Le corégulateur transcriptionnel RIP140 est un facteur ubiquitaire majeur impliqué dans la régulation de nombreux processus physiopathologiques, qui possède la capacité d’être un coactivateur ou un corépresseur des voies de signalisation selon son recrutement sur les gènes cible. Des résultats du laboratoire ont montré que RIP140 est un facteur de bon pronostic de la tumorigenèse intestinale sporadique. Ce travail s’intéresse à l’implication de ce facteur de transcription dans les cancers colorectaux familiaux et, plus particulièrement, en lien avec le syndrome de Lynch (LS). Le syndrome de Lynch est une prédisposition héréditaire aux cancers, majoritairement colorectaux, caractérisés par un défaut du système de réparation des mésappariements de l’ADN (Mismatch Repair, MMR), dû à une première mutation germinale d’un des gènes de ce système. La perte de fonctionnalité MMR est responsable du phénotype d’instabilité microsatellitaire (MSI). Cependant, il existe des formes familiales de cancers colorectaux, avec MSI, où il n’est pas retrouvé d’atteinte germinale ou somatique de l’un des gènes du système MMR. Ce sont les syndromes apparentés au syndrome de Lynch (Lynch Like Syndrome, LLS) dont la prise en charge est identique à celle du LS. L’utilisation de modèles murins et de lignées cellulaires colorectales, présentant des modulations d’expression de RIP140 ont permis de mettre en évidence l’effet positif de ce corégulateur sur la régulation transcriptionnelle de l’expression des gènes du système MMR, MSH2 et MSH6. La validité fonctionnelle de cette régulation a été explorée par des analyses d’instabilité microsatellitaire et de sensibilité à différentes molécules cytotoxiques. Des cohortes de tumeurs ont permis de confirmer la corrélation d’expression entre RIP140 et les gènes MSH2 et MSH6 chez les patients. En outre, la régulation de l’expression par RIP140 d’une polymérase translésionnelle particulière, la polymérase Polκ, a été étudiée. Cette polymérase assure la réplication des séquences microsatellitaires du génome. Nous avons démontré que RIP140 stimule l’expression du gène POLK dans nos modèles cellulaires et que son expression est corrélée à celle de RIP140 au sein des tumeurs colorectales humaines. Enfin, par séquençage de différentes lignées cellulaires, nous avons mis en évidence une mutation de RIP140 qui entraîne un décalage du cadre de lecture et génère une protéine tronquée avec perte de deux domaines répresseurs de la protéine. Un séquençage à très haut débit nous a permis de rechercher cette mutation parmi des échantillons de tumeurs colorectales avec MSI. Cette mutation est retrouvée dans 19% des tumeurs, notamment LLS (16,2%), où elle est associée à une moins bonne survie globale. Elle affecte les propriétés antiprolifératives et transrépressives de RIP140 ainsi que les régulations positives des gènes MSH2, MSH6 et POLK. Le développement d’un outil anticorps spécifique de cette mutation serait extrêmement utile pour suivre l’expression de la forme mutée au sein des tumeurs et des premiers essais ont été réalisés en ce sens. En conclusion de ce travail, RIP140 contrôle l’expression de gènes majeurs impliqués dans le maintien de l’intégrité du génome et une mutation de ce corégulateur transcriptionnel pourrait être responsable de l’instabilité microsatellitaire de certaines tumeurs où des altérations des gènes MMR ne sont pas retrouvées. Des études cliniques sur des cohortes plus conséquentes seront nécessaires pour valider son intérêt en tant que marqueur utilisable dans la prise en charge des patients. / The transcriptional coregulator RIP140 is an ubiquitous cofactor playing a major role in the regulation of many physiopathological processes. It can either act as a coactivator or as a corepressor of signaling pathways depending on its recruitment on target genes. It has been shown that RIP140 is a good prognostic marker in sporadic intestinal tumorigenesis. This work focuses on its role in familial colorectal cancers and particularly in relation to the Lynch syndrome (LS). Lynch syndrome is a hereditary cancer predisposition, mostly colorectal, characterized by a defect in the Mismatch Repair (MMR) system, due to a first germline mutation of one gene of this system. Loss of MMR function induces a microsatellite instability (MSI) phenotype. However, there are some MSI familial colorectal cancers, where neither germinal nor somatic alteration of one MMR gene is found. They are referred to as Lynch like Syndrome (LLS) and their overall management is identical to that of LS. Murine models and colorectal cell lines, harboring modulations of RIP140 expression, allowed us to demonstrate the positive transcriptional regulation of the MMR genes, MSH2 and MSH6 by RIP140. Functional validation of this regulation was explored by microsatellite instability and sensitivity to various cytotoxic drugs analyses. A positive correlation has been confirmed between RIP140 and MSH2 and MSH6 gene expression in a cohort of 396 patients. Moreover, the transcriptional regulation by RIP140 of a specialized translesional DNA polymerase, the Polκ polymerase, has been investigated. Polκ ensures microsatellite sequences replication. We have demonstrated that RIP140 positively stimulates the expression of the POLK gene in our cell models and which appears correlated with that of RIP140 in human colorectal tumors. Finally, by sequencing different cell lines, we found a frameshift mutation of RIP140, generating a truncated protein with loss of the last two repression domains. High-throughput sequencing allowed us to look for this mutation in patient MSI colorectal tumor samples. This mutation was found in 19% of these tumors, especially LLS (16,2%), where it has been associated with lower overall survival. This mutation affects the antiproliferative and transrepressive properties of RIP140, as well as the positive regulation of the MSH2, MSH6 and POLK gene. Development of a specific antibody for this mutation would be extremely useful in following the expression of this mutated form within tumors and first tests have been already carried out. In conclusion, RIP140 controls expression of major genes involved in genome integrity maintenance and a mutation of this transcriptional coregulator could be responsible for microsatellite instability of some tumors where alterations of MMR genes are not found. Clinical studies on larger cohorts will be necessary to validate its interest as a marker usable in patient management.

L'instabilité microsatellitaire (MSI) résulte d'une déficience du système de réparation des mésappariements de l'ADN. Cette instabilité est observée dans 10-15% des tumeurs chez l'Homme, incluant les cancers colorectaux (CCR) et de l'estomac (CG). En 2011, notre laboratoire a rapporté la mutation de la chaperonne HSP110 dans les CCR MSI. Cette mutation affecte un microsatellite intronique de 17 thymidines (T17), localisé au niveau de l'intron 8. Les grandes délétions somatiques du T17 (? 5 paires de bases), représentant 25% des CCR MSI, conduisent à l'inactivation complète de la chaperonne HSP110 dans les CCR MSI. De manière remarquable, ces grandes délétions sont prédictives chez les patients d'une excellente réponse à la chimiothérapie adjuvante. Au cours de ma thèse, mes travaux ont visé à étudier l'impact de la mutation d'HSP110 dans les tumeurs gastro-intestinales MSI. Mes résultats démontrent que la mutation du microsatellite T17 d'HSP110 a pour conséquence une diminution de la prolifération cellulaire en partie lié à la diminution de la phosphorylation du facteur de transcription STAT3. En outre, mes résultats suggèrent que cette mutation serait un facteur prédictif de survie chez les patients atteint de CG, indiquant le potentiel théranostique d'HSP110. Enfin, je propose une approche thérapeutique innovante pour les patients atteints de CCR MSI, basée sur la potentialisation de l'expression de transcrits mutants, codant pour des protéines délétères pour la cellule tumorale, à l'instar du dominant négatif HSP110DE9 résultant de la mutation d'HSP110 dont l'ARN semble être régulé par le système NMD (Nonsense-Mediated mRNA Decay). / Microsatellite instability (MSI) results from impaired DNA mismatch repair, being observed in 10-15% of frequent tumors in human, e.g. Colorectal (CRC), Gastric Cancers (GC) and others. In 2011, frequent somatic mutations of the HSP110 chaperone have been reported in MSI CRC by my lab, affecting a T17 intronic DNA repeat located in intron 8. Large (≥ 5 base pairs) bi-allelic somatic deletions of this DNA repeat in tumor DNAs, as observed in about 25% of MSI CRC, lead to complete inactivation of HSP110 by exon 9 skipping and sensitization of tumor cells to chemotherapy. These large deletions are predictive of improved response to adjuvant chemotherapy in CRC patients. During my PhD thesis, I further investigated the role of HSP110 in MSI tumors. My results demonstrate that HSP110 mutation leads to cell proliferation decrease through the reduction of STAT3 transcription factor phosphorylation in CRC tumors (Berthenet*, Bokhari*, et al., Oncogene 2016). Furthermore, I showed that HSP110 mutation is also frequently observed in MSI gastric cancer, leading to very similar pathophysiological consequences during tumor progression and improved patient’s survival independently from tumor stage (Cervera*, Lagrange*, Bokhari* et al., submitted). Finally, I worked on an innovative therapeutic approach that consisted in inhibiting the NMD (Nonsense-Mediated mRNA Decay) system, an ubiquitous process recognizing and degrading mRNAs containing premature termination codons (PTC). The inhibition of NMD leads to the expression of deleterious MSI-driven mutant transcripts such as the HSP110DE9, coding for a dominant negative mutant, derived from HSP110 mutation in MSI cancer cells.

LRP1 (low-density lipoprotein receptor–related protein 1), un récepteur endocytaire multifonctionnel, a récemment été identifié comme pivot d’un réseau de biomarqueurs pour la prédiction pronostique de plusieurs types de cancers. Son rôle dans le cancer du côlon n'a pas été caractérisé. Notre travail porte sur l’étude de la relation entre expression de LRP1 et cancer du côlon.L'expression de l'ARNm LRP1 a été déterminée dans des échantillons d'adénocarcinome et de muqueuses coliques appariées, ainsi que dans les cellules stromales et tumorales obtenues après microdissection laser. Les associations clinicopathologiques et moléculaires ont été étudiées par immunohistochimie dans une série de cancer colique (n = 307). La présence de méthylation ou mutation du gène LRP1 et l'expression de miR-205 ont été évaluées et comparées aux niveaux d'expression de LRP1.L’ARNm de LRP1 est sous exprimé dans les cellules d'adénocarcinome colique par rapport à la muqueuse colique par rapport aux cellules stromales. La faible expression immunohistochimique de LRP1 dans les adénocarcinomes était associée à un âge plus élevé, à localisation droite, une perte d'expression de CDX2, une expression d'Annexine A10, un statut CIMP-H, MSI-H et BRAFV600E muté. Cette faible expression était associée à un mauvais pronostic, en particulier chez les patients de stade IV. Les mutations du gène LRP1 entrainaient une sous-expression de LRP1. L’expression était peu modifiée par miR-205. Le promoteur de LRP1 n'était jamais méthylé.La perte d'expression de LRP1 est associée à un profil clinico-pathologique et moléculaire particulier et à un un mauvais pronostic dans les cancers du côlon. / LRP1 (low-density lipoprotein receptor–related protein 1), a multifunctional endocytic receptor, has recently been identified as a hub in a biomarker network for multi-cancer clinical outcome prediction. Its role in côlon cancer has not been characterized. Here, we investigate the relationship between LRP1 and colon cancer.LRP1 mRNA expression was determined in colon adenocarcinoma and paired colon mucosa samples, and in stromal and tumoral cells obtained after laser capture microdissection. The clinical potential was further investigated by immunohistochemistry in a population-based colon cancer series (n = 307). LRP1 methylation, mutation and miR-205 expression were evaluated and compared to LRP1 expression levels.LRP1 mRNA levels are significantly decreased in colon adenocarcinoma cells compared to colon mucosa and stromal cells. Low LRP1 immunohistochemical expression in adenocarcinomas was associated with higher age, right-sided tumor, loss of CDX2 expression, Annexin A10 expression, CIMP-H, MSI-H and BRAFV600E mutation. Low LRP1 expression correlates with poor clinical outcome, especially in stage IV patients. LRP1 expression was downregulated by LRP1 mutation. LRP1 expression was slightly modified by miR-205 expression. LRP1 promoter was never methylated.Loss of LRP1 expression is associated with peculiar clinocopathological and molecular characteristics and with worse colon cancer outcomes.