Le cancer de la prostate (CaP) est le cancer le plus fréquent chez l'homme et représente la deuxième cause de mortalité par cancer. Cette pathologie est sensible aux androgènes des stades localisés aux stades métastatiques. Après le traitement des formes avancés de ce cIl est admit aujourd'hui que les androgènes seuls ne sont pas suffisants pour déclencher le cancer de la prostate. En effet, le rôle des œstrogènes dans la carcinogenèse prostatique est suggéré par plusieurs études. L'activation de la voie de signalisation Hedgehog (Hh) joue un rôle important dans le développement de plusieurs cancers, y compris le CaP. Une meilleure compréhension des mécanismes qui régulent l'activation de cette voie dans le CaP est nécessaire afin de définir de nouvelles stratégies thérapeutiques plus efficaces.Dans ce travail, nous mettons en évidence l'interaction entre la voie Hh et les hormones stéroïdiennes dans les cellules prostatiques. Nous avons observé : i) une activation de la voie Hh par l'œstrogène (sulfate d'œstrone (SE1)), atténuée par l'anti-œstrogène (ICI) et par l'inhibiteur de la voie Hh (KAAD-cyclopamine), ii) une régulation négative de la voie Hh par l'androgène (dihydrotestostérone (DHT)) et l'œstrogène (17β-œstradiol (E2)). Nous avons démontré que l'inhibition de la voie Hh induite par DHT et E2 est dépendante des récepteurs des androgènes (RA). Cependant, l'effet de SE1 sur la voie Hh pourrait être dépendante des récepteurs des œstrogènes (ER). Enfin, nous avons observé une inhibition de l'activité des RA par KAAD-cyclopamine. Les dérivés de cyclopamine pourraient donc représenter une nouvelle classe d'agents thérapeutiques ciblant le RA dans le cancer de la prostate. Une meilleure caractérisation des cibles potentielles de ces molécules semble être intéressante. / Prostate cancer (PCa) is the most frequent male malignancy and the second most common cause of cancer-related death in men. This cancer is androgen sensitive in its development and progression to metastatic disease. Despite this, increasing evidence suggest that androgens alone are not able to induce PCa and estrogen signaling has a key role in prostate cancer progression. Hedgehog (Hh) pathway activation is important in the growth and development of various carcinomas including PCa. A better understanding of Hh pathway regulating mechanisms in PCa is important in order to identify new therapeutic strategies for this pathology. In this study we investigate the interaction between Hh pathway and steroid hormones in prostate cells. We showed: i) Hh pathway activation by the estrogen (estrone sulfate E1S), attenuated by the anti-estrogen (ICI) and by the Hh pathway inhibitor (KAAD-cyclopamine) ii) Hh pathway negative regulation by the androgen (dihydrotestostérone (DHT)) and the estrogen (17β-estradiol (E2)). Moreover, we showed that Hh pathway inhibition is androgen receptor (AR) dependent. However, E1S effect on this pathway might be estrogen receptor (ER) dependent. Finally, our results suggest that targeting AR signaling by cyclopamine derivatives could be promising therapeutic alternative in prostate cancer, which needs a further investigation.

Alors que le complexe snRNP est bien décrit chez les vertébrés, il nécessite plus d’études chez les invertébrés. Le snARN 7SK sert de maintient structural pour la fixation d’HEXIM à P-TEFb. En retour, HEXIM inhibe l’activité kinase de CDK9 via une fixation directe avec la Cycline T. En conséquence, les interactions entre le snARN 7SK et HEXIM va piéger le complexe P-TEFb sous une forme inactive qui conduit à inhiber l’élongation transcriptionnelle. Dans notre étude, nous montrons qu’un contrôle de l’activité P-TEFb existe aussi chez la Drosophile. Et la dynamique d’équilibre entre les deux formes de P-TEFb dépend également du snARN 7SK. Ce modèle est donc utilisé pour étudier le rôle biologique de la snRNP, et plus spécialement d’HEXIM, dans un contexte intégré. Nous avons donc analysé le profile d’expression d’HEXM durant le cycle de vie de la Drosophile et plus particulièrement pendant l’embryogenèse et l’organogenèse. L’expression permanente et ubiquitaire d’HEXIM suggère qu’elle est nécessaire au développement. Le fait que la perte de fonction d’HEXIM mène à de nombreux et sévères défauts confirme cette hypothèse. En utilisant le modèle des disques imaginaux de l’aile et de l’œil, nous avons étudié plus en profondeur le rôle d’HEXIM et nous avons montré qu’elle est essentielle pour la viabilité cellulaire. De plus, la perte de fonction d’HEXIM conduit à des changements du destin cellulaire et à des modifications des profiles d’expression de plusieurs gènes sélecteurs ou de morphogènes. De façon surprenante, la diminution d’HEXIM induit l’accumulation de Ci155 qui est requise pour activer l’expression de Ptc, ainsi que l’activation ectopique de la voie Hh. Cette accumulation notable de Ci155 est également détectée dans les cellules “immortelles” et dans les tissus en cours de régénération à la suite d’une ablation par voie génétique. Sur la base de ces données, nous proposons un rôle possible de l’accumulation de Ci155 dans le phénomène de prolifération compensatrice. Finalement, nous avons caractérisé un nouvel analogue du snARN 7SK chez la Drosophile, qui a été nommé dm7SK-like snARN. Ce dernier a une structure secondaire très similaire à celle de ces homologues vertébrés, alors que la séquence primaire est assez différente. De plus, presque tous les domaines structuraux importants pour les interactions avec HEXIM et les autres partenaires sont conservés chez cet ARN. Des interactions directes ont été démontrées entre HEXIM et cet ARN suggérant qu’il est un analogue structural du snARN 7SK. Ainsi, la présence de deux analogues du snARN 7SK suggère un autre niveau de régulation de l’expression des gènes, au moins chez la Drosophile. / Whereas 7SK snRNP complex has been well characterized in vertebrates, its activities still remain to be further elucidated in invertebrates. 7SK snRNA serves as a structural scaffold for the efficient binding of HEXIM to P-TEFb. HEXIM in turn inhibits the kinase activity of CDK9 via its direct binding to CyclinT. Consequently, the interaction between 7SK snRNA and HEXIM sequesters the active P-TEFb complex into the inactive form, thereby suppressing the transcription elongation. In this study, we first show that a similar P-TEFb control system exists in Drosophila. In addition, the dynamic equilibrium of the two complexes of P-TEFb in Drosophila also depends on 7SK snRNA. Thank to this similarity, we are able to examine the biological role of 7SK snRNP complex, especially HEXIM protein, in an integrative organism as Drosophila model. We next document the expression profile of HEXIM throughout the life cycle of Drosophila, especially during embryogenesis and organogenesis. The continuous and ubiquitous expression of HEXIM suggests its necessity during development. We demonstrate that HEXIM is indeed essential for the proper development of Drosophila, since its down-regulation results in numerous severe defects. By using wing and eye imaginal discs as study models, we further examine biological roles of HEXIM, and reveal that it is required for cell viability. Moreover, HEXIM knockdown leads to changes in cell fate commitments, and modifications in expression patterns of several selector genes and morphogens. Strikingly, down-regulation of HEXIM significantly induces the accumulation of Ci155, which is required for Ptc expression, and the ectopic activation of Hh signaling. This remarkable accumulation of Ci155 is also detected in “undead cells” and regenerated tissue upon genetic ablation. Given these findings, we thus propose a putative role of Ci155 accumulation in compensatory proliferation. Finally, we characterize a novel analog of 7SK snRNA in Drosophila, which is named dm7SK-like snRNA. This snRNA displays a very similar secondary structure with its vertebrate homologs, although the primary sequence is relatively different. More importantly, almost all of the structural elements crucial for the interaction with HEXIM and other partners are found conserved in this novel dm7SK-like snRNA. A direct interaction between dHEXIM and this snRNA also suggests that it is a functional analog of 7SK snRNA in Drosophila. Thus, the intriguing finding of the two analogs of 7SK snRNA would propose another regulation level of gene expression, at least in Drosophila.

La Fibrose Pulmonaire Idiopathique (FPI) est une maladie dévastatrice, d’étiologie inconnue, qui reste pour le moment incurable. Cette maladie est caractérisée par l’accumulation de fibroblastes et de protéines de la matrice extracellulaire dans les espaces aériens distaux aboutissant à une destruction alvéolaire et à une altération des propriétés mécaniques du poumon. La physiopathologie de la FPI est mal connue mais de nombreuses études suggèrent que la réactivation des voies impliquées dans le développement contribue à l’accumulation de la matrice extra-cellulaire et au comportement anormal des cellules épithéliales et des fibroblastes.La voie Hedgehog (HH) joue un rôle crucial dans le développement embryonnaire. Dans le développement pulmonaire fœtal, la voie HH est impliquée dans les interactions épithélium-fibroblaste et contrôle la prolifération et la différenciation du mésenchyme. La voie HH a été impliquée dans la fibrogénèse, notamment dans le foie et le rein.L’objectif de cette thèse a été de caractériser la voie HH dans la fibrose pulmonaire chez l’homme et dans un modèle de fibrose induite par la bléomycine chez la souris.Nous avons démontré que la voie HH est réactivée dans les tissus pulmonaires de patients atteints de FPI et dans le modèle de fibrose pulmonaire chez la souris. Nous avons montré que le TGF-β1 activait la voie HH dans les fibroblastes pulmonaires humains et que l’inhibition pharmacologique de la voie HH au niveau des facteurs GLI inhibait l’effet du TGF-β1 in vitro. Par contre, ces inhibiteurs ne protégent pas les cellules épithéliales alvéolaires de la transition épithélio-mésenchymateuse induite par le TGF-β1. In vivo, chez la souris, nous avons montré que le traitement par des inhibiteurs de Smoothened ne protégeait pas du développement de la fibrose tandis que le GANT61, un inhibiteur de l’interaction des GLI avec l’ADN, inhibait la fibrose.En conclusion, nos résultats démontrent l’implication de la voie HH dans la fibrose pulmonaire et ouvrent des perspectives thérapeutiques nouvelles. / Idiopathic Pulmonary Fibrosis (IPF ) is a devastating disease of unknown etiology, which no efficient treatment. This disease is characterized by the accumulation of fibroblasts and extracellular matrix proteins in the distal airways resulting to the destruction of alveoli and alteration of mechanical properties of the lung. The pathogenesis of IPF is not well known but many studies suggest that reactivation of pathways involved in the development, contributes to the accumulation of extracellular matrix and the abnormal behavior of epithelial cells and fibroblasts.The Hedgehog pathway (HH) plays a crucial role in embryonic development. In the fetal lung development, the HH pathway is involved in the epithelial-fibroblast interactions and controls the proliferation and differentiation of the mesenchyme. The HH pathway has been implicated in the fibrogenesis, particularly in the liver and kidney.The aim of this thesis was to characterize the HH pathway in pulmonary fibrosis in humans and in a model of bleomycin-induced fibrosis in mice.We demonstrated that the HH pathway is reactivated in lung tissue of IPF patients and in the model of pulmonary fibrosis in mice. We have shown that TGF-β1 activated the HH pathway in human lung fibroblasts and that the pharmacological inhibition of the HH pathway at the level of GLI transcription factors, inhibited the effect of TGF-β1 in vitro. By contrast, these inhibitors did not protect alveolar epithelial cells from TGF-β1-induced epithelial-mesenchymal transition. In vivo, we have shown that treatment with Smoothened inhibitors did not protect mice from the development of fibrosis while GANT61, an inhibitor of the GLI interaction with DNA, inhibited fibrosis .In conclusion, our results demonstrate the involvement of the HH pathway in pulmonary fibrosis and open new therapeutic perspectives.

Les genodermatoses sont des maladies génétiques rares à expression cutanée. Parmi elles, les dysplasies ectodermiques (DE) caractérisées par des anomalies du développement d’au moins deux structures ectodermiques (dents, ongles, glandes sudorales et poils), constituent un groupe hétérogène de genodermatoses de plus de 200 syndromes rares. Si la plupart de ces syndromes associent des anomalies des seuls dérivés ectodermiques, d'autres plus complexes, tels que le syndrome de Bazex-Dupré-Christol et l’Incontinentia Pigmenti, rassemblent en plus des manifestations disparates. Le syndrome de Bazex-Dupré-Christol (SBDC) associe une DE à la prédisposition aux carcinomes basocellulaires (CBCs) de survenue précoce. L’étude de 6 familles nous a permis d’identifier, chez 2 d’entre elles, une mutation tronquante dans le gène ACTRT1, codant la protéine Arp-T1. Dans l’épiderme, la protéine Arp-T1 est diminuée chez tous les patients atteints de SBDC, porteurs ou non de mutations dans le gène ACTRT1. Le séquençage à haut débit de la région candidate a permis d’identifier des mutations dans des régions transcrites, régulatrices du gène ACTRT1 chez les patients des 4 autres familles. Notant que la voie Hedgehog est dérégulée dans 70 % des CBCs, nous avons démontré qu’ACTRT1 est un nouvel inhibiteur de cette voie, en particulier par sa liaison au promoteur de GLI1 dont il inhibe l’expression. Enfin, ACTRT1 est un nouveau gène suppresseur de tumeur capable de réduire in vivo la progression tumorale de certaines lignées cancéreuses par la régulation de gènes impliqués dans la prolifération, la mort et la survie cellulaire, ou encore la migration. L’Incontinentia Pigmenti (IP) est une affection multisystémique caractérisée par une atteinte de la peau, des dents, des yeux et parfois du système nerveux central. Elle résulte de mutation dans le gène NEMO et l’abolition de l’activation de la voie NF-KB. L’étude d’une famille concernée par l’IP à permis d’identifier une nouvelle mutation d’épissage du gène NEMO aboutissant à l’expression d’une protéine tronquée. Cette protéine conserve l’intégralité des domaines fonctionnels de NEMO connus à ce jour. Sa caractérisation a révélé une perte d’interaction avec SHARPIN, composants du complexe LUBAC permettant l’ubiquitination linéaire. Il s’agit de la première mutation humaine de NEMO montrant l’importance de son ubiquitination linéaire dans l’activation de la voie NF-KB. Mes travaux de thèse ont ainsi mis en évidence de nouveaux mécanismes physiopathlogiques responsables de deux formes de dysplasie ectodermique. Ces mécanismes reflètent la complexité des voies moléculaires impliquées dans le développement de la peau et le maintien de son homéostasie durant la vie adulte. / Genodermatoses are rare genetic diseases with cutaneous expression. Among them, ectodermal dysplasia (ED) characterized by abnormal development of at least two ectodermal structures (teeth, nails, sweat glands and hair) constitute a heterogeneous group of genodermatoses of more than 200 rare syndromes. While most of these syndromes associate only abnormalities of the ectodermal derivatives, others more complex, such as Bazex-Dupré-Christol syndrome and Incontinentia Pigmenti, bring together disparate manifestations. Bazex-Dupré-Christol syndrome (BDCS) associates ED with predisposition to early basal cell carcinoma (BCCs). The study of 6 families allowed us to identify, in 2 of them, a truncated mutation in the ACTRT1 gene, encoding the Arp-T1 protein. In the epidermis, Arp-T1 protein is decreased in all patients with BDCS, carrying or not of mutations in ACTRT1 gene. High-throughput sequencing of the candidate region allowed to identify mutations in transcribed enhancer regions, regulating the ACTRT1 gene in patients of the remaining 4 families. Noting that the Hedgehog pathway is deregulated in more than 70% of BCCs, we have demonstrated that ACTRT1 is a novel inhibitor of this pathway, via its binding to GLI1 promoter and inhibiting its expression. Finally, ACTRT1 is a new tumor suppressor gene capable of reducing in vivo the tumor progression of certain cancer lines by the regulation of genes involved in proliferation, death and cell survival, or migration. Incontinentia Pigmenti (IP) is a multisystemic disorder characterized by involvement of skin, teeth, eyes and sometimes the central nervous system. It results from mutation in the NEMO gene and the abolition of activation of NF-KB pathway. The study of a family concerned with IP allowed to identify a new splicing mutation of NEMO gene leading to a truncated protein expression. This protein retains all the functional domains of NEMO known. Its characterization revealed a loss of interaction with SHARPIN, components of LUBAC complex allowing linear ubiquitination. This is the first human mutation of NEMO showing the importance of its linear ubiquitination in the activation of the NF-KB pathway. Thus, my thesis work revealed novel physiopathological mechanisms responsible for two forms of ectodermal dysplasia. These mechanisms reflect the complexity of the molecular pathways involved in the development of the skin and the maintenance of its homeostasis during adult life.