L’adenocarcinome pulmonaire (ADCA) et le mesotheliome pleural malin (MPM) sont deux cancers thoraciques agressifs pour lesquels les traitements conventionnels manquent d’efficacite. Il est donc necessaire de proposer de nouvelles strategies anti-cancereuses. L’objectif de mon travail a donc consiste a explorer deux voies d’amelioration de therapies anti-tumorales. La premiere approche visait a ameliorer les effets therapeutiques d’analogues de nucleosides utilises en clinique, la Decitabine (5-AZA), un agent hypomethylants, et la Gemcitabine. Ces deux drogues possedent une voie de metabolisation commune mettant en oeuvre la cytidine deaminase (CDA). Ainsi, j’ai combine avec ces deux agents un inhibiteur de cette enzyme pour augmenter les effets anti-tumoraux de la Decitabine et de la Gemcitabine pour traiter l’ADCA. La seconde approche s’interessait a l’amelioration des proprietes pharmacocinetiques d’agents therapeutiques couramment utilises. Pour cela, nous avons developpe, en collaboration avec l’equipe du Pr. Elena Ishow (CEISAM, Nantes), des nanovecteurs aux proprietes theranostiques, c’est a dire therapeutique et diagnostique grace a l’introduction de proprietes magnetiques exploitables pour l’imagerie de resonance magnetique (IRM). Les systemes nanometriques nus ont ete caracterises in vitro et in vivo dans un modele de MPM et enfin nous avons choisi de vectoriser un agent antitumoral bien connu et deja utilise en clinique, la Doxorubicine. / Lung adenocarcinoma (ADCA) and malignant pleural mesothelioma (MPM) are two aggressive thoracic cancers for which current treatments are poorly efficient. Therefore, it’s necessary to propose new anti-cancer strategies. The objective of my work was to explore two approaches to improve anti-tumor therapies. The first approach was to improve therapeutic effects of nucleoside analogues used in clinic, Decitabine (5-AZA), a hypomethylating agent, or Gemcitabine. These two drugs have a common metabolic pathway implicating the enzyme cytidine deaminase (CDA). Thus, I combined these drugs with an inhibitor of this enzyme to increase antitumor effects of Decitabine and Gemcitabine to treat ADCA. The second approach develop during my PhD was focused on the improvement of pharmacokinetic properties of currently used therapeutic agents. In collaboration with Pr. Elena Ishow (CEISAM, Nantes), we developed a nanovector with theranostic properties, that is therapeutic and diagnostic thanks to addition of magnetic properties useful for magnetic resonance imagery (RMI). Bare nanoscale systems were characterized in vitro and in vivo in a model of MPM and finally we chose to vectorize a well-known antitumor agent already used in clinic, Doxorubicin.

L’adénocarcinome du pancréas qui représente la quatrième cause de cancer en termes d’incidence reste une tumeur mal comprise et l’ensemble des traitements insuffisamment efficaces. Depuis quelques années, la prise en charge des patients cancéreux s’est individualisée et tente de proposer des traitements à la carte en prenant en compte divers paramètres tumoraux. Pour le cancer du pancréas, la pertinence des hypothèses biologiques pour le pronostic et le traitement des patients, a été très peu évaluée si bien qu’a coté des facteurs cliniques et histologiques, il n’existe pas de marqueurs moléculaires clairement identifiés. Dans la première partie de nos traveaux, nous avons évalué l’intérêt pronostique d’une série de biomarqueurs dont les chimiorécepteurs CXCR4 et CXCR7. CXCR4 est exprimé par les ACP et joue un rôle dans la migration des cellules cancéreuses au travers la matrice extracellulaire, l’adressage métastatique, l’angiogénèse et la vasculogénèse tumorale. CXCR7 est impliqué dans la prolifération cellulaire. Ces deux chimiorécepteurs partagent le même ligand, CXCL12, qui est synthétisé par les cellules stellaires pancréatiques activées et est retrouvé en quantité importante dans le stroma fibrotique tumoral. L’expression de CXCR4 est en partie dépendante du facteur de transcription HIF-1 (hypoxia inducible factor). L’expression de CXCR4, CXCR7, HIF-1 et de Ki-67 à été évaluée par immunohistochimie et confrontée aux facteurs pronostiques classiques (cliniques et anatomopatholologiques). En analyse multivariée, le niveau d’expression de CXCR4 était un facteur pronostique indépendant associé à la survie sans récidive et la survie globale. De plus le niveau d’expression de CXCR4 était associé à la présence de métastase ganglionnaire sur la pièce opératoire et au risque de récidive hépatique. Dans un deuxième temps, les protéines impliquées dans la métabolisation de la gemcitabine ont été évaluées à partir d’une cohorte de patients traités par radiochimiothérapie dans le cadre de deux protocoles cliniques multicentriques de phase II. La gemcitabine pénètre dans la cellule à travers la membrane plasmique soit par diffusion facilitée par des transporteurs nucléosidiques spécifiques appelés hENT (human equilibrative nucleoside transporter), soit par des transporteurs actifs Na+-dépendants ou hCNT (human concentrative nucleoside transporter). Dans la cellule, elle est métabolisée pour générer ses dérivés cytotoxiques actifs. La gemcitabine va tout d’abord être phosphorylée en dérivé monophosphate par la déoxycytidine kinase (dCK). La dCK est considérée comme étant l’enzyme limitante du métabolisme de la gemcitabine. Deux autres étapes de phosphorylation vont suivre faisant tout d’abord intervenir l’uridylate kinase (UMK) puis une troisième kinase qui, elle, est ubiquitaire. In vitro, dans des lignées cellulaires d’adénocarcinome pancréatique, la résistance intrinsèque à la gemcitabine est associée à une diminution ou à une perte d’expression de hENT1 et de la dCK. En plus de son activité cytotoxique directe, la gemcitabine est un puissant radiosensibilisateur. La capacité de cet analogue pyrimidique à potentialiser les effets de la radiothérapie est en partie liée à sa capacité de pénétration. L’expression de hENT1, de hCNT3 et de la dCK a été évaluée et corrélée à la survie sans récidive et la survie globale des patients. En analyse multifactorielle, hENT1 et la dCK sont des facteurs pronostiques indépendants pour la survie sans récidive et la survie globale alors que hCNT3 est un facteur indépendant pour la survie globale. De plus l’analyse combinée de hENT1 et de hCNT3 s’avèrait plus discriminante dans l’identification des patients à haut rique de récidive que l’analyse de chacun de ces facteurs pris isolémment.

Le cancer bronchique est la première cause de mortalité par cancer dans le monde, en raison d'un diagnostic à un stade avancé (IIIB et IV) et d'un pronostic sombre. Si les principaux facteurs de risques sont connus depuis de nombreuses décennies comme le tabagisme actif et les expositions professionnelles (amiante), 10 à 20 % de patients sont des non-fumeurs. Dans cette population, les étiologies restent plus controversées. Au niveau histologique, l'adénocarcinome est devenu le type histologique le plus fréquent et son association avec les facteurs de risque (tabagisme, exposition à l'amiante) fait débat. De même, la localisation tumorale est différente selon l'exposition aux différents facteurs de risque. Enfin, la survie du cancer bronchique semble être différente selon le sexe ou le statut tabagique. Suivant les expositions et les populations, les mécanismes de carcinogénèse diffèrent. C'est dans ce contexte, que notre étude a été menée sur une cohorte de 1493 patients atteints de cancer bronchique afin d'identifier des populations à risque et de mieux comprendre les voies de la carcinogénèse bronchique. / Lung cancer is the leading cause of death in the world. Most lung cancer are diagnosed at an advanced stage (IIIB and IV), with a poor prognosis. The main risk factors are well known like active smoking, and occupational exposure (asbestos), but 10 à 20% occur in never smokers. In this population, various studies have been conducted in order to identify possible risk factors, and although many have been identified, none seem to explain more than a small percentage of the cases. According to the histological types, adenocarcinoma is now the more frequent type, and its association with the main risk factors (tobacco exposure, asbestos exposure) is still studied. The tumoral location is associated with the exposure to the risk factors. Finally, the survival seems to be different between gender, and between smokers, and never smokers. All these characteristics are perhaps associated with different pathways of carcinogenesis. In this context, we have analyzed a cohort of 1493 patients with lung cancer in order to identify phenotypic markers, and to understand the mechanisms of the lung carcinogenesis.

Les laminopathies regroupent des pathologies liées aux lamines. La Progeria est due à une mutation du gène LMNA entrainant la synthèse d’une protéine anormale : la progérine. Elle s’accumule dans le noyau et entraîne des dommages cellulaires aboutissant à une sénescence prématurée, à l’origine d’un vieillissement prématuré et accéléré des patients dont le décès survient vers l’âge de 14 ans. Les microARNs (miRs) sont des petits ARNs non-codants régulant l’expression des gènes. Dans le projet principal de ma Thèse, nous avons identifié par un miRNome en RT-qPCR, 14 miRs différentiellement exprimés dans les fibroblastes HGPS. Certains d’entre eux appartenant à la région 14q32.2-14q32-3, sont surexprimés à cause de modifications chromatiniennes. Nous avons ensuite étudié l’impact de la surexpression des miR-376a-3p et miR-376b-3p sur la régulation de l’autophagie. L’inhibition de ces miRNAs entraine une augmentation du niveau d’autophagie, associée à une diminution de la progérine. Une 2ème étude miRNome réalisée en NGS, a permis d’identifier d’autres miRNAs potentiellement impliqués dans la Progeria. Dans un second projet, nous avons analysé l’expression des lamines de type A dans des cellules tumorales métastatiques issues d’épanchements pleuraux de patients atteints d’adénocarcinome bronchique. Nous avons démontré que la diminution d’expression de la lamine A chez un groupe de patient est corrélée à un mauvais pronostic. Cette diminution pourrait être due à miR-9 qui cible directement l’ARNm de la prélamine A. Ces travaux de Thèse illustrent le rôle fondamental des lamines et suggère une place importante des miRNAs dans la physiopathologie de ces 2 types de laminopathies / Laminopathies are diseases linked to lamins. Progeria (HGPS) is a genetic disease caused by a mutation in LMNA gene leading to an abnormal protein called progerin. It accumulates in nucleus and causes cell damages leading to a premature senescence. Patient die around 14 years old. miRNAs are small non coding RNA regulating gene expression. In my main project, I identified with a miRNome approach by RT-qPCR, 14 differentially expressed miRNAs in dermal HGPS fibroblasts. We demonstrated that the overexpression of the miRNAs that belong to the 14q32 region was caused by chromatin modulation. Next, we studied the role of miR-376-3p and miR-376b-3p on autophagy and demonstrated that the inhibition of their overexpression increases autophagy and decreases progerin. A second miRNome by NGS identified other miRNAs potentially linked to HGPS pathophysiology. In my second project, I studied lamins expression in metastatic cells from pleural effusion of lung adenocarcinoma patients. We showed that the decreased expression of lamin A in a group of patients was correlated with poor prognosis, which could be linked to miR-9 expression. This thesis illustrates the fundamental role of lamins and suggest the role of miRNAs in the pathophysiology of this to types of laminopathies.

Résumé: La réactivation de la voie Notch est une des caractéristiques les plus redondantes observées au cours de la carcinogenèse pancréatique. L’expression aberrante de la protéine HES1, cible de la signalisation Notch, est observée dès les premières phases de la carcinogenèse (Miyamoto et al., 2003). L’utilisation d’inhibiteurs de gamma-sécrétase semble être une stratégie thérapeutique prometteuse soutenue par de nombreuses études in vitro et in vivo (Plentz et al. 2009). Cette étude vise à démontrer que l’inhibition de la voie Notch et particulièrement de sa protéine cible, HES1, permet de réduire les propriétés tumorigéniques des cellules cancéreuses pancréatiques humaines. Pour cela, nous avons utilisé deux lignées cellulaires issues d’adénocarcinomes pancréatiques humains : MIAPaCa-2 et BxPC-3 ; celles-ci ont été traitées avec des inhibiteurs de gamma-sécrétase et infectées par des lentivirus codant pour des shARNs ciblant de manière spécifique les ARNm de Notch1 ou Hes1. Nos RÉSULTATS démontrent que les cellules BxPC-3 présentent un plus fort niveau d'activation de NOTCH1 qui corrèle avec un plus fort niveau d'expression d’HES1 comparativement aux cellules MIAPaCa-2. L’inhibition de la voie Notch réduit la prolifération des cellules BxPC-3 sans affecter celle des cellules MIAPaCa-2 ni même la survie cellulaire des deux lignées. De plus, on observe une diminution de la migration des cellules BxPC-3 suite à l’inhibition de la voie Notch. Notre étude suggère, d'une part, que l’efficacité des inhibiteurs de gamma-secrétase ne dépend pas seulement de l’expression des récepteurs NOTCHs mais principalement de leur niveau d'activation. Et, d’autre part, une implication directe et majeure de la protéine cible HES1 dans la médiation des effets de la voie Notch.||Abstract:

L’adénocarcinome pancréatique canalaire est un cancer de mauvais pronostic avec une survie à 5 ans inférieure à 5% et une médiane de survie d’environ 6 mois. Dès les stades précoces de la carcinogenèse pancréatique, la mucine membranaire MUC1, glycoprotéine de haute masse moléculaire, est surexprimée et présente des anomalies de distribution cellulaire, essentiellement une délocalisation membranaire vers le pôle basolatéral et une rétention à l’intérieur de la cellule. Sachant que MUC1 est capable d’interagir avec l’EGFR et de jouer un rôle sur la transduction des signaux, cette séquestration pourrait être à l’origine de signaux oncogéniques et est utilisée par les pathologistes comme indicateur de malignité après ponction sur des lésions pancréatiques. Cependant, les mécanismes permettant cette rétention cytoplasmique ne sont pas connus. Des études antérieures du laboratoire ont montré que le trafic de certaines glycoprotéines vers la membrane apicale des cellules épithéliales était dépendant de la Galectine 4. Dans ce travail, nous nous intéresserons à la Galectine 3, lectine endogène susceptible d’interagir avec les motifs glycanniques des mucines et aussi des récepteurs membranaires. Cette Galectine est surexprimée dans le cancer pancréatique et son expression est corrélée à une forte agressivité tumorale dans d’autres cancers. Le but de ce travail a été dans un premier temps de mettre au point des lignées cellulaires pancréatiques polarisées CAPAN-1 Knocked-down pour la Galectine-3. Dans un second temps d’étudier l’implication de la Galectine-3 : (i) dans le trafic intracellulaire de MUC1 et l’EGFR (ii) dans l’interaction entre MUC1 et l’EGFR (iii) sur les voies de signalisation de l’EGFR.Les résultats montrent que les cellules tumorales pancréatiques CAPAN-1 présentent les anomalies de distribution cellulaire de MUC1 observées dans les tumeurs pancréatiques humaines, notamment la rétention de MUC1 à l’intérieur des cellules. Le silencing de la Galectine-3 entraîne la disparition de cette anomalie de distribution cellulaire, MUC1 retrouvant la distribution membranaire normale. Nous avons montré que l’inhibition de l’expression de la Galectine-3 est associée (i) à une augmentation de la translocation nucléaire de l’EGFR (ii) à une inhibition de l’endoyctose de MUC1 et de l’EGFR en condition de sevrage. Ce phénomène s’accompagne d’une augmentation de l’interaction entre MUC1 et l’EGFR et d’une activation accrue de ce récepteur tyrosine kinase lorsqu’il est soumis à l’EGF : augmentation de la phosphorylation de l’EGFR et augmentation de la phosphorylation des MAPK Erk1 et 2. Mots clés : Galectine, Mucine, EGFR, cancer, endocytose, translocation nucléaire / Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is thought to derive from the epithelial ductal cells. In physiological state, the transmembrane mucin MUC1 is expressed at the apical pole where it protects the cell, senses the environment and modulates signal transduction notably by interacting with EGFR. In tumor cells, the localization of MUC1 is modified. MUC1 expression at the membrane becomes circumferential and accumulates in the cytoplasm. This sequestration is thought to deliver oncogenic signals to the cell, and is used by pathologists as an indicator of malignancy. Since it was previously demonstrated that endogenous lectins, especially galectin-3 (Gal-3) and -4, control the apical targeting of glycoproteins in epithelial cells, our aim was to study the role of Gal-3 in the control of MUC1 expression topography in PDAC, and in the cell invasiveness in vitro. Results/expected results: In control cells, we observed a strong MUC1 labeling in cytoplasm as in pathologic conditions. MUC1 was partially co-localized with M6PR in late endosomes. In KD cells, invalidation of Gal-3 led to a strong decrease of MUC1 cytoplasmic labeling. Gal-3 down-regulation is associated with a decrease of both MUC1 and EGFR protein levels by WB. However, KD Gal-3 cells expressed 2-fold higher levels of phosphoY1173EGFR in response to EGF treatment. Preliminary results showed that KD Gal-3 cells lost their in vitro invasive phenotype.Conclusions: Our data showed that Gal-3 is responsible for MUC1 cytoplasmic retention in pancreatic tumor cells. Silencing of Gal-3 promotes MUC1 localization at the cell membrane, and increases EGF-induced EGFR phosphorylation.keywords : Galectine, Mucine, EGFR, cancer, endocytose, translocation nucléaire

L’adénocarcinome du pancréas qui représente la quatrième cause de cancer en termes d’incidence reste une tumeur mal comprise et l’ensemble des traitements insuffisamment efficaces. Depuis quelques années, la prise en charge des patients cancéreux s’est individualisée et tente de proposer des traitements à la carte en prenant en compte divers paramètres tumoraux. Pour le cancer du pancréas, la pertinence des hypothèses biologiques pour le pronostic et le traitement des patients, a été très peu évaluée si bien qu’a coté des facteurs cliniques et histologiques, il n’existe pas de marqueurs moléculaires clairement identifiés. <p>Dans la première partie de nos traveaux, nous avons évalué l’intérêt pronostique d’une série de biomarqueurs dont les chimiorécepteurs CXCR4 et CXCR7. CXCR4 est exprimé par les ACP et joue un rôle dans la migration des cellules cancéreuses au travers la matrice extracellulaire, l’adressage métastatique, l’angiogénèse et la vasculogénèse tumorale. CXCR7 est impliqué dans la prolifération cellulaire. Ces deux chimiorécepteurs partagent le même ligand, CXCL12, qui est synthétisé par les cellules stellaires pancréatiques activées et est retrouvé en quantité importante dans le stroma fibrotique tumoral. L’expression de CXCR4 est en partie dépendante du facteur de transcription HIF-1&61537; (hypoxia inducible factor). L’expression de CXCR4, CXCR7, HIF-1&61537; et de Ki-67 à été évaluée par immunohistochimie et confrontée aux facteurs pronostiques classiques (cliniques et anatomopatholologiques). En analyse multivariée, le niveau d’expression de CXCR4 était un facteur pronostique indépendant associé à la survie sans récidive et la survie globale. De plus le niveau d’expression de CXCR4 était associé à la présence de métastase ganglionnaire sur la pièce opératoire et au risque de récidive hépatique.<p>Dans un deuxième temps, les protéines impliquées dans la métabolisation de la gemcitabine ont été évaluées à partir d’une cohorte de patients traités par radiochimiothérapie dans le cadre de deux protocoles cliniques multicentriques de phase II. La gemcitabine pénètre dans la cellule à travers la membrane plasmique soit par diffusion facilitée par des transporteurs nucléosidiques spécifiques appelés hENT (human equilibrative nucleoside transporter), soit par des transporteurs actifs Na+-dépendants ou hCNT (human concentrative nucleoside transporter). Dans la cellule, elle est métabolisée pour générer ses dérivés cytotoxiques actifs. La gemcitabine va tout d’abord être phosphorylée en dérivé monophosphate par la déoxycytidine kinase (dCK). La dCK est considérée comme étant l’enzyme limitante du métabolisme de la gemcitabine. Deux autres étapes de phosphorylation vont suivre faisant tout d’abord intervenir l’uridylate kinase (UMK) puis une troisième kinase qui, elle, est ubiquitaire.<p>In vitro, dans des lignées cellulaires d’adénocarcinome pancréatique, la résistance intrinsèque à la gemcitabine est associée à une diminution ou à une perte d’expression de hENT1 et de la dCK. En plus de son activité cytotoxique directe, la gemcitabine est un puissant radiosensibilisateur. La capacité de cet analogue pyrimidique à potentialiser les effets de la radiothérapie est en partie liée à sa capacité de pénétration. L’expression de hENT1, de hCNT3 et de la dCK a été évaluée et corrélée à la survie sans récidive et la survie globale des patients. En analyse multifactorielle, hENT1 et la dCK sont des facteurs pronostiques indépendants pour la survie sans récidive et la survie globale alors que hCNT3 est un facteur indépendant pour la survie globale. De plus l’analyse combinée de hENT1 et de hCNT3 s’avèrait plus discriminante dans l’identification des patients à haut rique de récidive que l’analyse de chacun de ces facteurs pris isolémment.<p> / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Depuis sa découverte, le gène TP63 a soulevé un intérêt considérable grâce à son rôle majeur dans la morphogenèse des épithélia. La quasi-totalité de nos connaissances dérive de l’observation des phénotypes des souris déficientes qui présentent une absence d’épithélia pluristratifiés, due à un défaut d'expression des complexes d'adhérence cellule-matrice extra cellulaire et cellules-cellules. De plus, TP63 est amplifié et surexprimé dans environ 25% des carcinomes épidermoïdes de l’œsophage et est quasi absent des adénocarcinomes du même organe. Dans ce travail nous avons étudié l’expression de p63 dans la muqueuse œsophagienne, et nous avons montré que p63 exerce un rôle de régulateur de l’expression des complexes d’adhérence intra-épithéliaux lors de la transition entre les cellules basales/suprabasales hautement prolifératives et les couches les plus différenciées incapables de proliférer. Puis, nous avons étudié le rôle possible de p63 dans la formation de la métaplasie intestinale, une lésion précurseur de l’adénocarcinome. Dans ce contexte, nous avons établi qu’un traitement reconstituant le stress acido-biliaire induit une perte d’expression de p63 secondaire à une dégradation par le protéasome dans des cellules primaires et des lignées dérivées de carcinomes œsophagiens. Enfin, à l’aide d’un modèle de peau reconstruite, nous avons montré l’implication de p63 dans la stratification épithéliale, dans la prolifération, la différenciation et les interactions épithélium-mésenchyme. Ces réstultats clarifient le rôle de TP63 comme un ongène potentiel dans le carcinome épidermoïde de l’œsophage et comme potentiel suppresseur dans l’adénocarcinome / Since its discovery in 1998, the TP63 gene has raised considerable interest due to its major role in epithelial morphogenesis. The vast majority of our current knowledge is based on the phenotypes of TP63 deficient mice, which show a lack of stratified epithelia associated with defects in the expression of cell-cell and cell-matrix adhesion complexes. In addition, TP63 systematically overexpressed in squamous cell carcinomas and amplified in about 25% of œsophageal squamous cell carcinomas, whereas it is barely detectable in adenocarcinomas that arise in the same organ. This work analyzes the expression of p63 in normal œsophageal mucosa and demonstrates its regulatory role in the expression of cell-cell adhesion complexes at the transition between highly proliferative basal/suprabasal layers and more differentiated, non-proliferative superficial layers. Next, the role of p63 in the formation of intestinal metaplasia, a precursor of adenocarcinoma, is addressed in experiments reconstituting in vtro the effects of acid-bile gastro-oesophageal reflux. We show that this form of stress induces a loss of p63 in cell lines derived from oesophageal cancers, due to its rapid proteasome-dependent degradation. Finally, we have used an in vitro skin reconstruction model to demonstrate the involvement of p63 in the process of epidermal stratification, proliferation, differentiation, and epithelium-mesenchyme interactions. These results clarify the role of TP63 as a potential oncogene in œsophageal squamous cell carcinoma, and as a potential suppressor in adenocarcinoma

L’infection par Helicobacter pylori touche environ la moitié de la population mondiale et est responsable de plusieurs pathologies gastro-intestinales incluant l’adénocarcinome gastrique. Les mécanismes de la carcinogénèse induite par H. pylori ne sont pas clairement élucidés. Mais, l’oncoprotéine CagA que possèdent certaines souches est très impliquée dans la carcinogénèse gastrique ; elle induit l’apparition d’un phénotype particulier, dit colibri, qui mime une transition épithélio-mésenchymateuse (EMT). De plus, CagA déstabilise les jonctions cellulaires en perturbant la E-cadhérine. Les objectifs de ces travaux ont été de déterminer si H. pylori induit une véritable EMT et si cette EMT est à l’origine de l’émergence de cellules souches cancéreuses (CSC). De plus, nous avons étudié le rôle joué par la protéine IQGAP1, protéine assurant le maintien des jonctions cellulaires, dans la carcinogénèse gastrique induite par H. pylori. Ces travaux ont montré que H. pylori induit une EMT in vitro. Cette EMT est à l’origine de l’émergence de cellules CD44high présentant les caractéristiques de CSC. L’étude du rôle de IQGAP1 au cours de la carcinogénèse gastrique liée à H. pylori a permis de déterminer son implication dans l’apparition de lésions néoplasiques dans un modèle de souris transgéniques hétérozygotes pour IQGAP1. En outre, IQGAP1 apparaît comme une protéine dont l’expression est modifiée par l’infection à H. pylori et par l’EMT induite par cette bactérie in vitro. Nos résultats permettent de mieux comprendre le mécanisme physiopathologique de l’adénocarcinome gastrique et seront potentiellement utiles au développement de nouvelles thérapeutiques anti-cancéreuses. / Helicobacter pylori infection is found in about half of the world population and is responsible for several gastrointestinal pathologies, including gastric adenocarcinoma. The mechanisms of the carcinogenesis due to H. pylori remain unclear. However, the link with gastric adenocarcinoma is partly due to the H. pylori CagA oncoprotein. CagA is responsible for a particular cell phenotype in vitro, the “hummingbird” phenotype which corresponds to an elongation of the cells, mimicking an epithelial to mesenchymal transition (EMT). EMT participates to carcinogenesis, and is involved in the generation of cancer stem cells (CSC). Moreover, CagA destabilize the cell junctions. This study aimed to determine wether H. pylori induces a true EMT, and if so, wether this EMT can generate CSCs. The role of IQGAP1, which is a scaffold protein involved in cell adhesion, was also studied in cases of gastric carcinogenesis due to H. pylori. We demonstrated that H. pylori induces an EMT in vitro. Moreover, we showed that this EMT is responsible for the emergence of CD44high cells which have the same characteristics as the CSCs. IQGAP1 has been identified as a protein implicated in neoplastic lesion development in a transgenic mouse model heterozygous for IQGAP1. Moreover, in vitro, the expression of IQGAP1 was modified by H. pylori infection and more specifically by the EMT induced by H. pylori. Our results allow a better understanding of gastric adenocarcinoma pathophysiology and will be helpful in developing new cancer chemotherapies.

L’adénocarcinome pancréatique canalaire s’accompagne d’une néoexpression de la mucine membranaire MUC4 et d’une surexpression des mucines membranaires MUC1 et MUC16. Ces O-glycoprotéines de haut poids moléculaire sont codées par des ARNm possédant des particularités inhabituelles par rapport aux autres transcrits humains, comme une longue demi-vie et une très grande taille. La galectine-3, une lectine endogène également surexprimée au cours du cancer pancréatique, exerce de très nombreuses fonctions biologiques, en particulier dans le domaine du trafic intracellulaire des glycoprotéines et de l’épissage des pré-ARNm. Cependant, l’implication de cette galectine à un autre niveau du cycle de vie des ARNm n’avait pas été explorée jusque-là dans la littérature. De précédents travaux du laboratoire ont démontré que la suppression de l’expression de la galectine-3 dans la lignée cellulaire cancéreuse pancréatique humaine CAPAN-1 s’accompagne d’une diminution de l’expression des transcrits de certaines mucines membranaires. L’objectif de ce travail a donc été d’étudier les mécanismes de régulation de l’expression des mucines membranaires, et plus particulièrement MUC4, par la galectine-3.Nous avons démontré que la galectine-3, in vitro, régule l’expression de MUC4 au niveau post-transcriptionnel en stabilisant les transcrits de cette mucine. Ceci passe par la potentialisation de la fixation de la RNA Binding Protein hnRNP-L sur l’élément cis-régulateur CA repeat présent dans le 3’UTR de MUC4. Nos résultats indiquent que cette régulation est présente in vivo au niveau physiologique dans des tissus épithéliaux digestifs murins. Par ailleurs, nous avons mis en évidence que la galectine-3 interagit avec hnRNP-L dans le cytoplasme mais qu’elle interagit faiblement avec des marqueurs de P-Bodies ou de granules de stress. Concernant le rôle de la galectine-3 dans le cycle de vie des ARNm, nos données révèlent que celle-ci se lie à aux transcrits matures de MUC4 au niveau périnucléaire, probablement dans des granules de stockage qui ne sont ni des granules de stress ni des P-bodies et dont le type reste à déterminer. Nous avons également élargi nos résultats en étudiant l’implication de cette lectine dans le métabolisme d’autres ARNm et nos analyses indiquent que la galectine-3 serait impliquée dans la régulation post-transcriptionnelle positive ou négative d’un ensemble de transcrits dont les fonctions convergent vers les voies UPR (Unfolded protein response) et ERAD (Endoplasmic-reticulum-associated protein degradation) mais également plus généralement vers le processing des protéines en réponse au stress du réticulum endoplasmique.En conclusion, nos travaux mettent en évidence un nouveau rôle de la galectine-3 en tant que RNA binding protein dans la stabilisation des ARNm de MUC4 mais aussi un nouveau rôle dans la coordination de l’expression de répertoires de transcrits matures ayant des rôles biologiques communs (RNA regulon) permettant à la cellule de s’adapter au plan morphologique, métabolique et biologique à des changements physiopathologiques. Ceci renforce les interconnexions largement décrites dans la littérature entre mucines, galectine-3 et les grandes fonctions cellulaires qui sont perturbées en situation cancéreuse. / Pancreatic ductal adenocarcinoma is characterized by a neo expression of the membrane-bound mucin MUC4 and an overexpression of membrane-bound mucins MUC1 and MUC16. These high molecular weight O-glycoproteins are encoded by mRNA sharing unusual features among human transcripts, such as a long half-life and a very large size. Galectin-3, an endogenous lectin frequently over-expressed in pancreatic cancer, has many biological functions, especially in intracellular glycoprotein trafficking and pre-mRNA splicing. However, the involvement of this lectin in another step of mRNA life cycle has not been explored in literature yet. Previous works performed in the laboratory have demonstrated that LGALS3 gene knock-down in a human cancerous pancreatic cancer cell line is followed by a decrease of the expression of several membrane-bound mucin mRNAs. The aim of this present work was to study the mechanism of the regulation of mucins expression, especially for MUC4, by galectin-3.We have demonstrated that galectin-3, in vitro, regulates MUC4 expression at the post-transcriptionnal level through the stabilization of the transcripts of this mucin. Galectin-3 potentiates the binding of hnRNP-L, a RNA-Binding protein, on the CA repeat region present in MUC4 3’UTR. Our results show that this regulation occurs physiologically in vivo in mice digestive epithelial tissues. Moreover, we have demonstrated that galectin-3 interacts with hnRNP-L in cell cytoplasm but scarcely with protein markers of P-Bodies or stress granules markers. Regarding the influence of galectin-3 in mRNA life cycle, our results suggest that it binds to mature MUC4 transcripts in the perinuclear area, probably in storage granules whose type should to be determined. We have also broadened our results by studying this lectin’s involvement in the metabolism of other mRNA. Our analyzes suggest that galectin-3 could be involved in the positive or negative post-transcriptionnal regulation of a mRNA subset whose functions are linked to unfolded protein response (UPR) and Endoplasmic-reticulum-associated protein degradation (ERAD) pathways, but also more generally towards protein processing in response to endoplasmic reticulum stress.In conclusion, our work highlights a new function for galectin-3 as a RNA binding protein in the stabilization of MUC4 mRNA, but also a new function in the coordination of the expression of repertories of mature transcripts with shared functions or (RNA regulon) allowing morphological, biological and metabolic cell adaptation to physiopathological changes. These results strengthen the interplay between mucins, galectin-3 and cellular functions which are disturbed in cancer.