Dans les neuroblastomes, le gène N-MYC est amplifié dans 20-25 % des cas,associé à un mauvais pronostic. Au laboratoire, nous avions préalablement montré que la dérégulation de l’expression du gène TWIST1 était corrélée à celle de N-MYC dans les neuroblastomes agressifs de stade IV avec une amplification de N-MYC (Valsesia-Wittmann et al., 2004). Au cours de ma thèse, j’ai pu mettre en évidence que les gènes TWIST1 et TWIST2 étaient régulés positivement ou négativement de façon dose dépendante par les oncoprotéines Myc. De façon intéressante, le maintien de l’expression de TWIST1 est dépendant de l’expression des protéines Myc. Ces résultats suggèrent que la dérégulation et l’amplification des oncoprotéines Myc dans les neuroblastomes N-MYC Amplifiés pourraient permettre l’induction sélective et le maintien de l’expression de l’oncogène TWIST, agissant comme facteur de survie. / The N-MYC gene is amplified in 20-25 % of human neuroblastoma, and this amplification is associated with poor clinical outcome. We previously reported aconstant deregulation of TWIST1 in synergy with N-MYC in aggressive stage IVneuroblastoma harboring N-MYC amplification (Valsesia-Wittmann et al., 2004). We demonstrated here that specifically in neuroblastoma cells, TWIST1 and TWIST2 are negatively or positively regulated depending on Myc oncoproteins dosage, thus being a putative Myc transcriptional target. We confirmed by EMSA that Myc proteins could bind TWIST1 promoter. We further highlighted TWIST1 maintenance of expression strictly Myc dependant. Therefore, we propose that deregulation and amplification of Myc oncoproteins in aggressive neuroblastoma tumors induce selective expression and maintenance of TWIST1 oncogene, responsible forapoptosis resistance

Les centromères contribuent à garantir la distribution égale de l'ADN en mitose. Leur identité n'est pas codifiée par la séquence d'ADN, mais de manière épigénétique par le variant de l'histone H3 CENP-A. Dans des lignées cellulaires humaines transformées, CENP-A est incorporé au centromère par son chaperon HJURP, au début de la phase G1. Pendant ma thèse, j'ai utilisé le modèle murin pour étudier les particularités de la chromatine centromérique et son dysfonctionnement dans le cancer. J'ai montré que CENP-A est maintenu sur le génome paternel au cours de la spermatogenèse, contrairement aux autres histones, et peut constituer une marque transgénérationnelle du centromère. Nous avons généré une souris KO pour HJURP pour l'étudier in vivo, et avons détecté son amplification dans de multiples souches de souris. En parallèle, nous avons étudié l'interaction entre la dynamique des variants d'histone et la structure d'ordre supérieur de la chromatine centromèrique. Nous avons découvert que la réorganisation de l'hétérochromatine péricentrique au cours du cycle cellulaire contrôle les deux modes distinctifs d'incorporation des variants d'H2A et la stoechiométrie de CENP A. Pour explorer le lien entre la tumorigenèse et la surexpression de CENP A/HJURP dans des cancers humains, nous avons utilisé un modèle de transformation de fibroblastes murins embryonnaires. Dans le fond génétique nul pour p53 de ces cellules, la surexpression exogène des deux facteurs n'apportait pas un avantage prolifératif mesurable, mais leur accumulation était une conséquence de la transformation. Actuellement, nous analysons si cette surexpression contribue à augmenter la capacité de transformation. / Centromeres are genomic loci ensuring equal distribution of the two sets of chromosomes in mitosis. Their identity is not encoded in the underlying DNA sequence but specified epigenetically by the histone H3 variant CENP-A. In transformed human cell lines, CENP A is deposited at centromeres by the histone chaperone HJURP in a distinct window of the cell cycle. During my PhD I have taken advantage of the mouse model to address cell cycle and developmental features of centromeric chromatin, as well as its dysfunction in cancer.Using an organism-level approach, I could observe that contrary to most histones, CENP-A is retained on the paternal genome during spermatogenesis, acting as a transgenerational mark of the centromere. To study the role of HJURP in vivo, we generated a knockout mouse and discovered that its genomic locus underwent amplification in several mouse subspecies.In parallel, we addressed the crosstalk between histone variant dynamics and higher-order chromatin structure at the centromere, and revealed that the dynamic reorganization of pericentric heterochromatin during the cell cycle controls the distinct incorporation of H2A variants and CENP-A stoichiometry.Finally, to explore the connection between tumorigenesis and CENP-A/HJURP overexpression, recorded in a number of human cancers, we used a mouse embryonic fibroblast model of transformation. We determined that whereas their overexpression did not confer a measurable proliferative advantage in a p53-deficient background, CENP-A/HJURP upregulation was a consequence of transformation. Whether their accumulation has a functional role to enhance tumorigenesis in this system was further investigated.

PEDF (pigment epithelium derived factor) joue un rôle de gène suppresseur de tumeurs dans plusieurs cancers humains. PEDF est impliqué entre autres dans l'arrêt de la prolifération, dans la migration et dans le potentiel d'invasion de plusieurs modèles cellulaires tumoraux. PEDF est également impliqué dans l'apoptose et aussi dans l'inhibition du processus d'angiogénèse chez les cellules endothéliales de plusieurs organes. Notre laboratoire a démontré que PEDF est modulé à la hausse dans des cellules épithéliales intestinales déficientes pour l'expression de NCOR1 (nuclear receptor corepressor 1). Cependant, le lien transcriptionnel entre ces molécules et le rôle de PEDF au sein de l'épithélium intestinal demeurent peu élucidés. L'hypothèse de ce travail fut que la transcription du gène PEDF est contrôlée par NCOR1 au niveau des cellules épithéliales intestinales humaines et que PEDF agit comme gène suppresseur de tumeurs dans ce contexte. Nos résultats ont permis de démontrer que le gène PEDF est régulé transcriptionnellement par les récepteurs à l'acide rétinoïque et par le corépresseur NCOR1. Des analyses de PCR en temps réel ont permis de montrer une distribution spécifique de PEDF au sein des diverses lignées cellulaires cancéreuses colorectales. Les résultats obtenus ont montré que seules quelques lignées cellulaires cancéreuses colorectales expriment PEDF. Les niveaux d'expression des régulateurs de PEDF identifiés précédemment (NCOR1, RAR[alpha] et RXR[alpha]) ont été mesurés par PCR quantitatif en relation avec les variations d'expression de PEDF au sein des lignées cancéreuses colorectales humaines. Des immunofluorescences et des immunobuvardages ont montré que la protéine PEDF est détectable au niveau des cellules épithéliales localisées au niveau des villosités intestinales du jéjunum et de l'illéon chez le foetus humain. Les modèles DLD1, HT29 et HCT116 qui ne possède [i.e. possèdent] qu'une faible expression de PEDF ont été utilisés afin de moduler à la hausse l'expression de PEDF et ainsi pouvoir étudier l'impact de cette protéine dans ces modèles. La surexpression de PEDF dans les cellules DLD1 a permis d'observer un ralentissement de la prolifération de celles-ci. Des essais de croissance en absence d'ancrage en utilisant les cellules DLD1, HT29 et HCT116 ont montrés [i.e. montré] que PEDF est capable de ralentir la croissance en absence d'ancrage des cellules DLD1 et HT29, mais pas des cellules HCT116. Des essais préliminaires d'angiogenèse in vivo ont permis de suggérer que la surrexpression [i.e. surexpression] de PEDF dans les cellules HT29 pourrait réguler négativement l'angiogenèse tumorale de même que le processus de croissance tumorale. Finalement, le statut d'expression de PEDF a été mesuré dans une banque de tissus provenant de patients atteints de cancer colorectal. Les résultats obtenus lors de ces travaux suggèrent que PEDF joue un rôle fonctionnel au sein de l'épithélium intestinal et supportent l'hypothèse selon laquelle PEDF agit en tant que gène suppresseur de tumeurs dans les cellules épithéliales intestinales humaines.

L'antigène de prolifération cellulaire Ki-67 est exprimé de manière constitutive dans les cellules de mammifères. Ki-67 est régulièrement utilisé en tant que marqueur de prolifération cellulaire pour classer les tumeurs. Cependant, malgré son utilisation fréquente en histopathologie, ses fonctions sont encore mal caractérisées. Mes travaux de thèse ont eu pour objectif d'améliorer la compréhension des fonctions biologiques de Ki-67 ainsi que d’étudier l’importance de son expression dans l’initiation et la progression des cancers. Nous avons montré que Ki-67 était dispensable à la prolifération cellulaire. Quant aux souris mutantes Ki-67, elles ne présentaient aucune anomalie de développement, étaient fertiles et vieillissaient normalement. Néanmoins, l’expression de Ki-67 s’est révélée être requise pour l’organisation de l'hétérochromatine dans les cellules prolifératives. En étudiant le contrôle de l'expression de Ki-67, nous avons pu mettre en évidence que les différents niveaux d’expression de Ki-67, souvent observés dans les lignées cellulaires transformées ou non, les tissus et les échantillons de tumeurs des patients, seraient expliqués par une régulation via la machinerie du cycle cellulaire.En utilisant nos souris mutantes Ki-67, nous avons également montré que l’absence de Ki-67 permettait de protéger les souris contre la carcinogenèse intestinale dans les deux différents modèles expérimentaux utilisés. De plus, l'analyse de la conséquence de l'ablation de Ki-67 dans la lignée tumorale murine, 4T1, a révélé que Ki-67 est requis pour le maintien des propriétés souches de ces cellules cancéreuses. En outre, la déplétion de Ki-67 a fortement affecté la croissance des tumeurs et la formation de métastases pulmonaires chez les souris. De façon similaire, l'absence de Ki-67 a fortement altéré le développement des xénogreffes de la lignée MDA-MB-231 dans des souris immuno-déficientes. De plus, le séquençage de l'ARN dans les cellules 4T1 a révélé l’existence d’altérations importantes au niveau transcriptomique, suite à la déplétion de Ki-67.L’ensemble de ces résultats suggère une implication spécifique de Ki-67 dans l'initiation et la progression tumorale et que Ki-67 serait une cible thérapeutique potentielle et intéressante dans le traitement du cancer. / The cell proliferation antigen Ki-67 is constitutively expressed in cycling mammalian cells and is widely used as a cell proliferation marker to grade tumours. Despite its use in cancer histo-pathology its functions are poorly understood. The aim of this project is to improve understanding of Ki-67 functions and its requirements in cancer initiation and progression. We found that Ki-67 is dispensable for cell proliferation and Ki-67 mutant mice did not exhibit any developmental abnormalities, and were fertile and aged well. Although Ki-67 was uncoupled from cell proliferation, Ki-67 was found to promote heterochromatin organization in proliferating cells. Studying Ki-67 expression control, we have found that cell cycle regulation accounts for Ki-67 variability levels in normal human cells, proliferating tissues in mice, human cancer cell lines and caner patients.Using our Ki-67 mutant mice, we found that Ki-67 depletion can protect mice from intestinal carcinogenesis in two different experimental models used. Moreover, analysis of the consequence of Ki-67 ablation in the mouse breast cancer cell line, 4T1 has revealed its requirements for the maintenance of the stem-like proprieties of these cancer cells. More importantly, Ki-67 depletion strongly affects 4T1 tumour growth and formation of lung metastases in vivo. Similarly, Ki-67 absence strongly impaired the development of the TNBC-derived MDA-MB-231 xenografts in vivo. Moreover, comparison of Ki-67 dependent alterations in gene expression in 4T1 cells by RNA sequencing revealed widespread transcriptome changes following Ki-67 depletion. Together, these results suggest a specific involvement of Ki-67 in cancer initiation and progression and may constitute a potential therapeutic target in cancer therapy.

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. / Telomerase is a ribonucleoprotein consisting of an RNA component (hTR) that serves as atemplate for the addition of telomeric sequences at the ends of chromosomes and a proteincomponent catalytic activity of reverse transcriptase (hTERT). The reactivation of telomerase in 90%of cancers compensates the shortening of telomeres, allowing the immortalization and survival oftumor cells. This canonical role of telomerase is now well documented. However recent studiessuggest that telomerase may have other functions beyond its role in maintaining telomere length intumorigenesis and / or tumor progression.In neuroblastoma (NB), increased levels of telomerase activity (TA) is associated withadvanced disease and poor prognosis. Indeed, several studies have shown that aggressiveneuroblastomas have a high level of TA while favourable tumors, have little or no TA. Therefore, lowtelomerase activity appears to be linked with regression or maturation of NB as it can be seen in theparticular group of 4S stage neuroblastoma. These observations suggest that telomerase may play acrucial role in the development of NB.To better understand the involvement of telomerase in the aggressive phenotype of malignantneuroblasts and drug resistance, we characterized the phenotypic and genotypic changes induced byinhibition of telomerase via ectopic expression of a mutant dominant negative catalytically inactive(DN-hTERT) in a metastatic chemoresistant NB cell line IGR-N-9. Our results show that theexpression of this mutant induces a stromal-type cell differentiation a sensitization to apoptosis inresponse to three cytotoxic agents (cisplatin, staurosporine, TRAIL). The chemosensitization is not theresult of telomere shortening but probably f a modulation of the expression of certain genes involved inthe apoptotic response (re-expression of caspase 8 and wild-type p53), suggesting a noncanonicalfunction of telomerase Furthermore, we showed that hTERT actively regulates the expression ofMYCN. Indeed, ectopic expression of the inactive mutant causes a loss of supernumerary copies ofMYCN leads to the extinction of the expression of the protein, whereas overexpression of wild hTERTincreases the number of copies of the MYCN gene. The elimination of MYCN protein could be a signof a loss of the aggressiveness of the tumor cells as evidenced by the decreased expression of NSE(a marker of poor prognosis of NB) and induction of CD44 in DN-hTERT cells.Overall, our findings thus demonstrate a new role of telomerase independent of its canonicalfunction of telomere elongation in the acquisition of the malignant phenotype and drug resistance inNB. These results are important in terms of knowledge of the biology of NB and therapeuticpossibilities. Indeed, our data suggest that inhibition of telomerase as an anticancer strategy is anapproach that has a particular interest in cases of stage 4 NB in which the survival rate of patientsremains very inadequate despite the therapeutic more intensive.

L’épithélium mammaire est organisé en bicouche : une couche de cellules luminales sécrétrices et une couche de cellules basales myoépithéliales. Des cellules souches multipotentes capables de régénérer l’épithélium mammaire après transplantation résident dans le compartiment basal tandis que les deux couches épithéliales mammaires contiennent des cellules souches/progénitrices à propriétés clonogéniques. De nombreuses études suggèrent que les cellules souches et progénitrices de la glande mammaire pourraient être les cibles d’une transformation oncogénique menant à des cancers du sein, justifiant l’attention particulière portée à ces populations cellulaires mineures.Pour étudier les rôles du proto-oncogène Myc, ou du suppresseur de tumeurs Trp53, dans le contrôle des fonctions des cellules souches et progénitrices, nous avons généré des souris transgéniques présentant une invalidation de Myc ou Trp53 dans la couche basale de l’épithélium mammaire. Les souris déficientes en Myc présentent des glandes hypoplasiques et les cellules basales dépourvues de Myc perdent complètement leur capacité régénérative. En revanche, la perte de p53 induit une augmentation des populations de cellules souches et progénitrices avec un potentiel d’autorenouvellement accru, suggérant que p53 restreint la propagation des cellules souches/progénitrices dans l’épithélium mammaire. Ces résultats montrent que Myc et p53 jouent un rôle essentiel dans le contrôle des fonctions des cellules souches et progénitrices mammaires.Les souris transgéniques K5Ncat générées précédemment dans notre laboratoire, développent des carcinomes mammaires de type basal avec des composants métaplastiques, induits par l’expression d’une forme activée de la -caténine dans la couche basale mammaire. Nous avons trouvé que la population de cellules souches fonctionnelles est augmentée dans l’épithélium pré-néoplasique des souris K5Ncat. Pour étudier les mécanismes cellulaires et moléculaires du développement de ces tumeurs, les souris déficientes en Myc ou Trp53 ont été croisées avec des souris K5Ncat. Nous avons constaté une inhibition complète de la tumorigenèse induite par la -caténine en absence de Myc et une accélération de celle-ci en absence de p53. Nos résultats suggèrent que les cellules souches/progénitrices basales pourraient être à l’origine des tumeurs mammaires de type basal avec des caractéristiques métaplastiques et que les rôles joués par Myc et p53 dans la tumorigenèse sont liés à leurs fonctions régulatrices des cellules souches mammaires. / Numerous studies suggested that mammary stem and progenitor cells could be targets of the oncogenic transformation in breast cancer, attracting a particular attention to these cell populations. Mammary epithelium is organized as bilayer, with a layer of luminal secretory cells and a basal myoepithelial layer. Multipotent stem cells able to regenerate mammary epithelium upon transplantation reside in the basal compartment, whereas both mammary epithelial cell layers contain clonogenic stem/progenitor cells.To study the roles played by a proto-oncogene Myc and a tumor suppressor p53 in the control of mammary stem and progenitor cell function, we generated mouse mutants presenting conditional deletion of Myc and Trp53 genes in the basal layer of the mammary epithelium. The Myc-mutants presented hypoplastic glands, and basal cells depleted of Myc were unable to regenerate mammary epithelium. In contrast, deletion of p53 led to increased stem and progenitor cell activity with enhanced capacity to self-renew suggesting that p53 restricts the propagation of the stem/progenitor cell populations in the mammary epithelium. These data clearly demonstrate that Myc and p53 play a central role in the control of the mammary stem cell function. Transgenic mice K5Ncat obtained previously by our team develop basal-type mammary carcinomas with metaplastic component, induced by the expression of activated (N-terminally truncated) -catenin in mammary epithelial basal layer. We found that stem cell activity is increased in preneoplastic K5Ncat mammary epithelium. To study molecular and cellular mechanisms underlying tumor development, Myc- and Trp53-mutants were bred to K5Ncat mice. The deletion of Myc completely inhibited tumorigenesis, whereas in the absence of p53, tumor development was significantly accelerated. Our data suggest that basal stem/progenitor cells might be at the origin of basal-type breast tumors with metaplastic characteristics and that roles played by Myc and p53 in the tumorigenesis are associated with their regulatory functions in stem cells.

E4F1 est un facteur de transcription liant l'ADN, exprimé de façon ubiquitaire par tous les tissus, et qui possède une activité E3 ubiquitine ligase atypique dirigée contre le suppresseur de tumeur p53. La protéine E4F1 interagit directement avec plusieurs suppresseurs de tumeurs cellulaires et des oncogènes viraux (p53, pRb, DRAL, RASSF1A, p19ARF, BMI1, HBX et GAM1...), suggérant qu’elle est elle-même impliquée dans la tumorigenèse. La perte d’E4F1 dans des fibroblastes embryonnaires (Mefs) transformés ou dans des cellules de sarcomes histiocytaires déficientes pour la voie p53, entraine la mort de ces cellules. La même inactivation d'E4F1 dans les cellules normales n'affecte pas leur survie mais entraine un arrêt de prolifération. Des analyses transcriptomiques et de liaison à l'ADN à l'échelle du génome entier (ChIP-seq et analyses différentielles des transcriptomes de cellules E4F1 WT et KO) nous ont permis d’identifier une centaine de gènes liés et régulés directement par E4F1. Ces gènes codent notamment pour des protéines mitochondriales impliquées dans le métabolisme et l'homéostasie de cette organelle, dont plusieurs composants et régulateurs de l'enzyme multimérique, pyruvate déshydrogénase. Un second groupe de gênes cibles d’E4F1 est impliqué dans la réponse aux dommages à l'ADN, dont le gène codant pour la kinase CHK1 qui joue un rôle essentiel dans le contrôle de la stabilité du génome. En accord avec la fonction de ces gènes cibles, la perte d’E4F1 entraine des perturbations du métabolisme cellulaire et des checkpoints de réponse aux stress génotoxiques. Dans les cellules déficientes pour la voie p53, ces perturbations conduisent à des stress oxydatifs (surproduction de ROS mitochondriaux) et énergétiques, suivis de dommages aux protéines et à l'ADN, et in fine, à une mort cellulaire massive. Dans les cellules compétentes pour la voie p53 ces altérations sont fortement atténuées et conduisent à un arrêt de la prolifération. Une partie des effets protecteurs de p53 est due à sa capacité à stimuler l'expression du gène ALDH4a1 qui code pour une aldehyde dehydrogenase impliquée dans le catabolisme de la proline et dont l'activité possède des propriétés anti-oxydantes.Mes travaux mettent également en évidence que le niveau d'expression de la protéine E4F1 et son activité augmentent lors de la transformation cellulaire ainsi qu'en réponse à des stress énergétiques, génotoxiques ou oxydatifs. Dans ces trois dernières conditions, la phosphorylation d'E4F1 est également augmentée au niveau de plusieurs sérines qui ont été identifiées par spectrométrie de masse. En résumé, tous ces éléments indiquent qu'E4F1 est un acteur important du contrôle de l'homéostasie métabolique et de la réponse aux stress, particulièrement essentiel pour la survie des cellules cancéreuses déficientes pour la voie p53. Mes observations suggèrent également qu'E4F1 est activé en réponse à différents stress et qu'il pourrait jouer un rôle essentiel dans la capacité des cellules cancéreuses à s'adapter aux multiples stress environnementaux auxquels elles sont exposées au cours de la tumorigenèse. / The ubiquitously expressed E4F1 protein acts as a transcription factor that binds a consensus DNA sequence at promoters, and as an atypical E3-ligase for the tumor suppressor p53. E4F1 physically interacts with several bona fide cellular tumor suppressors and viral oncoproteins (including p53, pRb, DRAL, RASSF1A, p19ARF, BMI1, HBX and GAM1...), suggesting that it might itself be involved in tumorigenesis. E4F1 genetic inactivation in transformed mouse embryo fibroblasts (Mefs) and in hematopoietic tumors deficient for the p53 pathway, results in massive cell death. Importantly, inactivation of E4F1 in normal cells does not affect cell survival. Genome wide approaches (ChIP-seq profiling and comparative transcriptomics performed on E4F1 WT and KO cells) identified a limited list (100) of genes that are bound and directly regulated by E4F1. Several E4F1 target genes code for mitochondrial proteins involved in mitochondria metabolism and homeostasis, including several components of the pyruvate dehydrogenase complex. Another set of E4F1 target genes codes for factors involved in DNA repair and damage checkpoints, including the checkpoint kinase CHK1. Accordingly, both mitochondrial and checkpoint functions are altered in E4F1 KO cells. In proliferating cells deficient for the p53 pathway, these defects lead to energetic and oxidative stresses, protein and DNA damages, and in fine, massive cell death. In p53-proficient cells, these alterations are attenuated and lead to growth arrest. Part of this protective effect of p53 is mediated by ALDH4a1, a p53 target gene encoding an aldehyde dehydrogenase involved in proline catabolism and that exhibits antioxidant properties.In this thesis, I also demonstrate that E4F1 protein level and activity is increased during cell transformation and upon exposure to genotoxic, energetic or oxidative stresses. These stresses also lead to E4F1 phosphorylation at specific serine residues that were identified by mass spectrometry. All together this work shows that E4F1 controls cellular functions that are important for mammalian cells metabolic homeostasis and stress responses, and that are essential for the survival of p53-deficient cancer cells. This work also suggests that E4F1 is activated in response to various stresses and therefore, that it could play an essential role in allowing cancer cells to adapt to environmental stresses.

Le cancer du sein est la première cause de mortalité chez la femme par cancer. Différents travaux ont montré l’implication des fibroblastes associés au cancer (CAFs) dans la résistance thérapeutique, ainsi que leur rôle dans le développement de cancer du sein. L’adrénomédulline (AM) joue un rôle crucial dans la croissance des tumeurs. Dans notre étude, nous nous sommes interrogés sur l’apport de l’AM sécrétée par la composante majeure du stroma tumoral les CAFs, dans le développement du cancer du sein. Dans cette étude nous avons montré que les CAFs isolés à partir des tumeurs issues du cancer du sein, présentent une augmentation de l’expression du système d’AM (AM et ses récepteurs) par rapport aux fibroblastes non activés (NHDFs). Nos études dans le modèle d’angiogenèse in vivo montrent que les CAFs sont plus compétents à mettre en place une vascularisation stable et fonctionnelle par rapport aux NHDFs. Cependant, le traitement des souris avec des anticorps anti récepteurs de l’AM (αAMRs) bloque la vascularisation. De plus, les xénogreffes issues du mélange MCF-7/CAFs génèrent des tumeurs plus importantes par rapport aux tumeurs issues de MCF-7 seules ou combinées aux NHDFs. Les souris traitées par voie i.p. avec des αAMRs ou l’antagoniste AM22-52, montrent une inhibition de la croissance tumorale des xénogreffes. Les études immunohistochimiques montrent une vascularisation bien établie chez le groupe MCF-7/CAFs, qui est altérée suite au blocage du système de l’AM.Notre étude montre le rôle important de l’AM sécrétée par les CAFs dans le processus de la tumorigenèse du cancer du sein. / Breast cancer is the leading cause of death among women with cancer. Various studies have shown the involvement of cancer associated fibroblasts (CAFs) in this therapeutic resistance and their role in the development of the tumor. Adrenomedullin (AM) plays a critical role in tumor growth. In our study, we asked about the contribution of AM secreted by the major component of the tumor stroma CAFs in breast cancer development. In this study, we demonstrate that CAFs isolated from tumors derived from breast cancer, showed an increase in the expression of AM (AM and its receptors) compared to non-activated fibroblasts (NHDFs). Our studies in vivo angiogenesis model shows that CAFs are more competent to set-up a stable and functional vasculature compared to NHDFs. However, treatment of mice with antibodies anti AM receptor (αAMRs) blocks vascularization, indicating the role of AM secreted by CAFs in the establishment of neovascularization. Additionally, xenografts from MCF-7 mixture / CAFs generate larger tumors compared to tumors from MCF-7 alone or combined with NHDFs. Mice treated, mice treated by intra-peritoneal (i.p.) injection with αAMRs or antagonist AM22-52, show inhibition of tumor growth of xenografts. Immunohistochemical studies show an established vasculature in the MCF-7 / CAFs group, which is impaired due to the blocking of the AM system.Our study shows the important role of the AM secreted by CAFs in the process of breast cancertumorigenesis. It provides an evidence of the effectiveness of a therapy anti-AM, which will target as one of the most predominant components of breast cancer tumor microenvironment.

Les anomalies moléculaires des tumeurs corticosurrénaliennes sporadiques, bénignes (adénomes corticosurrénaliens ; ACS) ou malignes (carcinomes corticosurrénaliens ; CCS), sont relativement bien caractérisées, tandis que leur implication dans chaque étape du processus de tumorigenèse, de l'initiation à la formation de tumeurs métastatiques, reste très peu connue. Nous ne savons également pas si les CCS et les ACS sont deux entités distinctes ou si les carcinomes font suite aux adénomes dans un processus tumoral multi-étapes. Les altérations les plus fréquemment liées aux CCS sont la mutation de N-Ras (12,5%), la mutation de TP53 (25%), la mutation de ß-caténine (30%) et la surexpression de IGF-2 (90%). Nous avons reproduit ces anomalies en surexprimant une forme oncogénique de Ras, RasG12V, un mutant de ß-caténine, ß-caténineS37A, un dominant négatif de p53, p53DD et la forme sauvage de IGF-2. Grace à un modèle de reconstruction tissulaire in vivo, consistant à transplanter des cellules corticosurrénaliennes bovines (BAC) sous la capsule rénale de souris immunodéficientes, nous avons entrepris de définir une combinaison minimale d'altérations permettant de transformer des BAC primaires en cellules malignes. Cette étude n'a pas permis de définir de combinaisons impliquant IGF-2 et ß-caténineS37A car, suite à leur transplantation, les BAC surexprimant ces gènes induisaient la formation d'une tumeur murine, masquant les cellules transplantées. Par ailleurs, nous avons montré que la coopération de RasG12V et p53DD induit la transformation complète des BAC primaires, mais selon un ordre précis. En effet, seule la séquence faisant intervenir la surexpression de RasG12V en tant que première altération, suivie de la surexpression de p53DD, permet une transformation maligne. Dans cette séquence, RasG12V seul induit un phénotype hyperplasique et l'ajout de p53DD provoque la progression de l'hyperplasie en CCS. Pour conclure, nous avons identifié la première combinaison d'altérations génétiques à l'origine d'un CCS (expression d'un oncogène et altération d'un gène suppresseur de tumeurs) et apporté un argument en faveur de la progression tumorale corticosurrénalienne multi-étapes. De plus, ce modèle animal pourrait constituer un outil intéressant pour définir des biomarqueurs de la malignité et développer des alternatives thérapeutiques pour le traitement des CCS.

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.