Le mélanome est le cancer cutané le plus invasif. Au cours de l’invasion tumorale et de la dissémination métastatique, les cellules tumorales sont capables de dégrader la matrice extracellulaire par la sécrétion de protéases telles que les MMPs. Lors de cette protéolyse matricielle, différents fragments de la matrice extracellulaire exerçant des activités anti-tumorale et/ou anti-angiogénique, nommés matrikines, sont libérés et modulent la croissance tumorale. De nombreuses matrikines dérivées des collagènes de membrane basale sont capables de limiter la progression tumorale. Nous avons étudié les propriétés anti-tumorales du domaine NC1 α4(IV), nommé tétrastatine, à la fois in vitro et in vivo dans un modèle de mélanome humain. La tétrastatine induit une inhibition de la prolifération et de l’invasion des cellules de mélanome in vitro. L’inhibition de prolifération est corrélée à un retard en phase G1/S du cycle cellulaire en présence de tétrastatine. L’inhibtion de l’invasion peut notamment s’expliquer par une inhibition de l’activation de la MMP-14 et une modification de sa répartition cellulaire, avec perte du phénotype migratoire en présence de tétrastatine. In vivo, la surexpression de la tétrastatine induit une forte inhibition de la croissance tumorale, dans un modèle de xénogreffe de mélanome humain chez la souris nude. Nous avons également pu identifier l’intégrine αvβ3 comme un récepteur potentiel de la tétrastatine. Enfin, l’étude des capacités anti-prolifératives et anti-invasives des cellules UACC 903 en présence de différents peptides permet aujourd’hui de mieux préciser la séquence responsable de l’activité anti-tumorale de ce domaine. En conclusion, la tétrastatine est une nouvelle matrikine à fort potentiel anti-tumoral capable de limiter la progression du mélanome. / Melanoma is the most invasive cutaneous cancer. During tumor invasion and metastatic dissemination, tumor cells degrade the extracellular matrix by secretion of proteases such as MMPs. During matrix proteolysis, fragments of the extracellular matrix with anti-tumor and/or anti-angiogenic activities, called matrikines, are released and modulate tumor growth. Many matrikines derived from basement membrane collagens are able to inhibit tumor progression. We studied the anti-tumor properties of the domain NC1 α4 (IV), named tetrastatin, both in vitro and in vivo in a human melanoma model. Tetrastatin induces inhibition of proliferation and invasion of melanoma cells in vitro. This inhibition of proliferation is correlated to a cell cycle delay in G1/S phase when cells are incubated with tetrastatin. The inhibition of invasion could be due, at least partly, to the inhibition of MMP-14 active form and modification of its cellular distribution, with a loss of the migratory phenotype in the presence of tetrastatin. In vivo, tetrastatin overexpression induces a strong inhibition of tumor growth, in a human melanoma xenograft model in nude mice. We also identified integrin αvβ3 as a potential receptor of tetrastatin. Finally, the study of the anti-proliferative and anti-invasive properties of the UACC 903 cells in the presence of different peptides allows us to better identify the sequence responsible of the anti-tumor activity. In conclusion, tetrastatin is a new potent anti-tumor matrikine capable of limiting melanoma progression.

L’angiogenèses par bourgeonnement est associée à une réorganisation majeure de la matrice extracellulaire (MEC). Nous avons déjà démontré que la lysyl oxydase-like 2 (LOXL2), une enzyme responsable du crosslinking de la MEC, régule la formation de vaisseaux intersomitiques dans les embryons de poisson zèbre et de capillaires en hydrogels 3D. Dans ce manuscrit, nous avons examiné les mécanismes impliqués dans cette régulation. Nous avons constaté l’association intracellulaire de LOXL2 avec la fibronectine et le collagène IV, avant d’être incorporée dans des structures fibrillaires dès l’exocytose. De plus, l’inhibition de l’expression de LOXL2 entraine des défauts de déposition de la MEC et diminue sa rigidité, inhibant secondairement la maturation des structures d'adhésion cellulaire. Alors que LOXL2 n‘est pas nécessaire pour la formation de capillaires dans un modèle 2D sur MEC de fibroblastes, les défauts de déposition de MEC sont corrélés à l'inhibition de formation des capillaires en hydrogel 3D. Ni l’addition de LOXL2 exogène, ni l’augmentation de la rigidité des hydrogels ne compense la perte d’expression de LOXL2. Enfin, nous avons pu montrer que ni l'activité catalytique ni le domaine catalytique de LOXL2 ne sont essentiels pour la formation de capillaire dans le poisson zèbre et dans les hydrogels et pour l’assemblage du collagène IV par des cellules endothéliales. L’ensemble de ces données suggère donc que les domaines SRCR de LOXL2 exprimés par des cellules endothéliales régulent l’échafaudage de fibronectine et de collagène IV dans la MEC qui est nécessaire à la formation de capillaires. / Sprouting angiogenesis is associated with major extracellular matrix (ECM) remodelling, consisting in both degradation of the microenvironment and generation of a new basement membrane. We have previously reported that lysyl oxidase-like 2 (LOXL2), an enzyme responsible for ECM crosslinking, regulates formation of intersomitic vessels (ISV) of zebrafish embryos and of capillaries in 3D hydrogels. In this manuscript we investigated the mechanisms involved. We found that LOXL2 associates with fibronectin and collagen IV intracellulary before direct incorporation in fibrillar structures of the ECM upon exocytosis. In addition, silencing LOXL2 demonstrated its involvement in ECM deposition as both composition and stiffness of the ECM were affected, which subsequently altered maturation of cell adhesion structures. Whereas LOXL2 is not required for formation of capillaries on top of a fibroblast monolayer, in a 2D assay, ECM defaults were associated with altered formation of capillaries in 3D hydrogels.Neither addition of exogenous LOXL2, nor increasing the stiffness of hydrogels could restore capillary formation. Moreover, we could show that neither the catalytic activity nor the catalytic domain were required for capillary formation in vivo and in 3D hydrogels, and for collagen IV deposition by endothelial cells. Altogether, these data suggest that the SRCR domains of LOXL2 expressed by endothelial cells regulate 3D capillary morphogenesis through scaffolding of fibronectin and collagen IV in the ECM.

L'asthme équin est une maladie inflammatoire chronique des voies respiratoires inférieures caractérisée principalement par des changements structuraux menant à un épaississement de la paroi des bronches et à l’obstruction du débit d'air. Le traitement de l'asthme équin inverse partiellement ce remodelage. Dans l’asthme, chez l’humain, la démonstration que l'angiogenèse contribue à l'épaississement de la paroi bronchique en augmentant la vascularisation de la muqueuse respiratoire ouvre une nouvelle fenêtre pour un traitement plus ciblé. Cependant, peu d'information est disponible sur le rôle potentiel exercé par l'angiogenèse dans l'asthme équin. L'objectif de cette étude est de documenter la présence d'angiogenèse dans les voies respiratoires inférieures des chevaux asthmatiques. Des échantillons bronchiques récoltés chez sept chevaux asthmatiques éprouvant une exacerbation de la maladie, sept chevaux asthmatiques en rémission clinique et chez sept chevaux sains du même âge ont été étudiés. L'analyse immunohistochimique a été réalisée en utilisant le collagène de type IV comme biomarqueur pour les membranes basales des vaisseaux sanguins. Le nombre de vaisseaux, la densité vasculaire, l'aire vasculaire et les valeurs moyennes de taille des vaisseaux ont été mesurés par histomorphométrie à l'aide d'un logiciel d'analyse d’images (Image J) et les valeurs provenant des trois groupes comparés à l'aide d'une ANOVA à une voie (p <0,05). Un test post hoc Benjamini-Hochberg par paire a été effectué pour corriger le niveau alpha pour les mesures répétées. Une augmentation significative du nombre de vaisseaux chez les chevaux asthmatiques en exacerbation (p = 0,007) et chez les chevaux en rémission (p = 0,02) a été observée par comparaison aux chevaux sains. De plus, l'aire vasculaire était augmentée chez les chevaux souffrant d'asthme en exacerbation comparativement aux chevaux sains (p = 0,02) et ceux en rémission (p = 0,04). Aucune autre différence significative n'a été observée. En conclusion, les voies respiratoires centrales des chevaux asthmatiques présentent des indices d'angiogenèse, ce qui suggère qu'elle puisse contribuer à l'épaississement de la paroi des bronches. D'autres études sont justifiées afin d'évaluer la réponse à un traitement ciblé. / Equine asthma is a chronic inflammatory disease of the lower airways characterized by structural changes that lead to bronchial wall thickening and airflow obstruction. Treatment for equine asthma partially reverse these remodeling changes. Angiogenesis has been shown to increase vascularization of the bronchial mucosa, which contributes to the thickening of the bronchial wall in humans with asthma, opening a new window for a targeted treatment. However, little information is available related to the occurrence of angiogenesis in asthmatic horses. The objective of this study is to document the presence of angiogenesis in the bronchi of asthmatic horses. Bronchial samples from seven asthmatic horses collected during an episode of exacerbation of the disease, seven asthmatic horses in clinical remission, and seven agematched healthy horses were studied. Immunohistochemistry analysis was performed with type IV collagen as a biomarker for basement membranes. The number of vessels, vascular density, vascular area and mean vessel size values were measured by histomorphometry using an image analysis software (Image J) and values from all three groups were compared using a one-way ANOVA (p <0.05). A Benjamini-Hochberg pairwise post hoc-test was performed to correct the alpha level for repeated measurements. A significant increase in the number of vessels in asthmatic horses in exacerbation (p = 0.007) and in horses in remission (p = 0.02) was observed in comparison to controls. Similarly, the vascular area was increased in horses with asthma in exacerbation when compared to controls (p = 0.02) and to horses in remission (p = 0.04). No other significant differences were observed. In conclusion, angiogenesis is present in the central airways of asthmatic horses, suggesting that it may contribute to the thickening of the airway wall. Further studies are warranted in order to assess the response to a targeted treatment.