Le sarcome d’Ewing est une tumeur pédiatrique de l’os très agressive, généralement causée par une translocation chromosomique aboutissant à la protéine de fusion EWSR1-FLI1 qui dérégule l’expression d’un grand nombre de gènes participant à l’oncogenèse du sarcome d’Ewing. Au laboratoire, nous avons pu mettre en évidence une hétérogénéité intra-tumorale de l’expression d’EWSR1-FLI1 aboutissant à un nouveau modèle de la biologie du sarcome d’Ewing basé sur la coexistence de cellules EWSR1-FLI1high, participant à la prolifération de la tumeur primaire, et de cellules EWSR1-FLI1low, capables de dissémination métastatique. Au cours de ma thèse, je me suis intéressée en particulier aux mécanismes moléculaires sous-jacents aux capacités migratoires et invasives des cellules EWSR1-FLI1low. Nous avons ainsi pu mettre en évidence une diminution des jonctions serrées intercellulaires associée à une augmentation des interactions cellule-matrice chez les cellules EWSR1 FLI1low. Nous avons ensuite révélé le rôle clé des MMP dans l’invasion du sarcome d’Ewing, plus spécifiquement de la MMP2 et de la MT1-MMP qui sont toutes deux réprimées par EWSR1-FLI1 et sont apparues nécessaires à l’invasion des cellules EWSR1-FLI1low. L’un des défis majeurs actuels est de parvenir à visualiser cette sous-population très minoritaire et à suivre la plasticité de l’expression d’EWSR1-FLI1. Pour cela, l’identification de marqueurs des cellules EWSR1-FLI1low est cruciale. Ceci est également important pour déterminer si les chimiothérapies actuelles, qui ciblent plutôt les cellules prolifératives, n’entraînent pas une augmentation de la proportion de ces cellules au sein de la tumeur primaire. Enfin, nos essais infructueux d’utilisation de l’embryon de poulet comme nouveau modèle de la métastase du sarcome d’Ewing in vivo ont souligné la fragilité globale et les limitations de ce type de modèle, indiquant plutôt la nécessité d’améliorer les modèles murins existants. La mise au point de modèles in vivo apparaît en effet primordiale pour mieux disséquer les mécanismes moléculaires de la métastase et permettre le test de drogues susceptibles d’inhiber ce processus. / Ewing sarcoma is a very aggressive pediatric bone tumor generally caused by a chromosomal translocation that leads to the expression of the EWSR1-FLI1 fusion protein. This protein deregulates the expression of a number of genes involved in Ewing sarcoma oncogenesis. In the laboratory, we discovered an intra-tumor heterogeneity of EWSR1-FLI1 expression which lead us to propose a new model for Ewing sarcoma biology based on the coexistence of EWSR1-FLI1high cells, responsible for primary tumor growth, and EWSR1-FLI1low cells, with metastatic dissemination capacities. During my phD, I was especially interested in the molecular mechanisms underlying the migration and invasion capacities of EWSR1-FLI1low cells. We showed a decreased expression of intercellular junctions proteins associated with an increased expression of cell-matrix interaction proteins in EWSR1-FLI1low cells. We then revealed the key role of MMPs in Ewing sarcoma invasion, in particular of MMP2 and MT1-MMP, which are both repressed by EWSR1-FLI1 and were found necessary for invasion of EWSR1-FLI1low cells. One of the current major challenges is to visualize this very small sub-population and to track the plasticity of expression of EWSR1-FLI1. To this end, the identification of markers of EWSR1-FLI1low cell is crucial. This is also important in order to determine if current chemotherapies that primarily target highly proliferative cells do not increase the proportion of these EWSR1-FLI1low cells. Finally, our unsuccessful attempts to use the chick embryo as a new in vivo model of Ewing sarcoma metastasis indicate the need to improve the existing murine models. Indeed, the development of in vivo models appears essential for the dissection of the molecular mechanisms of Ewing sarcoma metastasis and the test of drugs susceptible to inhibit this process.

Le sarcome de Ewing est la seconde tumeur pédiatrique de l’os la plus fréquente. Elle est caractérisée par une translocation chromosomique résultant à la fusion de EWSR1 avec un membre de la famille ETS. Chez 85% des patients, cette fusion conduit à l’expression de la protéine chimérique EWS-FLI1 qui est l’oncogène majeur de ce sarcome. Ce dernier agit principalement par son action transcriptionelle sur des cibles qui lui sont propres. Au niveau thérapeutique, le sarcome d’Ewing est traité par chimiothérapie, chirurgie locale et par radiothérapie. La survie à long terme des patients est de l’ordre de 70%, mais beaucoup plus basse pour les patients métastatiques et quasi nulle lors d’une récidive. Parmi maintes caractéristiques, certains cancers présentent une dérégulation énergétique. L’influence d’EWS-FLI1 sur cet aspect n’a fait l’objet d’aucune étude dans le contexte du sarcome d’Ewing. Nous avons donc étudié par profilage métabolomique des cellules de sarcome d’Ewing en présence ou en absence d’EWS-FLI1. En comparant ces deux conditions, des modulations du profil énergétique relatif au cycle de Krebs, des précurseurs de le glycosylation ainsi que des métabolites de la voie de la méthionine et du tryptophane ont été observés. En parallèle, grâce à un crible de banque de shRNAs réalisé dans des conditions expérimentales similaires à l’étude métabolomique (lignée d’Ewing avec ou sans EWS-FLI1), nous avons pu identifier des gènes présentant des caractéristiques « synthétique létales », c'est-à-dire tuant uniquement les cellules du sarcome d’Ewing en présence de son oncogène. / Ewing sarcoma, the second most commonly occurring pediatric bone tumor, is most often characterized by a chromosomal translocation between EWSR1 and FLI1. The gene fusion EWS-FLI1 accounts for 85% of all Ewing sarcoma and is considered the major oncogene and master regulator of Ewing sarcoma. EWS-FLI1 is a transcriptional modulator of targets, both directly and indirectly. Ewing sarcoma is aggressively treated with chemotherapy, localized surgery and radiation and has an overall survival of about 70%, however, survival for metastasis or relapsed cases remains low. One of the cancer hallmarks, metabolic deregulation, is most likely partly dependent on EWS-FLI1 in Ewing sarcoma cells. In order to get a better understanding of Ewing sarcoma biology and oncogenesis, it might be of high interest to investigate the influence of EWS-FLI1 in Ewing sarcoma cells. We therefore performed a global metabolic profiling of Ewing sarcoma cells with or without inhibition of EWS-FLI1. Several changes in the energy metabolism were observed throughout this study; the observed changes were consistent with an energy profile that moved from a cancer cell energy metabolism towards the energy metabolism of a more normal cell upon EWS-FLI1 inhibition, primarily based on the TCA cycle. Levels of TCA intermediates, glycosylation precursors, methionine pathway metabolites and amino acids, especially changes in the tryptophan metabolic pathway, were altered upon EWS-FLI1 inhibition. Parallel to this study, we performed a high-throughput synthetic lethality screen, in order to not only identify essential genes for cell survival and proliferation, but also to identify new synthetic lethal targets that could specifically target Ewing sarcoma cells carrying the EWS-FLI1 fusion gene.

L’objectif de cette thèse était d’étudier la distribution, les déterminants et les conséquences des délais diagnostiques des cancers de l’enfant, par une revue systématique de la littérature, une analyse des plaintes déposées en France et au Canada et par des études ad hoc en population sur les tumeurs ayant des délais particulièrement longs : le médulloblastome et le sarcome d’Ewing.La revue systématique n’a pas retrouvé de diminution significative de la longueur des délais au cours du temps. Les délais longs étaient associés à un âge élevé, au type histologique et à la localisation de la tumeur. Les relations entre délai et gravité de la maladie étaient variables. Seul un tiers des conclusions des expertises judiciaires (n = 56) étaient concordantes avec les données de la littérature.Le délai diagnostique médian des enfants atteints de médulloblastome en Ile-de-France (n = 166) était de 65 jours. Les délais longs étaient associés paradoxalement à des métastases moins fréquentes et à une histologie favorable, mais pas à la survie ni aux séquelles.Le délai diagnostique médian des enfants atteints de sarcome d’Ewing en France (n = 436) était de 70 jours. Les délais longs, liés à un âge élevé et à la localisation de la tumeur, n’étaient pas associés au volume tumoral, à la présence de métastases, à l’opérabilité ni à la survie.Pour certaines tumeurs, une association entre délais diagnostiques et gravité est établie (rétinoblastome) ou hautement probable. Pour d’autres, l’absence d’association démontrée permettrait de dédramatiser la perception de leurs conséquences, sans dispenser d’essayer de réduire ces délais, notamment pour en atténuer les conséquences psychologiques. / The aim of this thesis was to study the distribution, determinants and consequences of time to diagnosis of cancer in children, through a systematic review of the literature and an analysis of lawsuits in France and Canada, and two population-based studies of tumors with particularly long diagnosis delays: medulloblastoma and Ewing sarcoma.The systematic review did not identify any significant decreases in time to diagnosis during the studies. Long times to diagnosis were associated with older age, histological type and location of the tumor. Associations between time to diagnosis and severity of the disease varied. Only a third of the court-appointed experts (n = 56) provided testimony concordant with the available medical literature.The median time to diagnosis of children with medulloblastoma in the area of Paris (n = 166) was 65 days. Diagnosis delays were paradoxically associated with less frequent metastasis and favorable histology, but not with survival, or sequelae.The median time to diagnosis of children with Ewing sarcoma in France (n = 436) was 70 days. Diagnosis delays, related with older age and tumor location, were not associated with tumor size, presence of metastasis, surgical outcome, or survival.For some tumors, an association between time to diagnosis and severity of the disease is well established (e.g. retinoblastoma), or highly probable. For others, the lack of demonstrated associations could tone down the perception of the supposed consequences of diagnosis delays - but does not exempt from trying to reduce them, in order to alleviate their psychological consequences.