Les cancers ovariens, se développant de façon silencieuse, diagnostiqués à des stades tardifs et de mauvais pronostiques, requièrent urgemment la mise au point de nouvelles options thérapeutiques. Ma thèse s'est attachée à caractériser les propriétés physiques et biologiques des cancers ovariens Séreux de Haut Grade (HGSOC), représentant 75% des tumeurs ovariennes.En premier lieu, nous avons démontré la valeur pronostique de la protéine MAP3K8 s'accumulant dans les HGSOC. Nous avons montré que MAP3K8 contrôle la prolifération et la migration des cellules cancéreuses via la transition G 1/S et les mécanismes d'adhésion dynamique. Aussi, nous avons mis en évidence que MAP3K8 active majoritairement la voie MEK, présentant ainsi un potentiel prédictif des inhibiteurs de MEK, les positionnant comme une stratégie thérapeutique prometteuse, en combinaison des thérapies conventionnelles, chez les HGSOC.Dans un second axe de ma thèse, nous avons montré que la rigidité augmente avec la taille tumorale, chez les HGSOC présentant une signature moléculaire « Fibrose ». Cette rigidification tumorale s'associe à une accumulation de stroma et un remodelage du réseau de collagène, mais aussi à une activation spécifique de la voie MEK. De façon intéressante, la rigidification tumorale accompagne un « switch » métabolique glycolytique, restreint au centre de la tumeur, la périphérie demeurant plus molle, et différant par une production élevée de collagène et un métabolisme OXPHOS. La rigidité pourrait donc être au carrefour de 3 processus majeurs, tels un remodelage de la matrice, l'activation de MEK et un switch métabolique stromal, expliquant, au moins en partie, la progression des HGSOC. / Ovarian cancers, which develop in a silent manner in the peritoneal cavity, resulting in a late diagnosis and a poor prognosis, urgently require new therapeutic strategies. In this context, my thesis aimed at better characterize the physical and biological properties of the High Grade Serous ovarian cancers (HGSOCs), accounting for 75% of the tumours.First, we found that the protein MAP3K8 accumulates in HGSOC and is a potential prognostic marker for these tumours. We demonstrated that MAP3K8 controls cancer cell proliferation and migration by regulating key players in Gl/S transition and adhesion dynamics. Importantly, we highlighted that MAP3K8 function is mainly mediated by the MEK pathway, and exhibits a predictive potential for MEK inhibitors, defining them as a promising therapeutic option, in combination with conventional therapy, for HGSOC patients.In a second part of my thesis, we showed that tumor stiffness is increased during tumor growth in HGSOC presenting a "Fibrosis" molecular signature. Moreover, tumor stiffening is associated with high stromal content and remodeling of the collagen network. Interestingly, the MEK kinase was specifically activated upon tumor stiffening. Furthermore, tumor stiffness accompanies a glycolytic metabolic switch, restricted to the central part of stiff tumors. Indeed, the periphery of stiff tumors remains softer than the central part with stromal cells secreting high levels of collagens and showing an OXPHOS metabolism. Thus, tumor stiffness could be at the crossroad of three major processes, i.e. matrix remodeling, MEK activation and stromal metabolic switch, that might explain, at least in part, the progression of HGSOC.

Les immunothérapies de type immune checkpoint blockade (ICB) ont révolutionné les approches thérapeutiques en oncologie médicale et ont largement contribué au fait que l’immunothérapie est maintenant considérée comme le quatrième pilier des traitements anticancer, aux côtés d’approches traditionnelles telles que la chirurgie, la radiothérapie et la chimiothérapie. Malgré les résultats encourageants des études cliniques évaluant ce type d’immunothérapie, la majorité des patients décèderont des suites de leur maladie. Conséquemment, le domaine de recherche visant à comprendre les mécanismes de résistance aux immunothérapies est en expansion constante. Plusieurs stratégies visant à améliorer les issues cliniques ont été proposées, parmi lesquelles figurent: 1) la recherche de nouvelles cibles thérapeutiques dans le microenvironnement immun tumoral et; 2) les études de combinaisons thérapeutiques où une immunothérapie est jumelée à d’autres types de modalités thérapeutiques potentiellement synergiques. Chacune des études présentées dans cette thèse de recherche s’apparente à l’une ou l’autre de ces stratégies. Dans le cadre de notre première étude, nous démontrons que la protéine WISP1 représente une cible prometteuse à l’intérieur du microenvironnement de plusieurs types de tumeurs solides étant donné son association avec différentes variables pronostiques et proinflammatoires, ainsi qu’avec un programme épigénétique complexe, la transition épithélialemésenchymateuse (Epithelial-Mesenchymal Transition; EMT). De plus, nous démontrons que les niveaux d’expression de WISP1 sont significativement plus élevés au sein des tumeurs démontrant une résistance primaire aux immunothérapies de type ICB, particulièrement lorsque qu’une signature reliée à l’EMT peut être retrouvée de façon concomitante. Pour notre deuxième étude, nous avons utilisé des modèles murins in vivo de cancer pulmonaire non à petites cellules KRAS-mutés afin de tester différentes combinaisons thérapeutiques jumelant une thérapie dite ciblée (i.e., un inhibiteur de MEK) a différentes immunothérapies de type ICB. Nos résultats démontrent que l’ajout d’une immunothérapie anti-CTLA-4 à l’inhibiteur de MEK AZD6244 (selumetinib) et une immunothérapie anti-PD-L1 augmente significativement la survie, et que ces bénéfices sont associés à une diminution de marqueurs reliés à l’EMT. Il existe donc un lien commun entre ces deux études qui repose sur l’importance de l’EMT comme facteur favorisant la résistance thérapeutique aux immunothérapies. De plus, nous démontrons pour la première fois que les bénéfices associés à la triple combinaison thérapeutique susmentionnée peuvent être corrélés à une diminution d’expression de marqueurs liés à l’EMT. Par conséquent, nos résultats sont discutés en tant que base potentielle pour de futures études visant à réduire la résistance thérapeutique reliée à l’EMT. Nous discutons également de la valeur translationnelle de nos résultats à travers le développement d’une étude clinique. / Immune checkpoint blockade (ICB) has revolutionized therapeutic approaches in the field of medical oncology and has largely contributed to the fact that immunotherapy is now being regarded as the fourth pillar of cancer treatment alongside surgery, radiotherapy and chemotherapy. Despite encouraging results from clinical trials using ICB, most patients ultimately relapse or succumb to their disease. Therefore, the field of immunotherapeutic resistance research is rapidly expanding. Many strategies to improve ICB responses have been undertaken, including: 1) the search for novel, actionable targets in the immune tumor microenvironment (TME) and; 2) therapeutic combination studies where an ICB backbone is combined with different, synergistic treatment modalities. Each of the studies presented in this research thesis embraces one of these strategies. In our first study, we show that WISP1 represents a promising TME target in multiple solid tumor types by demonstrating its association with prognostic and pro-inflammatory variables, as well as to a complex epigenetic program termed Epithelial-Mesenchymal Transition (EMT). Furthermore, we show that increased WISP1 expression is associated to primary resistance to ICB, particularly when EMT-related signatures are found concomitantly. In our second study, we used in vivo mouse models of KRAS-mutant Non-Small Cell Lung Cancer (NSCLC) to test different therapeutic combinations of targeted therapies (i.e., MEK inhibitor) and ICB. We found that the addition of anti-CTLA-4 ICB to MEK inhibitor AZD6244 (selumetinib) and anti-PD-L1 ICB increases survival, and that these benefits are associated with the downregulation of EMT-related markers. Therefore, there exists a common link between these studies, which relies on the significance of EMT as a detrimental factor within the TME and its association with ICB resistance. Moreover, we show for the first time that the benefits of ICB combination therapy can be associated to the downregulation of EMT markers in vivo. Consequently, we discuss how our results may constitute the basis for future work aiming at reducing EMT-mediated therapeutic resistance, as well as the translational relevance of our pre-clinical results through the development of a clinical trial.