Depuis la formulation de la théorie de l’immuno-surveillance en 1957 par Burnet et Thomas, le monde scientifique s’est efforcé d’identifier les cellules immunitaires impliquées dans ce processus. Les lymphocytes Natural Killer (NK) constituent une composant majeure de l’immuno-surveillance innée dans plusieurs cancers hématologiques et solides. L’activité des lymphocytes NK passe principalement par une grande variété de récepteurs avec un rôle activateur ou inhibiteur. Parmi les récepteurs activateurs présents à la surface des lymphocytes NK, le récepteur NCR3/NKp30 a un rôle majeur dans la toxicité directe contre la cellule cible et dans l’activation des cellules dendritiques.Les tumeurs stromales gastrointestinales (GIST) et le Neuroblastome (NB) sont deux tumeurs sensibles à l’immuno-surveillance par les lymphocytes NK. Dans une étude récente notre équipe a démontré que l’épissage alternatif du gène NCR3/NKp30 peut être déterminant dans la fonction NK et dans la survie des patients atteints de GIST.Afin de caractériser les lymphocytes infiltrant le GIST, nous avons effectué une recherche visant à analyser l’infiltrat des lymphocytes CD3+, des lymphocytes T régulateurs (Treg) et des lymphocytes NK dans des tumeurs GIST localisés, et corréler ces résultats à la survie des patients. Nous avons mis en évidence que, avant traitement, les lymphocytes NK sont surtout localisés au niveau des fibres trabéculaires qui entourent la tumeur, alors que les lymphocytes T sont localisé à l’intérieur de la tumeur en contact avec les cellules tumorales qui expriment HLA-I.Nous avons aussi observé que les cellules NK ont un phénotype plutôt CD56bright et migrent à l’intérieur de la tumeur après traitement par Imatinib. L’analyse de survie a mis en évidence que les lymphocytes NK et T peuvent prédire la survie sans progression (PFS). Ces résultats mettent en évidence l’importance de l’infiltrat immunitaire dans la prédiction du risque de rechute dans le GIST et surlignent l’importance de viser une réponse immunitaire dans les protocoles thérapeutiques.Nous avons ensuite déterminé la proportion de lymphocytes NK dans le sang périphérique et dans la moelle dans une cohorte de Neuroblastome (NB) localisé et métastatique : une infiltration plus important par les NK CD56bright a été observé chez les patients présentant une maladie métastatique et chez les patients avec une réponse mineure au traitement d’induction. De plus, les NK présents dans les échantillons de moelle osseuse infiltrés par les neuroblastes, présentaient une expression plus basse du récepteur NKp30. L’expression du ligand de NKp30, B7-H6, a été mise en évidence sur les neuroblastes infiltrant la moelle osseuse, et sa forme soluble, sB7-H6, a été retrouvée être positivement corrélée à l’extension de maladie et inversement à la réponse au traitement d’induction. L’analyse de l’épissage alternatif du gène NCR3/NKp30 a permis de mettre en évidence l’impact des isoformes NKp30 sur la survie sans progression chez les patients atteints de NB de haut risque en maladie minimale résiduelle après chimiothérapie d’induction. En particulier, les patients présentant un taux élevé de l’isoforme pro-inflammatoire (NKp30b) par rapport à l’isoforme immunosuppressive (NKp30c), présentent une meilleure survie sans évènement. Nous avons aussi démontré le rôle des monocytes dans l’amplification de la réponse NKp30 dépendant. Les résultats de notre recherche dans le GIST et dans le NB, deux maladies différentes mais toutes les deux sensibles aux lymphocytes NK, surlignent l’importance d’intégrer de nouvelles options thérapeutiques aptes à cibler le système immunitaire. / Since Burnet and Thomas formulated in 1957 the cancer immunosurveillance theory, the scientific world has made tremendous progress to identify the immune cells involved in this process. Natural Killer (NK) cells have emerged as a major component of the innate immunosurveillance of several hematological and solid malignancies. The activity of NK-cells is mainly mediated through their wide variety of receptors with activating and inhibitory functions. Among the versatile receptors present on NK cells, the activating receptor NCR3/NKp30 is a major receptor involved in both direct killing of target cells and mutual NK and dendritic cell activation.Gastrointestinal stromal tumors (GIST) and Neuroblastoma (NB) are known to be tumors sensitive to NK immunosurveillance. In a recent study we showed that alternative splicing of NCR3/NKp30 gene can affect NK cell function and GIST patient’s outcome.In order to better characterize the GIST tumor-infiltrating lymphocytes, we analyzed the CD3+, T regulatory (Treg) and NK lymphocytes infiltration within primary localized GIST tumors and we determined their prognostic value. We described that, before treatment, NK cells are mainly localized in fibrous trabeculae while T lymphocytes are in the tumor nests in HLA-I positive tumor cells contact. Moreover infiltrating NK cells displayed a secreting CD56bright phenotype, and accumulate in tumor nests after Imatinib (IM) treatment. Importantly CD3+ and NK lymphocytes independently predicted progression free survival (PFS). These results highlight the importance of the immune infiltrate in re-define the GIST risk stratification and allow enhancing the immune response in the therapeutic decisions.We next investigated the proportions of NK cells in blood and bone marrow (BM) in a cohort of localized and metastatic NB; a high proportion of CD56bright NK cells was associated with metastatic NB and with poor response to induction treatment within the metastatic NB. Moreover, infiltrated BM presented NKp30 down regulation. The expression of the NKp30 ligand, B7-H6, was found on BM neuroblasts, while the soluble protein, sB7-H6 correlated with resistance to treatment. Furthermore the transcriptional status of NKp30/NCR3 dictated the event-free survival rates of HR-NBs with minimal residual disease post-induction chemotherapy: in particular patients presenting a high proportion of the immunosuppressive isoform (NKp30c) compared to the pro-inflammatory isoform (NKp30b), presented a worse outcome. We further demonstrated the significant role of monocytes to amplify the NKp30 activation response.These researches in GIST and NB, two different but at the meantime NK-sensitive diseases support the effort to define new immunological therapeutic approaches and to determine their optimal use.

Le neuroblastome, tumeur embryonnaire d’origine neuro‐ectodermique, représente, après les tumeurs cérébrales, la tumeur maligne la plus préoccupante de l’oncologie pédiatrique. L’extrême hétérogénéité des tumeurs neuroblastiques conduit d’une part, à rechercher les mécanismes de son oncogenèse, d’autre part, à améliorer la prédiction du risque de gravité, au diagnostic de la maladie.Le travail de thèse a consisté, à l’aide d’une cohorte tumorale de patients et de lignées de neuroblastome, à rechercher les microARN impliqués dans la progression tumorale. En comparant des tumeurs de bas risque à celles de haut risque, plusieurs microARN du cluster C14MC, situés au locus 14q32.31, ont été identifiés. L’expression de ces microARN corrèle le pronostic ; les tumeurs de haut risque présentant une perte d’expression différentielle. Ainsi, l’expression de miR‐487b et miR‐410 s’est révélée être un facteur pronostique supérieur à l’algorithme de risque standard actuel (âge, stade, statut de l’amplification de l’oncogène N‐MYC). Le contexte d’empreinte génomique parentale du cluster C14MC a conduit à rechercher d’autres microARN d’intérêt sur le second cluster de microARN du génome, C19MC, lui aussi soumis à empreinte. Dans les tumeurs de haut risque, une hyper‐expression relative du miR‐516a‐5p est significativement associée au pronostic. La combinaison des niveaux d’expression de miR‐487b et miR‐516a‐5p se révèle être un facteur pronostique supérieur aux seuls microARN du cluster C14MC : elle offre une nouvelle stratification de risque.Dans les tumeurs neuroblastiques, la dérégulation d’expression serait circonscrite aux microARN des deux clusters C14MC et C19MC ainsi qu’aux gènes vicinaux DLK1 et MEG3 du locus 14q 32.31, elle résulterait d’anomalies de méthylation. Le traitement de lignées de neuroblastome de phénotype neuronal par des modulateurs de l’épigénome (5‐Azacytidine et acide phényl‐butyrique) lève l’expression des microARN du C14MC et des gènes DLK1 et MEG3. Quant aux gènes cibles des miR‐487b et miR‐516a‐5p, les recherches désignent les gènes N‐MYC, TWIST1 et TWIST2 comme candidats directs ou indirects. Ces résultats et la littérature – rapportant, dans les formes agressives de plusieurs types de cancers de l’adulte, des anomalies d’expression des microARN des clusters C14MC (hypo‐expression) et C19MC (hyperexpression) – suggèrent très fortement l’implication de ces deux clusters dans la carcinogenèse humaine. / Neuroblastoma, an embryonal tumour of neuro‐ectodermal origin, stands up with brain tumours as the most worrying cancer of paediatric oncology. The huge heterogeneity of neuroblastic tumours has led i) to find oncogenic mechanisms, and ii) to refine risk stratification of the disease. In using a tumour cohort of patients as well as human NB lines, we sought for microRNA involved in neuroblastoma tumour progression. Comparison of tumours of low‐risk to those of high‐risk resulted to identifying several microRNA composing the C14MC cluster (located within the 14q32.31 locus), whose expression was associated with prognosis; high risk tumours having a differential lower transcript level.Expression of miR‐487b and miR‐410 was a better prognostic factor than the standard algorithm based on age, stage, and N‐MYC genomic content status. As the C14MC cluster belongs to a imprinted locus, the second cluster of microRNAs so far described in the human genome as imprinted, i.e., the C19MC, was analysed: in high‐risk neuroblastoma, miR‐516a‐5p transcript level was differentially up‐regulated (contrasting to microRNAs from C14MC) and was also associated with prognosis. Combination of transcript levels of miR‐487b and miR‐516a‐5p provides a powerful prognostic factor better than only miR expression from C14MC. Therefore, new risk stratification has been proposed.In neuroblastoma, tumour expression deregulation found to be restricted to C14MC and C19MC as well as the DLK1 et MEG3 harboured by the 14q32.31 locus, should result from methylation anomalies. Epigenetic modulators (5‐AZA and PBA) resulted in a significant increase of miR from C14MC as well as DLK1 and MEG3 genes. With regards to target genes, our results point out N‐MYC, TWIST1 and TWIST2 as direct or indirect targets of miR‐487b & miR‐516a‐5p. Our data and literature – indicating relative underexpression of C14MC microRNAs and hyper‐expression of C19MC microRNAs in aggressive forms of various adult cancers – thus stress the potential involvement of the two clusters in human carcinogenesis.

Le neuroblastome (NB) est une tumeur pédiatrique du système nerveux sympathique. Des mutations activatrices du gène ALK (Anaplastic Lymphoma Kinase) ont été identifiées dans 8 % des formes sporadiques et dans des formes familiales de NB. Le gène ALK code pour un récepteur tyrosine kinase appartenant à la famille des récepteurs à l’insuline, principalement exprimé dans le système nerveux central et périphérique. Le récepteur ALK représente une cible thérapeutique pertinente dans ce cancer. Des mutations de novo du gène ALK ont également été rapportées dans une forme syndromique associant NB congénital et encéphalopathie sévère avec dysmorphie du tronc cérébral, suggérant un rôle développemental du gène ALK en plus de son implication dans l’oncogenèse.Dans ce contexte, mon projet de thèse avait pour but de déterminer le rôle du récepteur ALK muté dans l’oncogenèse du NB et le développement, principalement à l’aide de modèles murins originaux obtenus au laboratoire. J’ai ainsi largement caractérisé deux lignées de souris KI (Knock-In) Alk pour les deux mutations les plus fréquemment observées dans le NB: F1174L et R1275Q chez l’homme, correspondant à F1178L et R1279Q chez la souris.Une analyse détaillée de ces deux lignées de souris n’a pas révélé de phénotype majeur chez les souris KI AlkR1279Q hétérozygotes et homozygotes ainsi que chez les hétérozygotes KI AlkF1178L. Par contre, nous avons documenté une forte létalité post-natale des animaux KI AlkF1178L homozygotes et montré que ces nouveaux-nés présentent des troubles majeurs d’alimentation. Les homozygotes KI AlkF1178L phénocopient donc partiellement les patients encéphalopathes. La différence d’effet observé entre les animaux hétérozygotes et homozygotes suggère fortement qu’il existe un seuil d’activation du récepteur Alk compatible avec la survie.Nous avons ensuite exploré le rôle du récepteur ALK muté dans le système nerveux sympathique des souris KI Alkmut. Cette analyse a montré que l’activation du récepteur induit un excès de prolifération des neurones sympathiques de E14.5 à la naissance. Néanmoins, nous n’avons pas observé de NB chez ces animaux. En croisant ces souris avec la lignée TH-MYCN, nous avons documenté une coopération des mutations Alk avec l’oncogène MYCN pour le développement de NB. La comparaison des profils transcriptomiques des tumeurs murines MYCN et MYCN/Alkmut a révélé que l’expression de l’oncogène Ret (codant également un récepteur à activité tyrosine kinase) était fortement induite par l’activation du récepteur Alk. Le traitement des souris par un inhibiteur de l’activité kinase du récepteur Ret a montré une diminution de la taille des tumeurs suggérant que le gène Ret joue un rôle majeur dans l’oncogenèse induite par le récepteur Alk muté. Par ailleurs, l’induction de l’expression du gène RET par le récepteur ALK muté dans les NB a été confirmée dans des lignées et des tumeurs humaines.Afin de déterminer le mécanisme par lequel l’activation du récepteur ALK aboutit à la régulation de l’expression du gène RET des expériences ont été effectuées sur des lignées humaines de NB dans lesquelles le récepteur ALK peut être activé ou inactivé. Ce travail a montré que l’expression du gène RET est dépendante de l’axe ALK-ERK-ETV5. En effet, la modulation de l’activité du récepteur ALK affecte l’expression des gènes ETV5 et RET. Cet effet est dépendant de l’activation de la voie MEK/ERK. Par ailleurs, ETV5 active l’expression du gène RET. Afin de confirmer le rôle de Ret dans l’oncogenèse dépendante du récepteur Alk, nous avons croisé des souris portant une mutation activatrice de Ret avec les souris TH-MYCN. Nous avons ainsi mis en évidence que le récepteur Ret activé coopère avec l’oncogène MYCN dans le développement de tumeurs et que ces tumeurs sont des NB présentant des caractéristiques très semblables à celles des tumeurs MYCN/Alkmut. Le gène Ret apparaît donc comme une cible essentielle du récepteur Alk muté dans l’oncogenèse du NB. / Neuroblastoma (NB) is a pediatric tumor arising from the sympathetic nervous system. Activating mutations of the ALK gene have been observed in around 8 % of sporadic neuroblastoma as well as in familial cases. The ALK gene encodes a tyrosine kinase receptor of the insulin receptor super-family. It is mainly expressed in the central and peripheral nervous system. The ALK receptor represents a therapeutic target in this cancer. De novo ALK mutations have also been reported in a syndrome associating congenital NB and severe encephalopathy with abnormal shape of the brainstem, suggesting a developmental role for the ALK gene in addition to its implication in oncogenesis.In this context, my PhD project was to determine the role of the mutated ALK receptor in NB oncogenesis and in development, mainly with original mouse models obtained in the laboratory. I extensively characterized two knock-in (KI) Alk mouse lines with the two mutations that are most frequently observed in NB: F1174L and R1275Q in human and F1178L and R1279Q in mouse.A detailed analysis of these two mouse lines showed that the KI AlkR179Q heterozygous and homozygous mice as well as the KI AlkF1178L heterozygous mice do not show striking clinical signs. On the contrary, we documented a high postnatal lethality for KI AlkF1178L homozygous mice and showed that these pups presented with a dramatic reduced milk intake. Thus, the KI AlkF1178L homozygous mice partially phenocopy the human patients with encephalopathy. The difference of phenotype between the heterozygous and the homozygous KI AlkF1178L mice highly suggest a threshold of activity of the Alk receptor compatible with survival.We then explored the role of the mutated ALK receptor in the sympathetic nervous system of the KI Alkmut mice. This analysis showed that the activation of the receptor induces an excess of proliferation in sympathetic neurons from E14.5 to birth. However, we could not observe NB in these animals. We next bread these mice with the transgenic TH-MYCN line. We documented cooperation between Alk mutations and the MYCN oncogene to induce NB. Comparison of transcriptomic profiles of MYCN vs MYCN/Alkmut tumors revealed that the expression of the Ret oncogene (encoding a tyrosine kinase receptor) was strongly induced by the activation of the Alk receptor. Besides, the induction of the expression of the RET gene by the mutated ALK receptor in NB was confirmed in human cell lines and tumors.In order to determine the mechanism by which the activation of the ALK receptor regulates RET gene expression, experiments were done on human NB cell lines in which the ALK receptor can be activated or inactivated. This work showed that RET gene expression is dependent of the ALK-ERK-ETV5 axis. Indeed, the modulation of the ALK receptor activity affects gene expression of ETV5 and RET. This effect is dependent of the activation of the MEK/ERK pathway. Besides, ETV5 increases RET gene expression. In order to confirm the role of the Ret receptor in oncogenesis driven by the mutated Alk receptor, we bread mice bearing an activating mutation of the Ret gene with the TH-MYCN mice. We showed that the activated Ret receptor cooperates with the MYCN oncogene in tumor formation and that these tumors are NB presenting with characteristics very close to MYCN/Alkmut tumors. Thus, the Ret gene appears to be an essential target of the mutated Alk receptor in NB oncogenesis.

La télomérase est une ribonucléoprotéine, constituée d'un composant ARN (hTR) qui sert dematrice à l'addition des séquences télomériques aux extrémités des chromosomes et d'un composantprotéique catalytique à activité de transcriptase inverse (hTERT). La réactivation de la télomérasedans 90% des cancers compense le raccourcissement des télomères, permettant ainsil'immortalisation et la survie des cellules tumorales. Ce rôle canonique de la télomérase estaujourd'hui bien documenté. Cependant des travaux récents suggèrent que la télomérase pourraitavoir d'autres fonctions indépendantes de son rôle sur le maintien de la longueur des télomères dansla tumorigénèse et/ou la progression tumorale.Dans les neuroblastomes (NB), l'augmentation du niveau d'activité télomérase (AT) estassociée à un stade avancé de la maladie et à un mauvais pronostic. En effet, plusieurs études ontmontré que les neuroblastomes agressifs ont un niveau élevé d'AT alors que les tumeurs de bonpronostic, ont peu ou pas d'AT. En effet, les NB de stade 4S ayant la capacité de régresserspontanément ont un très faible niveau d'AT. Ces observations suggèrent que la télomérase peutjouer un rôle crucial dans le développement des NB.Afin de mieux comprendre l'implication de la télomérase dans le phénotype agressif desneuroblastes malins et dans la chimiorésistance, nous avons caractérisé les modificationsphénotypiques et génotypiques induites par l'inhibition de la télomérase via l'expression ectopiqued'un mutant dominant négatif catalytiquement inactif (DN-hTERT) dans la lignée IGR-N-91 induit unedifférenciation cellulaire de type stromale et une sensibilisation à l'apoptose en réponse à trois agentscytotoxiques (cisplatine, staurosporine, TRAIL). Cette chimiosensibilisation n'est pas la conséquenced'un raccourcissement des télomères mais probablement celui d'une modulation de l'expression decertains gènes impliqués dans la réponse apoptotique (ré-expression de la caspase 8 et de p53sauvage), suggérant une fonction non canonique de la télomérase. De plus, nous avons montréqu'hTERT régule activement l'expression de N-Myc. En effet, l'expression ectopique du mutanthTERT-DN entraîne une perte des copies surnuméraires de N-Myc conduisant à l'extinction del'expression de la protéine alors que la surexpression d'hTERT sauvage augmente au contraire lenombre de copies du gène. Cette élimination de la protéine N-Myc pourrait être le signe d'une pertedu caractère agressif des cellules tumorales comme en témoigne la diminution de l'expression de laNSE (marqueur de mauvais pronostique des NB) et l'induction du CD44 dans les cellules hTERT-DN.L'ensemble de nos résultats démontre donc un nouveau rôle majeur de la télomérase,indépendant de sa fonction canonique d'élongation des télomères, dans l'acquisition du phénotypemalin et dans la chimiorésistance des NB. Ces résultats sont importants en termes de connaissancede la biologie du NB et des possibilités thérapeutiques. En effet, ces résultats suggèrent quel'inhibition de la télomérase comme stratégie anti-cancéreuse est une approche qui présente un intérêttout particulier dans les cas de NB de stade 4 dans lesquels le taux de survie des patients reste trèsinsuffisant malgré les thérapeutiques les plus intensives.

Le neuroblastome (NB) représente 8% de tous les cancers pédiatriques et est caractérisé par sa grande hétérogénéité clinique. Afin d’évaluer son pronostic, plusieurs facteurs génétiques sont utilisés : amplification de MYCN, délétion 1p, gain 11q et gain 17q. Les buts de notre travail étaient d’abord de vérifier si l’hybridation in situ en fluorescence (FISH) permet une analyse complète de ces anomalies et ensuite, en utilisant une analyse globale du génome telle le polymorphisme nucléotidique simple (SNP), de vérifier la concordance avec les résultats de la FISH et le pronostic potentiel des anomalies du 14q, en particulier du gène AKT. Nous avons donc établi un panel de sondes pour la FISH qui a été appliqué sur 16 tumeurs non-fixées. Après isolation de l’ADN de 36 tumeurs, nous avons effectué une analyse génotypique par SNP utilisant les puces « Affymetrix Genome-Wide Human SNP Array 6.0 » contenant 945,826 sondes non polymorphiques et 906,000 sondes polymorphiques. Nos résultats ont démontré que la FISH permet l’évaluation complète des anomalies génétiques importantes du NB et que les anomalies déséquilibrées sont détectées très précisément par SNP. Les anomalies du 14q tendent à être associées avec des facteurs cliniques comme le grade et l’évolution, contrairement aux anomalies d’AKT. L’analyse du 14q a révélé trois gènes d’intérêt, MAX, BCL11B et GPHN, qui devraient être analysés sur un plus grand échantillon. Ainsi, l’étude par FISH semble adaptée pour détecter les anomalies génétiques classiques du NB, alors que celles retrouvées en 14q représentent de potentielles cibles thérapeutiques pour cette tumeur. / Neuroblastoma (NB) accounts for 8% of all childhood cancers and is characterized by its clinical heterogeneity. To evaluate its prognostic, many genetic markers are used: MYCN amplification, 1p deletion, 11q gain and 17q gain. Our goals were first to verify if fluorescence in situ hybridization (FISH) allows a complete analysis of these abnormalities and, second, using a global genomic analysis as single nucleotide polymorphism (SNP), to verify the concordance with FISH results and the prognostic potential of 14q abnormalities, especially these of AKT gene. We then established a FISH panel that has been applied on 16 unfixed tumors. After DNA isolation of 36 tumors, we made a genotypic analysis by SNP using « Affymetrix Genome-Wide Human SNP Array 6.0 » containing 945,826 nonpolymorphic probes and 906,000 polymorphic probes. Our results have demonstrated that FISH allows a complete evaluation of the NB’s important genetic abnormalities and that unbalanced abnormalities are detected very precisely by SNP. 14q abnormalities seem to be associated with clinical factors such as tumor grading and evolution, unlike AKT abnormalities. Analysis of 14q abnormalities revealed three genes of interest, MAX, BCL11B and GPHN, which should be analyzed on a larger sample. Thereby, FISH study seems appropriate to detect the NB’s classic genetic abnormalities, while those found in 14q represent potential therapeutic targets for this tumor.

Le neuroblastome est un cancer pédiatrique diagnostiqué chez les très jeunes enfants. afin de pouvir étudier l'impact de signalisation embryonnaire sur le développement de la maladie in vivo, nous avons mis au point un nouveau modèle d'étude du neuroblastome chez l'embryon aviaire. Ce nouveau modèle nous permet d'étudier in vivo la contribution de différentes signalisation à la tumorigénèse neuroblastique. nous avons donc mis en évidece le rôle de Sema3C et HDGF dans la tumorigénèse neuroblastique / Neuroblastoma is a pediatric cancer diagnosed in very young children. In order to study the impact of embryonic signaling on the development of the disease in vivo, we have developed a new model for the study of neuroblastoma in the avian embryo. This new model allows us to study in vivo the contribution of different signaling to neuroblastic tumorigenesis. We have thus highlighted the role of Sema3C and HDGF in neuroblastic tumorigenesis

Les neuroblastomes olfactifs (NBOs) sont des tumeurs rares de la base du crâne. Les outils de classification de ces tumeurs sont insuffisants, il n’existe notamment aucune classification moléculaire des NBO. La biologie de ses tumeurs est mal connue. Nos travaux se sont appuyés sur l’analyse des exomes, du transcriptome, du méthylome et des caractéristiques histopathologiques et immunitaires d’une série de 59 NBOs bien annotés cliniquement. Nous avons mis en évidence l’existence de 2 sous-types de NBO présentant un profil d’expression et un profil anatomo-clinique différent. Le type neural, correspond à une tumeur bien différenciée, peu agressive, présentant des caractéristiques plutôt neuronales et partageant des caractéristiques phénotypiques avec les progéniteurs directs de neurones olfactifs. Le type basal correspond à une tumeur moins différenciée, plus agressive, ayant des caractéristiques plutôt embryonnaires, partageant des caractéristiques phénotypiques avec les cellules basales de renouvellement de l’épithélium olfactif. Nous avons mis en évidence que la charge mutationnelle était plus élevée dans le type basal, avec notamment des mutations IDH2 R172 récurrentes, associées à un phénotype CpG Island Methylator (CIMP). Nous avons également montré que les NBOs de type basal étaient infiltrés par un nombre plus important de lymphocytes T avec, dans certaines tumeurs, une expression plus marquée de checkpoints immunitaires et de facteurs immunosuppresseurs. Ce travail ouvre la perspective d’une classification moléculaire permettant de mieux stratifier les patients et ouvre également le champ de nouvelles stratégies thérapeutiques dans ces tumeurs rares. / Olfactory neuroblastomas (ONBs) are rare tumors arising in the skull base. Classification tools are poor, notably; no molecular classification of ONB has been reported. Literature data about their cell of origin, the existence of molecular therapeutic targets or their immune environment being scarce, the biology of these tumors is still poorly understood. Our work was based on exome, transcriptome and methylome analysis, but also on histopathological and immune characteristics of a series of 59 clinically well annotated ONBs. We highlighted 2 sub-types of ONB showing different expression and clinicopathologic patterns. The neural type is a well differentiated, poorly aggressive tumor which shows neurons characteristics and shares phenotypic similarities with olfactory neuron progenitors. The basal type is a less differentiated tumor, displaying an aggressive phenotype, with embryonic phenotypical characteristics, which shares similarities with basal renewing cells of the olfactory epithelium. We showed that the mutational load was higher in basal tumors, with notably recurrent IDH2 R172 mutations associated with a CpG Island Methylator Phenotype (CIMP). We also showed that basal type ONBs were infiltrated by a greater number of T cells with, in some cases, a higher expression of immune checkpoints and immunosuppressive factors. This work paves the way towards a new molecular classification which will allow a better stratification of patients and will open the field of new therapeutic strategies for this rare tumor.

La Multidrug resistance Protein 1 (MRP1) est impliquée dans le phénotype de résistance multiple aux médicaments (MDR) des cellules cancéreuses. Les substrats physiologiques de MRP1 comprennent notamment le glutathion (GSH). Certains médicaments anti-cancéreux tels que la doxorubicine sont co-transportés avec le glutathion. Pour contourner le phénotype MDR induit par MRP1, nous proposons une nouvelle stratégie thérapeutique basée sur la sensibilité collatérale (SC) des cellules résistantes surexprimant MRP1. Certains composés, comme le vérapamil, provoquent la mort sélective des cellules résistantes (les cellules témoins ne sont pas affectées) en stimulant l'efflux du glutathion médié par MRP1. La déplétion intracellulaire très rapide et très forte du glutathion induit probablement un stress oxydatif déclenchant la mort cellulaire. Nous avons identifié de nouveaux agents de sensibilité collatérale puissants in vitro et nous avons montré l'effet du meilleur composé sur la réduction de la croissance des tumeurs chimiorésistantes chez la souris. Nous avons étudié le mécanisme moléculaire d'action des agents de SC et identifié un résidu, localisé dans une région inattendue, impliqué dans la stimulation de l'efflux de glutathion induit par ces molécules / Multidrug resistance Protein 1 (MRP1) is involved in the multidrug resistance (MDR) phenotype of cancer cells. Physiological substrates of MRP1 include glutathione (GSH) and drugs such as doxorubicin are co-transported with glutathione. To circumvent the MDR phenotype induced by MRP1, we propose a new therapeutic strategy based on collateral sensitivity (CS) of resistant cell expressing MRP1, its overexpression becoming the Achilles heel of the cell. Some compounds, like verapamil, act as MRP1 modulators. They trigger selective death of resistant cells (control cells are not affected) by stimulating MRP1-mediated glutathione efflux. The fast and huge intracellular depletion of glutathione probably induces an oxidative stress triggering cell death. We identified new potent collateral sensitivity agents in vitro and we checked the effect of the strongest compound on reducing resistant tumor growth in nude mice. We studied the molecular mechanism of action of CS agents and identified an unexpected residue involved in the stimulation of glutathione efflux induced by these molecules

Les récepteurs à dépendance ont la particularité de présenter deux types de signalisation cellulaire : en présence de leur ligand, ils activent des voies positives de survie, de différenciation et de migration, mais en l'absence de leur ligand, ils activent au contraire l'apoptose de la cellule. Cette dualité fonctionnelle des récepteurs à dépendance est impliquée à la fois lors du développement embryonnaire, mais également dans le maintien de l'homéostasie chez l'adulte. En effet, elle permet le contrôle de la prolifération cellulaire, mais aussi l'élimination de cellules migrant en dehors de leur territoire défini, dans un environnement où la quantité de ligand est limitée. De ce fait, les récepteurs à dépendance ont été caractérisés comme des suppresseurs de tumeur conditionnels dans certaines pathologies cancéreuses. TrkC, le récepteur de la neurotrophine-3 (NT-3) appartient à cette famille fonctionnelle. En l'absence de NT-3, TrkC, sous sa forme monomérique, est clivé par les caspases en deux sites : ce clivage induit la libération d'un fragment hautement apoptotique, appelé TrkC-KF pour « Killer Fragment ». Dans ce manuscrit, nous décrivons les mécanismes moléculaires par lesquels TrkC-KF induit l'apoptose. Nous avons en effet pu déterminer que TrkC-KF s'associe dans le cytoplasme avec la protéine Cobral, qui permet son transport à la mitochondrie : TrkC-KF permet ainsi l'activation de Bax, relarguant le cytochrome C nécessaire à la formation de l'apoptosome. TrkC-KF est également transporté dans le noyau des cellules par les importines : cette localisation nucléaire permet son interaction avec le facteur de transcription Heyl / Dependence receptors are able to activate two cellular pathways: in the presence of their ligand, they activate positive signaling of survival, differentiation and migration, but in the absence of their ligand, they activate the apoptosis of the cell. This dual function is implied both during the embryonic development, and in the homeostasis maintenance in adults. lndeed, it enables the control of cellular proliferation, and the elimination of cells migrating outside their defined territory, in an environment where the ligand availability is limited. Therefore, dependence receptors have also been caracterised as conditionnal tumor suppressors in various types of cancer. TrkC, the neurotrophin-3 (NT-3) receptor, belongs to this functional family. ln the absence of NT-3, TrkC under its monomeric for mis cleaved by caspases : this cleavage induces the release of a highly apoptotic fragment, called TrkC-KF (Killer Fragment). ln this manuscript, we describe the molecular mecanism by which TrkC-KF induces apoptosis. lndeed, we determined that TrkC-KF associates in the cytoplasm with the Cobral protein, allowing its transport to the mitochondria : TrkC-KF enables Bax activation, which releases the cytochrome C forming the apoptosome. TrkC-KF is also transported by importins into the nucleus, where it directly interacts with the transcription factor Heyl. This complex inhibits MDM2 transcription, allowing p53 stabilisation : p53 activates the transcription of proapoptotic genes, among them Cobral and Bax. TrkC-KF has therefore a dual signalisation, one mitochondrial pathway enabling the apoptosome formation, one nuclear pathway upregulating the transcription of TrkC-KF partners. We then aimed at defining the biological relevance of this apoptotic signaling of TrkC, both during the development and tumorigenesis. lndeed, TrkC expression, in the absence of NT-3, induces in vivo the apoptosis of developing neurons in the nervous system. Moreover, NT-3-KO mice show a loss of 70% of neurons in the forming dorsal root ganglia (DRG), while TrkC-KO mice show only a 30% loss.

Le neuroblastome pédiatrique est un des cancers extra-crâniens des plus fréquents chez les enfants. Malgré une amélioration du taux de survie avec les thérapies actuellement disponibles, les stades avancés de neuroblastome ou en rechute présentent un très mauvais pronostic. De nouvelles approches thérapeutiques doivent donc être développées afin d'augmenter la survie des patients. Une de ces approches est la thérapie épigénétique. Le neuroblastome, comme plusieurs autres cancers pédiatriques, contient plusieurs altérations épigénétiques au niveau de la méthylation de l'ADN et des modifications des histones. Lors d'un criblage de médicaments déjà approuvés par la FDA, nous avons découvert quelques molécules ayant des caractéristiques de médicaments épigénétiques jusqu’alors jamais découvertes. Notre étude cherche donc à démontrer l'efficacité de ces molécules dans le traitement de lignées cellulaires de neuroblastome. Suite à des tests préliminaires, une des molécules approuvées par la FDA s'est démarquée : le disulfirame, un médicament approuvé pour le traitement de l’alcoolisme chronique. Nous avons donc traité des lignées cellulaires de neuroblastomes (IMR-32, N91, SK-N-DZ, SK-N-SH et SK-N-AS ) pendant 48 heures avec du disulfirame à des concentrations pertinentes sur le plan clinique (10nM à 50 µM). Nos résultats démontrent une inhibition de croissance de 50 % (IC50) d'environ 80 nM pour les lignées cellulaires testées. De plus, après analyse par cytométrie de flux, on observe un blocage du cycle cellulaire en G2/M. Nous avons également observé une diminution du facteur de transcription MYCN ainsi qu’une baisse d’acétylation de plusieurs marques d’histones (H3K9ac, H3K14ac, H3K27ac). Une analyse par séquençage d'ARN a confirmé le bloc en G2/M par une baisse d'expression de gènes associés à cette phase ainsi que la diminution de MYCN par une baisse de gènes cible de MYC. Des travaux sont en cours afin de déterminer le mécanisme d’action du disulfirame. Cette recherche permettra d’évaluer l’efficacité du disulfirame dans le traitement du neuroblastome / Pediatric neuroblastoma is one of the most common extracranial cancer in children. Despite an improvement in survival with the currently available therapies, neuroblastoma with an amplification of the transcription factor MYCN has a very poor prognosis. New therapeutic approaches must be developed to increase the survival of patients. One such approach is epigenetic drug therapy. Neuroblastoma, like many other pediatric cancers, contains several epigenetic alterations at the level of DNA methylation and histone modifications. In a screening of FDA-approved drugs, we discovered some molecules having characteristics of epigenetic drugs that were unknown until now. Our study seeks to demonstrate the efficacy of these molecules in the treatment of neuroblastoma cell lines. Following preliminary tests, one of the molecules approved by the FDA stood out: disulfiram, a medication approved for the treatment of chronic alcoholism. We treated neuroblastoma cell lines (MYCN amplified: IMR-32, N91 and SK-N-DZ; MYCN non-amplified: SK-N-AS and SK-N-SH) for 48 hours with disulfiram at clinically relevant concentrations (from 10 nM to 20 µM). Our results demonstrate a 50% growth inhibition (IC50) of 80nM for the cell lines tested. In addition, after analysis by flow cytometry, we found a cell cycle block in G2/M. RNA sequencing also revealed that disulfiram affects a many genes (downregulated n=508, upregulated n=207). We also observed a decrease in the transcription factor MYCN and a reduction in acetylation of several histone marks by Western blot’s analysis. Further studies are underway to determine the mechanism of action of disulfiram. This study shows the potential of disulfiram in the treatment of neuroblastoma.