De nombreux modèles ont été proposés pour expliquer les mécanismes de développement et de progression tumorale, néanmoins certains aspects comme la nature et la hiérarchie des altérations primaires et secondaires sont encore discutés. Pour répondre à ces questions, nous nous sommes intéressés à la progression tumorale des tumeurs hypophysaires à prolactine humaines. Ces tumeurs d'origine monoclonale sont souvent bénignes mais certaines présentent un phénotype agressif voire malin. Afin d'identifier les mécanismes impliqués dans la progression vers le phénotype agressif nous avons utilisé des techniques de génomique intégrative (puces à ADN, séquençage haut débit) couplant l'étude du transcriptome, du génome (variation du nombre de copie chromosomique, polymorphismes) et du miRNome à partir des mêmes échantillons tumoraux. Par cette stratégie nous avons identifié et hierarchisé des altérations spécifiques des tumeurs agressives et / ou malignes dans un modèle expliquant la progression tumorale des tumeurs hypophysaires à prolactine humaines. Nous avons montré que la sous-expression des microARNs miR-183, miR-744 et miR-98 stimule la prolifération via la surexpression de leurs cibles KIAA0101, TGFB1 et E2F2 spécifiquement dans les tumeurs agressives. Ceci entraine l'acquisition d'altérations chromosomiques (perte du chromosome 11 et le gain du chromosome 1q) permettant l'activation de la dissémination métastatique. Enfin, ce travail montre que l'approche de génomique intégrative multidimensionnelle permet d'apporter de nouveaux éléments pour la caractérisation des phénotypes tumoraux, le diagnostic des tumeurs agressives et la prédiction du comportement tumoral / Numerous models have been proposed to explain the mechanisms of tumor development and progression. Nevertheless some aspects such as the nature and hierarchy of primary and secondary alterations are still debated. To answer these questions, we decided to focus on the tumoral progression of human prolactin pituitary tumors. These monoclonal tumors are usually benign but some present an aggressive or malignant phenotype. To identify the molecular events involved in tumoral progression of human PRL towards aggressive phenotype we used an integrative genomics approach (microarrays, high-throughput sequencing) coupling analysis of transcriptome, genome (variation in the number of chromosomal copy polymorphisms) and miRNome from the same human tumor. Using this strategy we identified and prioritized specific alterations of aggressive and / or malignant tumors in a model explaining the tumor progression of human prolactin pituitary tumors. We have shown that under-expression of micro-RNA miR-183, miR-744 and miR-98 stimulates proliferation through overexpression of their targets KIAA0101, TGFB1 and E2F2 specifically in aggressive tumors. This leads to the acquisition of chromosomal damage (loss of chromosome 11 and gain of chromosome 1q) which allowed the activation of the metastatic processes. Finally, this work shows that the integrative genomic multi-dimensional approach can provide new clues for the characterization of tumor phenotypes, diagnosis of aggressive tumors and prediction of tumor behavior

De nombreux modèles ont été proposés pour expliquer les mécanismes de développement et de progression tumorale, néanmoins certains aspects comme la nature et la hiérarchie des altérations primaires et secondaires sont encore discutés. Pour répondre à ces questions, nous nous sommes intéressés à la progression tumorale des tumeurs hypophysaires à prolactine humaines. Ces tumeurs d'origine monoclonale sont souvent bénignes mais certaines présentent un phénotype agressif voire malin. Afin d'identifier les mécanismes impliqués dans la progression vers le phénotype agressif nous avons utilisé des techniques de génomique intégrative (puces à ADN, séquençage haut débit) couplant l'étude du transcriptome, du génome (variation du nombre de copie chromosomique, polymorphismes) et du miRNome à partir des mêmes échantillons tumoraux. Par cette stratégie nous avons identifié et hierarchisé des altérations spécifiques des tumeurs agressives et / ou malignes dans un modèle expliquant la progression tumorale des tumeurs hypophysaires à prolactine humaines. Nous avons montré que la sous-expression des microARNs miR-183, miR-744 et miR-98 stimule la prolifération via la surexpression de leurs cibles KIAA0101, TGFB1 et E2F2 spécifiquement dans les tumeurs agressives. Ceci entraine l'acquisition d'altérations chromosomiques (perte du chromosome 11 et le gain du chromosome 1q) permettant l'activation de la dissémination métastatique. Enfin, ce travail montre que l'approche de génomique intégrative multidimensionnelle permet d'apporter de nouveaux éléments pour la caractérisation des phénotypes tumoraux, le diagnostic des tumeurs agressives et la prédiction du comportement tumoral

Nous avons souhaité, dans ce travail de Thèse, préciser le rôle de l’hormone prolactine (PRL) dans la tumorigenèse des prolactinomes. Nous avons tout d’abord décrit l’histoire naturelle et moléculaire des tumeurs lactotropes développées par le modèle de souris Prlr-/-, invalidé de façon globale pour le récepteur de la PRL (PRLR). Les femelles Prlr-/- développent des prolactinomes avec 100% de pénétrance à 12 mois. Ces tumeurs sont très sécrétantes, invasives et prolifératives. L’analyse transcriptomique comparative des hypophyses de souris Prlr+/+ et Prlr-/- nous a permis de mettre en évidence de nouvelles voies de signalisation impliquées dans la survenue de ces tumeurs. Ces nouveaux gènes candidats seront à rechercher chez l’Homme. Par ailleurs, l’étude d’un autre modèle murin développé dans le cadre de ce travail, invalidé de façon spécifique dans la cellule lactotrope, a permis de démontrer pour la première fois in vivo que la PRL exerçait un rétrocontrôle autocrine sur la sécrétion et la prolifération des cellules lactotropes. Bien que nous n’ayons pas retrouvé de mutation germinale du PRLR dans une large cohorte de patients atteints de prolactinome sporadique, nos résultats suggèrent que des mutations somatiques de ce gène ne sont pas à exclure et pourraient contribuer à la survenue de la pathologie humaine. / In this work, we investigated the role of prolactin (PRL) in prolactinoma tumorigenesis. We first described the natural and molecular history of lactotroph cell tumors developed by the Prlr-/- mouse model, globally invalidated for the PRL receptor (PRLR). The Prlr-/- females develop prolactinomas with 100% penetrance at 12 months of age. These tumors are highly secreting, invasive and proliferative. The comparative transcriptomic analysis of pituitaries from Prlr+/+ and Prlr-/- mice suggested new signaling pathways involved in lactotroph adenoma developement in this mouse model. The role of these novel candidate genes remains to be demonstated in Humans. Furthermore, by studying another mouse model developed during this work, deleted for Prlr only in lactotroph cells, we demonstrated for the first time that PRL exerts an autocrine feedback on lactotroph cell secretion and proliferation in vivo. Although we did not find any germline mutation of PRLR in a large cohort of patients with sporadic prolactinoma, our results suggest that somatic mutations of this gene cannot be excluded and may contribute to the onset of the human pathology.