Le but de cette étude est de cerner, à partir de leur propre point de vue, la trajectoire d’adaptation de conjoints dont l’épouse est atteinte d’un cancer de l’ovaire. Une approche qualitative, la théorisation ancrée, a été utilisée dans le cadre de cette recherche. Les données ont été recueillies à l’aide d'entretiens semi-structurés effectués auprès de neuf conjoints qui accompagnaient leur épouse lors de leurs traitements dans une unité montréalaise ultra-spécialisée de soins pour les cancers gynécologiques. Nos résultats font ressortir qu’une fois passé le choc de l’annonce du diagnostic, nos répondants se ressaisissent et élaborent toute une série de stratégies de protection pour leur épouse et eux-mêmes, puis d’attaque de la maladie. Au bilan, pour eux, le cancer se révèle une expérience « transformante» aux plans personnel, conjugal et social. Les contrastes observés entre nos résultats et ceux des études antérieures, qui insistent sur le désarroi de conjoints, peuvent être expliqués par la prise en charge efficace de la femme par le réseau de la santé, qui valorise le rôle du conjoint et qui l’outille pour accompagner son épouse. S’ajoutent à cela la force du lien conjugal, trempé par les épreuves passées, certains traits de personnalité des conjoints et l'action du réseau de soutien personnel. En regard de la pratique infirmière, notre recherche met en évidence le bien-fondé des politiques soutenant l’intégration des familles dans les plans de soins et les retombées positives d’une approche concertée entre tous les intervenants de la santé. Répéter une telle étude dans d'autres institutions du réseau de la santé permettrait de cerner encore plus finement son impact sur l’adaptation de conjoints à la maladie. / This research focuses on how nine men recall their adaptation trajectory to their spouses’ ovarian cancer. The qualitative analysis made use of the grounded theory approach; semistructured interviews were conducted with husbands accompanying their spouses during their treatments in an ultra-specialized unit for gynaecological cancers in a Montreal hospital. Our results show that after the initial shock initiated by the announcement, the respondents develop a set of strategies, first to protect their wives and themselves, and then to attack the illness. Accompanying their wives through the experience of cancer proves to be, for the husbands, a transformative experience at all levels: personal,conjugal, and social. The perceived efficacy of the health network and its preoccupation with the husband’s caretaker role may explain the sharp contrast we observe between results from the literature, insisting on the husbands’ helplessness in such a context, and our data, which underline their fighting spirit. Other factors identified are the strength of the conjugal link, forged in common ordeals, personality traits of both husbands and wives, and support from their personal network. Concerning nursing practice, this research suggests that the importance and the support given by the health professionals to the family caregivers is of utmost importance for the couple’s quality of life throughout this experience. Besides, the coordination of the health professionals, throughout the women’s illness, is crucial in diminishing the anxiety linked to the cancer diagnosis. The duplication of such a study in other cancer care units would allow a finer analysis of the impact the health network can have on the adaptation of both spouses to illness.

Le cancer épithélial de l’ovaire (EOC) est le plus mortel des cancers gynécologiques. Cette maladie complexe progresse rapidement de façon difficilement décelable aux stades précoces. De plus, malgré une chirurgie cytoréductive et des traitements de chimiothérapie le taux de survie des patientes diagnostiquées aux stades avancées demeurt faible. Dans le but d’étudier l’EOC dans un contexte ex vivo, l’utilisation de modèles cellulaires est indispensable. Les lignées cellulaires d’EOC sont un outil pratique pour la recherche cependant, la façon dont l'expression des gènes est affectée en culture par comparaison à la tumeur d'origine n'est pas encore bien élucidée. Notre objectif était donc de développer et de caractériser de nouveaux modèles de culture in vitro qui réflèteront plus fidèlement la maladie in vivo. Nous avons tout d’abord utiliser des lignées cellulaires disponibles au laboratoire afin de mettre au point un modèle 3D de culture in vitro d’EOC. Des sphéroïdes ont été générés à l’aide de la méthode des gouttelettes inversées, une méthode pionnière pour la culture des cellules tumorales. Nous avons ensuite procédé à une analyse des profils d’expression afin de comparer le modèle sphéroïde au modèle de culture en monocouche et le modèle xénogreffe in vivo. Ainsi, nous avons identifié des gènes stratifiant les modèles tridimensionnels, tant in vivo qu’in vitro, du modèle 2D monocouche. Parmi les meilleurs candidats, nous avons sélectionné S100A6 pour une caractérisation ultérieure. L’expression de ce gène fût modulée afin d’étudier l’impact de son inhibition sur les paramètres de croissance des sphéroïdes. L’inhibition de ce gène a comme effet de réduire la motilité cellulaire mais seulement au niveau du modèle sphéroïde. Finalement, toujours dans l’optique de développer des modèles d’EOC les plus représentatifs de la maladie in vivo, nous avons réussi à développer des lignées cellulaires uniques dérivées de patientes atteintes d’EOC du type séreux, soit le plus commun des EOC. Jusque là, très peu de lignées cellulaires provenant de ce type de cancer et de patientes n’ayant pas reçu de chimiothérapie ont été produites. De plus, nous avons pour la première fois caractérise des lignées d’EOC de type séreux provenant à la fois de l’ascite et de la tumeur solide de la même patiente. / The epithelial ovarian cancer (EOC) is the most lethal of gynecological cancers. This complexe and heterogenous disease progresses rapidly and is almost asymptomatic in early stages. The survival rate of patients with late stage diagnosis remains low albeit cytoreductive surgery and chemotherapy. In order to study the EOC disease in an ex vivo context, the use of different cellular models is necessary. EOC cell lines derived from long-term passages of malignant ovarian cancers are useful tools for molecular and cellular research but it is not clear how culture conditions affect overall gene expression and oncogenic potential as compared to the original tumor. The main goal of this research was to develo and characterize new in vitro model systems that will recapitulate more closely some of the growth conditions encountered by tumor cells in vivo. In order to develop an in vitro tridimensional EOC spheroid model, we have used cell lines previously established in our laboratory. Spheroids were generated using the hanging droplet method, which was innovative for the culture of cancer cells. Comparative gene expression profile analysis of monolayer cultures, 3D spheroids and in vivo xenografts were performed and we have shown that the spheroid transcriptome more closely reflects expression patterns of the in vivo model compared to that of monolayer cultures. Among the best candidates, S100A6 gene over-expressed in the 3D models versus monolayer cultures was chosen for further analysis. To begin to address how S100A6 might affect EOC growth parameters, we have inhibited its expression in our in vitro models. The loss of S100A6 in the spheroid model results in an reduction of cellular migration, which seems to be in line with previous in vivo results published by other researchers. Always with the objective of developing the most relevant to the in vivo disease model systems, we have also succeeded in developing a unique EOC cell lines derived from patients with the most frequently diagnosed serous type of cancer. Very few cell lines derived from this type of cancers and from chemotherapy naïve patients are available. Moreover, we characterize for the first time EOC serous type cell lines derived from the ascites and the solid tumor of the same patient.

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Introduction : l’analyse histopathologique des pièces d’annexectomie prophylactique(pBSO) pour risque génétique (mutations BRCA) a pu révéler des anomalies cytologiques etarchitecturales interprétées comme potentiellement pré-cancéreuses et dénommées « dysplasieovarienne et tubaire ». Nous proposons d’étudier les aspects morphologiques,immunohistochimiques et moléculaires des dysplasies tubo-ovariennes.Matériels & Méthodes : l’analyse morphologique a été réalisée dans un premier grouped’annexectomies après stimulation de l’ovulation (protocole de Fécondation in vitro).L’évaluation morphologique et immunohistochimique (expression de Ki67, p53, Bcl2, PAX2et ALDH1) a par la suite concerné 111pBSO, 42 annexectomies exposées au Tamoxifène et116 témoins non cancéreux et spontanément fertiles (nBSO). Les analyses ont été réaliséespar deux pathologistes en aveugle. Les cellules épithéliales d’intérêt ovariennes et tubairesprovenant du groupe pBSO ont été microdisséquées par laser ; l’ADN extrait a été étudié parhybridation génomique comparative (CGH array). La longueur des télomères a été évaluéepar PCR quantitative en temps réel.Résultats : les scores moyens de dysplasie ovarienne et tubaire étaient significativement plusélevés dans les groupes stimulation de l’ovulation et génétique par rapport aux témoins. Seulle score de dysplasie tubaire était supérieur aux témoins pour le groupe Tamoxifène. Onretrouvait une surexpression de ALDH1 dans les groupes pBSO et tBSO alors que Ki67, p53,bcl2 et PAX2 étaient faiblement exprimés dans les groupes pBSO et tBSO. D’ailleurs,l’expression d’ALDH1 était faible dans l’épithélium non dysplasique, forte dans la dysplasieet constamment faible dans les carcinomes occultes. De subtiles altérations génomiques et desraccourcissements télomériques ont été mis en évidence au niveau des dysplasies génétiques.Conclusions : les scores élevés de dysplasie, la forte expression d’ALDH1 et les altérationsmoléculaires provenant du groupe à risque génétique pourraient supporter le conceptd’instabilité génétique. La dysplasie tubo-ovarienne pourrait être une étape importante etprécoce de la carcinogenèse ovarienne. Nos résultats suggèrent également qu’un certainnombre de cancers de l’ovaire pourrait avoir pour origine la trompe de Fallope. Le marqueurde cellules souches ALDH1 pourrait constituer une cible dans la prévention et le diagnosticprécoce des cancers de l’ovaire. / Background: Histopathological examination of material from prophylactic salpingooophorectomies(pBSO) performed in patients at genetic risk has revealed frequentabnormalities interpreted as possible pre-cancerous “ovarian and tubal dysplasia” lesions. Wesought to study the morphologic, immunohistochemical and molecular features in ovarian andtubal dysplasiaMaterials and methods : Morphologic analysis was evaluated in 37 oophorectomies afterovulation induction (iBSO). Morphologic features and immunohistochemical expressionpatterns of Ki-67, p53, Bcl2, PAX2 and ALDH1 (an enzyme significantly associated withearly-stage ovarian cancer) were evaluated in 111 pBSO, 42 salpingo-oophorectomiesexposed with Tamosifen (tBSO) and 116 normal salpingo-oophorectomies (nBSO).Representative slides from formalin-fixed, paraffin-embedded tissue blocks were read blindlyby two gynaecological pathologists. Tubal and ovarian epitheliums from normal anddysplastic tissues (from pBSO) were laser microdissected and studied by comparativegenomic hybridization (array CGH). Telomere length was performed using quantitative realtimePCR.Results: Mean ovarian and tubal dysplasia score were significantly higher in the ovulationinduction group and in the genetic risk group than in controls. Only tubal dysplasia score wassignificantly higher in the Tamoxifen group. Increased ALDH1 expression was observed inpBSO and tBSO compared with nBSO whereas expression patterns of Ki67, p53, bcl2 andPAX2 were low at moderate in pBSO and tBSO group. Interestingly, ALDH1 expression waslow in non dysplastic epithelium, high in dysplasia and constantly low in the carcinoma foundincidentally on pBSO. Subtle genomic alterations were found in the dysplastic ovarian andtubal epitheliums. Shortened telomeres were found in dysplastic tissues from pBSO.Conclusion: The increased dysplasia scores, the strong ALDH1 expression and the geneticalterations in ovaries and tubes from BRCA 1/2 carriers could support the genetic instabilityof dysplasia and might be consistent with progression towards neoplastic transformation andcould justify the use of the term “dysplasia”. Ovarian and tubal dysplasia may be a premalignant,non-invasive histopathological abnormalitie that could be an important step in11early ovarian neoplasia. Our results suggest that a greater percentage of ovarian cancers thanoriginally thought may actually have a fallopian origin with metastasis to the ovary. The stemcell marker ALDH1 activation in pBSO could be considered as a target for early diagnosisand prevention of ovarian cancers.

Contexte: Le cancer de l'ovaire est le cancer gynécologique le plus meurtrier chez les Canadiennes. Compte tenu de son mauvais pronostic et de ses méthodes de dépistage précoce limitées, il est nécessaire de mener des recherches pour identifier les facteurs susceptibles d'empêcher le cancer de l'ovaire de se développer. L’alcool est un facteur de risque pour de nombreux cancers, mais sa relation avec le cancer de l’ovaire demeure floue. Nous avons décidé d’étudier la relation entre la consommation d'alcool au cours de la vie et le risque de cancer de l'ovaire. Méthodes: Dans une étude cas-témoins basée sur la population à Montréal (2011-2016), 497 cas et 904 témoins ont rapporté leur consommation au cours de leur vie de vin rouge, de vin blanc, de bière et de spiritueux, ainsi que d'autres variables. Pour la consommation totale d'alcool et pour chaque type d'alcool spécifique, les rapports de cotes ajustés (OR) et les intervalles de confiance (IC) à 95% pour l'association avec le risque de cancer de l'ovaire ont été estimés à l'aide de la régression logistique inconditionnelle. Résultats: Le lien entre la consommation totale d'alcool au cours de la vie et le risque de cancer de l'ovaire explicitait une relation en forme de U: comparées à celles qui n'ont jamais bu, l’OR (IC à 95%) était de 0,72 (0,52-0,99) pour les participantes qui buvaient >0 à <1 consommation par semaine, de 0,83 (0,61-1,15) pour 1 à <3 consommations/semaine et de 0,98 (0,72-1,33) pour ³3 consommations/semaine. Une relation en forme de U a été suggérée pour la consommation de bière et de spiritueux au cours de la vie, mais les OR étaient plus proches de la valeur nulle. Les analyses par comportement tumoral ont suggéré que la consommation totale d'alcool au cours de la vie était associée à un risque réduit de cancer de l'ovaire invasif, mais à un risque accru de cancer de l'ovaire limite. Une tendance similaire a été observée pour la consommation de bière, mais pas pour les spiritueux, le vin rouge ou le vin blanc. Conclusion: La consommation d'alcool pourrait être associée de manière non linéaire au cancer de l'ovaire et cette association pourrait varier en fonction du comportement tumoral. / Background: Ovarian cancer is the deadliest gynecological cancer among Canadian women. Given its poor prognosis and limited methods of early detection, research is necessary to identify factors that may prevent ovarian cancer from occurring in the first place. Alcohol is a risk factor for many cancer sites, but its relationship with ovarian cancer remains unclear. We investigated the relation between lifetime alcohol consumption and ovarian cancer risk. Methods: In a population-based case-control study in Montreal (2011-2016), 497 cases and 904 controls reported their lifetime consumption of red wine, white wine, beer and spirits and other variables. For total alcohol intake and each specific alcohol type, adjusted odds ratios (OR) and 95% confidence intervals (CI) for the association with ovarian cancer risk were estimated using unconditional logistic regression. Results: The association between lifetime total alcohol intake and ovarian cancer risk was U-shaped: compared to lifetime never drinkers, the OR (95% CI) was 0.72 (0.52-0.99) for drinking >0 to <1 drink/week, 0.83 (0.61-1.15) for 1-<3 drinks/week and 0.98 (0.72-1.33) for 3+ drinks/week. A Ushaped relationship was suggested with lifetime consumption of beer and spirits but ORs were nearer the null value. Analyses by tumour behaviour suggested that lifetime total alcohol intake was associated with a reduced risk of invasive ovarian cancer but an increased risk of borderline ovarian cancer. A similar pattern was observed for intake of beer, but not spirits, red or white wine. Conclusion: Alcohol consumption may be non-linearly associated with ovarian cancer and the association may vary by tumour behaviour.

Les lymphocytes B (LB) et les plasmocytes (PC) émergent comme des cellules importantes dans la surveillance immunitaire des tumeurs, même si leur rôle pro- ou anti-tumoral reste activement débattu. Nous avons émis l’hypothèse que cette dualité fonctionnelle de la réponse B pourrait être dictée par l'identité des sous-populations de LB infiltrant la tumeur et/ou par la nature des anticorps (Ac) qu’ils produisent. Dans ce contexte, nous avons montré que les tumeurs du sein et de l’ovaire sont souvent infiltrées par des LB mémoires et des PC exprimant/produisant principalement des IgG ou des IgA. Les IgA sont fortement enrichis dans les tumeurs mammaires in situ, plus précoces, et dans 15-20% des tumeurs invasives, suggérant un rôle différentiel des IgG et des IgA dans la progression tumorale. Les IgA, pouvant être monomériques ou dimériques dans les tumeurs, ciblent en général des antigènes (Ags) différents de ceux des IgG. Nous montrons de plus que les Ags ciblés par les IgA et les IgG sont souvent impliqués dans des fonctions de développement des tissus et d’interaction avec l’ADN, et sont parfois partagés entre patients et entre les types de tumeurs, suggérant leur importance dans la réponse anti-tumorale. En parallèle, grâce à l’étude des tumeurs de patientes souffrant d’un syndrome neurologique paranéoplasique, nous avons pu montrer que l’induction concomitante de PC à IgG et de LT CD8+ cytotoxiques dans la tumeur était liée à des amplifications et/ou des mutations dans les gènes des Ags tumoraux. Ces résultats mettent en évidence l’important des LB et des Ig dans la réponse anti-tumoral, et ouvre des pistes pour rechercher des cibles thérapeutiques en immunothérapie / B and plasma cells are rising as crucial cells in the immune surveillance of tumors, even though their pro- or anti-tumor role is still debated. We argue that this dual functionality of B cells could depend on the identity of tumor-infiltrating B cell subsets and/or by the nature of the antibodies they produce. With that knowledge, we showed that breast and ovarian tumors are usually infiltrated by memory B cells and plasma cells that express and/or produce mainly IgG or IgA. This last class of Ig in highly enriched in in situ carcinomas of the breast, corresponding to earlier tumors, and in 15-20% of invasive tumors, suggesting a differential role of IgG and IgA in tumor progression. IgA, that can be monomeric or dimeric in tumors, often target antigens that differ from those targeted by IgG. We also show that antigens targeted by IgA and IgG in the tumor are often involved in functions related to the development of tissues and DNA interactions, and can be share amongst patients and between breast and ovarian tumors, suggesting their importance in the anti-tumor immune response. In parallel, using tumors from patients suffering from a paraneoplastic neurological syndrome, we established that the concomitant induction of IgG PC and CD8+ cytotoxic T cells in the tumor is associated wth amplifications and/or mutations in the genes of tumor antigens. These results highlight the importance of B cells and Ig in the anti-tumor immune response and give leads to look for new targets in immunotherapy

Le cancer de l’ovaire est la cinquième cause de décès par cancer chez la femme en France. La prolifération tumorale dans ce cancer est liée principalement à la dérégulation de l’apoptose. Cette dérégulation joue un rôle clé principalement dans la pathogénèse et la progression tumorale mais aussi dans le développement des résistances aux chimiothérapies existantes. La croissance accrue des cellules tumorales dans le cas du cancer de l’ovaire est liée à une surexpression des protéinesanti-apoptotiques de la famille Bcl-2, en particulier les protéines MCL-1 et Bcl-xL. L’inhibition concomitante de ces deux protéines conduit à la mort des cellules chimiorésistances. A ce jour, seuls les inhibiteurs de Bcl-xL ont démontré une efficacité en clinique, et l’inhibition de MCL-1 reste problématique dans un contexte clinique. Dans ce contexte, l’objectif principal de ces travaux de thèse consiste à caractériser, par RMN et modélisation moléculaire, l’interaction entre la protéine MCL-1 et le Pyridoclax, foldamère oligopyridinique très prometteur, synthétisé au CERMN. La spectroscopie RMN nous a permis de définir le site d’interaction, d’estimer la constante d’affinité et de guider le Docking pour obtenir une structure tridimensionnelle du complexe MCL-1:Pyridoclax. Afin de conforter notre étude sur l’implication du Pyridoclax dans l’interaction, des fragments dérivés de ce dernier ont été utilisés. La caractérisation de l’interaction entre ces fragments et la protéine MCL-1 a permis de relever l’importance du groupement styryle du Pyridoclax dans l’interaction avec la protéine MCL-1. Par ailleurs, nous avons élargi notre étude à d’autres inhibiteurs potentiels de MCL-1 tels que certains médicaments existant sur le marché. La spectroscopie RMN a permis de mettre en évidence et de caractériser l’interaction entre deux de ces médicaments (le Torsémide et le Déférasirox) et la protéine MCL-1. Pour finir, afin d’améliorer l’affinité de ces médicaments pour la protéine MCL-1, des modifications structurales ont été proposés en se basant sur la littérature. Les dérivés proposés semblent avoir une affinité très importante pour la protéine MCL-1. / Ovarian cancer is the fifth leading cause of cancer death of women in France. Tumor proliferation in this cancer is mainly related to the deregulation of apoptosis. This one plays a main role in pathogenesis and tumor progression but also on the term of development of resistance to existing chemotherapies. The increased growth of tumor cells in ovarian cancer is linked to an overexpression of the anti-apoptotic proteins of the Bcl-2 family, in particular the MCL-1 and Bcl-xL proteins. The concomitant inhibition of these two proteins leads to the death of chemoresistance cells. To date, only Bcl-xL inhibitors have demonstrated clinical efficacy andinhibition of MCL-1 remains problematic in a clinical context. In this context, the aim of this thesis is to characterize, by NMR and molecular modeling, the interaction between MCL-1 protein and potential inhibitors including Pyridoclax, an oligopyridine foldamer. NMR spectroscopy allowed us to define the interaction site, estimate the affinity constant and guide Docking to obtain a three-dimensional structure of the MCL-1:Pyridoclax complex. In order to obtain more information on the involvement of Pyridoclax in this interaction, fragmentsderived from it has been used. The characterization of the interaction between these fragments and MCL-1 protein revealed the importance of the styryl group of Pyridoclax in the interaction with MCL-1 protein. Furthermore, we expanded the scope of our study to include some existing drugs able to interact with MCL-1. NMR spectroscopy allowed us to identify and characterize the interaction between two of these drugs (Torsemide and Deferasirox) and the MCL-1 protein. Finally, in order to improve the affinity of these drugs for MCL-1 protein, structural modifications had been proposed based on the literature. The proposed derivatives appear to have a very high affinity for MCL-1 protein.

Le carcinome ovarien est l'une des tumeurs gynécologiques les plus meurtrières dans le monde et particulièrement au Canada. En effet, il s’agit du troisième cancer de l’appareil reproducteur féminin le plus fréquent au Canada, selon la Société Canadienne du Cancer qui estima que sur 3 000 canadiennes ayant été diagnostiquées avec un cancer de l’ovaire en 2022, environ 1 950 ne survivront pas à la maladie. Les traitements de première ligne pour ce cancer comprennent la chirurgie cytoréductive associée à une chimiothérapie à base de platine et de taxane comme l’association des anticancéreux que sont le Carboplatine et Paclitaxel. Nous retrouvons également comme traitement la radiothérapie, et, plus récemment, les inhibiteurs de la poly (ADP-ribose) polymérase (PARPi) comme l'Olaparib qui sont désormais utilisés en première ligne dans ce type de cancer. Ces traitements peuvent entraîner différentes décisions concernant le devenir des cellules, impliquant non seulement la mortalité ou la survie des cellules cancéreuses, mais aussi un arrêt de la prolifération induit par le traitement appelé TIS pour sénescence induite par la thérapie. Alors que les décisions relatives au devenir des cellules sont déterminantes pour l'issue du traitement du cancer, notre capacité à mesurer le devenir des cellules dans le cancer en temps réel est extrêmement limitée. Pour cette raison, il n'existe pas de modèles de cancer de l'ovaire qui puissent fournir un suivi non invasif du devenir des cellules à des moments spécifiques avec des biomarqueurs adaptés, pour décrypter le rôle des différents devenirs cellulaires, ou pour servir de contrôles expérimentaux précis dans les tests précliniques des stratégies d'intervention basées sur le devenir des cellules. Néanmoins, nous avons démontré qu’un fragment du promoteur du gène de la protéine p21, que nous avons nommé p21SEN, n'est exprimé que pendant la sénescence induite par les radiations, la chimiothérapie et les PARPi dans des lignées d’adénocarcinome ovarien à cellules claires (TOV21G). En effet, nous avons généré des lignées exprimant une protéine fluorescente verte dirigée par le promoteur p21SEN et ainsi, nous avons pu observer et suivre son activation à travers un signal vert durant la sénescence induite par les différents traitements utilisés. De plus, de façon intéressante, nos résultats ont également permis de montrer que cette expression de p21SEN durant la TIS semble être partiellement indépendante du facteur de transcription p53. Ainsi, nous suggérons que le promoteur p21SEN pourrait servir de rapporteur, en partie indépendant de p53, de l'induction de la sénescence dans un modèle utilisant un système de surveillance non invasif des décisions relatives au devenir des cellules dans le cancer de l'ovaire. / Ovarian carcinoma is one of the deadliest gynecological tumors worldwide, and particularly in Canada. In fact, it is the third most common cancer of the female reproductive system in Canada, according to the Canadian Cancer Society, which estimates that out of 3,000 Canadian women diagnosed with ovarian cancer in 2022, around 1,950 will not survive the disease. First-line treatments for this cancer include cytoreductive surgery combined with platinum and taxane chemotherapy such as the combination of the anticancer drugs Carboplatin and Paclitaxel. Other treatments include radiation therapy and, more recently, poly (ADP-ribose) polymerase inhibitors (PARPi) such as Olaparib, which are now used as first-line therapy for this type of cancer. These treatments can lead to different cell fate decisions, involving not only cancer cell death or survival, but also a treatment-induced proliferation arrest called TIS for therapy-induced senescence. While cell fate decisions are critical to the outcome of cancer treatment, our ability to measure cell fate in real time in cancer is extremely limited. For this reason, there are no ovarian cancer models that can provide non-invasive monitoring of cell fate at specific time points with tailored biomarkers, to decipher the role of different cell fates, or to serve as accurate experimental controls in preclinical testing of fate-based intervention strategies. Nevertheless, we have demonstrated that a fragment of the p21 promoter, which we have termed p21SEN, is expressed only during radiation-, chemotherapy-, and PARPi-induced senescence in clear cell ovarian adenocarcinoma cell lines (TOV21G). Indeed, we generated cell lines expressing a green fluorescent protein directed by the p21SEN promoter and thus, we were able to observe and follow its activation through a green signal during the senescence induced by the different treatments used. Moreover, interestingly, our results also showed that this expression of p21SEN during TIS seems to be partially independent of the transcription factor p53. Thus, we suggest that the p21SEN promoter could serve as a partially p53-independent reporter of senescence induction in a model using a non-invasive monitoring system of cell fate decisions in ovarian cancer.

Le cancer épithélial de l’ovaire est le cancer gynécologique le plus agressif avec le plus haut taux de mortalité. La croissance des cellules cancéreuses de l’ovaire est limitée par les nutriments de l’environnement, le fer étant un des éléments indispensables à leur prolifération. L’hémochromatose héréditaire est une maladie associée à une accumulation corporelle de fer. Cette maladie est liée à deux mutations majeures du gène HFE soit H63D et C282Y. Étant donnée l’influence de la protéine HFE sur l’entrée du fer dans la cellule, des mutations du gène HFE pourraient être associées à une croissance rapide des cellules cancéreuses. Des études de génotypage du gène HFE effectuées chez 526 patientes avec cancer épithélial de l’ovaire, ont révélées une fréquence allélique de la mutation C282Y significativement plus élevées chez les patientes avec tumeur ovarienne comparativement aux patientes du groupe contrôle (5.9% versus 1.3%, p = 0.02). De plus, le taux de survie des patientes avec mutations C282Y et tumeur ovarienne de G3, après 2 ans, est faible (20%) lorsque comparé à celui des patientes sans mutations (60%, p = 0.005). Une analyse de régression multivariée de Cox a démontrée un risque relatif de 3.1, suggérant que les patientes avec mutations C282Y ont 3 fois plus de chance d’avoir une faible survie (p=0.001). Également, des études de corrélation ont démontrées que les niveaux de ferritine du sérum étaient plus élevés chez les patientes avec grade avancé du cancer épithélial de l’ovaire (r = 0.445 et p= 0.00001), suggérant que ce paramètre pourrait servir comme marqueur tumoral. Afin de comprendre ces résultats, nous avons tout d’abord étudiés l’influence des mutations HFE sur les cellules cancéreuses. Pour ce faire, la lignée du cancer de l’ovaire TOV-112D, homozygote pour la mutation C282Y, a été transfectée avec les vecteurs HFEwt et HFEC282Y. Bien qu’aucune différence significative n’ait été trouvée en termes de TfR totaux, des analyses par FACS ont démontrées un phénotype de déficience de fer pour les clones stables HFEwt. In vitro, la restauration de la protéine HFE, dans la lignée TOV-112D du cancer de l’ovaire, n’influence pas la croissance cellulaire. Ensuite, nous avons étudiés l’influence des niveaux de fer sur la progression tumorale. Une expérience in vivo préliminaire a démontré une tendance à un volume tumoral supérieur dans un modèle de souris de surcharge de fer,HfeRag1-/-. De plus, les souris HfeRag1-/-, injectées avec la lignée du cancer de l’ovaire TOV-21G, ont montrées des niveaux significativement plus faibles de fer sérique comparativement à leur contrôle (fer sérique 40±7μM versus 27±6μM, p = 0.001). En conclusion, des études supplémentaires sont nécessaires afin de comprendre davantage le rôle des mutations HFE sur la progression tumorale. Notamment, les niveaux élevés de fer pourraient rendre les cellules tumorales résistantes aux traitements ou encore, augmenter la toxicité et ainsi, contribuer à un mauvais prognostique. / Epithelial ovarian cancer is the most aggressive gynecological cancer with the highest mortality rates. Growth of the ovarian cancer cells is limited by nutrients in the environment; iron being one of the elements essential to their proliferation. Hereditary hemochromatosis is a disease associated with an accumulation of body iron, and is linked to two mutations of the HFE gene including C282Y and H63D. Given the influence of HFE protein on the entry of iron in the cell, mutations in the HFE gene may be associated with rapid growth of cancer cells. By genotyping the HFE gene of 526 patients with epithelial ovarian cancer, we have found that the allelic frequency of the C282Y mutation is significantly higher in patients with ovarian cancer compared to patients in the control group (5.9% versus 1.3% p = 0.02). Moreover, the 2-year survival rate, of patients with C282Y mutations and G3 ovarian tumor, is low (20%) when compared to patients without mutations (60%, p = 0.005). A multivariate survival analysis, using Cox’s regression model, also showed a hazard ratio value of 3.1,suggesting that patients with the C282Y mutation are 3 times more likely to have a poor survival (p =0.001). As well, correlation studies have demonstrated that serum ferritin levels were higher in patients with advanced grade of ovarian cancer (r = 0.445 and p = 0.00001), suggesting that this iron parameter could serve as a tumor marker for assessing the progression of ovarian cancer. In order to investigate these findings, we first studied the influence of HFE mutations on cancer cells. The ovarian cancer cell line TOV-112D, homozygous for the C282Y mutation, was transfected with the HFEwt and HFEC282Y vector, and although there were no differences in total TfR levels, FACS analysis demonstrated an iron deficient phenotype for the HFEwt stable clones (p<0.05). In vitro,restoration of the HFE protein, in the TOV-112D ovarian cancer cell line, does not influence cell growth. We then studied the influence of iron levels on tumor progression. A preliminary in vivo experiment has demonstrated a tendency to a higher tumor volume in a mouse model of iron overload,HfeRag1-/-. Furthermore, HfeRag1-/- mice that were injected with the ovarian cancer cell line TOV-21G showed significant lower serum iron levels compared to their controls (SI 40±7μM versus 27±6μM, p = 0.001). In conclusion, more studies are required to further understand the role of HFE mutations on tumor progression. Higher iron levels may confer tumor cells to be drug resistant or increase toxicity and thus, may contribute to a bad prognostic.

Les virus sont utilisés depuis longtemps dans la recherche sur le cancer et ont grandement contribué à l’avancement des connaissances de même qu’à l’établissement de préceptes importants encore valables aujourd’hui dans le domaine. L’un des défis actuels est de mieux définir les étapes menant à la transition d’une cellule normale à une cellule transformée et c’est sur cette problématique que nous nous sommes penchés. Pour ce faire, nous avons tiré profit de l’utilisation de l’antigène grand-T du virus de polyome (PyLT), un virus capable d’induire des tumeurs chez les rongeurs. Cet oncogène viral à lui seul possède des propriétés intéressantes qui suggèrent que, en plus de l’immortalisation, il peut également contribuer aux événements précoces de la carcinogénèse. Ceci repose principalement sur la capacité de PyLT à induire des tumeurs en souris transgéniques et ce, avec une certaine latence ce qui suggère que des événements supplémentaires sont nécessaires. Ainsi, l’utilisation de PyLT dans un modèle de culture cellulaire permet de disséquer les changements qui lui sont attribuables. Dans un premier temps, l’établissement du profil d'expression génique associé à l'expression de PyLT dans un modèle murin nous a permis de sélectionner un bon nombre de gènes, parmi lesquels figurait Necdin. Nous avons choisi d’étudier Necdin plus en détail puisque peu d’attention était accordée à cette protéine dans le domaine du cancer, malgré que différentes données de la littérature lui suggèrent à la fois des fonctions suppresseurs de tumeur et oncogéniques. Nous avons démontré que, malgré sa fonction proposée de suppresseur de croissance, l’expression de Necdin n’est pas incompatible avec la prolifération dans la lignée cellulaire de souris NIH 3T3 et les cellules primaires humaines (IMR90), bien que l’inhibition de son expression par shARN confère un avantage prolifératif. Nous avons confirmé que Necdin est un gène cible de p53 induit par différents agents génotoxiques, toutefois son expression peut également être régulée de façon p53-indépendante. De plus, Necdin agit négativement sur l’arrêt du cycle cellulaire en réponse à l’activation de p53. Ceci suggère que Necdin est impliqué dans une boucle de régulation négative de la voie de p53 et que l’augmentation anormale de l’expression de Necdin pourrait contribuer à la perturbation la voie du suppresseur de tumeur p53. L’activation de p53 permet l’arrêt transitoire du cycle cellulaire en condition de stress, mais est aussi impliquée dans l’établissement d’un arrêt permanent nommé sénescence. La sénescence est un mécanisme de protection contre l’accumulation de mutations qui peut contribuer à l’initiation du cancer. Vu l’intéressante implication de Necdin dans la régulation de l’activité de p53, nous avons transposé les connaissances acquises du modèle murin à un modèle humain, plus adapté pour l’étude de la sénescence. La caractérisation de l’expression de Necdin dans des fibroblastes primaires humains à différents passages montre que les jeunes cellules en prolifération active expriment Necdin et que son niveau diminue avec l’établissement de la sénescence réplicative. Le même phénomène est observé lors de la sénescence prématurée provoquée par l’expression d’un oncogène et par l’exposition aux radiations ionisantes. De plus, dans des conditions normales de prolifération, la modulation de Necdin par des essais de gain et de perte de fonction n’affecte pas la durée de vie des cellules primaires. Toutefois, en condition de stress génotoxique dû à l’exposition aux irradiations, les cellules surexprimant Necdin présentent une radiorésistance accrue de la même façon que lorsque p53 est inactivé directement. Ce résultat en cellules humaines vient appuyer l’effet observé dans les cellules de souris sur l’impact qu’aura le niveau de Necdin sur la réponse de p53 en condition de stress. Un bref survol a été fait pour aborder de quelle façon nos résultats en culture cellulaire pouvaient se traduire dans des modèles de cancer chez l’humain. Nous avons caractérisé l’expression de Necdin dans deux types différents de cancer. D’abord, dans le cancer de l’ovaire, le niveau élevé de Necdin dans les tumeurs à faible potentiel de malignité (LMP) en comparaison aux cancers agressifs de l’ovaire de type séreux suggère que l’expression de Necdin se limite aux cellules de cancer LMP, qui présente généralement un p53 de type sauvage. Son expression est aussi retrouvée dans deux lignées cellulaires du cancer de l’ovaire non-tumorigéniques en xénogreffe de souris, dont l’une possède un p53 fonctionnel. De plus, la caractérisation de Necdin dans les lignées cellulaires du cancer de la prostate suggère une relation entre son expression et la présence de p53 fonctionnel. Dans le cancer de la prostate, tout comme pour le cancer de l’ovaire, Necdin semble être présent dans les lignées représentant un stade moins avancé de la maladie. L’utilisation de l’oncoprotéine virale PyLT nous a permis de révéler des propriétés intéressantes de Necdin. Nous proposons que dans certains contextes, l’expression constitutive de Necdin pourrait contribuer au cancer en retardant une réponse par p53 appropriée et possiblement en participant à l’augmentation de l’instabilité génomique. La fonction potentiellement oncogénique de Necdin quant à sa relation avec p53 que nous avons révélée requiert davantage d’investigation et les cancers caractérisés ici pourraient constituer de bons modèles à cette fin. / Viruses have been used extensively in cancer research and have contributed greatly to the advancement of knowledge as well as to the establishment of important concepts still valid in the field today. Currently, one of the challenges in cancer research is to better define the individual steps that contribute to the transition of a normal cell to a transformed cell. To address this important issue, we characterized a model system based on the expression of polyomavirus large-T antigen (PyLT), derived from a virus capable of inducing tumors in rodents. Importantly, PyLT is able to induce tumors in transgenic mice, although only after a latent period, suggesting that additional transforming events are necessary. Hence, the PyLT viral oncogene possesses several interesting properties, which suggest that, beside its role in immortalization, PyLT can contribute to the early events of carcinogenesis. Here, we used a cell culture model to dissect the early changes associated with the presence of PyLT. The establishment of a gene expression profile associated with PyLT expression in a mouse cell line model allowed us to select a number of genes whose levels were modulated by the presence of this viral oncogene. Among candidate genes, we chose to further study Necdin in more details because even if only a limited number of reports existed for this protein, there was evidence suggesting that Necdin displays either tumor suppressor or oncogenic functions within different contexts. We demonstrated that, despite the proposed growth suppressor function of Necdin, its expression was not incompatible with the proliferation in the mouse NIH 3T3 cell line and in human IMR90 primary cells. Nonetheless, the inhibition of Necdin expression by shRNA confered a proliferative advantage. We confirmed that Necdin was a p53 target gene inducible by different genotoxic stresses, although its expression was also regulated in a p53-independent manner. Moreover, Necdin acted negatively on cell cycle arrest in response to p53 activation. These results suggest that Necdin is involved in a negative feedback loop of the p53 pathway and that abnormal elevation of Necdin expression could contribute to the disruption of the p53 tumor suppressor pathway. p53 activation allows transitory cell cycle arrest under stress conditions and it is also involved in the establishment of a permanent growth arrest called senescence. Senescence represents a protective mechanism preventing the accumulation of mutations that could contribute to cancer initiation. As our research supports a role for Necdin in the regulation of p53 activity, we transposed the knowledge acquired from our mouse model to a human model more suitable to study senescence. The characterization of Necdin expression in human primary fibroblasts at different passages revealed that Necdin was expressed in actively proliferating young cells and its expression decreased gradually during the establishment of replicative senescence. The same phenomenon was observed during premature senescence induced by both oncogene expression and ionizing radiation exposure. Moreover, in normal growth conditions, Necdin modulation by gain- and loss-of-function assays did not affect the life span of primary cells. However, in a genotoxic stress conditions caused by irradiation, Necdin overexpressing cells presented an increase radioresistance comparable to when p53 was directly inactivated. These results in human cells supports the effect observed in mouse cells relative to the impact of Necdin levels on a p53 response under stress conditions. We initiated preliminary experiments to address whether our results in cell culture could be translated to human cancer models. We characterized Necdin expression in two types of human cancers. First, in ovarian cancer, we observed elevated levels of Necdin expression in low malignant potential serous ovarian cancers (LMP) when compared to aggressive serous ovarian cancers. Our results suggest that Necdin expression was limited to LMPs, which usually present a wild type p53 gene. Necdin expression was also found in two ovarian cancer cell lines, which were both non-tumorigenic in a mouse xenograft assay, and interestingly one of the cell line had a functional p53. Moreover, the characterization of Necdin expression in four prostate cancer cell lines also suggested a relationship between its expression and the presence of functional p53. In prostate cancer, as in ovarian cancer, Necdin expression seems to be detected in cell lines representing less aggressive forms of the disease. The use of the PyLT viral oncoprotein allowed us to reveal interesting properties for Necdin. We propose that, in some contexts, the constitutive expression of Necdin could contribute to cancer promotion by delaying appropriate p53 responses and possibly promoting genomic instability. The potential oncogenic function of Necdin, and its relationship with p53 as revealed by the research described in this dissertation, requires more investigation. Preliminary results suggest that human ovarian and prostate cancers could be good models to address the role of Necdin in carcinogenesis.