Un cancer du sein invasif forme préférentiellement des métastases osseuses menant à des épisodes de douleur sévère. Pour soulager cette douleur chronique, le traitement de choix actuel demeure la morphine malgré ses effets secondaires induits par la prise de fortes doses. Le développement de modèles animaux de douleur osseuse cancéreuse a permis d'améliorer notre compréhension de cette physiopathologie, favorisant ainsi la découverte de traitements alternatifs. Le premier objectif de ma Thèse a donc consisté à développer un modèle animal de douleur cancéreuse mimant les douleurs induites par les métastases osseuses. Ce nouveau modèle est basé sur l'injection de cellules syngéniques du cancer du sein métastatique (E0771) au niveau du fémur de souris C57BL/6. Nous avons tout d'abord mis en évidence le caractère invasif et hormono-dépendant des E0771 in vitro et in vivo en observant l'expression de MMP9 et d'ER[alpha]. Par la suite, nous avons suivi l'impact de la croissance tumorale sur le remodelage osseux, l'évolution de la douleur et la plasticité neuronale. Dès le 11ème jour post-implantation, l'analyse par Faxitron, microtomographie et IRM révèle la présence d'une destruction de la matrice osseuse. Ce remodelage osseux progresse jusqu'au jour 18 et conduit à l'apparition de douleur chez les souris porteuses d'une tumeur osseuse. Cette douleur s'est manifestée sous forme d'allodynie mécanique, de douleur ambulatoire induite par le mouvement forcé et d'inconfort ambulatoire entre les jours 11 et 18. L'apparition de cette douleur corrèle avec une augmentation de l'activité neuronale au niveau spinal. La seconde partie de ma Thèse a consisté à examiner le potentiel analgésique d'agonistes neurotensinergiques injectés par voie intrathécale sur la douleur osseuse cancéreuse. Dans un premier temps, nous avons étudié les effets d'agonistes des récepteurs NTS1 et NTS2 sur la douleur persistante lors du test à la formaline. Nous avons ainsi pu démontrer que l'injection de 10 [micro]g/kg de PD149163 (agoniste sélectif NTS1) ou de 30 [micro]g/kg de JMV-431 (agoniste sélectif NTS2) induisait une réponse analgésique puissante. Ces mêmes analogues ont alors été testés sur des souris sauvages ou invalidées pour NTS1 ou NTS2, développant un cancer osseux métastatique. Les résultats obtenus indiquent que NTS1 et NTS2 ne semblent pas être impliqués dans la dégradation osseuse observée suite à l'injection des E0771. En revanche, l'activation de ces récepteurs réduit la douleur induite par la tumeur osseuse. Le PD149163 diminue l'allodynie mécanique, cependant ses effets secondaires locomoteurs limitent son efficacité analgésique. Pour sa part, le JMV-431 réduit l'allodynie mécanique et la douleur induite par le mouvement forcé. Les résultats obtenus avec les souris invalidées pour NTS1 ou NTS2 corrèlent avec les résultats observés avec les agonistes ou ont démontré l'implication possible de systèmes compensatoires. En conclusion, notre modèle reflète davantage la réalité clinique par l'utilisation de cellules syngéniques du cancer du sein et le récepteur NTS2 se révèle être une cible potentielle pour soulager la douleur cancéreuse osseuse.

Breast cancer is the most common cancer type with a high annual death rate. Finding meaningful tissue-related or body-fluid-accessible biomarkers is necessary to characterize cancer subtype, predict tumor behavior, choose the most effective therapy, predict severe treatment-related toxicities, and also the opportunity to personalize treatments for each patient. There is increasing evidence that various kallikrein-related peptidases (Klk) gene family members can modulate the immune response and are differentially regulated in breast cancer, and therefore are proposed to be potential prognostic biomarkers. This work established and validated an experimental setup to study the roles of selected kallikrein-related peptidases (KLK5, KLK7, KLK14) in breast cancer in vivo using gene-deficient mouse models previously generated in our laboratory. We used the CRISPR/Cas9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) editing system to generate several E0771 cell line-based reporter and gene-deficient cell lines. These allowed enhanced monitoring of cancer progression in vivo and studying KLKs roles in tumor immune microenvironment of C57Bl/6N mice. Finally, we present the analysis of the initial in vivo experiments using these tools combined with established Klk-deficient mouse models. Our...