À ce jour, les études épidémiologiques ont démontré que seulement 25% des agrégations familiales de cancer du sein observées ont lieu dans des familles ayant une mutation dans l'un des gènes de prédisposition comprenant BRCA 1, BRCA2, TP53, PTEN, ATM, STK11, CHEK2, BR/P1 et PALB2. Le nombre et les propriétés des facteurs génétiques composant le 75% restant de l'excès du risque génétique sont encore inconnus, quoique selon le modèle polygénique ce risque génétique serait causé par plusieurs allèles de susceptibilité pouvant, par exemple, influencer le métabolisme des hormones sexuelles. En effet, il est maintenant bien établi que les estrogènes jouent un rôle prédominant dans la régulation de la croissance cellulaire, ainsi que la différentiation de la glande mammaire normale et des carcinomes mammaires hormono-sensibles. Parmi les enzymes responsables de la formation et l'inactivation des stéroïdes sexuels actifs, les membres de la famille des 17~-hydroxystéroïde déshydrogénases (17~-HSDs) sont d'excellents candidats. Afin d'évaluer le rôle potentiel de ces gènes candidats, nous avons donc procédé au re-séquençage des régions promotrices, des jonctions intron-exon et des exons des gènes HSD17B1, HSD17B2, HSD17B7 et HSD17B12 chez une cohorte de 50 Canadiennes Françaises atteintes d'un cancer du sein, nonporteuses d'une mutation BRCA 1/2 et provenant de familles ayant une forte histoire de cancer du sein et/ou de l'ovaire. Pour ces gènes, nos analyses ne démontrent pas l'existence de mutations germinales qui auraient permis d'expliquer le regroupement de cas de cancer du sein chez ces familles. Toutefois, nous avons identifié 88 variants de séquence dont environ la moitié n'avaient jamais été répertoriés. De plus, nous avons aussi procédé à l'étude de l'impact fonctionnel des cinq variants résultant en un changement d'acide aminé chez les enzymes 17~-HSD de types 1 et 2 et nous avons démontré par expression in vitro que ces variations faux-sens ne modifient pas les propriétés catalytiques de ces enzymes. Finalement, des marqueurs ont été sélectionnés pour mener de futures études d'association à l'aide de larges cohortes, a'fin de mieux définir la possible association entre le risque génétique de cancer du sein et les variants de séquence des gènes HSD1781, HSD1782, HSD1787 et HSD17812.

Le gène AFP est exprimé sélectivement par le foie fœtal et dans l’hépatome, formant un excellent modèle pour étudier les mécanismes de différenciation qui sont déréglés dans le cancer. L’hépatome, par exemple, est réfractaire à l’action anti-proliférative et AFP-suppressive des hormones glucocorticoïdes. Cette thèse porte sur la régulation transcriptionnelle du locus AFP et plus particulièrement sur l’identification des facteurs de différenciation hépatique l’induisant, avec l’objectif ultime de forcer la différenciation tumorale. À l’aide d’empreintes génomiques in vivo, je démontre pour la première fois l’occupation d’un site C/EBP au promoteur AFP, contrairement au dogme voulant que HNF1 occupe cette position critique. Des études d’immunoprécipitation de chromatine ont établi la présence de C/EBP au promoteur et aux amplificateurs du gène AFP. De plus, j’ai montré par transfection et transgenèse que C/EBP active le gène AFP en tandem avec le récepteur nucléaire FTF et que cette coopérativité dépend du positionnement précis des deux facteurs l’un par rapport à l’autre au promoteur AFP. Une substitution ou une modification de la distance entre les deux sites de fixation des facteurs change radicalement le comportement du gène pendant le développement et dans l’hépatome : ceci semble suggérer une contrainte nucléosomale déterminante dans l’activité onco-fœtale du promoteur AFP. On observe aussi une diminution du recrutement de C/EBP ou des corégulateurs CBP/p300 aux régions régulatrices AFP au cours du développement hépatique et de la croissance d’une lignée d’hépatome. La suite de ces travaux a permis d’identifier HNF4 sur les régions amplificatrices du gène AFP dans un modèle d’hépatome et chez des rats adultes. Ces résultats suggèrent un rôle négatif de HNF4 sur la transcription du gène AFP et une dérégulation possible de ce facteur dans les hépatomes. Nos travaux indiquent aussi que les complexes C/EBP présents aux régions amplificatrices AFP sont directement ciblés par le récepteur des glucocorticoïdes (via son domaine de liaison à l’ADN) dont la présence empêche le recrutement des cofacteurs sur ces régions. L’ensemble des résultats présentés dans cette thèse suggère donc un rôle central des protéines C/EBP dans la régulation développementale et hormonale du locus AFP. Celles-ci, en combinaison avec FTF, constituent ainsi de bons candidats pour forcer la différenciation tumorale. / The AFP gene is expressed specifically in the fetal liver as well as in some hepatoma cells, which makes this gene an excellent model to study differentiation processes that are deregulated in cancer. Hepatoma cells, for example, are often refractory to the AFP-suppressive as well as anti-proliferative effects of glucocorticoid hormones. This thesis explores transcriptional regulation of the AFP locus with a particular attention given to the identification of hepatic differentiation factors involved in the activation of this locus, the ultimate goal being to enforce tumor differentiation. Using in vivo footprinting experiments, I demonstrate for the first time the occupation of a C/EBP site in the AFP promoter, a site which was generally believed to be occupied by HNF1 proteins. Chromatin immunoprecipitation experiments confirmed the binding of C/EBP proteins to the AFP gene promoter as well as its enhancers. Furthermore, we showed by using transfection and transgenesis experiments that C/EBP proteins activate the AFP gene in tandem with the nuclear receptor FTF and that this cooperativity depends on the precise positionning of the two sites relative to one another. A deletion or modification of the distance between these two factors drastically modifies the expression timing of the AFP gene during hepatic development, suggesting a nucleosome position effect crucial for the onco-fetal activity of the gene. We also observe a differential recruitement of C/EBP or the coregulators CBP/p300 on AFP regulatory regions during hepatic development and growth of a hepatoma cell line. We then identified HNF4 on the enhancer regions of the AFP locus in a rat hepatoma model and in adult rat liver. This suggests that HNF4 negatively influences AFP gene transcription and underscores a possible deregulation of this factor in hepatoma cells. Our work also indicates that the C/EBP complexes present at two enhancer regions of the AFP gene are directly targeted by the glucocorticoid receptor (via its DNA-binding domain), leading to a loss of cofactor recruitement and AFP gene repression. On the whole, this thesis underscores a central role for C/EBP proteins in AFP locus developmental and hormonal regulation. Therefore, C/EBP combined with FTF represent good candidates to enforce tumor cell differentiation.

Les symptômes du trouble déficitaire de l'attention/hyperactivité (TDAH) et les symptômes dépressifs surviennent souvent simultanément chez un enfant. Toutefois, aucun modèle théorique actuel ne vise à expliquer spécifiquement ce patron de cooccurrence. L'objectif principal de cette thèse est de vérifier si un modèle plus général, celui du double échec, permet d'expliquer le développement de ce patron de cooccurrence. Le modèle du double échec postule que les comportements extériorisés prédisent le développement des comportements intériorisés par l'entremise de difficultés scolaires et de difficultés avec les pairs. Cette thèse vérifie d'abord si les symptômes de TDAH prédisent les symptômes dépressifs, en accord avec l'ordre temporel proposé par le modèle du double échec. La contribution des facteurs génétiques et environnementaux aux associations entre les symptômes de TDAH et les symptômes dépressifs est aussi évaluée. Par la suite, le rôle médiateur du rendement scolaire dans le lien entre l'inattention et les symptômes dépressifs est examiné, ainsi que la contribution potentielle de facteurs de risque impliqués dans le modèle du double échec. Pour ce faire, un échantillon composé de 650 paires de jumeaux rencontrés entre la maternelle et la sixième année a été utilisé. Dans un premier article, une association plus importante entre les symptômes dépressifs et l'inattention, comparativement à l'hyperactivité/impulsivité, est observée. Les facteurs génétiques expliquent les associations transversales au début de l'âge scolaire. Les facteurs environnementaux contribuent de façon grandissante aux liens entre l'inattention et les symptômes dépressifs au cours de l'âge scolaire. Dans le deuxième article, le rôle médiateur du rendement scolaire dans le lien entre l'inattention et les symptômes dépressifs est appuyé. Toutefois, ce rôle médiateur est majoritairement expliqué par des facteurs génétiques partagés entre l'inattention et le rendement scolaire. Ce modèle médiateur n'est pas expliqué par les comportements perturbateurs ou les difficultés relationnelles vécues simultanément. Ces résultats montrent que l'inattention est un facteur de risque pour le développement des symptômes dépressifs distinct des difficultés comportementales et sociales. La conclusion aborde ces résultats en lien avec le modèle du double échec et le rôle des gènes et des facteurs environnementaux dans le développement. / Attention-deficit and hyperactivity/impulsivity (ADHD) symptoms and depressive symptoms frequently co-occur in the same child. However, no theoretical model currently accounts for this pattern of co-occurrence. The principal goal of this dissertation is to test whether the dual failure model accurately accounts for the development of the association between ADHD symptoms and depressive symptoms in childhood. The dual failure model postulates that the association between externalizing behaviors and internalizing behaviors is mediated by peer difficulties and academic underachievement. This dissertation first investigates whether ADHD symptoms predict depressive symptoms throughout childhood, consistent with the dual failure model. The contribution of genetic and environmental factors to these associations is also investigated. Then, the mediating role of academic achievement in the association between inattention and depressive symptoms is investigated, as well as the contribution of risk factors relating to the dual failure model. The current study relies on a sample of 650 twin pairs, some of which have been seen between kindergarten and sixth grade. In the first paper, a greater association between depressive symptoms and inattention is seen than between depressive symptoms and hyperactivity/impulsivity. These associations are mainly accounted for by genetic factors in Kindergarten but nonshared environmental factors contribute increasingly to these associations as children get older. In the second paper, academic achievement is found to mediate the association between inattention and depressive symptoms. This mediation model is mostly accounted for by shared genetic factors between inattention and academic underachievement. Disruptive behaviors and relational difficulties do not account for the association between inattention, academic underachievement and depressive symptoms. These results show that inattention is an early risk factor for depressive symptoms and that risk factors relating to the dual failure model do not account for this association. The discussion focuses on the implications of these results for ADHD, the dual failure model and the contribution of genes to human development.

L'obésité est une maladie multifactorielle dont la génétique semble être un acteur prédominant dans le développement de cette maladie. Malgré de nombreuses études qui sont à la recherche des polymorphismes responsables de cette maladie, très peu d'études ont vérifié si les profils d'adipokines des différents dépôts adipeux étaient affectés par le bagage génétique. Cette étude a émis comme hypothèse que le bagage génétique était un acteur important dans le processus d'inflammation causé par l'obésité. Deux souches de souris femelles ont été étudiées soient la C57BL/6 et la SJL. La souris SJL est une souris résistante à la nourriture riche en lipides i.e. qu'elle ne développe pas de surpoids relié à sa consommation contrairement à la C57BL/6. Conséquemment, le profil d'adipokines de la souris SJL ne devrait pas être affecté par ce régime. Les souris C57BL/6 et SJL ont été nourries pendant 12 semaines avec un régime riche en lipides. Les marqueurs d'inflammation suivant: le TNF-α, l'IL-6, la leptine, l'adiponectine, l'IL-10 et le TGF-β1 ont été dosés par ELISA. La nourriture HTL n'a pas entraîné de surpoids chez aucune des deux souches. Cependant, le profil d'adipokines de la souris C57BL/6 est affecté par la nourriture riche en lipides. Dans le tissu MES, la quantité de TNF-α, IL-6, leptine, adiponectine et IL-10 est significativement plus élevée comparativement aux quantités retrouvées chez les souris témoins. Cette donnée suggère qu'une nourriture riche en lipides est capable d'induire des changements dans le métabolisme du tissu adipeux. Bref, le métabolisme du tissu adipeux serait régulé par d'autres facteurs que l'obésité. Chez SJL, les niveaux d'adipokines ne sont pas affectés par la nourriture riche en lipides comparativement aux souris témoin excepté pour l'adiponectine. Il ya une diminution de l'adiponectine dans le tissu ING et MES. Les réponses différentes à une nourriture riche en lipides pourraient s'expliquer par les niveaux d'adiponectine. L'adiponectine est une hormone anti-inflammatoire et sa quantité est 100X plus élevée chez la souris SJL que chez C57BL/6. Chez la souris SJL, la quantité élevée d'adiponectine pourrait jouer un rôle protecteur contre l'inflammation. En conclusion, cette étude suggère que le bagage génétique a une influence sur le profil d'adipokine. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Adipokine, Pro-inflammatoire, Anti-inflammatoire, Tissu adipeux, Inguinal, Mésentérique, Paramétrial, TNF-α, IL-6, Leptine, IL-10, Adiponectine, TGF-β, C57BL-6 et SJL.

La maladie osseuse de Paget (MOP) est la deuxième maladie osseuse la plus fréquente après l'ostéoporose. Elle touche environ 3% de la population caucasienne après l'âge de 55 ans. La mutation p.Pro392Leu dans le gène appelé SQSTM1, liée à la MOP a été identifiée chez la moitié des formes familiales dans la population canadienne-française avec une transmission selon un mode autosomique dominant. Toutefois cette mutation n'explique pas complètement la maladie, notamment le phénotype cellulaire des ostéoclastes. Les objectifs de cette thèse étaient de mieux comprendre l'hétérogénéité clinique et moléculaire de la MOP, en étudiant les facteurs précoces contribuant au développement des phénotypes clinique et cellulaire de la MOP chez les apparentés porteurs de la mutation p.Pro392Leu, en recherchant un second gène modificateur de la mutation p.Pro392Leu dans certaines familles de notre cohorte et en étudiant l'effet modulateur de miR-16 sur l'expression du gène SQSTM1. Nous avons examiné les données des descendants adultes porteurs de la mutation p.Pro392Leu âgés de <90 ans et leurs parents atteints. Les caractéristiques cliniques des parents comprenaient le sexe, l'âge au diagnostic, le nombre d'os affectés, les taux de phosphatase alcaline totale sérique (tALPs). L'évaluation du phénotype pagétique chez les descendants à l'inclusion entre 1996 et 2009 comprenait le dosage des tALPs, la scintigraphie osseuse et les radiographies du crâne et du bassin. Une réévaluation approfondie du phénotype de ces descendants par imagerie osseuse et dosage des marqueurs biochimiques a été effectuée entre 2016 et 2018. Le séquençage de l'exome entier a été effectué en utilisant un HiSeq 2500 chez quatre patients de deux familles différentes avec la MOP non porteurs d'aucune mutation dans le gène SQSTM1. Le phénotype clinique a été défini par l'âge au diagnostic, le taux de tALPs, le nombre d'os atteints chez les patients porteurs de la mutation p. Pro392Leu et / ou du variant p.Val45Ile dans deux familles (n = 14 participants). Les quantifications de miR-16 et de SQSTM1 ont été effectuées respectivement dans le plasma (97 participants) et dans le sang total (83 participants) par RT-PCR quantitative chez des patients pagétiques avec ou sans la mutation p.Pro392Leu, des porteurs sains de cette mutation et des témoins sains non mutés. L'expression de miR-16 a été corrélée avec l'expression de SQSTM1 et des associations avec l'âge au diagnostic, le sexe, le taux de tALPs ainsi que le nombre d'os atteints ont été recherchées. L'impact du variant p.Val45Ile sur le phénotype ostéoclastique (ostéoclastogenèse, nombre de noyaux par ostéoclaste et résorption osseuse) a été évalué par différenciation in vitro des monocytes du sang périphérique en ostéoclastes matures avec du RANKL et hMCSF pendant 21 jours, chez des patients atteints de MOP porteurs d'un et/ou l'autre variant génétique, des porteurs sains de ces variants, des patients pagétiques non mutés et des témoins sains non mutés. Le phénotypage clinique complet pour rechercher une MOP asymptomatique chez 36 descendants sains porteurs de la mutation p.Pro392Leu a montré que parmi les 36 descendants avec un phénotype mis à jour, quatre d'entre eux ont développé un phénotype clinique de la MOP caractérisé par une hyperfixation monostotique ou polyostotique associée à des lésions radiographiques typiques dans les sites affectés, représentant une incidence de 1,83 par 1000 personnes-année. De plus, l'âge au diagnostic de la MOP a été retardé de 10 ans en moyenne chez les descendants adultes porteurs de la mutation p.Pro392Leu par rapport à leurs parents affectés. Nos résultats soutiennent l'utilité d'une surveillance régulière des adultes porteurs de cette mutation. L'effet modulateur de miR-16 sur l'expression du gène SQSTM1 par quantification de l'expression génique a conduit à une une corrélation négative non significative de l'expression du gène SQSTM1 par miR-16 chez les participants porteurs de la mutation p.Pro392Leu, chez les patients mutés et non mutés mais pas chez les contrôles sains (-0.17103, -0.11583 vs 0.05624, NS). Ce résultat suggère un rôle possible de miR-16 comme modificateur épigénétique dans la MOP. Une analyse de l'exome entier chez deux de nos grandes familles avec hérédité digénique a permis d'identifier un nouveau variant p.Val45Ile dans le gène DOCK6 qui pourrait être un gène modificateur de la mutation p.Pro392Leu. Ce variant rare p.Val45Ile pourrait atténuer la sévérité du phénotype clinique de la MOP causée par la mutation du gène SQSTM1 lorsque les deux variants sont portés parle même patient. Par contre, ce nouveau variant seul est suffisant pour donner lieu à un phénotype ostéoclastique pagétique mais ce dernier est moins sévère que celui observé avec la mutation p.Pro392Leu seule. Ce projet de thèse contribue ainsi à une meilleure compréhension des mécanismes physiopathologiques de la MOP qui pourraient conduire à une meilleure prise en charge clinique des patients avec la MOP et à l'identification de nouvelles possibilités diagnostiques ou thérapeutiques, notamment pour réguler le remodelage osseux. / Paget's disease of bone (PDB) is the second most common bone disease after osteoporosis. It affects approximately 3% of the Caucasian population after the age of 55 years old. The p.Pro392Leu mutation in the gene called SQSTM1, linked to PDB has been identified in half of the familial forms in the French-Canadian population with an autosomal dominant mode of inheritance. However, this mutation does not fully explain the disease, in particular the cellular phenotype of osteoclasts. The objectives of this study were to better understand the clinical and molecular heterogeneity of PDB, by studying the early factors contributing to the development of the clinical phenotype of PDB in relative carriers of the p.Pro392Leu mutation, by looking for a second modifier gene of p.Pro392Leu mutation in some families in our cohort and by studying the modulating effect of miR-16 on the expression of the SQSTM1 gene. We reviewed research records from adult offspring carriers of the p.Pro392Leu mutation aged <90 years and their affected parent. In parents, we collected data on sex, age at diagnosis, number of affected bones, total serum alkaline phosphatase levels (tALPs). PDB extended phenotype assessment relying on tALPs, total body bone scan and skull and pelvis radiographs, was performed in offspring at inclusion in 1996 to 2009. An extended phenotype reassessment of these offspring by bone imaging and biochemical markers assay was carried out between 2016 and 2018. The quantification of miR-16 and SQSTM1 was carried out respectively in plasma (97 participants) and in whole blood (83 participants) by quantitative RT-PCR in carriers of the p.Pro392Leu mutation (patients with PDB or healthy carriers), in not mutated patients with PDB and healthy controls not mutated. MiR-16 expression was correlated with SQSTM1 gene expression and associations with age at diagnosis, sex, tALPs and the number of affected bones were searched. Whole exome sequencing was performed using a HiSeq 2500 with the Agilent XT protocol on four patients from two different families with PDB not carriers of any SQSTM1 mutation in which at least one other sibling with PDB was carrier of the p.Pro392Leu mutation. The clinical phenotype was defined by the age at diagnosis, tALPs level, number of affected bones in patients carrying the p.Pro392Leu and/or p.Val45Ile variant in two families (n=14 participants). The impact of the p.Val45Ile variant on the osteoclastic phenotype (osteoclastogenesis, number of nuclei per osteoclast and bone resorption) was evaluated by in vitro differentiation of monocytes from peripheral blood into mature osteoclasts with RANKL and hMCSF for 21 days, in pagetic patient carriers of one and/or two variants, healthy carriers of these variants, pagetic patients not mutated and healthy controls not mutated. The complete clinical phenotyping to search for asymptomatic PDB in 36 healthy offspring carriers of the p.Pro392Leu mutation showed that among the 36 offspring with an updated phenotype, four of them developed a clinical phenotype of PDB characterized by monostotic or polyostotic increased bone uptake associated with typical radiographic lesions in the affected sites, representing an incidence of 1.83 per 1000 person-years. Moreover, the age at PDB diagnosis was delayed by 10 years in average in the adult offspring carriers the p.Pro392Leu mutation versus their affected parents. Our findings support the utility of a regular monitoring of the adult healthy offspring carriers of this mutation. The modulating effect of miR-16 on the expression of the SQSTM1 gene by gene expression quantification led a non significant negative correlation of the expression of the SQSTM1 gene by miR-16 in participant carriers of the p.Pro392Leu mutation, in patients mutated and not mutated but not in healthy controls (-0.17103, -0.11583 vs 0.05624, NS). This result suggests a possible role for miR-16 as an epigenetic modifier in PDB. An analysis of the whole exome in two of our large families with digenic inheritance allowed us to identify a new variant p.Val45Ile in the DOCK6 gene which could be a modifier gene for the p.Pro392Leu mutation. This rare variant p.Val45Ile could reduce the severity of the clinical phenotype of PDB caused by the mutation in the SQSTM1 gene when the two variants are carried by the same patient. On the other hand, this new variant alone gives rise to a pagetic osteoclastic phenotype but less severe than the one observed with the p.Pro392Leu mutation alone. This thesis project thus provided a better understanding of the pathophysiological mechanisms of PDB which could lead to better clinical management of patients with PDB and to the identification of new diagnostic or therapeutic possibilities, to regulate bone remodeling.

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Le syndrome X-fragile, la première cause de retard mental héréditaire, est causé dans la majorité des cas par l'expansion d'une séquence répétée située dans la région 5' non-traduite du gène FMR1. Cette expansion entraîne l'inactivation du gène et l'absence des protéines FMR1 (6 isoformes) est directement responsable des phénotypes observés chez les patients. L'anticorps monoclonal 1C3, disponible depuis près d'une décennie, a permis l'étude de la protéine sous tous ses aspects ou presque. Cependant, il a été montré récemment que cet anticorps détecte aussi la protéine homologue FXR1. La contribution de cette réaction croisée au signal observé n'a pas été quantifiée mais représente probablement une proportion faible mais non négligeable selon la technique utilisée. Nous avons utilisé deux techniques en parallèle pour obtenir de nouveaux anticorps. Tout d'abord, nous avons tenté la sélection de fragments d'anticorps par la technologie du ?phage display?. Nous avons aussi entrepris la création de nouveaux hybridomes en injectant la protéine FMR1 purifiée à des souris Balb/C. Nous avons obtenu 23 lignées d'hybridomes parmi lesquelles 4 types d'anticorps différents ont été identifiés. La caractérisation de ces anticorps a débuté par l'identification de leur classe d'IgG et la chaîne lègère utilisée. Nous avons aussi vérifié leur spécificité et identifié l'épitope reconnu. L'anticorps produit par l'hybridome 14D3 est ressorti comme étant le plus intéressant compte tenu de sa spécificité et de la possibilité de le purifier. Nous avons évalué son efficacité en immunobuvardage, en immunofluorescence, en immunohistochimie, en ELISA et en immunoprécipitation. L'anticorps 14D3 s'est avéré un excellent anticorps pour toutes ces techniques à l'exception de l'immunoprécipitation. Certains de nos résultats diffèrent des travaux effectués avec l'anticorps 1C3. Cette différence est peut-être attribuable à la différence de spécificité des anticorps ou au fait que l'épitope reconnu par notre anticorps peut être absent de certaines isoformes. Nous avons aussi utilisé les anticorps 14D3 et 11F7 pour préparer un test de dosage par ELISA-sandwich. L'ELISA a été mis au point sur la protéine purifiée. Les tests effectués sont reproductibles et la précision de la courbe standard est excellente (R2 > 0.98).

La 3-alpha hydroxystéroïde déshydrogénase de type 3 humaine (3α-HSD3) a un rôle essentiel dans l’inactivation de la 5α-dihydrotestostérone (5α-DHT). Par une combinaison de la mutagenèse, de la cinétique et de la cristallographie par rayon-X, nous démontrons que la mutation de la Valine54 à la Leucine54 dans la 3α-HSD3 réduit sa capacité d’inactivation de la 5α-DHT et améliore une activité 20-alpha hydroxystéroïde déshydrogénase. Par ailleurs, la structure cristalline de la 3α-HSD3 en complexe avec la 5α-androstane-3,17-dione/épi-androstérone (A-dione/epi-ADT) a été obtenue par la co-cristallisation, avec la 5α-DHT, ce qui implique que la 5α-DHT a des modes de liaison alternative avec la 3α-HSD3. La suppression de l’expression de la 3α-HSD3 par des ARNsi ne fait pas seulement qu’augmenter la concentration de la 5α-DHT dans les cellules MCF7, mais elle diminue aussi la prolifération cellulaire des cellules MCF7 en présence de 5α-DHT. Le récepteur des estrogènes de type alpha (ERα) contrôle le développement sexuel et les fonctions reproduction. Nous avons mis en place une méthode de purification du fragment de l’ERα incluant son domaine de liaison à l’ADN et de son domaine de liaison au ligand (DBD-LBD). La cristallogenèse préliminaire de l’ERα DBD-LBD en complexe avec les éléments de réponse à l’estrogène a été effectuée. Par ailleurs, nous avons rapporté une méthode de purification simple et efficace pour le domaine de liaison au ligand de l’ERα. / Human 3-alpha hydroxysteroid dehydrogenase type 3 (3α-HSD3) has an essential role in the inactivation of androgen 5α-dihydrotestosterone (5α-DHT). By a combination of mutagenesis, kinetics and X-ray crystallography, we demonstrate that the mutation of Valine54 to Leucine54 in 3α-HSD3 reduces its 5α-DHT inactivation ability and enhances a 20-alpha hydroxysteroid dehydrogenase activity. Furthermore, the crystal structure of 3α-HSD3 in complex with 5α-androstane-3,17-dione/epi-androsterone (A-dione/epi-ADT) is obtained by co-crystallization with 5α-DHT, which implies that 5α-DHT has the alternative binding mode within 3α-HSD3. Suppression of 3α-HSD3 expression by specific siRNA not only increases 5α-DHT concentration in MCF7 cells, but also decreases MCF7 cell proliferation in the presence of 5α-DHT. Estrogen receptor alpha (ERα) controls sexual development and reproductive functions. We establish a purification protocol of ERα fragment including its DNA binding domain and ligand binding domain (DBD-LBD). Preliminary crystallogenesis of ERα DBD-LBD in complex with estrogen response elements is carried out. Additionally, we report a simple and efficient purification method for ERα LBD.

La surexpression du récepteur 2 du facteur de croissance épidermique humain (HER2) et/ou l’amplification du gène HER2 sont des facteurs prédictifs du cancer du sein. Avec l’introduction du traitement ciblé au trastuzumab, l’évaluation fiable d’HER2 est devenue essentielle. Malheureusement, jusqu’à 50% des patientes HER2-positives développent une résistance envers ce médicament. Les objectifs étaient : 1) déterminer la façon la plus fiable et économique pour évaluer le statut HER2 (cohorte de 521 cas consécutifs de cancer du sein); 2) examiner l’association entre deux polymorphismes d’HER2 (Ile655Val et Ala1170Pro), la consommation de tabac et d’alcool et la réponse au trastuzumab (cohorte de 236 patientes HER2-positives traitées au trastuzumab). De plus, dans une étude pilote, nous avons examiné l’association entre les patrons de méthylation d’ADN dans la tumeur et la réponse au trastuzumab (cohorte de 12 patientes HER2-positives traitées au trastuzumab). Le statut HER2 a été évalué par immunohistochimie (IHC), hybridation fluorescente in situ (FISH) et essai TaqMan. Nous avons comparé le statut HER2 déterminé par FISH sur lame complète (LC, un tissu par lame) et par matrice tissulaire (TMA, 60 tissus par lame), ainsi que le statut HER2 évalué par IHC et FISH sur le bloc ayant servi pour le diagnostic (bloc diagnostique) et sur un bloc choisi aléatoirement (bloc aléatoire). Les informations cliniques ont été obtenues dans les dossiers médicaux, celles sur la consommation de tabac et d’alcool par des questionnaires validés. Le patron de méthylation d’ADN a été évalué en utilisant la micropuce Illumina Infinium HumanMethylation450 BeadChip. La concordance générale entre le statut HER2 déterminé par FISH sur LC et TMA était de 98,2%, et celle entre les blocs diagnostiques et aléatoires était de 98,0% au FISH et de 93,6% à l’IHC. La consommation de tabac et l’allèle Val étaient associés à une moins bonne réponse, tandis que la consommation d’alcool était associée à une meilleure réponse. Le patron de méthylation dans les tumeurs de patientes atteintes d’un cancer du sein HER2- positif qui ont développé une résistance au trastuzumab diffère de celui des patientes qui répondent au traitement. Cependant, ces résultats semblent dépendre de la méthode bioinformatique d’analyse utilisée. Nous concluons que l’évaluation d’HER2 par FISH sur TMA représente une méthode fiable et économique. Les taux de concordances obtenus par FISH, mais pas ceux observés à l’IHC, satisfont l’exigence du Collège des pathologistes américains d’au moins 95% de concordance entre les résultats obtenus avec la méthode de référence et la nouvelle méthode. Le tabagisme, la consommation d’alcool et le polymorphisme HER2 Ile655Val pourraient influencer la réponse au traitement au trastuzumab. / The overexpression of the human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) and/or HER2 gene amplification are predictive factors in breast cancer. Following the HER2-targeted treatment with trastuzumab, the reliable evaluation of HER2 has become essential. Unfortunately, up to 50% of HER2-positive breast cancer patients develop resistance towards this drug. The objectives were: 1). To determine the most reliable and economical method to evaluate HER2 status (cohort of 521 consecutive breast cancer cases); 2). To examine the association between tobacco and alcohol consumption, and two HER2 polymorphisms (Ile655Val and Ala1170Pro), and the response to trastuzumab (cohort of 236 HER2-positive breast cancer patients treated with trastuzumab). Moreover, in a pilot study, we explored the association between genome-wide DNA methylation patterns in breast cancer tissues and the response to trastuzumab (cohort of 12 breast cancer patients treated with trastuzumab). HER2 status was evaluated by immunohistochemistry (IHC), fluorescence in situ hybridization (FISH), and TaqMan assay. We compared HER2 status determined by FISH on whole tissue (WT, one tissue per slide) section and tissue microarray (TMA, 60 tissues per slide) section, and HER2 status evaluated by IHC and FISH on the block used for diagnostic (diagnostic block) and on a randomly chosen additional block (random block). Clinicopathological information were assessed by review of medical records, tobacco and alcohol consumption by an administered validated questionnaire. DNA methylation patterns were evaluated using the Illumina Infinium HumanMethylation450 BeadChip. Overall concordance between HER2 status determined by FISH on WT and TMA sections was 98.2% and that between diagnostic and random blocks was 98.0% for FISH and 93.6% for IHC. Tobacco consumption and the Val allele were associated with a worse response, whereas alcohol consumption was associated with a better response. Methylation pattern in tumor tissues of HER2-positive breast cancer patients who acquired resistance to trastuzumab treatment differed from that of HER2-positive breast cancer patients who responded to trastuzumab treatment. However, this observation seemed to depend upon the method of bioinformatics analysis used. We conclude that FISH performed on TMA section represents a reliable and economical method for the evaluation of HER2. Results obtained by FISH, but not those obtained by IHC, fulfill the recommendations of the College of American Pathologists of concordance greater than 95% between the reference method and the new method. Tobacco use, alcohol consumption and Ile655Val HER2 polymorphism might influence the response to trastuzumab treatment.

Les UDP-glucuronosyltransférases (UOT) sont des enzymes microsomales spécialisées dans l'élimination de certains composés alimentaires, polluants environnementaux et substances endogènes (bilirubine, hormones stéroïdiennes et thyroïdiennes, acides rétinoïques et biliaires). De plus, ils constituent un des déterminants majeurs du métabolisme de phase II des médicaments, 35% de toutes les drogues utilisant le sentier de phase II étant éliminé par la glucuronidation. Ces activités essentielles pour l'homéostasie de l'organisme supportent leur importance physiologique et pharmacologique. Le locus UGTl , situé sur le chromosome 2q37, est composé de neuf exons 1 fonctionnels (chacun précédé par un promoteur unique en 5') et cinq exons communs (2, 3, 4 et les ex ons épissés alternativement 5a et 5b). Dans le cadre du projet de recherche, nous avons caractérisé l'architecture génétique et haplotypique du gène UGT 1 dans une large cohorte Canadienne-Française. Nous avons génotypé 99 polymorphismes des régions régulatrices, exoniques et introniques du locus UGTl chez 254 individus. Nous avons établi leurs fréquences, quantifier le déséquilibre de liaison entre ceux-ci et inféré les haplotypes, les blocs d'haplotypes et les polymorphismes-marqueurs (htSNP). Enfin, les résultats obtenus furent comparés avec ceux des 3 populations du projet HapMap. Les données démontrent que le niveau de déséquilibre de liaison est élevé dans la cohorte d'étude, produisant un nombre faible d'haplotypes très commUns du locus UGTl. Quatre blocs d'haplotypes sont présents, soit les blocs 9/6 (UGT1A9, UGT1A7 et UGT1A6), 4 (UGT1A4), 3/1 (UGT1A3 et UGT1A1) et C (comprenant les variations du 3'UTR). De plus, il existe un niveau de liaison élevé entre les blocs 9/6 et 3/1, alors que le bloc C est génétiquement isolé des autres variations du locus. L'haplotype le plus fréquent (16.5% des chromosomes) est caractérisé par la présence concomitante de multiples variations délétères, soit 1A1*28, 1A1*60, 1A3*2, 1A6*2 et 1A7*4. Le travail présente une carte détaillée du déséquilibre de liaison, outil qui pourrait être subséquemment utilisé afin de caractériser le locus UGT1 plus en profondeur, mais qui décrit également la cooccurrence de variations génétiques ayant été associées à un phénotype variant de glucuronidation. Cette étude a de plus permis la mise au jour d'importantes divergences entre les populations ethniques dans les fréquences des variations, les niveaux de liaison et la diversité haplotypique.