous avons démontré en utilisant un modèle de coculture 2D que l’endothélium activé induit une prolifération et une chimiorésistance accrues dans les CEO par l’activation de la signalisation de Notch. Nous avons montré que l’expression et l’activation des récepteurs Notch étaient augmentées dans les cultures en coculture et dans les OCC résistantes à la chimiothérapie.L’accumulation d’ascite dans l’abdomen des patientes atteintes de CO semble jouer un rôle clé dans le mécanisme de propagation des OCC. Les OCC isolées flottent généralement dans l'ascite et forment des sphéroïdes multicellulaires. Dans ce contexte, nous avons développé un nouveau modèle 3D de sphéroïde pour étudier les interactions tumeur-endothélium dans un modèle plus proche des conditions in vivo. Nous avons démontré que les E4+EC et OCC formaient des angiosphères organisées avec un noyau de cellules endothéliales entourées par des OCC qui prolifèrent rapidement. Nous avons établi que l'activation de l'AKT dans les EC était nécessaire pour la formation d'angiosphères organisées. Fait intéressant, dans les ascites de patientes CEO, nous avons pu trouver des structures très similaires à nos angiosphères. De plus, dans une cohorte rétrospective de 59 patientes, nous avons montré que les EC étaient AKT activé chez des patientes atteintes de CEO, ce qui confirme l'importance de l'activation d’AKT dans la CEO. De plus, nous avons démontré l'importance du FGF2, de la Pentraxine 3 (PTX3), du PD-ECGF et du TIMP-1 dans l'organisation de l'angiosphères. Enfin, nous avons confirmé le rôle de Notch3/Jag1 dans le cross-talk des OCC-EC dans la prolifération et l'invasion des OCC au péritoine.En conclusion, notre étude illustre l’importance des EC AKT activé dans les CEO. Au vu des résultats mitigés des traitements anti-angiogéniques, se concentrer sur la normalisation vasculaire dans l'angiogenèse pathologique pourrait être plus efficace. Bien que l'AKT soit difficilement ciblable, la caractérisation génétique des tumeurs pourrait potentiellement identifier un sous-ensemble de tumeurs avec une signalisation NOTCH aberrante qui constituerait une cible idéale pour des inhibiteurs spécifiques. Alors que nous nous dirigeons vers la médecine personnalisée et de précision, il pourrait y avoir une place pour l'inhibition de NOTCH dans les CO en combinaison avec d'autres stratégies thérapeutiques. / Ovarian cancer (OC) is the most lethal gynecologic malignancy in developed countries and the fifth cause of death among women. OC is a heterogeneous disease, which is characterized by its late diagnosis (FIGO III and IV stages) and the importance of abdominal metastases often observed at the time of diagnosis. The mainstay of treatment involves complete cytoreductive surgery associated with platinum and taxane-based chemotherapy. Unfortunately, among patients achieving complete clinical remission after completion of initial treatment, 60% with advanced epithelial ovarian cancer (EOC) will relapse within five years.The importance of neo-angiogenesis in tumor formation, growth and dissemination has driven researchers to investigate into alternative strategies. Anti-angiogenic therapies targeting tumor vasculature are now used in combination with standard cytotoxic therapy in the treatment of EOC. Unfortunately, the progress achieved by this approach still offers limited success which can partly be explained by the heterotypic interaction between the tumor and endothelial cells. Evidence suggests a complex cross-talk between ovarian cancer cells (OCCs) and endothelial cells (ECs) that can result in the emergence of a heterogeneous tumoral and endothelial population with different sensitivity to chemotherapy and anti-angiogenic therapies leading to an increase of OCC proliferation and dissemination.The objective of the present study is to investigate the role of ECs and OCCs interactions in the proliferation and chemoresistance of EOC. To model tumor endothelium, we used our model of Akt-activated endothelial cells (E4+ECs). We demonstrated using a 2D co-culture model that activated endothelium induces increased proliferation and chemoresistance in EOC through the activation of Notch signaling. We showed that Notch receptor expression and activation are increased in co-culture and in OCCs resistant to chemotherapy.The accumulation of ascites in the abdomen of an OC patient seems to play a key role in the mechanism of OCC spreading. Detached cancer cells usually float in ascites and form multicellular spheroids. In this context, we developed a new model of organized multicellular 3D spheroid to study tumor-endothelium interactions in a model closer to in vivo conditions. We demonstrated that when cocultured in 3D condition, E4+ECs and OCCs formed organized tumor angiospheres with a core of endothelial cells surrounded by highly proliferating OCCs. We established that AKT activation in ECs was mandatory for the formation of organized angiospheres. Interestingly, in EOC patient ascites, we were able to find structures that were very similar to our angiospheres. In addition, in a retrospective cohort of 59 patients, we showed that ECs were AKT activated in EOC patients which support the importance of AKT activation in EC in EOC. Besides, we demonstrated the importance of FGF2, Pentraxin 3 (PTX3), PD-ECGF and TIMP-1 in angiosphere organization. Finally, we confirmed the role of Notch3/Jagged1 in OCCs-ECs crosstalk for OCC proliferation but also during peritoneum invasion.Altogether, our study illustrates the importance of AKT activated ECs in EOC. In a context of poor results of anti-angiogenic therapies in clinical settings, focusing on vascular normalization in pathological angiogenesis could be more efficient. While AKT is hardly targetable, the genetic characterization of tumors could potentially identify a subset of tumors with aberrant NOTCH signaling that would constitute an ideal target for specific inhibitors. As we move toward personalized and precision medicine, there might be a place for notch inhibition in advanced ovarian cancer in combination with other therapeutic strategies.

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.