Les métastases osseuses représentent un enjeu majeur de santé publique en raison de leur impact négatif sur la qualité de vie des patients mais également en raison de l’absence de traitements curatif. De nouvelles pistes thérapeutiques sont explorées dont l’immunothérapie anti-cancéreuse. En tant que principales responsables du recrutement leucocytaire, les chimiokines représentent des outils potentiels dans cette approche thérapeutique. La chimiokine fractalkine (CX3CL1) est impliquée dans de nombreux mécanismes physiologiques et pathologiques, dont le métabolisme osseux, la réponse immunitaire anti-tumorale mais également l’adressage et le développement tumoral, et ce de manière différentielle selon la forme considérée de cette chimiokine. En effet, CX3CL1 a la particularité d’exister sous deux formes : membranaire atypique (propriétés d’adhésion cellulaire) et soluble, typique des chimiokines (propriétés de chimioattraction). La mise en place d’un modèle syngénique murin de métastases osseuses expérimentales de carcinome pulmonaire nous a permis d’étudier l’effet de la forme soluble de CX3CL1 sur le développement métastatique en site osseux. L’expression ectopique de CX3CL1 soluble dans les cellules tumorales pulmonaires a conduit à une diminution de leur potentiel tumorigénique, une diminution de la résorption osseuse associée à une modification du ratio OPG/RANKL en faveur d’un phénotype ostéoblastique et à une modification du recrutement leucocytaire intratumoral en faveur d’une réponse immunitaire anti-tumorale. Outre l’importance de CX3CL1 dans le remodelage osseux, ce travail souligne le rôle essentiel du microenvironnement immunitaire dans la progression tumorale. Dans ce contexte, la forme soluble de CX3CL1 pourrait représenter un outil prometteur dans l’arsenal thérapeutique des métastases osseuses / Bone metastases represent a major public health issue due to their negative impact on patient’s quality of life as well as the current lack of curative treatment. New therapeutic leads are being investigated, among which is the anti-cancer immunotherapy. As the main molecules responsible for leukocyte recruitment, chemokines appear as potential tools for this therapeutic approach. The chemokine fractalkine (CX3CL1) is implicated in numerous physiological and pathological mechanisms, including bone metabolism, antitumor immune response as well as tumor homing and proliferation, in a differential manner depending on the considered form of CX3CL1. Indeed, the particularity of CX3CL1 is that it can exist under two forms: an atypical membrane-bound form (strong cellular adhesion) and a chemokine typical soluble form (chemoattraction). The development of a mouse syngeneic model of lung cancer experimental bone metastases allowed us to study the effect of the soluble CX3CL1 on metastatic development in a skeletal location. The ectopic expression of soluble CX3CL1 in the lung cancer cells led to a decrease of their tumorigenic potential, a decrease of bone resorption associated with a shift of the OPG/RANKL ratio toward an osteoblastic phenotype and a modification of leukocyte tumor infiltration in favor of an antitumor immune response. In addition to the importance of CX3CL1 in bone remodeling, this study underlines the essential role of the immune microenvironment in bone tumor progression. In this context, the soluble CX3CL1 could represent a promising tool in the therapeutic arsenal of bone metastases.

Les bisphosphonates (BPs) sont des outils thérapeutiques de choix pour le traitement de l'ostéolyse maligne. Toutefois, ils n'ont pas d'effet anti-tumoral et n'améliorent pas la survie des patients. C'est pourquoi nous avons testé leur efficacité en association avec de nouveaux agents pharmacologiques ciblant les cellules responsables de la résorption osseuse, les ostéoclastes.<br />Nous avons ainsi démontré qu'un inhibiteur de cathepsine K (CKI) réduit l'activité des ostéoclastes in vitro, et de ce fait, le développement des métastases osseuses in vivo en agissant indirectement sur les cellules tumorales. De plus, un inhibiteur de tyrosine kinase (Imatinib) ralentit la formation et la progression des métastases osseuses in vivo, en ayant une activité anti-ostéoclastique et anti-tumorale. Toutefois, bien qu'une polythérapie puisse favoriser une synergie d'action entre les médicaments, nos résultats montrent que dans nos conditions d'utilisation, aucune synergie significative entre le CKI, l'Imatinib et le BP zolédronate n'a lieu.

En chirurgie reconstructive osseuse les biomatériaux remplacent le tissu osseux manquant et dans le cas de pathologies ils peuvent également délivrer des molécules actives. L’élément semi-métallique, gallium (Ga), est utilisé dans le traitement de différentes pathologies liées à la résorption accélérée de l’os dû à son effet inhibiteur sur les ostéoclastes (cellules résorbantes de l’os). Le Ga peut être incorporé dans la structure des biomatériaux osseux et nous nous sommes intéressés aux propriétés biologiques de ces derniers. In vitro, en présence de Ga nous avons mis en évidence une diminution de la différentiation des ostéoclastes, ainsi qu’une sur-expression de plusieurs marqueurs des ostéoblastes (cellules formatrices d’os). In vivo, le modèle murin de comblement du défaut osseux a montré une augmentation de la quantité de tissu osseux néoformé avec un biomatériau chargé en Ga vs. contrôle. Ces données démontrent que les biomatériaux chargés en Ga sont compatibles avec la survie et la prolifération des cellules osseuses et que le Ga peut améliorer la reconstruction osseuse. D’autre part, étant donné que des effets anti-tumoraux du Ga sont largement décrits, nous avons étudié ces effets sur une lignée cellulaire cancéreuse, choisie pour son affinité pour le tissu osseux. Nous avons montré que le Ga réduit la prolifération et probablement le potentiel tumoral de cette lignée, mais aussi la différentiation ostéoclastique induite par les cellules cancéreuses. Ces effets inhibiteurs observés dans un contexte tumoral indiquent que le Ga est un candidat intéressant pour le couplage avec des biomatériaux destinés au comblement osseux après une résection tumorale. / In bone reconstructive surgery biomaterials commonly replace the missing tissue and in case of pathologies can also serve as vectors for drug delivery. The semi-metallic element gallium (Ga) is used for the treatment of several disorders associated with accelerated bone resorption, due to its inhibitory action on bone-resorbing cells (osteoclasts). Since Ga can be incorporated into the structure of bone biomaterials, we embarked on characterising the biological properties of novel Ga-loaded materials. In vitro, we observed a decrease in osteoclast differentiation and the upregulated expression of several osteoblastic markers (bone-forming cells) in the presence of Ga-loaded biomaterial. In vivo, using a rat bone defect model, we showed an increase in newly formed bone tissue in implants filled with Ga-loaded biomaterial vs. control. Taken together, our data indicate that Ga-loaded biomaterials provide biocompatible substrates allowing bone cells survival and improved bone reconstruction in vivo. Taking into account antitumoral effects of Ga, largely described in literature, we also investigated its impact on a bone metastatic model. Using an aggressive human cancer cell line selected for its ability to invade bone tissue, we showed that Ga could reduce cancer cell proliferation and viability and reverse excessive osteoclastogenesis in bone metastatic environment. Moreover, we demonstrated that Ga modulated the expression of several marker genes hindering the tumour-propagating potential of cancer cells. Thus, due to its inhibitory action on cancer cells, Ga could represent an attractive additive to biomaterials used for tissue reconstruction after tumour resection.

Nous avons montré un rôle d’un canal K+, le canal SK3, dans la migration des cellules cancéreuses de sein MDA-MB-435s et le développement de métastases ostéolytiques du cancer du sein. Lors de l’ostéolyse, la [Ca²+]ext augmente dans le microenvironnement osseux. Nous avons voulu déterminer si cette élévation de [Ca²+]ext, pouvait moduler l’expression et l’activité du canal SK3. Nous avons montré que l’augmentation de la [Ca²+]ext: i) favorise l’expression du canal SK3. Cet effet fait intervenir le récepteur au calcium (CaSR), qui en diminuant la [AMPc]int réduit l’activité de la PKA et lève ainsi son inhibition de la transcription du gène KCNN3 (codant pour SK3) ; ii) favorise la migration cellulaire dépendante du canal SK3, mécanisme impliquant également le CaSR ; iii) active le canal SK3 qui, par ailleurs, voit son activité réduite par l’élévation d’AMPc intracellulaire. De plus, l’augmentation d’AMPc délocalise un canal calcique partenaire de SK3, le canal Orai1, et diminue l’entrée constitutive de Ca²+ et la migration dépendantes du canal SK3. En conclusion, nos résultats montrent que l’expression et l’activité de SK3 sont régulées par l’AMPc et le Ca2+ extracellulaire. Ceci permet d’envisager une nouvelle stratégie thérapeutique ciblant l’AMPc pour le traitement des métastases osseuses du cancer du sein. / We showed that a K+ channel, SK3 channel, is a mediator of MDA-MB-435s breast cancer cells migration and of osteolytic bone metastasis development of breast cancer. Since [Ca²+]out rises during osteolysis, in bone microenvironment, we study if this [Ca²+]out elevation could modulate SK3 expression and activity. We show that [Ca²+]out elevation: i) increases SK3 expression threw CaSR activation which, in turn, decreases [cAMP]int and PKA activation, leading to loss of its inhibitory effect on KCNN3 transcription; ii) increases SK3-dependent migration threw CaSR activation; iii) increases SK3 channel activity that is in addition, decreased by [cAMP]int elevation. Furthermore, cAMP elevation moves the Ca2+ channel Orai1 (SK3 partner) outside of lipid rafts and reduces the SK3 dependent-constitutive Ca²+ entry and cell migration. Our results show that both SK3 expression and activity are regulated by cAMP and extracellular Ca²+. These results underscore an innovative opportunity to use therapeutic approaches targeting cAMP for the treatment of breast cancer bone metastasis.

Les tumeurs locales de la prostate sont associées à une évolution lente et une bonne survie, alors que les stades plus avancés révèlent dans 80% des cas des métastases osseuses incurables. La découverte de gènes de fusion issus de remaniements chromosomiques, tel que TMPRSS2:ERG dans plus de 50% des cas, a ouvert une nouvelle voie dans la compréhension du processus de cancérisation de la prostate. La présence de ce gène de fusion peut être associée à un mauvais pronostic dans de nombreuses études cliniques. Cependant, son rôle précis au cours de la cancérisation et de la progression du cancer de la prostate reste à déterminer. Le gène Erg (Ets related gene) code un facteur de transcription dont l’expression est notamment associée à la mise en place du cartilage, et plus largement du squelette. Ceci suggère un rôle potentiel du gène de fusion impliquant ce facteur, et de ses gènes cibles, dans la formation des métastases osseuses du cancer de la prostate.Pour notre étude, nous avons utilisé des lignées de cellules tumorales prostatiques PC3 et PC3c, exprimant stablement le gène de fusion TMPRSS2:ERG et précédemment établies au laboratoire. Dans un premier temps, en utilisant un modèle d’injections intratibiales chez les souris SCID, nous avons démontré que l’expression ectopique de la fusion améliore la capacité d’induction de lésions ostéocondensantes en inhibant l’ostéolyse dans le modèle PC3 ostéolytique, et en stimulant l’ostéoformation dans le modèle PC3c mixte (ostéolytique et ostéocondensant). Cette expression ectopique de la fusion augmente également l’ostéomimétisme dans les deux modèles cellulaires, c’est-à-dire l’acquisition d’un phénotype semblable aux cellules osseuses leur conférant des avantages de survie et de propagation dans la moelle osseuse. En outre, trois nouveaux gènes cibles de TMPRSS2:ERG ont été mis en évidence : ET-1 (Endothelin-1), stimulant la différenciation ostéoblastique et inhibant la résorption osseuse ostéoclastique, ALPL (Alkaline Phosphatase Liver/Bone/Kidney), marqueur de différenciation des ostéoblastes, et COL1A1 (Collagen Type 1 Alpha 1), composant de la matrice osseuse, témoignant d’un rôle du gène de fusion dans la formation de métastases ostéocondensantes du cancer de la prostate.Par ailleurs, deux autres gènes ont été étudiés, codant soit une protéine impliquée dans la stabilisation de structures particulières appelées invadopodes, soit une protéine impliquée dans le métabolisme des lipides. L’ensemble de ces résultats contribue à mieux comprendre les mécanismes de cancérisation et d’évolution métastatique du cancer de la prostate, en particulier l’influence de l’expression du gène de fusion TMPRSS2:ERG dans les métastases osseuses du cancer de la prostate. / Local prostate cancers are associated with slow progression and good survival, while advanced stages reveal incurable bone metastases in 80% of cases. The discovery of fusion genes resulting from chromosomal rearrangements, such as TMPRSS2:ERG in more than 50% of cases, opened a new way in understanding the process of prostate cancer. The presence of this fusion gene may be associated with poor prognosis in many clinical studies. However, its precise role during cancerization and progression of prostate cancer remains to be determined. The Erg gene (Ets related gene) encodes a transcription factor whose expression is associated in particular with embryonic skeleton development. This suggests a potential role of the fusion gene involving this factor, and its target genes, in the formation of prostate cancer bone metastases.In this study, we used prostate cancer cell lines PC3 and PC3c, stably expressing the TMPRSS2:ERG fusion gene and previously established in the laboratory. First, using a model of intratibial injections in SCID mice, we demonstrated that ectopic expression of the fusion enhances the ability to induce osteoblastic lesions by inhibiting osteolysis in the osteolytic PC3 model, and by stimulating osteoformation in the mixed PC3c model (osteolytic and osteoblastic). This ectopic expression of the fusion also increases osteomimicry in both cell models, meaning the acquisition of a bone-cell-like phenotype which gives them advantages of survival and spread in the bone marrow. In addition, three new TMPRSS2:ERG target genes have been described: ET-1 (Endothelin-1), stimulating osteoblastic differentiation and inhibiting osteoclastic bone resorption, ALPL (Alkaline Phosphatase Liver/Bone/Kidney), a marker of the osteoblasts differentiation, and COL1A1 (Collagen Type 1 Alpha 1), a component of the bone matrix, providing novel insights into the role of the fusion gene in the formation of osteoblastic metastases of prostate cancer.In addition, two other genes have been studied, encoding either a protein involved in the stabilization of particular structures called invadopodia, or a protein involved in lipid metabolism.All these results contribute to decipher the mechanisms of cancerization and metastatic progression of prostate cancer, in particular the influence of the expression of TMPRSS2:ERG fusion gene in prostate cancer bone metastases.

Les métastases osseuses sont une complication majeure des cancers du sein. Les bisphosphonates (BPs) bloquent la progression des lyses osseuses. Des effets anti-tumoraux ont été mis en évidence mais à des doses importantes incompatibles avec un usage clinique. La forte affinité des BPs pour le minéral osseux limite leur biodisponibilité et amoindrit donc leur potentiel antitumoral in vivo. Mon travail de thèse s'est inscrit dans le cadre de la potentialisation des effets anti-tumoraux des BPs. Les BPs ont été combinés avec des ultrasons de faible intensité (LIUS) dont le rôle est d'induire une stimulation mécanique et une augmentation modérée de la température du milieu insonifié sans effet de cavitation. Les LIUS favorisent la pénétration des BPs dans des cellules tumorales en augmentant le phénomène d'endocytose. In vivo, un traitement répété aux LIUS associé à une dose clinique de BPs entraine une diminution des lyses osseuses ainsi que de la masse tumorale. L'accumulation d'un marqueur, retrouvé dans les moelles des souris traitées aux LIUS, suggère que la pénétration des BPs a été favorisée sous l'effet des LIUS. L'effet de l'association BPs avec les LIUS a ensuite été évalué sur un modèle de tumeur sous-cutanée mammaire. Un ralentissement de la croissance tumorale lors des premiers jours de traitements a été mis en évidence. Une étude menée avec de la doxorubicine et des BPs a permis d'élargir le champ d'application des LIUS pour le traitement du cancer du sein. En conclusion, ces travaux montrent que les LIUS apparaissent comme une solution d'intérêt pour augmenter la pénétration de drogues dans des tumeurs osseuses et mammaires et augmenter leur potentiel antitumoral / Bone metastases are common complications of advanced breast cancer. They increase morbidity of patients and alter their quality of life. Bisphosphonates (BPs) stop the progression of osteolysis. However, BPs do not affect the tumor burden located inside the bone marrow cavity. Antitumoral effects have been shown but with high doses incompatibles with a clinical use. BPs bind also avidly to bone mineral which limits their bioavailability and reduce their antitumoral potential in vivo. This work is incorporated within the framework of the enhancement of antitumoral effects of BPs. BPs were combined with low intensity ultrasound (LIUS), which are known to induce a mechanical stimulation and a slight increase of temperature without involving cavitationnal effect. Initially, LIUS were found to increase the penetration of BPs inside several mammary tumor cell lines without affecting their viability by increasing endocytosis. In vivo, a daily repeated treatment of LIUS associated with a single and clinical dose of BPs lead to a decrease in osteolysis as well as tumor burden. The accumulation of unprenylated Rap1A form was found in bone marrow of mice suggesting that LIUS promote BPs penetration inside cells of the bone cavity. The effect of BPs and LIUS was evaluated in a subcutaneous mammary tumor xenograft. Tumor growth was slowed during the first days of LIUS treatment. A study was performed using doxorubicin and BPs leading to a better penetration of both compounds when LIUS were used. This last result allows increasing the field of application of LIUS for breast cancer treatment. In conclusion, this work showed that LIUS are an interesting method to enhance the penetration of drugs inside bone and mammary tumors leading to an increase of their antitumoral activity

Les métastases osseuses sont des complications de nombreux cancers tels que le cancer du poumon, du sein et de la prostate. Chez la femme, 70% des patientes présentant un cancer du sein avancé développent des métastases principalement ostéolytiques. Ce type de métastases est associé à une destruction importante de l'os causant chez les patientes des douleurs osseuses et des fractures pathologiques. Les traitements actuellement dispensés tels que les bisphosphonates et le denosumab ne sont pas curatifs mais seulement palliatifs, il est donc indispensable d'identifier de nouveaux facteurs impliqués dans la progression métastatique afin d'améliorer le pronostic et d'imaginer de nouvelles approches thérapeutiques. Dans ce contexte, une analyse transcriptomique comparative a montré que les gènes codant les récepteurs de guidage axonal ROBO1 et ROBO4 étaient surexprimés dans une sous-population de cellules de cancer du sein MDA-MB-231 qui métastasent spécifiquement à l'os (nommée B02). De manière intéressante, une expression élevée de ROBO4 dans les tumeurs primaires de patientes atteintes d'un cancer du sein corrèle avec un mauvais pronostic et un risque accru de rechute à l'os. Chez la souris, une réduction de 50% de la charge tumorale a été observée lorsque les cellules B02 déplétées en ROBO4 ont été inoculées dans la glande mammaire de souris ; et le ciblage des cellules parentales B02 avec un anticorps anti-ROBO4 avant l'injection intra-tibiale diminue l'incidence de la formation de colonies de cellules tumorales. In vitro, la co-culture des cellules B02 avec des cellules ostéoblastiques murines MC3T3-E1 a entraîné une augmentation de la production de SLIT2, le ligand naturel des récepteurs ROBO, par les cellules MC3T3-E1. De plus, le traitement avec un anticorps anti-ROBO4 réduit considérablement l'adhésion des cellules B02 sur les cellules MC3T3-E1. Par ailleurs, la surexpression de ROBO4 dans d'autres modèles cellulaires de cancer du sein a conduit à mettre en évidence la présence d'une glycoforme de ROBO4. L'étude des deux isoformes de ROBO4 (glycosylée et non glycosylée) a révélé le caractère agressif de la forme non glycosylée comparée à la forme glycosylée / Bone metastasis is a complication of many cancers such as lung, breast and prostate. In women, 70% of patients with advanced breast cancer predominantly develop osteolytic metastases. This type of metastasis is associated with significant bone destruction in patients causing bone pain and pathological fractures. The current treatments, such as bisphosphonates and denosumab, are not curative but only palliative, so it is essential to identify new factors involved in the metastatic progression to improve prognosis and to devise new therapeutic approaches. In this context, a comparative transcriptomic analysis demonstrated that axon guidance ROBO1 and ROBO4 receptors were overexpressed in a subpopulation of MDA-MB-231 breast cancer cells that only metastasize to bone (referred to as B02). Interestingly, high ROBO4 expression in primary tumors from patients with breast cancer correlated with poor prognosis and increased risk of relapse to bone. In mice, a 50% reduction in tumor burden was observed when ROBO4-depleted B02 cells were inoculated in the mammary fat pad of mice; and targeting of parental B02 cells with an anti-ROBO4 antibody before intra-tibia inoculation decreased the incidence of tumor cell colony formation. In vitro, the co-culture of B02 cells with murine MC3T3-E1 osteoblastic cells increased SLIT2 production, the primary ligand of ROBO receptors, by MC3T3 cells. Further, the treatment with an anti-ROBO4 antibody dramatically reduced B02 cell adhesion to MC3T3-E1 cells. Moreover, over-expression of ROBO4 in other models of breast cancer led to the discovery of a glycoform of ROBO4. The study of the two ROBO4 isoforms (glycosylated and non-glycosylated) revealed the aggressive nature of the non-glycosylated form compared to the glycosylated form. These results provide strong evidence that the axon guidance receptor ROBO4 is involved in bone metastasis formation and that the use of an antibody directed against the non-glycosylated form of this receptor could lead to the development of innovative therapies to prevent metastasis formation in the bone marrow

Chez les patients atteints d’un cancer du sein ou de la prostate, le tissu osseux est souvent le siège de métastases qui présentent un phénotype essentiellement lytique dans le cas des métastases dérivant du cancer du sein, ou mixte (combinaison de lyse et de formation osseuse) dans le cas d’un cancer de la prostate. Le récepteur ERRalpha est impliqué dans la physiologie osseuse et il est considéré comme un facteur de mauvais pronostic dans ces deux types de cancers. Nous avons donc émis l’hypothèse qu'il pourrait être impliqué dans la formation des métastases osseuses associées à ces deux cancers. Nous avons observé que, dans les deux cas, ERRalpha stimule la progression tumorale au site primaire via la stimulation de l'angiogenèse et de l'expression du VEGF. Concernant les métastases osseuses dérivant du cancer du sein, ERRalpha inhibe les lésions ostéolytiques via la modulation de l'ostéoclastogenèse et de l'expression de son inhibiteur, l’OPG. A l'inverse, l'expression de ERRalpha stimule la formation de lésions lytiques induites par les cellules de cancer de la prostate en induisant l'expression du TGF-beta, de MCP-1 et de la cathépsine K, tout en induisant des zones de formation osseuse via la régulation de l'expression de l'OPG, de l’endothéline-1 et de membres de la famille Wnt. Ces résultats confirment la valeur de facteur de mauvais pronostic de ERRalpha dans la tumeur primaire. De plus, ils révèlent, pour la première fois, son implication dans le développement des métastases osseuses et suggèrent une dualité fonctionnelle de ERRalpha, comme inhibiteur et stimulateur du développement des métastases osseuses du cancer du sein et de la prostate, respectivement. Ces résultats suggèrent des mécanismes d'action différents pouvant dépendre des cellules tumorales mais aussi du microenvironnement et du statut hormonal / Breast cancer and prostate cancer patients, often developed bone metastases. As ERRalpha, an orphan nuclear receptor, is involved in bone physiology and is considered as a bad prognosis factor in breast and prostate cancer, we hypothesize that it can be implicated in bone metastasis development that derived from breast and prostate cancers. While we found that, in both cases, ERRalpha stimulates the development of the primary tumor through regulation of angiogenesis and VEGF expression, we show that ERRalpha inhibits osteolytic lesions from breast cancer cells via the regulation of osteoclastogenesis and OPG expression. On the other side ERRalpha stimulates osteolytic lesions from prostate cancer through regulation of TGFbeta, MCP-1 and cathepsin K expression while inducing new bone formation combine with OPG, endothelin-1, and Wnts regulation. All together, our results confirmed ERRalpha as a bad prognosis factor in breast and prostate primary tumors. They also show a dual function of ERRalpha in bone metastasis development as an inhibitor and a stimulator of bone metastasis derived from breast and prostate cancer respectively which suggest different ERRalpha mechanisms that may depend of cancer cells but also of the microenvironment and hormonal status

Les métastases osseuses sont des complications fréquentes de nombreuses tumeurs solides et sontresponsables, sur le plan clinique, de fractures osseuses, d’hypercalcémie et de douleurs. A l’heure actuelle,il n’existe aucun traitement curatif ; la compréhension des mécanismes impliqués dans la formation et ledéveloppement des métastases osseuses est donc nécessaire afin d’envisager de nouvelles approchesthérapeutiques.Une analyse transcriptomique comparative entre une lignée humaine de cancer du sein, les MDA-MB-231, et leur sous-population ostéotropique, les B02, a montré une surexpression de composants de la voie designalisation Slit/Robo.Les récepteurs Robo et leurs ligands Slits, initialement identifiés comme facteurs clés du guidage axonal lorsdu développement, sont également impliqués dans la migration des cellules cancéreuses.Afin d’étudier le rôle de ces récepteurs Robo1 et 4 dans la dissémination métastatique à l’os, nousavons inhibé l’expression de ces gènes dans les cellules B02. Des expériences in vitro et in vivo montrentalors un rôle antagoniste de Robo1/4. En effet, l’inhibition de Robo1 augmente la croissance des tumeursprimaires, tandis que celle de Robo4 la diminue. Ces récepteurs régulent également différemment laformation de lésions ostéolytiques ainsi que la croissance tumorale de ces métastases. In vitro, l’absence deRobo1 augmente l’invasion, tandis que celle de Robo4 la diminue. Nous avons également montré quel’inhibition de Robo4 ralentit la colonisation de la moelle osseuse par les cellules B02 à des temps précoces.Enfin, l’étude d’une cohorte de patientes atteintes d’un cancer du sein montre une corrélation entrel’expression de Robo4 et la rechute métastatique osseuse.Cette étude montre l’implication de la voie Slit/Robo dans la dissémination métastatique à l’os, etsemble par conséquent constituer une approche thérapeutique judicieuse pour traiter ces métastases. / Bone metastases are a common complication of many solid tumors and are clinically responsible ofbone fractures, hypercalcemia, and pain. Currently, there is no curative treatment; understanding themechanisms involved in the formation and development of bone metastases is therefore necessary toconsider new therapeutic approaches.A comparative transcriptomic analysis between the human breast cancer cell line MDA-MB-231, andits osteotropic subpopulation, B02, has shown an up-regulation of Slit/Robo signaling pathway.Robo receptors and their ligands Slits were initially identified as key factors in axon guidance duringdevelopment. However, these proteins are also involved in the migration of cancer cells.To investigate the role of these receptors Robo1 and 4 in breast cancer bone metastasis, theexpression of these genes was inhibited in B02 cells. In vitro and in vivo experiments point out antagonisticrole of Robo1/4. Indeed, inhibition of Robo1 expression increases primary tumors growth, while Robo4invalidation reduces it. These receptors also differently regulate the formation of osteolytic lesions and extentof skeletal tumor burden. In vitro, Robo1 depletion induces an increased invasion, whereas Robo4 depletiondecreases it. We also showed that inhibition of Robo4 reduces survival and growth of B02 cells in the bonemarrow at early times of invasion. Finally, a cohort study of breast cancer patients shows a strong correlationbetween Robo4 expression and metastatic relapse in bone.This study shows the involvement of the Slit/Robo pathway in bone metastasis, and therefore seemsto be a judicious therapeutic approach to treat these metastases.

Le remodelage osseux est conditionné par un couplage entre les ostéoclastes et les ostéoblastes. Les xénoestrogènes sont des perturbateurs endocriniens qui peuvent interférer avec le remodelage osseux. Nous nous sommes attachés à étudier l'effet du tetradifon sur le remodelage osseux. Nous avons montré que la perturbation du remodelage et du métabolisme de l'os sont accompagné d'un effet génotoxique secondaire via les dommages oxydatifs. L'os est le site de métastases de plusieurs tumeurs solides tels que le cancer du sein. Nous avons utilisé les cellules Walker 256/B pour induire des métastases osseuses chez le rat. In vitro, le traitement des cellules par l'ATA a apporté des résultats satisfaisants par induction d'apoptose et réduction de l'expression des RLO. Nous avons évalué cet effet, in vivo, sur un modèle animal de métastases osseuses ostéolytiques. L'ATA ne prévient pas la perte osseuse mais elle réduit les dommages oxydatives dans le microenvironnement osseux. La microtomographie et l'histologie ont permis de détecter et de différencier les altérations osseuses induites par métastases ostéolytiques avec ou sans traitement à l'ATA. Nous avons également montré la présence d'os métaplasique, ostéosclérotique, apposé sur les périostes des rats cancéreux et traités à l'ATA. Un bilan hépatorénal du modèle animal de métastases osseuses ostéolytiques a été réalisé. Il parait que l'inoculation in situ des cellules Walker 256 n'avait pas de complications rénales et hépatiques pour cette durée d'étude.