Le cancer du sein est une maladie hétérogène, d’une part car la réponse à un traitement donné n’est pas toujours identique et d’autre part car la survie des patientes peut varier. Individualiser les traitements des patientes atteintes d’un cancer du sein demeure l’un des objectifs premiers des praticiens. La chimiothérapie néoadjuvante (CTNA) est le traitement standard pour le cancer du sein opérable. Un des bénéfices principaux de la CTNA est d’améliorer le taux de la conservation mammaire. Elle permet également d’identifier les non- répondeurs plus précocement afin de stopper un traitement inefficace. De plus, la CTNA est le seul moyen d’étudier les marqueurs prédictifs de la tumeur afin de personnaliser le traitement en fonction de chaque malade. La réponse complète histologique (RCH) sur la pièce opératoire après la CTNA est le seul facteur prédictif de la survie des patientes validé à l’heure actuelle. Ce travail, réalisé au Centre Jean Perrin, s’articule autour de 2 parties ayant pour objectif la personnalisation des traitements, plus spécifiquement dans la sous-population Luminale/HER2-. Dans la première partie, nous avons promu une étude prospective de phase II randomisée, ayant inclu des patientes atteintes d’un cancer du sein HER2- (80% luminal et 20% triple négative), avec pour objectif la comparaison du taux de RCH obtenu par l’emploi d’un traitement standard de CTNA: 3 cures de FEC100 suivi de 3 cures de Taxotère par rapport à un traitement adapté en fonction de la réponse clinique après 2 et 4 cures de FEC 100. Cette étude n’a pas montré de différence significative au niveau de la RCH entre les deux stratégies de traitement. Nous avons également réalisé une revue de la littérature sur la RCH, qui nous a permis de mieux comprendre que la RCH ne semblait pas être capable de prédire la réponse au traitement chez les patientes atteintes d’un cancer du sein luminal, ni même leur survie; ces patientes présentaient un taux de RCH faible. C’est pour cette raison que chez les patientes atteintes d’un cancer du sein luminal, nous avons orienté nos travaux dans la recherche d’autres bio-marqueurs prédictifs de la réponse à la chimiothérapie. Ceci pourrait nous permettre d’avoir une meilleure prise en charge des patientes atteintes de ce sous-type de cancer du sein. Dans la deuxième partie de ces travaux, nous avons donc réalisé une base de données de 128 patientes traitées par CTNA pour un cancer du sein RH+/HER2-. D’après l’analyse des résultats, l’envahissement ganglionnaire (N) évalué sur la pièce opératoire est un facteur pronostique indépendant. C’est pourquoi, chez les patientes présentant plus de 4 ganglions envahis, il pourrait être proposé un traitement prolongé par hormonothérapie adjuvante. Enfin, nous nous sommes intéressés aux infiltrations lymphocytaires dans le microenvironnement tumoral (TIL) et plus spécifiquement à l’infiltration lymphocytaire T cytotoxiques CD8 au niveau de la biopsie. Nous avons souhaité évaluer la valeur prédictive à la chimiothérapie de l’infiltration lymphocytaire. D’après nos premières analyses, le nombre de TIL et de CD8+ mesuré sur la biopsie est significativement associé à la taille tumorale résiduelle et à la RCH : plus le nombre de lymphocytes CD8 est élevé, plus la taille tumorale résiduelle est faible. Ces différents travaux soulignent l’importance de la caractérisation des sous-groupes de tumeurs mammaires afin de pouvoir adapter le traitement, dans le but d’améliorer la réponse et d’augmenter la survie des patientes. / Breast cancer (BC) is an heterogeneous disease notably because of a difference in patient’s response to a given treatment and also a difference in survival. Individualize therapies to treat BC patients remains one of main goal of physicians. Neoadjuvant chemotherapy (NACT) is the standard treatment for operable breast cancer. One of the main benefits of NACT is to improve the breast conservation rate. It permits also to identify earlier non-responders in order to stop an ineffective treatment. In addition, NACT is the only way to study the predictive tumor markers in order to tailor treatment for each patient. Pathological complete Response (pCR) assessed in surgery piece after NACT is the only predictor of patient’s survival validated to date. This work, carried out at Centre Jean Perrin, includes two parts with the aim of personalizing treatments, and more specifically in the Luminal/HER2- subpopulation. In the first part, we have promoted a prospective randomized phase II trial, which included HER2- BC patients (80% luminal and 20% triple negative). The aim of this study was pCR rate comparison obtained with use of a standard NACT treatment: 3 FEC100 courses followed by 3 cycles of Docetaxel to an adapted treatment according to clinical response after 2 and 4 FEC 100 cures. This study did not reveal significant pCR differences between the two treatment strategies. We have also conducted a literature review on pCR. This review allows us to better understand that pCR seems to not be able to predict response to treatment in luminal BC patients, nor their survival; few of these patients reaching a pCR. For this reason, in luminal BC patients, we have focused our researchs on other predictive biomarkers of response to chemotherapy. This could allow us to have a better medical care of patients having this subtype of BC. In the second part of this work, we have realised#a 128 patients database treated by NACT for their HR+/HER2- BC. According to results analysis, the number of involved nodes (N), measured on the surgery piece, is an independent prognostic factor. That is why, in patients presenting more than 4 involved nodes, we could propose an extended adjuvant hormone therapy. Finally, we have examined the tumor microenvironment infiltration lymphocyte (TIL) and specifically the CD8 cytotoxic T lymphocytes in tissue biopsy. We wanted to assess the predictive value of lymphocyte infiltration to chemotherapy. According to our first analysis, the TIL and CD8+ number on biopsy was significantly associated with residual tumor size and pCR: the larger number of CD8 lymphocytes, the smaller residual tumor size was. These studies emphasize the importance of characterizing subgroups of breast tumors in order to adapt the treatment and thus to improve the response and increase patients survival

L'ensemble de ce travail vise à étudier les mécanismes de résistance aux thérapies anti-angiogéniques dans le traitement du cancer du rein à cellules claires (ccRCC). Nous avons mis en évidence que le bévacizumab (BVZ), un anticorps monoclonal humanisé anti-VEGF utilisé en clinique, accélère la croissance de ccRCC humain chez la souris nude. Ce modèle mime la phase d'échappement souvent observée chez les patients. Le traitement BVZ induit de la lymphangiogenèse associée à une surexpression du VEGF-C. Les cellules tumorales après traitement possèdent également des capacités d'invasion accrues. Ainsi, le traitement BVZ pourrait faciliter la progression tumorale et la formation de métastases dans les ccRCC. Le traitement entraine également une diminution de l'expression d'une phosphatase membranaire, la phospho-tyrosine phosphatase récepteur kappa (PTPR)impliquée dans le contrôle de l'activité de récepteurs à activité tyrosine kinase, comme le récepteur de l'EGF, du PDGF et de l'HGF. Ces récepteurs régulent la prolifération et la migration cellulaire. Le traitement BVZ faciliterait donc la croissance tumorale indépendante du VEGF. Enfin, le traitement induit une augmentation de la sécrétion de cytokines angiogéniques redondantes qui prennent le relais du VEGF, comme les cytokines CXCL7 et CXCL8, et facilitent le développement tumoral sous traitement BVZ. En particuliers, la cytokine CXCL7 et ses récepteurs CXCR1-2 ont un rôle central dans le développement des ccRCC. Cibler l'axe CXCL7/CXCR1-2 réduit efficacement la croissance tumorale. Les récepteurs cibles de PTPR, pour lesquels des inhibiteurs sont actuellement utilisés pour le traitement d'autres cancers, le VEGF-C et la cytokine CXCL7, pourraient donc constituer de nouveaux marqueurs prédictifs d'efficacité du BVZ et de nouvelles cibles thérapeutiques dans le traitement des ccRCC. La résistance au BVZ pourrait également s'expliquer par l'existence de formes "bénéfiques" anti-angiogéniques du VEGF qui sont reconnues par le BVZ avec la même affinité que les formes pro-angiogéniques. Nous avons mis en évidence qu'une immunisation prophylactique à l'aide d'un peptide spécifique du VEGF pro-angiogénique limite la croissance tumorale de ccRCC syngéniques de souris. De la même façon, en traitement curatif, l'utilisation d'anticorps spécifiques du VEGF pro-angiogénique bloque la croissance de ccRCC chez la souris nude sans induire les différents mécanismes d'échappement observés avec le BVZ. Ces résultats suggèrent la pertinence du ciblage spécifique des formes pro-angiogéniques de VEGF dans le traitement des ccRCC.

L’ensemble de ce travail vise à étudier les mécanismes de résistance aux thérapies anti-angiogéniques dans le traitement du cancer du rein à cellules claires (ccRCC). Nous avons mis en évidence que le bévacizumab (BVZ), un anticorps monoclonal humanisé anti-VEGF utilisé en clinique, accélère la croissance de ccRCC humain chez la souris nude. Ce modèle mime la phase d’échappement souvent observée chez les patients. Le traitement BVZ induit de la lymphangiogenèse associée à une surexpression du VEGF-C. Les cellules tumorales après traitement possèdent également des capacités d’invasion accrues. Ainsi, le traitement BVZ pourrait faciliter la progression tumorale et la formation de métastases dans les ccRCC. Le traitement entraine également une diminution de l’expression d’une phosphatase membranaire, la phospho-tyrosine phosphatase récepteur kappa (PTPR)impliquée dans le contrôle de l’activité de récepteurs à activité tyrosine kinase, comme le récepteur de l’EGF, du PDGF et de l’HGF. Ces récepteurs régulent la prolifération et la migration cellulaire. Le traitement BVZ faciliterait donc la croissance tumorale indépendante du VEGF. Enfin, le traitement induit une augmentation de la sécrétion de cytokines angiogéniques redondantes qui prennent le relais du VEGF, comme les cytokines CXCL7 et CXCL8, et facilitent le développement tumoral sous traitement BVZ. En particuliers, la cytokine CXCL7 et ses récepteurs CXCR1-2 ont un rôle central dans le développement des ccRCC. Cibler l’axe CXCL7/CXCR1-2 réduit efficacement la croissance tumorale. Les récepteurs cibles de PTPR, pour lesquels des inhibiteurs sont actuellement utilisés pour le traitement d’autres cancers, le VEGF-C et la cytokine CXCL7, pourraient donc constituer de nouveaux marqueurs prédictifs d’efficacité du BVZ et de nouvelles cibles thérapeutiques dans le traitement des ccRCC. La résistance au BVZ pourrait également s’expliquer par l’existence de formes "bénéfiques" anti-angiogéniques du VEGF qui sont reconnues par le BVZ avec la même affinité que les formes pro-angiogéniques. Nous avons mis en évidence qu’une immunisation prophylactique à l’aide d’un peptide spécifique du VEGF pro-angiogénique limite la croissance tumorale de ccRCC syngéniques de souris. De la même façon, en traitement curatif, l’utilisation d’anticorps spécifiques du VEGF pro-angiogénique bloque la croissance de ccRCC chez la souris nude sans induire les différents mécanismes d’échappement observés avec le BVZ. Ces résultats suggèrent la pertinence du ciblage spécifique des formes pro-angiogéniques de VEGF dans le traitement des ccRCC. / The aim of my work is to study resistance mechanisms to anti-angiogenic treatments of Clear Cell Renal Carcinoma (ccRCC). We observed that bevacizumab (BVZ) -a humanized monoclonal antibody targeting VEGF and currently used in the clinic- promotes the growth of human ccRCC xenografts in nude mice. This model mimics the “escape phase” widely observed in patients. BVZ treatment induces lymphangiogenesis and over-expression of VEGF-C. Tumor cells exposed to the treatment acquire an increased spreading capacity. Hence, BVZ might promote tumor progression and metastasis formation of ccRCC. Furthermore, this treatment decreases the expression of the receptor phosphor tyrosine phosphatase kappa (PTRP). This phosphatase is involved in the regulation of tyrosine kinase receptors controlling growth and migration, among others EGF, PDGF and HGF receptors. Thus, BVZ might promote tumor growth independently of VEGF. Moreover, the treatment increases secretion of redundant cytokines like CXCL7 and CXCL8. By their ability to exert similar effect as VEGF, these cytokines promote tumor development under BVZ treatment. In particular, CXCL7 and its receptors CXCR1 and CXCR2, play a central role in the development of ccRCC. Targeting this pathway efficiently reduces tumor growth. Target receptors of PTRP for which inhibitors are currently used for other cancers, VEGF-C and CXCL7 could therefore be regarded as new predictive markers for BVZ efficiency and may be considered as potential therapeutic targets. Resistance to BVZ could also be explained by the presence of "beneficial" forms of anti-angiogenic VEGF recognized by the BVZ with the same affinity as the pro-angiogenic forms. We have demonstrated that prophylactic immunization with a pro-angiogenic VEGF-specific peptide limits tumor growth of murine syngeneic ccRCC. Similarly, in curative therapy, antibodies specific for pro-angiogenic VEGF block growth of ccRCC in nude mice without inducing the escape mechanisms observed with BVZ. These results highlight the relevance of targeting such pro-angiogenic forms of VEGF for the treatment of ccRCC.

Introduction : Les rétinopathies pigmentaires (RP) sont caractérisées par une grande hétérogénéité clinique et génétique rendant difficile la fiabilité du pronostic évolutif. Les nouvelles techniques d’évaluation laissent envisager la découverte de nouveaux marqueurs prédictifs palliant à ce problème. Matériel et méthode : Les patients sont majeurs et atteints de RP type bâtonnets-cônes. Le projet de thèse comprend l’étude de la qualité de vie (QDV), l’identification de nouveaux marqueurs prédictifs et l’examination du traitement par optogénétique. Résultats : 1) Un diamètre du champ visuel inférieur à 20° et une acuité visuelle inférieure à 0.3 représentent un seuil fonctionnel de dégradation de la QDV et de l’état émotionnel du patient. 2) L’intérêt des examens ophtalmologiques varie selon le stade de progression de la maladie. L’OCT est un examen révélé important à chaque stade de la RP. Le fond d’œil autofluorescent n’est pertinent que lorsqu’un anneau hyper-autofluorescent (HAF) est présent. 3) L’Optique Adaptative (OA), un potentiel nouveau marqueur innovant mais non-standardisé, révèle une diminution de la densité en cônes dans toutes les zones de l’anneau HAF. 4) Le traitement par optogénétique ne peut être proposé qu’à une minorité de patients avec une RP avancée ayant encore des cônes résiduels centraux. Conclusion : Les examens de suivi anatomo-fonctionnels à préconiser varient selon l’évolution de la RP. L’OA fournit de riches espoirs pour le suivi des patients RP par la visualisation des structures fines de la rétine. Les données de QDV et d’état émotionnel, sont indispensables pour mieux appréhender la maladie et avérer de l’efficacité d’un traitement. / Introduction: Retinitis pigmentosa (RP) are characterized by a great clinical and genetic heterogeneity making difficult any reliable evolutionary prognosis. New assessment techniques presage discovering new predictive markers overcoming this problem. Materials and Methods: RP patients are over 18 years old and have been diagnosed with rod-cone dystrophy. This thesis studies the impacts on quality of life (QOL), new predictive markers and optogenetics treatments. Results: 1) A diameter of less than 20° visual fields combined with a visual acuity of less than 0.3 set a functional level of degradation of QOL. 2) The benefits of ophthalmic examinations at follow-up RPs vary with stages of the disease. However the OCT exam has been proven beneficial throughout all PR stages; the autofluorescent funduscopy is only relevant when a hyper-autofluorescent (HAF) ring is present in the retina. 3) Adaptive Optics (AO), a new innovative marker not yet standardized, reveals a decrease in the cones density in all areas of the HAF ring. 4) Optogenetics treatments, based on a neuromodulation method, can only be offered to a minority of patients with advanced RP still having central residual cones. Conclusion: The anatomical and functional follow-up examinations to advocate to RP patients vary according to the stages of RP. OA provides rich hopes for monitoring RP patients by viewing the fine structures of the retina. Besides, data on QOL and emotional states are essential to better understand the RP disease and prove the effectiveness of a treatment.

L’épilepsie du lobe temporal (ELT) est la forme d’épilepsie partielle la plus fréquente chez l’adulte. Elle se caractérise par une période de latence pendant laquelle l’ELT se met en place. Cette période est appelée épileptogenèse. L’épileptogenèse reste une période inaccessible chez l’Homme. Cependant, les modèles animaux présentent l’avantage de pouvoir l’étudier, dans le but de prévenir l’ELT. Ainsi, mon travail de thèse a consisté à mettre en évidence des marqueurs prédictifs de l’épileptogenèse, sur le plan cognitif et électrophysiologique in vivo, à partir du modèle pilocarpine. Les résultats ont montré que dès le stade précoce de l’épileptogenèse, des déficits de mémoire spatiale corrélaient avec une diminution de la puissance des oscillations thêta chez les animaux pilocarpine, sans modification jusqu’au stade chronique. Au même stade, une diminution de la puissance et de la fréquence des oscillations thêta lors du comportement d’exploration a été observée. L’activité interictale, activité paroxystique présente chez les patients entre leurs crises et caractéristique du stade épileptogène dans les modèles animaux, ne corrèle pas directement avec les déficits cognitifs mais diminue la puissance des oscillations thêta dans l’onde après la pointe au cours de l’épileptogenèse mais plus au stade chronique, ce qui suggère une importante modification du réseau avant le stade chronique. On a également décrit deux types d’activité interictale dont les propriétés (amplitude, nombre) et la dynamique au cours du temps sont modifiées juste avant la première crise spontanée, ce qui pourrait constituer, comme les déficits spatiaux et l’altération du rythme thêta, un marqueur prédictif de l’épileptogenèse. De plus, une augmentation du couplage entre l’hippocampe et le CE est observée au cours de l’épileptogenèse mais plus au stade chronique, alors qu’une modification du flux de l’information entre ces deux structures au stade épileptogène précoce persiste jusqu’au stade chronique, indépendamment de la présence ou non d’activité interictale. Ces résultats mettent en évidence la construction d’un réseau épileptogène, un changement majeur du réseau avant la première crise spontanée, et des marqueurs qui pourraient être prédictifs de l’épileptogenèse. L’ELT, les oscillations et les fonctions cognitives faisant intervenir des propriétés de réseau, tels les processus de synchronisation, l’enregistrement de 15 structures au sein du lobe temporal a montré, à partir du modèle pilocarpine, un réseau doté de caractéristiques plus « small-world » (SW) qui tendrait à se synchroniser plus localement, avec une perte des connexions longue distance. Ces résultats pourraient expliquer les altérations de réseau observées précédemment au cours de l’épileptogenèse. L’analyse SW et de cohérence, à l’échelle de ce réseau de structures, lors de différents états (comportementaux, processus cognitifs), mettent en évidence des changements de la dynamique lors de ces états, en conditions normales et pathologiques. Toutes ces modifications de réseau doivent être sûrement recrutées dans la mise en place d’un cerveau épileptique et des altérations cognitives associées. / Temporal lobe epilepsy (TLE) is the most common form of partial epilepsy in adults. TLE is characterized by a latent period during which TLE takes place. This period is called epileptogenesis. In TLE patients, epileptogenesis is unexplored. However, the use of animal models, like pilocarpine model, allows the study of epileptogenic processes, in order to try to prevent TLE. Thus, my PhD work tries to yield some predictive markers of epileptogenesis, in the pilocarpine model. We studied cognitive and electrophysiological in vivo alterations in this model. We showed that there are early and persistent spatial deficits that correlate with a decrease of the power of theta oscillations, i.e. during the early stage of epileptogenesis and the chronic stage. At the same time, there is also a decrease of power and frequency of theta rhythm during exploratory behaviors. Interictal-like activity (ILA) is a pathological activity present during epileptogenesis in experimental models. ILA does not correlate with cognitive deficits, but decreases theta power after the spike, i.e. in its wave, during epileptogenesis but not during the chronic stage anymore. This suggests an important network alteration before the chronic stage. Indeed, we described two types of ILA, whose properties (number, amplitude) and dynamics evolved during epileptogenesis with a major switch just before the first spontaneous seizure. All together, these results may constitute, with spatial deficits and theta rhythm alterations, predictive markers of epileptogenesis. Moreover, we showed an increase in the coupling, ILA-dependent, between the hippocampus and the entorhinal cortex, during epileptogenesis but not during the chronic stage, whereas a reversal of the information flow between these two structures occurs at the early stage of epileptogenesis and persists without any modification till the chronic stage. These results suggest the build-up of an epileptogenic network, a major switch of network properties just before the first spontaneous seizure, and some markers that could be predictive of epileptogenesis. TLE, oscillations and cognition involved processes at the network level, in particular synchronization processes. These processes could be possible via oscillations, which allow information transfer between structures of the network, in order to provide behavioral and cognitive processing. Recordings performed in 15 different structures of the temporal lobe showed, in pilocarpine animals, a network with more “small-world” (SW) features, with a higher local clustering and a loss of long-range connections. These results could explain cognitive and oscillatory alterations observed previously during epileptogenesis. SW and coherence analysis, at the network level, between signals during different brain-states (behaviors and cognitive processes) showed changes in dynamics occurring during these states, in normal and epileptogenic conditions. All these modifications in network activities may be involved in the construction of an epileptic brain and in associated cognitive deficits.