Le cancer bronchique non-à petites cellules (CBNPC) représente 80% des cancers du poumon et possède un pronostic extrêmement médiocre, avec une survie à 5 ans inférieure à 15%. Le gefitinib, une molécule appartenant à la famille des inhibiteurs de la tyrosine kinase de l'EGFR (EGFR-TKI) a montré de puissants effets anti-prolifératifs dans les CBNPC, mais la grande variabilité des réponses a incité la recherche de marqueurs capables de prédire une résistance ou une sensibilité à ce traitement. Les patients porteurs de CBNPC résistants au gefitinib ont des taux d'amphiréguline (AREG) sérique élevés, suggérant l'implication de l'AREG dans la résistance au gefitinib. Nous avons d'abord cherché à démontrer le rôle de l'AREG dans la résistance au gefitinib des cellules de CBNPC avant d'en décrire le mécanisme moléculaire. Notre travail montre que l'AREG permet de résister à l'apoptose induite par le gefitinib in vitro et in vivo en inactivant la protéine proapoptotique Bax. L'AREG induit une diminution du niveau d'expression de Bax et augmente son interaction avec la protéine Ku70, par un mécanisme dépendant de l'acétylation de Ku70. Nous décrivons ainsi un mécanisme original de résistance au gefitinib, dépendant de l'acétylation et contrôlé par un facteur de croissance, l'AREG. Dans un contexte où le cancer pulmonaire est un problème majeur de santé publique et où la résistance aux traitements reste une des principales préoccupations des professionnels de santé, nos travaux suggèrent des applications potentielles pour la prise en charge clinique des patients porteurs de CBNPC. Ces applications concernent à la fois les domaines diagnostique et thérapeutique. En effet, nous démontrons le rôle central de l'AREG dans la résistance au gefitinib et proposons son utilisation comme biomarqueur prédictif d'une résistance à ce traitement. De plus, nous proposons d'associer les EGFR-TKI à une thérapie anti-AREG ou aux inhibiteurs d'histone-déacétylases, notamment chez les patients porteurs de CBNPC résistants au gefitinib.

Le mésothéliome pleural malin (MPM) est une tumeur primitive de la plèvre, rare, très agressive, avec un pronostic sombre. Nous avons souhaité au cours de ce travail de thèse, identifier de nouveaux biomarqueurs du MPM en testant l’influence de l’inactivation des membres de la famille RASSF/Hippo sur la survie des 448 patients inclus dans l’essai clinique MAPS (IFCT-GFPC-0701). Nous souhaitions également comprendre quelles fonctions et signalisations essentielles à l’homéostasie cellulaire, auxquelles participe la voie de signalisation RASSF/Hippo, sont perturbées lors du processus de transformation des cellules mésothéliales. L’inactivation des membres de la voie a été étudiée par PCR spécifique de méthylation (MS-PCR) et leur influence sur la survie des 448 patients inclus dans l’essai clinique MAPS testée en analyse uni- et multivariée avant d’être validée par boostrap. D’autre part, nous avons mimé in cell, l’inactivation par ARN interférence de plusieurs membres de la voie Hippo dans des cellules de lignées mésothéliales humaines (MSTO-211H, H2452, H28 et H2052). Nous avons pu identifier plusieurs biomarqueurs du MPM : i) la kinase MST1 dont l’inactivation est un facteur de mauvais pronostic, ii) l’amphiréguline dont l’expression cytoplasmique est au contraire un facteur de bon pronostic et enfin iii) le CD44 dont l’expression élevée constitue un outil diagnostique du MPM. Les approches in cell, nous ont permis de démontrer que les altérations de la voie RASSF/Hippo induisent une activité inappropriée de l’effecteur terminal YAP : le moins bon pronostic des patients présentant une inactivation de MST1 s’explique ainsi par le fait qu’en régulant l’activité de YAP, MST1 contrôle la balance apoptose/prolifération et prévient l’invasion et la croissance sans adhésion. En son absence, ces processus cellulaires sont dérégulés. Ce travail démontre l’importance de l’axe CD44/RASSF1A/MST1 dans le contrôle d’une activité appropriée de YAP et de l’homéostasie des cellules mésothéliales. La compréhension des désordres cellulaires induits par la dérégulation de le voie RASSF/Hippo, désigne YAP comme cible thérapeutique potentielle chez les patients atteints de MPM et présentant des altérations de cette voie de signalisation. / Malignant pleural mesothelioma (MPM) is a rare, very aggressive, primary tumor with a poor prognosis. During this thesis, we wanted to identify new biomarkers of MPM by testing the influence of the RASSF/Hippo pathway inactivation on the survival of the 448 patients included in the clinical trial MAPS (IFCT- GFPC-0701). We also wanted to understand which functions and signals essential to cellular homeostasis, linked to RASSF/Hippo signaling pathway, are disturbed during the mesothelial cell transformation process. Inactivation of RASSF/Hippo members was studied by methylation-specific PCR (MS-PCR) and their influence on the survival of the 448 patients included in the MAPS clinical trial tested in uni- and multivariate analysis before being validated by bootstrap. We also mimed in cell, by RNA interference, several members of the Hippo pathway inactivation in human mesothelial cells lines (MSTO-211H, H2452, H28 and H2052). We have identified several biomarkers of MPM: i) MST1 kinase whose inactivation is a factor of poor prognosis, ii) amphiregulin whose cytoplasmic expression is on the contrary a factor of good prognosis and finally iii) CD44 whose high expression is a diagnostic tool for MPM. In cell we demonstrate that RASSF/Hippo pathway alterations induce an inappropriate activity of YAP, one Hippo end effector: the poorer prognosis of patients with inactivation of MST1 is thus explained by the fact that, by regulating YAP activity, MST1 controls the apoptosis/proliferation balance and prevents invasion and growth without adhesion from mesothelial cells. In its absence, these cellular processes are deregulated. This work finally demonstrates the importance of the CD44/RASSF1A/MST1 axis in controlling appropriate YAP activity and mesothelial cell homeostasis. The understanding of the cellular disorders induced by the of the RASSF/Hippo pathway deregulation designates YAP as a potential therapeutic target in patients with MPM and presenting alterations of this signaling pathway.

Responsable de 1,6 million de décès par an dans le monde, le cancer du poumon constitue aujourd’hui la première cause de mortalité par cancer. Les cancers bronchiques non-à-petites cellules représentent 85% des cancers du poumon et ont un pronostic vital très mauvais. Les EGFR-TKI (inhibiteurs de l’activité tyrosine kinase de l’EGFR, gefitinib) constituent un réel progrès thérapeutique pour le traitement des cancers du poumon. Cependant, ces traitements ne sont efficaces que dans un petit sous-groupe de patients. Un des enjeux actuels est donc d’identifier les mécanismes de résistance primaire mis en jeu par les tumeurs.Les récepteurs à activité tyrosine kinase (RTK) activent des voies de signalisation intracellulaires depuis la membrane plasmique. Ces dernières années, une translocation nucléaire des RTK a également été mise en évidence. Ces travaux récents suggèrent que la signalisation nucléaire des RTK pourrait contribuer à la résistance des tumeurs en réponse aux thérapies anti-cancéreuses.Dans l’équipe, il a été montré que l’activation de l’IGF-1R est associée à la progression tumorale des adénocarcinomes pulmonaires et que le gefitinib induit une accumulation nucléaire de l’IGF-1R dans un modèle d’adénocarcinome mucineux. Sur la base de ces résultats, nous avons émis l’hypothèse que l’IGF-1R nucléaire pourrait jouer un rôle dans la résistance aux EGFR-TKI des adénocarcinomes pulmonaires mucineux.Nos résultats indiquent que plus de 70% des adénocarcinomes pulmonaires présentent un marquage nucléaire de l’IGF-1R. A l’aide de différents modèles cellulaires résistants aux EGFR-TKI, nous montrons que le gefitinib induit l’accumulation nucléaire de l’IGF-1R dans les adénocarcinomes pulmonaires mucineux. Cette translocation nucléaire implique l’endocytose clathrines-dépendante de l’IGF-1R et la formation d’un complexe entre l’IGF-1R, l’importine β1 et la pro-amphiréguline. La neutralisation de l’amphiréguline prévient le transport nucléaire de l’IGF-1R et resensibilise les cellules à l’apoptose induite par le gefitinib in vitro et in vivo. L’ensemble de ces résultats identifient le trafic intracellulaire de l’IGF-1R comme un nouveau composant de la réponse aux EGFR-TKI et suggèrent que la signalisation nucléaire IGF-1R/Areg contribue à la progression des adénocarcinomes mucineux sous EGFR-TKI. / Responsible of 1.6 million deaths each year worldwide, lung cancer is today the leading cause of cancer mortality in the world. Non-small-cell lung cancers account for about 85% of lung cancer and have a very bad prognosis (5-year survival rate inferior to 10%). EGFR-TKI (EGFR tyrosine kinase inhibitors, gefitinib) are a real medical advance for lung cancers treatment. However, these treatments are efficient in a small subgroup of patients. So, one of the current issues is to identify primary resistance mechanisms involved in tumors.Tyrosine kinase receptors (RTK) activate intracellular signaling pathways from the plasma membrane. These last years, a nuclear translocation of the RTK was shown. Recent works suggest that RTK nuclear signaling could contribute to tumors resistance in response to anti-cancerous therapies.In our team, it was shown that activation of IGF-1R signaling is associated with lung adenocarcinoma progression and that gefitinib induces IGF-1R nuclear accumulation in a mucinous adenocarcinoma cell line. On the basis of these results, we hypothesize that nuclear IGF-1R could play a role in the resistance of mucinous lung adenocarcinoma to EGFR-TKI.Our results indicate that more than 70% lung adenocarcinoma tumors present a positive IGF-1R nuclear staining. Thanks to EGFR-TKI-resistant cell lines, we show that gefitinib induces the nuclear accumulation of IGF-1R in mucinous adenocarcinoma. This nuclear translocation involves clathrin-mediated endocytosis and a complex between IGF-1R, importin β1 and pro-amphiregulin. Amphiregulin silencing prevents IGF-1R nuclear translocation in response to gefitinib and restores gefitinib-induced apoptosis in vitro and in vivo. Our whole results identify that IGF-1R intracellular trafficking is a new component of response to EGFR-TKI and strongly suggest that a nuclear IGF-1R/amphiregulin signaling contributes to mucinous lung adenocarcinoma progression in response to EGFR-TKI.