Les cellules épithéliales sont à la base de nombreuses fonctions vitales chez les mammifères, en particulier grâce à leurs propriétés de polarisation et de cohésion dynamiques regroupées sous le terme de « Plasticité Epithéliale ». Une manifestation originale de cette plasticité est la Transition Epithélio-Mésenchymateuse (EMT, Epithelial-Mesenchymal Transition), un processus complexe qui permet à une cellule épithéliale (ou un groupe de cellules) de modifier sa composition et l'organisation de ses protéines pour se détacher de la masse cellulaire à laquelle elle appartient, et ainsi acquérir une organisation de type fibroblastique propice à la motilité cellulaire. Ce phénomène, initialement mis en évidence pour son rôle dans le développement embryonnaire, met en jeu une régulation fine, sous le contrôle de facteurs de transcription dont certains semblent également jouer un rôle au cours de la progression tumorale. Le facteur SNAIL1 (ou SNAIL), dont le rôle est déterminant au cours de la mise en place de nombreux organes, est également fortement exprimé au niveau du front invasif de certains carcinomes et pourrait participer à la dissémination des cellules cancéreuses au sein de l'organisme. Au cours de l'EMT, son expression, sa localisation et son activité sont soumises à une régulation complexe qui implique plusieurs modifications post-traductionnelles, en particulier la phosphorylation. Dans ce contexte, l'objectif de ma thèse a été de comprendre les mécanismes de régulation de SNAIL1 par la protéine-kinase CK2 au cours de l'EMT. Ce travail a été réalisé en deux étapes dont la première fût une caractérisation biochimique de la phosphorylation de SNAIL1 par CK2 et sa régulation par la sous-unité régulatrice CK2β. Dans un deuxième temps, je me suis penché sur l'étude des conséquences de l'inhibition du complexe CK2 par ARN interférence dans les cellules épithéliales mammaires MCF10A. Ce modèle a permis de mettre en évidence le rôle déterminant de CK2β dans le maintien de l'expression d'un phénotype épithélial et d'une architecture cohésive au sein des cellules MCF10A en culture in vitro. L'ensemble de ces résultats suggère en effet que la protéine-kinase CK2, sous le contrôle de sa sous-unité régulatrice CK2β, exerce une régulation négative sur le niveau d'expression transcriptionnelle et la stabilité protéique de SNAIL1 visant à s'opposer à l'induction de l'EMT.

Chaque année 610 000 cancers sont diagnostiqués dans le monde induits par une infection à papillomavirus humains à haut-risque (HPV-HR). Bien que les carcinomes des voies aéro-digestives supérieures (VADS) soient principalement associés à une forte consommation de tabac et d’alcool, 20 à 25% sont causés par une infection à HPV, particulièrement l’HPV de type 16. Les patients HPV positifs présentent un meilleur survi global, pourtant ils sont diagnostiqués avec plus de métastases à distance que les patients HPV négatifs. Au travers d’une étude sur des lignées cellulaires dérivées des VADS, nous avons montré que toutes les lignées cellulaires HPV+ présentaient une intégration du génome d’HPV au sein du génome cellulaire, avec des profils d’intégration différents. Les lignées pouvant être utilisées comme modèles caractéristiques des tumeurs HPV+ et HPV- sont respectivement les lignées UPCI:SCC090 et FaDu. La première par ses capacités migratoire et proliférative et la seconde par sa faible agressivité et une mutation du gène cellulaire p53. Dans une étude portant sur une série rétrospective de cancers de l’oropharynx éligible à une résection chirurgicale, 6 cancers sur 40 soit 15% présentaient une infection à HPV16 active (expression de l’ARNm E6*I). Nous avons étudié les marqueurs de TEM dans ces cancers oropharyngés en fonction du statut HPV. Nous avons retrouvé une perte plus importante du marqueur épithélial cadhérine-E au sein du groupe HPV+, associée à une moins bonne survie globale.Au total, nous montrons que le statut HPV et les marqueurs de TEM semblent être deux facteurs indépendants, qui peuvent se combiner pour définir des niveaux pronostiques différents. / Each year, 610,000 cancers are diagnosed worldwide attributed to high risk human papillomavirus (HR-HPV) infection. Although head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) is mainly associated with tobacco and/or alcohol consumption, 20 to 25% are caused by HPV infection, particularly HPV type 16. Although patients with HPV+ tumors present a better overall survival, they are diagnosed with more lymph node metastasis than HPV-negative patients.Through a study of HNSCC derived cell lines, we showed that all HPV-positives cell lines harbored HPV genome integration through host genome, with different integration profiles. Cell lines identified as good HPV+ and HPV- tumors models are UPCI:SCC090 and FaDu respectively. The first one by its migratory and proliferative properties, the second through its poor aggressiveness and mutation of p53 cellular gene.In a study on a retrospective series of oropharyngeal carcinomas with surgical resection, 6 out of 40 cancers shown HPV16 active infection (expressing E6*I mRNA). We studied epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) markers on this oropharyngeal cancers, according to HPV status. We found a larger loss of epithelial marker E-cadherin in HPV+ group and loss of this marker is associated with a worse overall survival.We showed that HPV and EMT status seem to be two independent factors that could combine differently to define different prognostic levels.

L’infection chronique par le virus de l’hépatite C (VHC) conduit au développement de la fibrose et de la cirrhose qui risque d’évoluer vers le carcinome hépatocellulaire (CHC). La protéine de capside du VHC interagit avec de nombreuses protéines de l’hôte et en particulier avec Smad3, protéine majeure de la voie de signalisation du transforming growth factor beta (TGF-Β). Mon travail de thèse consistait à étudier les conséquences biologiques de l’interaction entre la protéine de capside avec la voie de signalisation du TGF-Β. Le VHC présente une grande variabilité génétique et des travaux du laboratoire ont montré l’existence de séquences différentes de protéines de capside du virus entre les régions tumorales (cT) et cirrhotiques (cNT) d’un même sujet. Nous avons montré que ces différentes protéines de capside exprimées dans des hépatocytes orientent les réponses biologiques du TGF-Β vers la promotion tumorale en diminuant l’apoptose et en augmentant la transition épithelio-Mésenchymateuse (TEM) en particulier le variant cT. Cet effet est attribué à la capacité de la protéine de capside de diminuer l’activité transcriptionnelle de Smad3. De plus, les variants de la protéine de capside activent le TGF-Β latent via l’augmentation de l’expression de la trombospondine. L’un des marqueurs classiquement exprimé au cours d’une TEM est l’alpha-Actine musculaire lisse (αSMA). Nous avons montré qu’une autre isoforme, la γSMA, était polymérisée dans les cellules hépatiques développant une TEM. L’expression de γSMA a été retrouvée sur des coupes de CHC et a pu être significativement corrélée à la fois avec des marqueurs de la TEM, des marqueurs progéniteurs et avec l’agressivité de la tumeur.Ce travail apporte une meilleure compréhension du rôle de la protéine de capside dans la fibrose hépatique liée à l’infection virale. En effet, la protéine de capside du VHC agit à la fois de façon autocrine dans les hépatocytes en modulant les réponses du TGF-Β vers la promotion tumorale et de façon paracrine, en affectant l’activation des cellules étoilées en myofibroblastes par le TGF-Β activé. / Chronic HCV infection) may progress to liver fibrosis, cirrhosis and hepatocellular carcinoma (HCC). HCV core binds several cellular proteins and in particular Smad3, a major protein of transforming growth factor beta (TGF-Β) signalling.. The aim of this study was to determine the implication of HCV core protein in TGF-Β responses. High genetic variability is a characteristic of HCV and it was previously shown that HCV core protein isolated from tumour (cT) or adjacent non-Tumour (cNT) livers displayed different sequences. Both were able to shift TGF-B responses from tumour suppressor to tumour promotor by decreasing hepatocyte apoptosis and increasing epithelial-Mesenchymal transition (EMT). Core cT was more potent than core cNT to promote this effect that was mainly attributed to the capacity of HCV core to alleviate Smad3 activity. Moreover, HCV core protein activated the latent form of TGF-Β through increased thrombospondin expression. It is commonly accepted that αSMA (alpha smooth muscle actin) is a hallmark of EMT. In the current study another SMA isoform, γSMA was found to be polymerized during hepatocyte EMT. γSMA was expressed in HCC tissues and correlated with EMT, stem cell and aggressiveness markers. In conclusion, this work contributed to a better understanding of the HCV core role in hepatitis fibrosis and HCC related to HCV. Indeed, HCV core might act both as an autocrine and paracrine way by modulating TGF-Β responses within hepatocytes and by activating hepatic stellate cells in stromal environment through its capacity to activate TGF-Β.

Les échanges entre les cellules tumorales et le microenvironnement jouent un rôle essentiel dans le développement des tumeurs. Dans ce contexte, la nouvelle famille de métalloprotéases, les protéines ADAM, constituent aujourd’hui des régulateurs majeurs de la progression tumorale en agissant sur la biodisponibilité des médiateurs de la communication cellulaire que sont les cytokines, chimiokines et facteurs de croissance. Au sein de cette famille, ADAM12 est la plus associée au cancer. Elle possède la particularité de jouer un rôle dans la signalisation cellulaire, de façon indépendante de son activité métalloprotéase, notamment dans les voies de signalisation du TGFβ. Notre étude montre pour la première fois un rôle pour la forme membranaire d'ADAM12 dans l'induction de la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT), un processus essentiel à l'invasion tumorale dont le TGFβ est un inducteur majeur. Cet effet est médié par l'activation des voies de signalisation du TGFβ, impliquant les protéines SMAD3, AKT et ERK et requiert le domaine cytoplasmique d'ADAM12L mais pas son domaine catalytique. L'activation de ces voies de signalisation pourrait impliquer une relocalisation d'ADAM12L au sein de plates-formes de signalisation dans les radeaux lipidiques. Par ailleurs, nous avons montré qu'ADAM12L interagit avec les protéines ZO-1 et ZO-2, des protéines des jonctions serrées, et pourrait favoriser leur désassemblage au cours de l'EMT. Nos travaux ont permis de mettre en évidence une nouvelle fonction pour ADAM12L dans l'EMT, par un mécanisme impliquant une modulation des signaux régulant ce processus. Une meilleure compréhension de la dynamique de ces mécanismes moléculaires pourrait permettre de développer de nouvelles thérapies ciblées pour lutter contre la progression tumorale. / Communication between tumoral cells and the microenvironnement plays an essential role in the developpement of tumors. In that context, the new family of metalloproteases, the ADAM proteins, are major regulators of the tumoral progression by acting on the bioavaibility of importants mediators of cellular communication as cytokines and growth factors. Among this family, ADAM12 is the most associated with cancer. It has been shown to mediate signaling pathways by a process independant of its metalloproteasis activity, in particular for TGFβ signaling. This study show for the first time a role for the membrane form of ADAM12 in the induction of epithelial to mesenchymal transition (EMT), a essential process involved in tumor invasion, whom TGFβ is a main inducer. This effect is mediated by the activation of TGFβ signaling pathways, SMAD3, AKT and ERK and require the cytoplasmic tail of ADAM12L but not its catalytic activity. Activation of these pathways could involve a relocalisation of ADAM12L in special signaling platform in lipid rafts. Moreover, we have shown that ADAM12L interact with ZO-1 and ZO-2, two proteins of tight junctions, and could facilitate their desassembling during EMT. This work underscore for the first time a new function of ADAM12L in EMT, by a mecanism invovlving a modulation of signals regulating this process. A better understanding of the dynamic of these molecular mecanisms could allow the developpement of new targeted therapies to fight against tumoral progression.

Les Neuropilines (NRPs) sont des récepteurs transmembranaires non tyrosine-kinase identifiés à l'origine comme des récepteurs pour les sémaphorines de la classe 3. Ces glycoprotéines sont particulièrements impliquées dans la migration de la crête neurale et dans la croissance axonale au cours du développement embryonnaire du système nerveux. En outre, les NRPs sont exprimées par une large variété de tumeurs et de nombreuses molécules solubles semblent interagir avec ces protéines pour moduler la progression tumorale. Parmi elles, les facteurs angiogéniques de la famille du facteur de croissance de l'endothélium vasculaire (VEGF) semblent être à l'origine d'une angiogénèse médiée par les NRPs.Tandis que la NRP1 a été largement étudiée et reconnue comme une cible intéressante dans le cadre du développement de thérapies anti-angiogéniques, très peu d'études s'étaient intéressées au rôle de la NRP2 dans la progression tumorale jusqu'à présent. La NRP2 semble réguler la progression tumorale par de nombreux mécanismes, non seulement l'angiogénèse mais aussi la lymphangiogénèse, la Transition-Epithélio-Mésenchymateuse (TEM) et la formation de métastases. A la vue de ces multiples rôles dans la progression tumorale, la NRP2 apparaît donc comme une cible intéressante dans le cadre du développement de thérapies ciblées innovantes en cancérologie. Au cours de notre thèse, nous nous sommes attachés à caractériser le rôle de la NRP2 dans la progression tumorale dans le cadre du cancer colorectal puis nous avons développé un anticorps monoclonal thérapeutique ciblant spécifiquement cette protéine. / Neuropilins (NRPs) are transmembrane non tyrosine-kinase glycoproteins first identified as receptors for class-3 semaphorins. They are particularly involved in neural crest migration and axonal growth during development of thé nervous System. Since many types of tumor and endothelial cells express NRP receptors. various soluble molécules were also found to interact with thèse receptors to modulate cancer progression. Among them, angiogenic factors belonging to thé Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) family seem to be responsible for NRPs-related angiogenesis.While NRP1 was intensively studied from many years and identified as an attractive angiogenesis target for cancer therapy. NRP2 signaling pathway has just recently been studied. NRP2 may regulate tumor progression by several concurrent mechanisms, not only angiogenesis but lymphangiogenesis, epithelial-mesenchymal transition and metastasis. In view of their multiples functions in cancer promotion, NRP2 fulfills ail thé criteria of a therapeutic target for innovative anti-tumor thérapies. Our thesis focuses on NRP2-specific rôles in tumor progression and subséquent development of a NRP2-neutralizing monoclonal antibody.

La voie de signalisation du récepteur des androgènes (RA) est la principale cible thérapeutique des cancers de la prostate métastatiques. Toutefois, l'émergence de variants constitutivement actifs du RA dépourvus de leur partie C-terminale conduit à une résistance au traitement. Pendant ma thèse, j'ai montré que les variants du RA induisent une transition épithélio-mésenchymateuse (EMT) partielle, un phénomène observé lors de la progression tumorale. J'ai ensuite étudié les mécanismes conduisant à cette expression différentielle de marqueurs de l’EMT en me focalisant sur la N-cadhérine (CDH2). Le RA entier (AR-FL) et les variants du RA interagissent tous les deux au niveau des éléments de réponse aux androgènes dans l'intron1 de CDH2. Cependant, une augmentation du niveau d’acétylation des histones est observée uniquement avec les variants du RA. Mes données nous mène à un modèle où l'AR-FL réprimerait l'expression de CDH2 alors que les variants du RA induiraient son expression. / Androgen receptor (AR) pathway is the main therapeutic target for metastatic prostate cancer (Pca).However, the expression of AR variants lacking the carboxy-terminal end lowers therapy efficacy. During myphD, I showed that AR variants induce a partial epithelial-mesenchymal transition (EMT), a phenomenon observed during tumor progression. To understand the mode of action of AR variants, I explored the mechanisms leading to this differential expression of EMT markers focusing my research on N-cadherin(CDH2). While both the full length AR (AR-FL) and AR variants could interact with androgen response elements present in intron 1 of CDH2, I highlighted that they had opposite effects concerning histone modifications. Indeed, increased histone acetylation in this genomic region was observed only in the presence of AR variants. My data lead us to propose a model in which AR-FL represses CDH2 gene, while AR variants favor its expression.