Class of 2016 Abstract / Objectives: To test whether ipilimumab therapy affects the endocrine system in patients with Metastatic Melanoma. Methods: A retrospective chart review was performed that included patients with Metastatic Melanoma that had at least one dose of ipilimumab. Results: The primary finding of this study is that 38% of patients used at least 20 mg of prednisone daily or more while on Ipilimumab therapy. Only 33% of patients had endocrine lab values reported. Conclusions: There was not enough data collected to adequately show that Ipilimumab affects the endocrine system. There was also insufficient reporting of appropriate serum levels. More research on the importance of reporting lab values while on ipilimumab therapy needs to be conducted.

Le mélanome cutané métastatique était un cancer au pronostic particulièrement péjoratif, jusqu’au développement récent de 2 classes pharmacologiques: l’immunothérapie, pour tous les mélanomes, et les thérapies ciblées, principalement pour les mélanomes porteurs de la mutation BRAF (50% des mélanomes cutanés). Mais l’apparition de résistance, et l’absence de thérapies ciblées sur les mélanomes non mutés BRAF, incitent à rechercher de nouvelles cibles thérapeutiques. Notre travail portait sur l’étude in vitro de la phosphodiestérase de type 4 (PDE4), une enzyme régulant la voie de l’AMPc, principale voie de différenciation mélanocytaire. L’objectif était d’évaluer le rôle de PDE4 dans le mélanome, et l’effet de son inhibition par des molécules pharmacologiques déjà disponibles sur le marché.Dans une première partie, nous avons étudié le rôle de PDE4 dans les cellules de mélanomes mutés sur BRAF. Nous avons montré que l’isoforme PDE4D5 est surexprimée dans le mélanome, et régule l’invasion cellulaire par un mécanisme faisant intervenir la focal adhesion kinase, FAK. Dans les tumeurs nous avons observé une association entre le niveau d’expression de PDE4D5 et le degré d’invasion du mélanome.Dans une seconde partie, nous avons étudié l’effet de l’inhibition de PDE4 sur la prolifération cellulaire. Nous avons montré que la croissance des cellules de mélanome muté BRAF cultivées sous forme de mélanosphères, enrichies en cellules initiatrices de tumeurs, est réduite en présence d’inhibiteurs de PDE4. De plus les lignées BRAF muté résistantes aux inhibiteurs de BRAF gardent une sensibilité aux inhibiteurs de PDE4. Ces résultats, et ceux de l’équipe établis dans le mélanome muté sur RAS, corroborent l’hypothèse que PDE4 pourrait être une cible thérapeutique d’intérêt dans le traitement du mélanome métastatique / Metastatic melanoma was associated with a pejorative prognosis, until the recent development of 2 pharmacological classes: immunotherapy for all types of melanomas and targeted therapies, mainly for melanomas carrying the BRAF mutation (50% of skin melanomas). However, the emergence of resistance, and the absence of targeted therapies to treat non-mutated BRAF melanomas, prompt further research to study new therapeutic targets.Our work focused on the in vitro study of phosphodiesterase type 4 (PDE4), an enzyme regulating the cAMP pathway, the main pathway controlling melanocyte differentiation. The objective was to evaluate the role of PDE4 in melanoma and the effect of its inhibition by already available pharmacological molecules.First, we studied the role of PDE4 in BRAF mutated melanoma cells. We found that the PDE4D5 isoform is overexpressed in melanoma cells, and regulates cell invasion through a mechanism involving a focal adhesion kinase (FAK). We observed in tumor samples an association between the level of expression of PDE4D5 and the degree of invasion by melanoma cells.Second, we studied the effect of PDE4 inhibition on cell proliferation. We found that the proliferation of BRAF mutated melanoma cells grown as melanospheres, enriched with tumor-initiating cells, is reduced in the presence of PDE4 inhibitors. In addition, mutated BRAF strains resistant to BRAF inhibitors remain sensitive to PDE4 inhibitors. These results corroborate the hypothesis that PDE4 could be a potential target in the treatment of metastatic melanoma

Adoptive cell transfer techniques identify and isolate patient anti-tumor lymphocytes in vitro followed by ex vivo expansion of these tumor specific T cells. Identification and isolation of lymphocytes from patient tumors allows for the selection of anti-tumor lymphocytes that are highly specific for individual tumor antigens. Furthermore, recombinant technology allows for engineering of chimeric antigen receptors (CARs) which allow these T cells to target multiple tumor antigens. Techniques involving ex vivo growth lead to a 1,000- to 5,000-fold increase in numbers of lymphocytes. Cultured lymphocytes can then be infused via IV and growth maintained with administration of exogenous IL-2. Cancer patients are then monitored for both immunological activity as well as any adverse cytokine reactions. We looked at several trial studies for the application of adoptive cell transfer in metastatic melanoma compare the efficacy of the regimen to other established melanoma treatments. Adoptive transfer has proven to be effective for patients with late stage melanoma, however, the aim of this study was to examine some of the challenges in creating an effective standard protocol for adaptation in clinical settings, including difficulty in obtaining significant cell populations from tumors, challenges in the proliferation of these tumor-infiltrating lymphocytes (TIL) and determination of antigen-specificity, i.e. facilitation of a simplified and quicker approach to the therapy.

Le traitement du mélanome métastatique est longtemps resté cantonné à quelques chimiothérapies cytotoxiques à efficacité limitée. Récemment, le développement des immunothérapies et des thérapies ciblées a constitué une avancée majeure dans la prise en charge du mélanome. La découverte de mutations oncogéniques sur les voies de signalisation de la cellule tumorale a permis de définir de nouvelles cibles pour le développement d’ inhibiteurs pharmacologiques. Parmi ces mutations, la mutation BRAF V600E est présente dans 50% des mélanomes. Une des molécules anti-BRAF développée est le vémurafenib. L’efficacité de cette molécule a permis l’allongement de la durée de survie des patients en situation métastatique de 6 à 8 mois. Malheureusement, malgré la réponse initiale, l’échappement est la règle. Les mécanismes moléculaires responsables de la résistance acquise aux inhibiteurs de BRAF sont multiples et conduisent à l’activation de nombreuses voies de signalisation pour suppléer l’inhibition de BRAF. Actuellement la prise en charge des patients résistants aux inhibiteurs de BRAF n’est pas codifiée et s’avère complexe étant donné la multiplicité des mécanismes d’échappement. Dans le cadre de cette nouvelle approche de médecine personnalisée, de nouveaux outils doivent être développés dans le but (i) de tester l’efficacité de nouvelles molécules et (i) de tenter de prédire l’efficacité/la résistance des différents traitements disponibles. L’un de ces outils sont les xénogreffes de tumeurs issues directement des patients (Patient Derived Tumor Xenograft ou PDTX) ou « avatars ». Mon travail a consisté à mettre en place ce type d’outil pour répondre aux questions suivantes : Les modèles animaux développés sont-ils un bon modèle préclinique translationnel ? Permettent-ils d’étudier les modes d’action des nouvelles thérapies ciblées et d’explorer leurs mécanismes de résistance ? Si tel est le cas, peuvent-ils prédire une réponse clinique ? Différents modèles murins de xénogreffes de mélanome ont été mis au point et exploités. Des cellules tumorales puis des fragments de tumeurs ont été greffées en sous-cutané chez la souris immunodéficiente SCID. Les tumeurs ont été caractérisées en histologie et en biologie moléculaire pour montrer leur stabilité dans le modèle. Après plusieurs passages dans différentes générations de souris, les tumeurs conservent leurs mutations particulières. Par ailleurs différents traitements ont été administrés et la réponse à différentes stratégies thérapeutiques a été évaluée. Ce modèle nous a permis de valider l’efficacité des thérapies ciblées antiBRAF (vémurafenib) mais aussi d’autres approches visant les particularités métaboliques du mélanome. Le modèle avatar a permis de tester in vivo une association thérapeutique innovante qui associe un accélérateur de la phosphorylation mitochondriale, le DCA, et une molécule pro-oxydante, l’elesclomol, confirmant l’effet synergique obtenu in vitro. Par ailleurs l’elesclomol a pu être testé in vivo sur une tumeur devenue résistante à l’inhibiteur de BRAF, le vemurafenib. En outre, le modèle avatar constitue un bon modèle préclinique permettant d’aider directement le clinicien dans ses choix thérapeutiques. En effet nous avons réalisé une PDTX tout au long de l’évolution métastatique d’une patiente. Cette PDTX a permis de tester l’efficacité du vemurafenib et de réintroduire ce traitement à la patiente qui a pu bénéficier d’une amélioration clinique notable. 7 autres PDTX de patients ont été développées permettant de renforcer le modèle et de suivre de manière personnalisée le traitement de ces patients.Grâce à ce travail, nous définissons la place que peuvent prendre les avatars dans la prise en charge actuelle du mélanome métastatique. Ces modèles donnent une réponse précoce quant à leur résistance et aux alternatives thérapeutiques de seconde ligne. / For a long time the standard treatment for metastatic melanoma has been confined to a few cytotoxic chemotherapies with limited efficacy. Recently, the development of immunotherapies and targeted therapies represents major headways in melanoma care management. The discovery of oncogenic mutations on the signaling pathways of the tumor cell allowed the definition of new targets for developing inhibitor drugs. Among these mutations, BRAF V600E is seen in 50% of all melanomas. Vemurafenib is one of the anti-BRAF molecules recently developed. It has shown its efficacy with metastatic patients showing a survival increased by 6 to 8 months. Unfortunately, in spite of the initial positive reaction, the development of a resistance mechanism is ineluctable. There are numerous molecular mechanisms responsible for the acquired resistance to BRAF inhibitors which activate numerous signaling pathways to make up for the BRAF inhibition. Today, there are no standards of care for patients who become resistant to BRAF inhibitors. In the framework of this new personalized care approach, new tools must be developed to (i) test the efficacy of new molecules and (ii) try to predict the efficacy/resistance of the various treatments available. One of these tools is the Patient Derived Tumor Xenograft or PDTX, i.e. xenografts from tumors directly harvested on patients.My work consisted in implementing this type of tool to try and bring an answer to the following questions: Are the developed animal models a good tool for preclinical cross-sectional studies? Can they help study the action modes of new targeted therapies and explore their resistance mechanisms? If this is the case, can they predict a clinical response? Various murine models of melanoma xenografts have been designed and used. Tumor cells and later on tumor fragments were grafted subcutaneously in immunosuppressed SCID mice. Tumors were characterized in histology and molecular biology to show the stability of the model. After several passages in various generations of mice, the tumors retain their specific mutations. Furthermore, various treatments have been administered and the answers to the various therapeutic strategies have been evaluated. This model allowed us to validate the efficacy of antiBRAF targeted therapies (vemurafenib) but also other approaches targeting the metabolic characteristics of melanoma. This avatar model enabled to test in vivo an innovating therapeutic combination, associating an accelerator of oxidative phosphorylation, DCA, to a pre-oxidative molecule, elesclomol, validating the synergic effect obtained in vitro. Furthermore, elesclomol was tested in vivo on a tumor which became resistant to BRAF, vemurafenib. Furthermore, PTDX is a good preclinical tool to guide clinicians in their therapeutic choices. In fact we were able to develop a PDTX during the entire metastatic progression of a patient. This PDTX enabled us to test the efficacy of vemurafenib and reintroduce the treatment to the patient, who showed noticeable clinical improvements. Seven other PDTX were developed in order to reinforce the model and follow, in a personalized manner, the treatment of these seven patients. Thanks to this work, we are able to define the role of avatars in the care management of metastatic melanoma. These models give an early answer regarding tumor resistance and alternative second-line therapies.

Les cellules Natural Killer (NK) sont de grands lymphocytes granuleux capables de rapidement éliminer des cellules tumorales et des cellules infectées par des virus sans immunisation au préalable. Au cours de ma thèse, j’ai analysé plusieurs paramètres impliqués dans la reconnaissance et la lyse des cellules de mélanome par les NK. J’ai montré à partir d’analyses ex vivo que les NK sanguines de patients atteints de mélanome métastatique (stade III-IV) présentent un faible potentiel lytique. Cependant, de telles NK provenant de patients mélanomes de tout stade clinique activées in vitro par de l’IL-2 lysent efficacement des lignées de mélanome métastatique. L’analyse du phénotype de NK circulantes de patients stade IV a montré une diminution de l’expression du récepteur activateur NKp46/NCR1 comparé aux NK de donneurs sains. J’ai également montré une corrélation positive entre l’expression du NKp46 à la surface des NK et la durée du stade IV. Pour caractériser les NK infiltrant le mélanome, J’ai analysé ex vivo les NK infiltrant des ganglions métastatiques (GG) provenant de 25 patients en stade III. Les GG de patients mélanomes contiennent une population unique de NK CD56brightCD16+ représentant 50% des NK dans ces GG qui expriment fortement les récepteurs NK NCR, NKG2D, KIRs et produisent une plus forte proportion de perforin comparée aux NK CD56brightCD16- ganglionnaires. Les NK immunsélectionnées à partir de GG et activées avec de l’IL-2 ou de l’IL-15 lysent rapidement et efficacement des lignées cellulaires de mélanome. Elles sont caractérisées par des capacités lytiques supérieures aux NK sanguines. De plus, afin d’évaluer l’impact des NK au cours du mélanome, j’ai analysé in situ les NK infiltrant des ganglions sentinelles positive et négatif ainsi que des tumeurs cutanées primaires. Les NK sont faibles dans les GS ; cependant nous avons montré que le nombre de NK infiltrant ces ganglions sentinelles est associé à une plus forte rechute à cinq ans des patients. Les cellules NK infiltrant les tumeurs cutanées sont présentes préférentiellement dans la zone peritumorale et sont très rares dans la tumeur.Chez les patients atteints de mélanome, les NK sanguines et infiltrant les tumeurs ont des caractéristiques phénotypiques et fonctionnelles différentes. Une meilleure compréhension de telles différences doit être prise en compte, ainsi la biologie des NK et de leur modulation au cours du cancer est nécessaire pour développer une stratégie thérapeutique à base de cellules NK efficace. / Cytotoxic immune effectors can control the development and growth of certain solid tumours. Among these cytotoxic effectors, NK cells are capable of rapidly eliminating tumour cells and virus-infected cells without prior immunization.The objectives of my thesis were to evaluate the potential role of NK cells in the immune response against melanoma. First, I have characterized the functional status of blood NK cells from melanoma patients at different stages of the disease. I showed that ex vivo NK cells from most advanced stage III-IV patients display low lytic potential. However, IL-2-activated NK cells from patients efficiently lyse melanoma cells and that independently to the clinical stage. Moreover, the expression of the activating receptor NKp46/NCR1 by blood NK cells was decreased in stage IV patients compared to healthy donors, and a positive correlation between NKp46 expression by NK cells and the duration of stage IV was found. I have also characterized ex vivo NK cells infiltrating metastatic lymph nodes (M-LN) from stage III melanoma patients. I have identified in M-LN a unique subpopulation of mature CD56brightCD16+ NK cells that expressed higher NCR, NKG2D, KIRs, and perforin levels than CD56brightCD16- NK cells counterpart. NK cells from M-LN activated with IL-2 or IL-15, rapidly lysed metastatic melanoma cell lines with higher efficiency than autologous blood NK cells. Finally, to determine if NK cells display a prognostic value, I analysed by immunohistochemistry NK cells and other immune cells infiltrating positive and negative sentinel lymph nodes (SLN). SLN are characterized by high densities of macrophages and endothelial cells, even higher in SLN+. Few NK cells and Granzyme B+ cells infiltrate SLNs while CD8+ T cells are numerous. Moreover, numbers of NK cells in SLN correlated with higher rate of 5 year-relapse of patients. Compared to SLN, primary cutaneous melanomas contain high numbers of NK cells that are preferentially localized in the periphery of the tumour and are not related to the Breslow. My findings showed that in melanoma patients, circulating and tumour infiltrating NK cells display unique phenotypic and functional characteristics, indicating that tumour may alter their function. However, they respond to cytokine activation and acquire antitumor lytic potential. In the new landscape of melanoma treatment, NK cells are worthy to be considered for combined treatment with BRAF inhibitors.

No / Metastatic melanoma is the leading cause of skin‑cancer related deaths and while in recent years some progress has been made with targeted therapies, there remains an urgent unmet need for novel therapeutic treatments and reliable diagnostic, prognostic and predictive biomarkers. The emergence of next generation sequencing (NGS) has seen a growing appreciation for the role played by non‑coding genomic transcripts in regulating gene expression and by extension impacting on disease progression. The long non‑coding RNAs (lncRNAs) represent the most enigmatic of these new regulatory molecules. Our understanding of how lncRNAs regulate biological functions and their importance to disease aetiology, while still limited, is rapidly improving, in particular with regards to their role in cancer. Herein we review the identification of several lncRNAs shown to impact on melanoma disease progression and discuss how these molecules are operating at the molecular level.

O melanoma metastático apresenta um alto grau de heterogeneidade, o que aumenta a dificuldade de sucesso no tratamento, com altos níveis de resistência e recidiva nos pacientes. Mesmo os avanços atuais não apresentaram a taxa de eficácia esperada no tratamento do melanoma. Estudos mostraram compostos de telúrio apresentando efeitos de seletividade em direção a células tumorais, poupando células saudáveis, chamado de efeito sensor efetor. Assim, testamos dois compostos orgânicos enantioméricos de telúrio sobre a biologia celular de linhagens de melanócitos e melanoma metastático. Os resultados mostraram que os compostos apresentam o efeito sensor efetor, e atuam sobre a morfologia das células tumorais sem afetar as células normais. Verificamos alterações de ciclo celular, entretanto não encontramos morte celular por ativação de caspase 9. Também encontramos efeitos genotóxicos para uma das linhagens. Os resultados encontrados colocam essas organoteluranas como promissoras drogas no tratamento de melanoma metastático. / Metastatic melanoma displays a high degree of heterogeneity, which increases difficulty of treatment success, with high levels of resistance and relapse in patients. Even the current advances have not shown the efficacy rate expected for the treatment of melanoma. Studies showed that tellurium compounds display selective effects towards tumour cells, sparing healthy ones, called sensor effector effect. Thus, we tested two enantiomeric organotellurium compounds on the cell biology of melanocyte and metastatic melanoma cell lines. Results showed that the compounds possess the sensor effector effect and act on tumour cells morphology without affecting healty cells. We found cell cycle alterations, however we did not find cell death by activation of caspse 9. We also found genotoxic effects for one of the cell lines. The results set these organotelluranes as promising drugs for the treatment of metastatic melanoma.

Les microARN (miARN) sont de petits ARN non-codants dont la principale fonction est de réprimer l’expression génique en s’hybridant par complémentarité de séquence à leurs cibles ARN. L’activité des miARN est également régulée par leurs cibles qui entrent en compétition pour leur liaison. Certains de ces ARN compétiteurs endogènes (ARNce) résistent à la répression induite par le miARN et vont alors les séquestrer. Ils sont appelés éponges à miARN. La dérégulation des réseaux d’ARNce et des éponges à miARN est impliquée dans des processus pathologiques tels que le cancer. Au cours de ma thèse, nous nous sommes intéressés à la séquestration des miARN dans le mélanome cutané. Le mélanome provient de la transformation maligne du mélanocyte, une cellule spécialisée dans la production de pigment. S’il n’est pas pris en charge à temps, des métastases apparaissent et se disséminent rapidement dans l’organisme (ganglions, foie, poumons, cerveau, etc.). Des solutions thérapeutiques existent mais une faible proportion de patients y répondent de manière efficace nécessitant de nouvelles stratégies de traitement. Nous avons mis en évidence que l’ARN messager (ARNm) de TYRP1, gène spécifiquement exprimé dans le mélanocyte et donc le mélanome, porte le rôle d’éponge à miARN dans le mélanome métastatique. Ce rôle est indépendant de la fonction protéique de TYRP1. Nous avons déterminé que l’ARNm de TYRP1 séquestre le suppresseur de tumeurs miR-16 via des sites de liaison (MRE-16) non-canoniques. Les MRE-16 non-canoniques permettent à l’ARNm de TYRP1 de ne pas être dégradé par le miR-16 et le rendent donc plus stable dans la cellule de mélanome. La majorité du pool de miR-16 est ainsi séquestrée et ne peut donc plus réprimer ses cibles intervenant dans la prolifération cellulaire et la croissance tumorale in vivo. Afin de remettre en activité le miR-16 au sein de la cellule de mélanome, nous avons utilisé la technologie du « target site blocker » (TSB), un oligonucléotide antisens modifié ayant une forte stabilité et affinité pour sa cible. Le TSB, spécifique du MRE-16 de l’ARNm de TYRP1, entre en compétition pour la liaison à l’ARNm de TYRP1 avec le miR-16 pour permettre sa libération et son action sur ses cibles effectrices. Nous avons montré in vitro et in vivo via un modèle murin de xénogreffe de tumeur dérivée de patient que la stratégie du TSB est efficace contre le mélanome métastatique. Ces travaux ont permis l’identification d’un nouveau mécanisme oncogénique basé sur la séquestration de miARN et proposent une nouvelle stratégie de thérapie ciblée contre le mélanome métastatique. / MicroRNAs (miRNAs) are small non-coding RNAs. They fine tune gene-expression through specific complementary interaction with their RNA targets. The miRNA repressive function towards a given RNA is highly regulated and in part dependent on the abundance of its other targets competing for miRNA’s binding. Some of these competing endogenous RNAs (ceRNAs) can resist to miRNA-mediated RNA decay thereby sequestering miRNAs. They are named miRNA sponges. Deregulation of ceRNAs and miRNA sponges networks are implicated in many pathologic processes including cancer. My PhD work focused on miRNA sequestration in cutaneous melanoma. Melanomas arise from the malignant transformation of melanocytes; the skin-cell specialized in pigment production. Most melanoma undergoes metastatic evolution, with metastatic cells spreading rapidly in the entire organism (lymph node, liver, lungs, brain, etc.). Early and complete resection of primary in situ melanoma is thus determinant for patient outcome. Since 2010, potent therapeutic options have been developed. Unfortunately, patients ultimately develop resistance while some are non-responders. There is thus an urgent need to develop new therapeutic strategies to treat metastatic melanoma. We have identified that the Tyrosinase Related Protein 1 (TYRP1) mRNA function as a miRNA sponge. TYRP1 is specifically expressed in the melanocytic lineage. TYRP1 mRNA governs melanoma growth endorsing thereby a non-coding function. We demonstrated that TYRP1 mRNA sequesters the tumor suppressor miR-16 via non-canonical miRNA binding sites (MREs-16). Non-canonical miR-16 binding lacks mRNA decay function favoring TYRP1 mRNA stability and miRNA sequestration. Sequestered miR-16 can no more repress its canonical targets involved in cell proliferation and tumor growth. To reset miR-16’s activity and block melanoma growth, we used “Target Site Blocker” (TSB). TSBs are modified antisense oligonucleotides with enhanced stability and affinity to its target. We designed a TSB, named TSB-T3, overlapping specially TYRP1 non-canonical MRE-16. We first showed that TSB-T3 binds to TYRP1 mRNA and competes with miR-16. Freed miR-16 binds to its canonical targets inducing their decay. TSB-T3 blocks melanoma cell growth in vitro and in vivo, using patient-derived tumor xenograft. We thus showed for the first time that TSB’s strategy redirecting a tumor suppressor miRNA is a potent tool to monitor metastatic melanoma growth. Together my PhD work brings out a new oncogenic mechanism based on miRNA sequestration and proposes an original strategy of targeted therapy against metastatic melanoma.

Les cellules Natural Killer (NK) sont des effecteurs cytotoxiques impliqués dans la réponse immune contre les infections et les tumeurs. Pendant ma thèse j’ai étudié la fonctionnalité des cellules NK humaines en réponse à des lignées cellulaires de carcinome rénal à cellules claires (RCC) et de mélanome métastatique, deux tumeurs immunogènes. Nos résultats montrent que certaines mutations de VHL augmentent la susceptibilité des lignées RCC à la lyse NK. La perte de fonction de VHL corrèle avec une expression membranaire diminuée des molécules HLA-I par les lignées RCC mutées pour VHL. Chez les patients atteints de mélanome métastatique de stade IV, nous avons décrit un phénotype particulier des NK sanguines (NKp46dim/NKG2Adim) qui leur confère une forte activité antitumorale. Après traitement des patients par chimiothérapie, la fonctionnalité NK était réduite et le phénotype modifié. Pour étudier les cellules NK infiltrant les mélanomes, nous avons mis au point des conditions expérimentales pour caractériser les cellules NK de ganglions métastatiques de patients de stade III. Nos résultats préliminaires montrent que, par rapport aux ganglions sains, les NK des ganglions métastatiques présentent un phénotype altéré et un potentiel fonctionnel diminué. Nos résultats suggèrent que d’une part l’immunogénicité dépendante des oncogènes et d’autre part les altérations NK induites par la tumeur et/ou par la chimiothérapie sont des facteurs importants à considérer dans le choix des protocoles d’immunothérapie basés sur les cellules NK. / Natural Killer cells are cytotoxic lymphocytes involved in the immune response against tumours and infections. We investigated the NK-mediated functions in response to clear-cell renal cell carcinoma (RCC) and metastatic melanoma, two human immunogenic tumours. We showed that certain VHL mutations increased RCC cell susceptibility to NK lysis. VHL loss of function correlated with lower expression levels of membrane HLA-I molecules on VHL-mutated RCC and a decreased triggering of inhibitory NK receptors compared to RCC with a functional VHL. In stage IV melanoma patients, we showed that blood NK cells displayed a unique NKp46dim/NKG2Adim phenotype and high lytic potential towards melanoma cells. Following chemotherapy, NK cell function was reduced and the phenotype modulated. To study melanoma-infiltrating NK cells, we have set up experimental conditions to characterise NK cells in metastatic LNs from stage III melanoma patients. Our preliminary data show that, compared to normal LNs, NK cells from metastatic LNs are altered. Our findings suggest that oncogenic-dependent immunogenicity, tumour-associated NK alterations and chemotherapy are important factors that must be taken into account in the choice of immunotherapeutic protocols based on NK cells.

Le mélanome métastatique représente le plus mortel des cancers cutanés par sa forte résistance aux thérapies conventionnelles. Les cellules initiatrices de tumeurs (CIT) sont présentes dans de nombreux cancers dont le mélanome. Ces cellules, capables de s’autorenouveller, sont à l’origine de la récidive tumorale et des métastases représentant une cible pour le développement de nouveaux traitements. Les CIT sont confinées dans un microenvironnement tumoral dans lequel des facteurs sécrétés tels que l'Insulin-Like Growth Factor-1 (IGF-1) et le Transforming growth factor (TGF-β) favorisent la transition épithéliomésenchymateuse (TEM), un processus clef lié à l’émergence des CIT. En utilisant des cellules de mélanome métastatique, nous avons montré qu’une inhibition d’IGF-1 induit une diminution de la tumorigénicité des cellules en diminuant la capacité des B16-F10 à former des métastases pulmonaires. Outre son action sur la prolifération cellulaire, IGF-1 est impliqué dans le processus de TEM favorisant les propriétés migratoires et invasives des cellules B16-F10. Par ailleurs, IGF-1 joue un rôle majeur dans le maintien des CIT expliquant la forte résistance des mélanomes aux thérapies conventionnelles. Des expériences préliminaires suggèrent que ces activités induites par IGF-1 pourraient être médiées en partie par le facteur TGF-β, un facteur clef de la TEM. D'autres résultats confortent cette hypothèse en montrant une implication directe du TGF-β dans le caractère souche des cellules B16-F10. Ces travaux montrent que l’inhibition de la voie IGF-1/IGF-1R dans le microenvironnement tumoral pourrait être une bonne stratégie pour le développement de traitements anti-tumoraux contre le mélanome. / Metastatic melanoma is arguably the most virulent among human cancers, owing to its propensity to metastasize, and its resistance to conventional therapies. Like in many other cancers, tumor stem cells or tumor initiating cells (TIC), have been identified in melanoma. These cells have the unique ability to self-sustain and renew the tumor and thus represent an interesting target for the development of new therapeutic strategies. TIC are nested in a confined microenvironment where secreted-factors such as Insulin-Like Growth Factor- 1 (IGF-1) and transforming growth factor (TGF-β) promote epithelialmesenchymal transition (EMT), a key process in stemness features acquisition. In this context, we investigated the effects IGF-1 on TIC behavior. Using B16-F10 metastatic melanoma cell line, we show that IGF-1 downregulation curbs lung metastasis suggesting that IGF-1 plays a direct role in the intrinsic tumorigenic potential of these cells.markers associated with an increased expression of the epithelial marker E-cadherin and of the major regulator of melanocyte differentiation MITF. Most importantly, IGF-1 inhibition sharply decreased stemness features, reducing the expression of key stem markers and functional characteristics of MIC. This was associated with an important sensitivity to mitoxantrone treatment. Interestingly, our preliminary data suggest the EMT key component, TGF-β, conveys IGF-1-mediated effects. Indeed, TGF-β directly affects B16-F10 stemness phenotype and markers. In summary, we show that the IGF-1/IGF-1R nexus represents an interesting target for the development of novel therapeutic strategies against metastatic melanoma.