The lymphatic vasculature is a network of unidirectional capillaries and ducts, which serve to return extracellular fluid and macromolecules to the systemic blood circulation. In addition, the lymphatic vessels have important roles in immune surveillance and fat absorption. Dysfunction of lymphatic vessels has profound physiological consequences. Insufficient lymph uptake results in lymphedema, a chronic disabling condition that currently has no cure. Lymphedemcanoccureither due to developmental defects (primary lymphedema) or due to injuries of existing lymphatic vessels (secondary lymphedema). The significance of lymphangiogenesis in tumour metastasis is demonstrated by the finding that increased lymphangiogenesis is associated with a higher rate of metastasis and poorer prognosis in cancer patients. Prox1, a homeoboxgene, regulates the development of the lymphatic vasculature by upregulating the expression of lymphatic endothelial markers and simultaneously repressing the expression of blood endothelial markers. To explore the mechanisms by which Prox1 establishes lymphatic cell fate, we compared Prox1 mediated activation oftwo key lymphatic cell surface receptors: theVascular Endothelial Growth Factor Receptor-3 (VEGFR-3) and theFibroblast Growth Factor Receptor-3 (FGFR-3) genes. Using a combination of luciferase gene reporter assays and immunoblotting, we compared the ability of different Prox1 constructs to activate either VEGFR-3 or FGFR-3 at both the mRNA and protein levels, respectively. Furthermore, we tested whether recombinant PROX1 protein was able to bind to the proximal promoter regions of VEGFR-3 and FGFR-3usingelectrophoretic mobility shift assays (EMSA). DNA binding deficient Prox1 versions did not activate the FGFR-3 promoter. In contrast, these versions of Prox1still efficiently activated transcription of the VEGFR-3 promoter. In agreement with our luciferase reporter gene assays, immunoblotting of HUVECs demonstrated that only infection with wt Prox1adenovirus increased expression of the FGFR-3 protein. Infection of HUVECs with adenoviral vectors encoding eitherwt Prox1orHDPD∆ Prox1was sufficient to induce a significant increase in VEGFR-3 protein levels. Surprisingly, our EMSA results with recombinant PROX1 demonstrated that PROX1 can bind to the promoter region of both VEGFR-3 and FGFR-3 genes via its DNA binding domain. We showed that PROX1 potentially binds to the promoter region of the VEGFR-3 gene via a consensus Prospero binding site (CGCCTCGGC). Our data demonstrates that, in endothelial cells, PROX1 utilizes distinct mechanisms to activate these two key endothelial growth factor receptors.

The lymphatic vasculature is a network of unidirectional capillaries and ducts, which serve to return extracellular fluid and macromolecules to the systemic blood circulation. In addition, the lymphatic vessels have important roles in immune surveillance and fat absorption. Dysfunction of lymphatic vessels has profound physiological consequences. Insufficient lymph uptake results in lymphedema, a chronic disabling condition that currently has no cure. Lymphedemcanoccureither due to developmental defects (primary lymphedema) or due to injuries of existing lymphatic vessels (secondary lymphedema). The significance of lymphangiogenesis in tumour metastasis is demonstrated by the finding that increased lymphangiogenesis is associated with a higher rate of metastasis and poorer prognosis in cancer patients. Prox1, a homeoboxgene, regulates the development of the lymphatic vasculature by upregulating the expression of lymphatic endothelial markers and simultaneously repressing the expression of blood endothelial markers. To explore the mechanisms by which Prox1 establishes lymphatic cell fate, we compared Prox1 mediated activation oftwo key lymphatic cell surface receptors: theVascular Endothelial Growth Factor Receptor-3 (VEGFR-3) and theFibroblast Growth Factor Receptor-3 (FGFR-3) genes. Using a combination of luciferase gene reporter assays and immunoblotting, we compared the ability of different Prox1 constructs to activate either VEGFR-3 or FGFR-3 at both the mRNA and protein levels, respectively. Furthermore, we tested whether recombinant PROX1 protein was able to bind to the proximal promoter regions of VEGFR-3 and FGFR-3usingelectrophoretic mobility shift assays (EMSA). DNA binding deficient Prox1 versions did not activate the FGFR-3 promoter. In contrast, these versions of Prox1still efficiently activated transcription of the VEGFR-3 promoter. In agreement with our luciferase reporter gene assays, immunoblotting of HUVECs demonstrated that only infection with wt Prox1adenovirus increased expression of the FGFR-3 protein. Infection of HUVECs with adenoviral vectors encoding eitherwt Prox1orHDPD∆ Prox1was sufficient to induce a significant increase in VEGFR-3 protein levels. Surprisingly, our EMSA results with recombinant PROX1 demonstrated that PROX1 can bind to the promoter region of both VEGFR-3 and FGFR-3 genes via its DNA binding domain. We showed that PROX1 potentially binds to the promoter region of the VEGFR-3 gene via a consensus Prospero binding site (CGCCTCGGC). Our data demonstrates that, in endothelial cells, PROX1 utilizes distinct mechanisms to activate these two key endothelial growth factor receptors.

L’adénocarcinome canalaire pancréatique est une maladie agressive et dévastatrice qui est caractérisée par une progression rapide et une résistance aux traitements. Le développement de nouveaux vecteurs à fort potentiel de transfert de gène dans les cellules tumorales pourrait être un outil performant et innovant pour améliorer les traitements existants. Nous avons développé un système de ciblage des cellules tumorales pancréatiques via l’antigène de surface Mucine 4 en utilisant des vecteurs lentiviraux spécifiques permettant le transfert efficace du gène cytotoxique de la Thymidine Kinase (hsv-TK) directement dans des modèles de tumeurs. La transduction lentivirale de cellules tumorales pancréatiques a été possible dans des xénogreffes orthotopiques. Le transfert du gène TK suivi d’un traitement au ganciclovir a montré des résultats encourageants in vivo. L’approche thérapeutique présentée ici semble être plus sécurisé, plus spécifique et aussi efficace qu’un lentivirus à large tropisme pour le transfert de gène dans les tumeurs pancréatiques. La mise en évidence de nouvelles cibles moléculaires dont la dérégulation participe au développement et à l’agressivité des tumeurs pancréatiques pourraient être utilisées pour moduler favorablement les traitements thérapeutiques en cours. De plus, ces nouvelles cibles moléculaires pourraient également servir de facteur de détection précoce ou de marqueurs pronostiques de l’adénocarcinome pancréatique. L’implication des isoformes du récepteur FGFR3 dans les mécanismes moléculaires de l’adénocarcinome pancréatique a été évaluée pour la première fois. Un rôle opposé d’oncogène et de gène suppresseur de tumeur a été découvert pour le FGFR3 en fonction du contexte cellulaire. Des voies de signalisation différentes sont empruntées pour induire ces effets opposés dans les cellules tumorales pancréatiques. Cette nouvelle donnée devra être considérée pour des thérapies ciblées impliquant des inhibiteurs de tyrosine kinases qui, s’ils sont utilisés dans un mauvais contexte cellulaire, pourraient être plus dangereux que bénéfiques. / Pancreatic ductal adenocarcinoma is an aggressive and devastating disease, which is characterized by rapid progression and resistance to treatment. The development of new vectors with high potential of gene transfer in tumor cells could be an innovative and valuable tool. We have developed a strategy of pancreatic tumor cells targeting with the cell surface marker Mucin 4 using specific lentiviral vectors for the efficient transfer of the thymidine kiniase cytotoxic gene within the tumor. Lentiviral transduction of human pancreatic tumor cells was possible when cells were grafted orthotopically. The hsv-TK/GCV anti-cancer system showed promising results in vivo. The approach presented here appeared to be a safer, much more specific and an as efficient way to perform gene delivery in pancreatic tumors, in comparison with a broad tropism lentivirus. Discovering new molecular targets which modulation contributes to the development and aggressiveness of pancreatic tumors could favorably modulate the current therapies. Furthermore, these new molecular targets could also serve as factors of early detection or prognostic markers of pancreatic adenocarcinoma. The involvement of FGFR3 receptor in the molecular mechanisms of pancreatic adenocarcinoma was evaluated for the first time. Opposite roles of both oncogene and tumor suppressor gene have been discovered for FGFR3 depending on the cellular context. Importantly, molecular pathways supporting these effects are different. This new data should be considered for targeted therapies involving tyrosine kinase inhibitors. If used in the wrong cell context they could be more dangerous than beneficial

Hypochondroplasia (MIM 146000) is a skeletal dysplasia characterized by disproportional dwarfism with rhizomelic or mesomelic shortening of the upper and lower extremities, with variable severity. Patients often have macrocephaly with normal facial features. Hypochondroplasia is a disease with autosomal dominant inheritance. In some patients it is caused by germline mutations in the FGFR3 gene, in others the cause of the disease remains unknown . The FGFR3 gene encodes a tyrosine kinase receptor. This receptor negatively regulates the conversion of cartilage to bone. FGFR3 gene mutations that cause hypochondroplasia lead to constitutive activation of the receptor and inhibit the growth of long bones. In this study, we analysed selected regions (exons) of the FGFR3 gene in 98 patients with disproportional dwarfism and clinical diagnosis of hypochondroplasia. Eighteen patients from 12 families had familial and 80 patients had sporadic form of the disease. All patients were previously tested negative for frequent germline mutations in exon 13 (codon 540) and exon 15 (codon 650). Genomic DNA was isolated from patient's peripheral blood leukocytes. The examination was conducted with the informed consent of the patient or his legal representative. We performed mutational analysis by direct sequencing of...

Des mutations faux-sens au niveau du récepteur à activité tyrosine kinase FGFR3 (Fibroblast Growth Factor Receptor 3) entrainent sa suractivation qui apporte des dysfonctions biologiques dans plusieurs maladies. L’achondroplasie, la forme la plus commune de chondrodysplasie liée à Fgfr3, est une maladie génétique rare, touchant 1 nouveau-né sur 20 000, caractérisée par des signes cliniques spécifiques : nanisme rhizomélique, membres courts, macrocéphalie, hypoplasie de l’étage moyen de la face, compression cervico-médullaire. L’activité anormale du récepteur induit des défauts de l’ossification endochondrale responsables du phénotype pathologique. Pendant longtemps le seul traitement pour cette maladie a été l’allongement chirurgical des membres, cependant au cours des dernières années de nombreux chercheurs ont développé des potentielles stratégies thérapeutiques basées sur des études moléculaires. L’objectif de ma thèse était d’évaluer une nouvelle approche thérapeutique pour l’achondroplasie. Une stratégie thérapeutique prometteuse prévoit l’utilisation de petits inhibiteurs chimiques, connus sous le nom d’inhibiteurs de tyrosine kinases, qui sont capables d’arrêter l’activité de FGFR3. J’ai estimé les effets d’un de ces composés, NVP-BGJ398, dans un modèle murin mimant le nanisme achondroplase (Fgfr3Y367C/+). Des expérimentations effectuées ont montré une amélioration des caractéristiques pathologiques dans les souris traitées avec NVP-BGJ398. Nous avons également examiné l’impact de la mutation activatrice de FGFR3 sur le développement mandibulaire. L’étude a reconnu un défaut dans la croissance mandibulaire chez l’homme et la souris atteints. En outre nous avons pu investiguer la croissance osseuse de la mandibule et corriger le défaut pathologique avec NVP-BGJ398. Enfin j’ai participé à des analyses moléculaires pour décrire comment trois mutations de FGFR3 localisées à la même position (Lys650) peuvent induire trois différents nanismes avec sévérité croissante. Les résultats ont fourni une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires pathologiques et pourront mener à des nouvelles cibles pour des approches thérapeutiques. / Missense mutations in the tyrosine kinase receptor FGFR3 (Fibroblast Growth Factor Receptor 3) lead to its overactivation causing biological dysfunctions in several diseases. Achondroplasia, the most common Fgfr3-related chondrodysplasia, is a rare genetic disorder, affecting 1 in 20000 live births, characterized by particular clinical features: rhizomelic dwarfism, short limbs, macrocephaly, midface hypoplasia, cervicomedullary compression. The abnormal activity of the receptor induces endochondral ossification defects that are responsible for the pathological phenotype. For a long time the only treatment for this disease was the limb lengthening surgery, however in recent years several researchers have developed potential therapeutic strategies based on molecular studies. The objective of my thesis was to evaluate a novel therapeutic approach for achondroplasia. A promising therapeutic strategy involved the use of small chemical inhibitors, known as tyrosine kinase inhibitors, that are able to arrest the FGFR3 activity. I have assessed the effects of one of these compounds, NVP-BGJ398, in a mouse model mimicking the acondroplastic dwarfism (Fgfr3Y367C/+). The experiments performed showed an improvement of all pathological hallmarks in NVP-BGJ398 treated mice. We have also inspected the impact of the activating FGFR3 mutation on the mandibular development. The study established a defect in mandibular growth in both affected patients and mice. Furthermore we could investigate the mandibular bone growth and correct the pathological defect with NVP-BGJ398. Finally I have participated in molecular analyses to describe how three FGFR3 mutations at the same position could lead to three different dwarfisms with increasing severity. The results provided a better understanding of FGFR3 pathological molecular mechanisms and could lead to new targets for therapeutic approaches.

L'activation constitutive de FGFR3 par mutation ou translocation est l'un des évènements les plus fréquents dans le cancer de la vessie. Une dérégulation de RAB25,une protéine impliquée dans le processus de recyclage des récepteurs de surface, a été montrée dans différents cancers. Des données du transcriptome des cancers de vessie ont montré que RAB25 est surexprimé dans les tumeurs présentant des altérations de FGFR3. L'objectif de cette thèse a été d'étudier l'implication possible de RAB25, des protéines de la même famille, RAB11A et RAB11B, et leur effecteurs RAB11FIP2 et MYO5B dans 1) la tumorigénèse des tumeurs altérées pour FGFR3 et 2) le trafic et la signalisation de FGFR3. Nos résultats montrent que l'extinction de ces protéines par des siARNs induit une diminution significative de la viabilité cellulaire des cellules exprimant des formes constitutivement activées de FGFR3. Les effets de la déplétion de RAB25 et RAB11 sur le recyclage de FGFR3, sur les voies de signalisation de FGFR3 et sur l'expression des gènes cibles de FGFR3 suggèrent que le recyclage de FGFR3 régulé par RAB25 et RAB11 peut prolonger le signal de FGFR3 et peut fournir une plateforme pour la signalisation de FGFR3. Nous avons également comparé la distribution cellulaire des formes sauvage et muté (S249C) de FGFR3 portant une étiquette GFP dans des cellules HeLa. Les deux formes de FGFR3 se trouvent dans plusieurs compartiments intracellulaires mais FGFR3 muté se localise préférentiellement dans le compartiment de recyclage. Ce projet nous a permis de mieux caractériser la trafic de FGFR3 dans le cancer de la vessie et son lien avec la signalisation et l'activité de FGFR3. / Activation of FGFR3 by point mutation, translocation and overexpression is one of the most frequent events in bladder cancer. The dysfunction of RAB25, a GTPase involved in endocytic recycling of transmembrane receptor, has been shown in many cancers. Gene expression data in bladder cancer indicates that RAB25 expression is significant higher in tumors carrying altered FGFR3. The thesis project aimed to investigate the potential role of RAB25, proteins from the same family (RAB11A and RAB11B) and their effectors RAB11FIP2 and MYO5B in 1) the tumorigenesis of tumors carrying altered FGFR3 and 2) the trafficking and the signaling of FGFR3. Our results demonstrate that depletion of these proteins by siRNA significantly reduces cell viability in cells expressing constitutively activated forms of FGFR3. The effects of RAB25 and RAB11 silencing on FGFR3 trafficking and signaling and the expression of FGFR3 target genes suggest that the RAB11- and RAB25-mediated recycling can sustain the signaling by protecting altered FGFR3 from the degradation pathway, and can provide a platform for FGFR3 signaling We also compared the subcellular distribution of wild type and mutant (S249C) forms of FGFR3. These two forms localize to different compartments including early endosomes, late endosomes and recycling compartments. The S249C FGFR3 mutant preferentially localizes to the endocytic recycling compartment. Our findings shed light to the molecular mechanisms underlying the relationships between the trafficking and signaling of FGFR3 in the context of bladder cancer.

A cell’s ability to recognise and respond to changes in its environment is crucial to its survival. The availability of nutrients is a fundamental part of the environment, and so cells must be able to identify when they are plentiful and when they are scarce, and adapt accordingly. GCN2 is a key protein kinase within the eukaryotic proteome, and it is activated by a drop in the intracellular concentration of amino acids. When activated, GCN2 phosphorylates the translation initiation factor eIF2, initiating the Integrated Stress Response. This causes the global inhibition of protein synthesis and the upregulation of stress response pathways. GCN2 has been implicated in a wide range of cellular processes in health and diseases, including the development of pulmonary veno-occlusive disease, neurological degeneration and cancer. The molecular mechanisms that control the regulation and activation of GCN2 remain unclear. Some insights have been provided through genetic experiments on yeast, but the complexities of the regulatory pathways have made it difficult to decipher precise mechanistic details. For this reason, the aim of this project was to characterise the human GCN2 kinase both functionally and structurally, and to investigate the molecular mechanisms that enable it to act as a sensor of nutritional stress. This thesis describes the development of a system to reconstitute GCN2 activation using purified components, allowing the effects of different regulators to be tested and characterised. Insights from these data alongside structural insights into the kinase allow the proposal of a model concerning how GCN2 can sense amino acid deprivation in response to various regulatory signals. While GCN2 is activated by nutritional stress, mammalian cells have evolved a panoply of responses to environmental stress. Hsp90 is a chaperone that is required for the stability and maintenance of approximately 60 % of the human kinome, yet how it recognises client kinases is still unclear. The final chapter of this thesis describes the use of biochemical methods in combination with HDX-MS to characterise the interactions between Hsp90’s co-chaperone Cdc37 and client kinases. These analyses enabled the identification of a correlation between protein stability and dependence on Hsp90/Cdc37, and revealed that Cdc37 binding causes a dramatic conformational remodelling of the N-lobe of the kinase.

Les tumeurs de vessie suivent deux voies de progression tumorale. La voie des carcinomes in situ (CIS) qui progressent pour envahir la membrane basale puis le muscle, et la voie des tumeurs papillaires de bas grade qui progressent peu mais qui récidivent fréquemment. Environ 65% des tumeurs papillaires de bas grade présentent une mutation du gène FGFR3 et récemment des protéines de fusion FGFR3-TACC3 ont été observées dans les tumeurs de vessie (dans 10% des tumeurs invasives). Le rôle oncogénique du récepteur FGFR3 muté et de FGFR3-TACC3 a été démontré in vivo et in vitro. Cependant, les voies de signalisation du récepteur FGFR3 muté ou de FGFR3-TACC3 sont à l’heure actuelle très peu caractérisées. Dans ce contexte, deux approches ont été mises en place pour caractériser ces voies de signalisation. La première s’appuie sur l’étude de la phosphorylation des protéines p38, AKT et ERK1/2 par le récepteur FGFR3 muté (S249C) ou sauvage dans la lignée cellulaire fibroblastique NIH3T3, et a permis d’identifier les protéines p38 et AKT comme activées par le récepteur FGFR3 muté et nécessaire pour induire la transformation cellulaire. L’étude de l’activation de ces deux voies de signalisation a été réalisée dans des lignées cellulaires dérivées de tumeurs de vessie exprimant le récepteur FGFR3 muté ou FGFR3-TACC3 de manière endogène et a montré que leur activation était dépendante de celle du récepteur FGFR3. De plus nous avons montré que les protéines p38 et AKT sont impliquées dans le maintien d’une boucle de rétro-contrôle positive entre FGFR3 et MYC : l’activation de FGFR3 induit une surexpression de MYC qui en retour promeut l’expression de FGFR3. La seconde approche est basée sur une étude visant à identifier les partenaires protéiques de FGFR3 par spectrométrie de masse après immunoprécipitation de celui-ci qui avait été réalisée précédemment au laboratoire. L’analyse des données a permis l’obtention d’une liste de 60 protéines identifiées comme partenaires protéiques de FGFR3 avec une grande confiance. La construction d’un réseau à partir de cette liste n’a pas été possible (trop peu d’interactions existant entre ces protéines), nous avons donc développé un algorithme (PEPPER) en collaboration avec un étudiant en bio-informatique au laboratoire, Rémy Nicolle, pour proposer un réseau de signalisation de FGFR3.Les deux approches mises en place au cours de cette thèse nous ont permis de mieux caractériser les voies de signalisation du récepteur FGFR3. L’identification d’une boucle de rétrocontrôle entre FGFR3 et MYC a permis de mieux comprendre pourquoi le récepteur FGFR3 possède des propriétés oncogéniques, et de proposer les protéines p38 et AKT comme cibles thérapeutiques potentielles pour traiter les tumeurs de vessie exprimant le récepteur FGFR3 altéré. La construction du réseau de signalisation de FGFR3 via PEPPER donne une vue d’ensemble des voies de signalisation de FGFR3 et ouvre de nouvelles pistes à étudier. / Bladder cancer progression can be divided in two main pathways. The pathway of In Situ Carcinoma (CIS) which progress through an invasion of the basement membrane and then the muscle and the pathway of Ta papillary tumors which change little but recur frequently after tumor resection. Approximately 65% of Ta papillary tumors harboring a FGFR3 mutation and recently FGFR3-TACC3 fusion proteins have been observed in bladder tumors (about 10% of bladder tumors). The oncogenic role of the mutated FGFR3 receptor and of the FGFR3-TACC3 fusion protein has been demonstrated in vivo and in vitro. However signaling pathways activated by the mutated FGFR3 receptor or by the FGFR3-TACC3 fusion protein are currently poorly characterized.In this context, two approaches have been developed to characterize these signaling pathways. The first is based on the study of p38, AKT and ERK1/2 phosphorylation by the mutated receptor (S249C) or the wild type receptor in the NIH3T3 fibroblastic cell line. This study allowed identifying p38 and AKT as activated by the mutated FGFR3 receptor. Moreover, activation of p38 and AKT by the mutated receptor is critical for cell transformation. Study of the activation of these two signaling has been realized in human bladder cancer cell lines endogenously expressing the mutated FGFR3 receptor or the FGFR3-TACC3 fusion protein. Moreover, we showed that p38 and AKT are involved in the maintenance of a FGFR3/MYC feedback positive loop: FGFR3 activation induce MYC over expression which in turns promotes FGFR3 expression. The second approach is based on a study whose aim was to identify FGFR3 proteins partners by mass spectrometry after a FGFR3 immunoprecipitation, which has been previously realized in the lab. Data analyze led to the obtaining of a list of 60 proteins identified has FGFR3 protein partners with a high confidence. Construction of a FGFR3 network with this list was not possible (too little interactions existing between these proteins), so we developed an algorithm (PEPPER) in collaboration with a student in bioinformatics in the lab, Remy Nicolle, to propose a FGFR3 signaling network.The two approaches developed during this thesis allowed us to better characterize the FGFR3 signaling pathways. Identification of a FGFR3/MYC feedback loop allowed us to better understand why the altered FGFR3 has oncogenic properties and to propose p38 and AKT as news promising therapeutic targets, to treat human bladder tumors harboring the altered FGFR3 receptor. Construction of the FGFR3 signaling network with the algorithme PEPPER give an overview of the FGFR3 signaling pathways and open new tracks to explore.

Introduction: les progrès thérapeutiques pour la prise en charge du carcinome urothélial de la vessie, ou tumeur de vessie infiltrant le muscle (TVIM), sont faibles depuis deux décennies, notamment sur le plan de la chimiothérapie, tant dans les formes localisées que métastatiques. L'identification de nouveaux biomarqueurs pouvant améliorer la prise en charge et le pronostic des patients apparait indispensable, notamment pour prédire la réponse aux traitements systémiques. Notre travail a cherché : (i) à identifier des facteurs biologiques prédictifs de rechute après les chimiothérapies adjuvantes (CA) utilisées actuellement, (ii) à déterminer si les altérations moléculaires, cibles de nouvelles thérapies, identifiées dans la tumeur vésicale sont conservées dans les métastases.Objectifs:(i) Rechercher une association entre la rechute après CA et l'expression de six biomarqueurs, ERCC1, Emmprin, Survivin, MDR1, p53 et topoisomérase IIα, dans la tumeur vésicale et/ou une métastase ganglionnaire(ii) Etudier l'hétérogénéité des mutations de FGFR3 dans les TVIM localement avancéesMatériels et Méthodes: Une cohorte rétrospective de 226 patients traités par cystectomie et CA, et une collection tumorale d'échantillons représentatifs de la tumeur primitive et d'une métastase ganglionnaire ont été constituées. L'expression des six biomarqueurs a été déterminée en immunohistochimie sur ces échantillons. Le statut mutationnel de FGFR3 a été déterminé en SNaPshot sur 84 paires tumeur primitive/métastase ganglionnaire.Résultats: Les survies observées dans la cohorte étaient proches de celles rapportées dans la littérature pour des patients de mêmes stades. La collection tumorale étudiée semble donc représentative des TVIM traitées en France. Aucun des six biomarqueurs n'était retrouvé comme prédictif de rechute après traitement. Une mutation de FGFR3 était retrouvée dans 4 (4,7%) des 84 échantillons appariés sans aucune discordance entre tumeur primitive et métastase ganglionnaire.Conclusions: L'expression de ces six biomarqueurs étudiés en immunohistochimie n'est pas associée à un risque de rechute après CA. Le statut mutationnel de FGFR3 est conservé au cours de la dissémination métastatique, et ses mutations activatrices sont présentes dans près de 5% des TVIM localement avancées. Leur conservation dans le processus métastatique renforce l'intérêt de l'évaluation de nouvelles thérapies ciblant le récepteur FGFR3 muté. Enfin, il est possible de rechercher cette mutation sur la tumeur vésicale ou une métastase avec la même pertinence. / Introduction: In muscle invasive urothelial carcinoma of the bladder (MI UCB), few progresses have been made in the last two decades, particularly in chemotherapy, both in localized and metastatic setting. The identification of new biomarkers that can improve the management and prognosis of patients appears essential. Such biomarkers will be clinically relevant if they can predict the response to systemic treatments. In this thesis, we studied biomarkers in two ways: (i) to identify predictive factors of relapse after cisplatin-based adjuvant chemotherapy (AC), (ii) to confirm that the molecular alterations targeted by new therapies and identified in bladder tumor are present in metastases.Objectives:(i) To examine the relationship between relapse after AC and expression of six biomarkers, ERCC1, Emmprin, Survivin, MDR1 p53 and topoisomerase IIα, in bladder tumor and / or lymph node metastases.(ii) To study the heterogeneity of FGFR3 mutations in locally advanced MI UCBMaterials and Methods: A retrospective cohort of 226 patients treated with cystectomy and AC, and tumor collection of representative samples of the primary tumor and lymph node metastases were constituted. The expression of six biomarkers was determined by immunohistochemistry on these samples and determined by morphometry. FGFR3 mutation status was determined by SNaPshot in 84 paired primary tumors and positive lymph nodes.Results: Survivals observed in the cohort were similar to those reported in the literature for patients of same stages, with tumor collection being representative of the MI UCB treated in France. None of the six biomarkers was found as an independent predictive factor of relapse after AC. FGFR3 mutation was found in 4 (4.7%) of the 84 paired samples with complete concordance between primary tumor and lymph node metastases.Conclusions: The expression of the six studied biomarkers by immunohistochemistry is not associated with risk of relapse following AC. FGFR3 mutation status is maintained during metastases process, and FGFR3 activating mutations are present in about 5% of locally advanced MI UCB. FGFR3 mutation remains a promising therapeutic target in a low subset of patients, and the evaluation of new therapies targeting the mutated FGFR3 receptor are needed. Finally, search for these mutations either in bladder tumor or in metastasis is relevant.

FGFR3 est un récepteur cellulaire impliqué dans de nombreux processus biologiques chez l’homme. La dérégulation de l’activité tyrosine kinase de FGFR3 est à l’origine d’anomalies de croissance osseuse et de certains cancers (myélome multiple, vessie). Le blocage de ce récepteur par des inhibiteurs compétitifs de l’ATP constitue une approche thérapeutique intéressante. La première partie de la thèse a concerné la préparation d’analogues du PD173074, inhibiteur nanomolaire de FGFR3, issu de l’industrie. Basée sur un squelette pyrido[2,3-d]pyrimidine, une chimiothèque de triazoles a été obtenue via une réaction de cycloaddition 1,3-dipolaire catalysée au cuivre (I). Parmi les 27 analogues synthétisés, le meilleur inhibiteur restaure ex vivo la croissance osseuse de fémurs de souris naines. Dans une seconde partie, nous avons développé deux nouvelles séries d’inhibiteurs de type pyrazolooxadiazole et pyrazolo[4,3-d]pyrimidine, à partir d’un précurseur pyrazole commun. Des procédures micro-ondes rapides et efficaces ont été utilisées pour conduire aux composés cibles. L’étude des relations structure-activité, réalisée sur une soixantaine de composés, a été validée par modélisation moléculaire. Le composé le plus actif présente une CI50 submicromolaire / FGFR3 is a cellular receptor involved in many human biological processes. Deregulated tyrosine kinase activity of the FGFR3 is at the origin of abnormal bone growth and some cancers (multiple myeloma, bladder). Blocking this receptor by ATP competitive inhibitors may constitute an interestingtherapeutic approach. The first part of this thesis concerned the preparation of analogues of PD173074, a nanomolar inhibitor of FGFR3, stemming from the industry. Based on pyrido [2,3-d] pyrimidine skeleton, a library of triazoles was obtained via copper (I)-catalyzed 1,3-dipolar cycloaddition. Among the 27 analogues synthesized, the best inhibitor restores bone growth of dwarf mice femurs ex vivo. In a second part, we have developed two new series of inhibitors based on pyrazolooxadiazole and pyrazolo [4,3-d] pyrimidine skeletons, derived from a common pyrazole precursor. Rapid and efficient microwave procedures were used to yield the target compounds. The study of structure-activity relationships, performed on sixty compounds, was confirmed by molecular modeling. The most active compound has a submicromolar IC50 value.