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.

Le cancer épithélial de l'ovaire (CEO) est une cause majeure de mortalité parcancer gynécologique. Il est associé à un mauvais pronostic car il est souventdécouvert à un stade tardif. Mieux comprendre les causes et les mécanismesmoléculaires et cellulaires associés à la progression de ce cancer représente unenjeu majeur.Les deux chimiokines CXCL12/SDF-1 et fractalkine (FKN)/CX3CL1 ont étéimpliquées dans diverses tumeurs. La chimiokine SDF-1, a un effetimmunosuppresseur dans le CEO. Elle est aussi impliquée dans l'angiogenèsetumorale. L'effet de SDF-1 médié par CXCR4 est également impliqué dans larégulation de la prolifération, la survie, la migration et l'invasion des cellulescancéreuses. La FKN, a largement été mise en évidence dans les tissusépithéliaux et dans divers cancers où elle peut avoir soit un rôle anti-tumoral soitun rôle pro-tumoral. Jusqu'à présent la FKN n'a pas été étudié dans le CEO.Dans notre étude, nous avons démontré l'expression de SDF-1 et de la FKNdans l'épithélium de surface de l'ovaire sain et dans les tumeurs bénignes etmalignes. Ces résultats montrent que l'expression de SDF-1 et de la FKNpréexiste à la tumorigenèse. Nous avons démontré une expression hétérogènedes deux chimiokines dans les cellules du CEO. Les niveaux d'expression deSDF-1 dans les cellules tumorales sur une cohorte de 183 patientes n'ont aucunevaleur pronostique sur la survie globale et sur la survie sans progressiontumorale des patientes atteintes par le CEO. L'étude de la corrélation del'expression de la FKN avec les deux marqueurs de prolifération, Ki-67 etGILZ, sur une autre cohorte de 54 patientes, complétée par des expériences invitro, a montré que GILZ augmente l'expression de la FKN et d'autre part que laFKN elle-même augmente la prolifération. Cette étude contribue à élucider lerôle de SDF-1 et de la FKN dans le CEO.

Le cancer de l'ovaire est la première cause de décès par cancer gynécologique. Cette thèse avait pour objectif la prospection de nouvelles solutions thérapeutiques fondées sur la délivrance prolongée d'agents anti tumoraux à l'aide de systèmes macromoléculaires de synthèse. L'un des obstacles majeurs était la disposition d'un modèle de tumeur pertinent chez l'animal. Après un examen bibliographique des connaissances acquises, le deuxième chapitre examine le potentiel d'un panel de xénogreffes dérivées de tumeurs ovariennes humaines directement greffées chez la souris immunodéprimée. Il est montré que les principales caractéristiques phénotypiques et moléculaires des tumeurs originales sont maintenues au niveau des greffes. Les résultats traduisent la présence d'une hétérogénéité intra-tumorale et d'une oligoclonalité au niveau des tumeurs primaires. L'ensemble confirme l'importance du choix du modèle tumoral pour l'évaluation de nouveaux traitements et l'étude des mécanismes aboutissant aux rechutes de la maladie et au développement d'une chimiorésistance. Un troisième chapitre traite l'exemple d'un système de délivrance prolongée fondé sur le couplage d'un agent antitumoral modèle, la doxorubicine, associé de diverses manières à un vecteur macromoléculaire biorésorbable, le poly(L-lysine citramide). Le premier conjugué obtenu par couplage direct sur le vecteur étant trop stable, divers systèmes ont été conçus pour obtenir la libération souhaitée. L'utilisation d'un bras espaceur clivable de type ester-hydrazone a fourni le meilleur résultat. Pour pallier la complexité de ces conjugués, une stratégie innovante fondée sur le piégeage de la doxorubicine dans une gélatine artificielle à base de poly(N-acryloyl glycinamide) est prospectée qui devrait permettre l'utilisation simultanée de plusieurs principes actifs piégés temporairement par voie physique dans un gel adhésif et fournir des solutions mieux adaptées aux contraintes cliniques des traitements intrapéritonéaux. / Ovarian carcinoma is the most lethal gynecologic malignancy. The aim of this PhD thesis was to develop new therapeutic approaches based on novel synthetic macromolecular drug delivery systems for intraperitoneal chemotherapy. These objectives were limited by the requirement of reliable tumor models for experimental studies. After a concise review of knowledge published in the literature, the potential interest of the establishment of a collection of tumor grafts derived from samples of human tumors is examined in a second chapter. Data show that the major phenotypic and genotypic features of the original tumors are maintained in the xenografts. They also confirm the importance of this tumor model to test new drugs and to analyze intratumoral heterogeneity and oligoclonality in primary ovarian carcinoma. The collection will be also helpful to study the mechanisms leading to disease recurrences and resistance to chemotherapies. An example of drug delivery system based on the different associations of a model chemotherapeutic drug (doxorubicin) with a bioresorbable macromolecular vector, namely poly(L-lysine citramide), is addressed in a third chapter. Direct amid linkage in the first conjugate was too stable with respect to antitumoral cytotoxicity desired after in vivo administration and different systems were generated subsequently to increase drug release in tumor deposits. The best results were obtained with a hydrazone cleavable spacer containing an ester group. To overcome the complexity of these conjugates, a novel strategy based on doxorubicin entrapment in a synthetic gelatin made of (poly(N-acryloyl glycinamide) is developed. This strategy should allow physical temporary entrapment of different drug molecules in a adhesive gel and could provide new solutions to the therapeutic challenges of intraperitoneal administration.

Le cancer de l’ovaire est le cancer gynécologique avec la plus grande mortalité due à un diagnostique tardif au stade de maladie extensive péritonéale. Malgré les progrès de la chirurgie radicale et de la chimiothérapie les récurrences abdominales demeurent la cause la plus fréquente de mortalité. Il existe peu d’études de la maladie métastatique péritonéale. Notre hypothèse de travail est que les différences entre la maladie métastatique et la tumeur primaire sont primordiales dans la survenue d’une maladie résiduelle ou récurrente. Nous avons utilisé une approche exhaustive comprenant des études du transcriptome, des variations du nombre de copie (VNC) et des sequençages des exomes pour caractériser les différences entre lésions primaires, métastases péritonéales et métastases lymphatiques.Résultats: Notre étude démontre que les VNC varient de façon significative entre la tumeur primaire et la métastase peritonéale. Les différences d’expressions géniques bien que mineures permettent de retrouver les voies de signalisation primordiales pour le développement des métastases. Le séquençage des exomes montre très peu de différences en terme de polymorphisme. Par ailleurs la majorité des polymorphismes présents dans les métastases se retrouvent à une faible fréquence dans la tumeur primaire de façon concordante avec la théorie clonale. Conclusion: L’ensemble des résultats montre la possibilité d’une origine clonale de la maladie métastatique des cancers de l’ovaire comportant la majorité des anomalies au niveau des variations du nombre de copie. L’intégration de ces données permettrait d’optimiser les thérapeutiques ciblées. / Ovarian cancer is the most deadly gynecological cancer. The high rate of mortality is due to the large tumor burden with extensive metastatic lesion of the abdominal cavity. There are few studies on genetic alterations and their consequences in peritoneal metastatic tumors when compared to their matched ovarian primary tumors. Our hypothesis is that differences between the metastatic and primary lesions might be the cause of residual disease and, most importantly may have a role in post-chemotherapeutic recurrences. Methods: We conducted integrated genomics analysis on matched primary and metastatic tumors from 9 patients. In the papers presented here we analyze genome-wide Copy Number Variations (CNVs) using SNP Arrays targeting peritoneal metastasis differences, Gene expression differences using Microarrays also targeting peritoneal metastasis differences, and for some patients, Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) in genes through Exome sequencing.Results: Here we show that CNVs vary significantly between primary and metastatic tumors and include genes that have been considered potential chemotherapeutic targets based on primary tumor only data. Gene expression differences, while minor, showed highly statistically significant enrichment of genes in ovarian cancer critical pathways. In agreement with findings in other cancers, exome sequencing data revealed very few SNP differences of which most metastasis enriched SNPs were present at very low levels in the primary tumor. The results presented here should allow better design of therapies to target residual ovarian cancer disease.

Le cancer épithélial de l'ovaire (EOC) a la particularité d'être diagnostiqué à un stade avancé chez 75% des patientes et de récidiver dans un grand nombre de cas malgré une bonne réponse initiale à la chimiothérapie, expliquant ainsi son pronostic sombre. Le rôle du microenvironnement tumoral semble être de premier plan dans le développement et la survie des cellules cancéreuses mais il existe encore peu de données concernant les cellules mésenchymateuses souches (MSC). Dans ce travail nous avons donc cherché à déterminer les mécanismes moléculaires entre les MSC et les cellules tumorales ovariennes. Dans la première partie de ce travail, nous avons mis en évidence l'émergence d'un profile pro-métastatique des cellules tumorales ovariennes après contact avec les MSC. Nous avons ensuite développé un modèle d'infiltration tumorale 3D révélant que les MSC augmentaient la dissémination tumorale ovarienne par la sécrétion d'IL6. Enfin nous avons démontré que les MSC étaient capables d'induire chez les cellules tumorales ovariennes un phénotype thermotolérant lié à la sécrétion CXCL12. Ces données vont donc toutes dans le même sens en démontrant les propriétés pro-tumorales des MSC et ouvrent de nouvelles perspectives de thérapies ciblant les interactions entre le stroma et la tumeur.

Ce projet de maîtrise vise à décrire les phénotypes cliniques des patientes diagnostiquées pour un cancer de l'ovaire de type épithélial afin de soutenir la génomique fonctionnelle. Pour réaliser ce projet de recherche, quatre objectifs ont été réalisés : 1) proposer un modèle conceptuel décrivant les phénotypes cliniques des patientes à partir de données médicales enregistrées dans un entrepôt de données cliniques ; 2) à partir du modèle conceptuel, créer deux outils informatiques, dont l'un, le Master Specimen File (MSF) qui extrait des variables du modèle conceptuel issues des rapports de chirurgie et de pathologie des patientes (p. ex. histologie, stade, grade, etc.) afin de confirmer leurs diagnostics et de décrire leurs tissus de recherche selon des caractéristiques tissulaires, cellulaires et moléculaires. L'autre, le Clinical Response Database (CRD) , permet de visualiser d'autres variables (p. ex. traitements, résultats d'imagerie médicale et marqueurs tumoraux) pour déterminer l'ordre des traitements, les réponses aux traitements ainsi que les survies des patientes; 3) utiliser les deux outils informatiques au Centre hospitalier universitaire de Sherbrooke (CHUS) pour décrire les phénotypes cliniques de patientes recrutées pour le Laboratoire de génomique fonctionnelle de l'Université de Sherbrooke (LGFUS) ; et 4) réanalyser les résultats d'une étude publiée en 2009 par le LGFUS en effectuant un nouveau regroupement des patientes selon leurs phénotypes cliniques. L'utilisation des outils informatiques au CHUS a permis de décrire les phénotypes cliniques de 106 patientes diagnostiquées pour un cancer de l'ovaire de type épithélial. Ces outils ont permis de sélectionner les patientes dont les phénotypes cliniques correspondent à des critères de sélection établis par le LGFUS. Cette sélection a permis d'effectuer la réanalyse des résultats d'une étude génomique et de constater que les patientes ayant des phénotypes cliniques hétérogènes ont des moyennes de ratio d'événements d'épissage alternatif de gènes statistiquement différentes. De plus, cette reanalyse a permis d'obtenir de nouveaux résultats statistiquement significatifs et d'apporter de nouvelles hypothèses concernant le gène CDCA1 dans le cadre du cancer de l'ovaire de type épithélial.

Le microenvironnement, composé de différents éléments cellulaires et de la matrice extracellulaire, joue un rôle primordial dans le développement tumoral et la dissémination métastatique. Ainsi, l'étude de ces interactions cellulaires est importante pour que des thérapies ciblées luttent contre la chimiorésistance des cellules tumorales. Ce travail de thèse a pour but d'étudier le rôle du facteur de croissance IGF-I dans la chimiorésistance des cellules du cancer de l'ovaire et des leucémies myéloïdes présente au sein du microenvironnement.Dans un premier temps, nous avons mis en évidence que la chimiorésistance des cellules du cancer de l'ovaire, acquise grâce aux cellules hôtes (hospicells), est liée à la sécrétion de IGF-I par ces cellules. Nous avons également montré que IGF-I est impliqué dans la régulation de certains gènes ABC (MDR-1, MRP1, MRP2, et BCRP) via les voies de STAT3, Jak2, PI3K et ERK.Dans les leucémies myéloïdes, nous avons montré que IGF-I a un effet sur la prolifération des cellules tumorales. Il induit l'expression de la protéine P-gp ainsi que la chimiorésistance des cellules sensibles à la chimiothérapie. Nous avons également déterminé le rôle de IGF-I dans la résistance des cellules leucémiques en présence des hospicells. Ces dernières ont une activité hyperangiogénique in vivo, lié à l'HIF-1 et au VEGF, et inhibent les réponses immunes des lymphocytes T par production de NO.Nous avons déterminé le rôle crucial de MMP-9 dans la migration des cellules résistantes du cancer du sein exprimant la protéine P-gp et dans la formation d'un réseau tubulaire, suggérant un lien existant entre l'expression de P-gp et de MMP-9.

Trop souvent diagnostiqués à des stades tardifs du fait de leur quasi asymptomatie, les adénocarcinomes séreux ovariens posent un véritable problème de santé publique. Malgré les progrès récents de prise en charge chirurgicale, l'émergence d'une maladie résiduelle microscopique chimiorésistante impacte grandement le pronostic des patientes.Le microenvironnement tumoral est un acteur clé de la progression tumorale et de l'émergence de résistances aux traitements anticancéreux. Durant ces travaux de thèse, nous nous sommes intéressés à deux composants majeurs du stroma tumoral, d'une part les cellules souches mésenchymateuses, d'autre part les cellules endothéliales.Nous avons pu démontrer que les cellules souches mésenchymateuses participent à la progression tumorale et l'émergence de résistances. Enfin nous avons démontré que les cellules endothéliales, via la production de facteurs angiocrines, participent à la chimiorésistance des cellules tumorales ovariennes.Dans ce travail, nous avons pu définir de nouvelles cibles thérapeutiques mettant en jeu la relation entre les cellules tumorales ovariennes et l'hôte.

Au cours de ces dernières décennies, des progrès considérables ont été réalisés dans le domaine de l'oncogénétique, activité médicale basée sur les avancées scientifiques de la biologie moléculaire permettant de prédire le risque de survenue d'un cancer. Néanmoins, dans 80% des cas, les analyses génétiques initiales, réalisées auprès de patientes atteintes d'un cancer du sein et/ou de l'ovaire, ne permettent pas d'identifier une mutation délétère sur l'un des deux gènes BRCA. Dans ce cas, le résultat est dit « négatif », alors qu'il existe toujours un facteur génétique résiduel et le risque de développer un autre cancer justifiant la poursuite de la surveillance personnelle et familiale. En collaboration avec des médecins oncogénéticiens de la région Rhône-Alpes, nous avons interrogé les modalités de transmission de l'information dans ce contexte, en évaluant d'une part l'apport d'un document écrit remis aux patientes à l'issue de la consultation et d'autre part la nécessité du cadre de la consultation. Nous avons également tenté de mieux discerner la manière dont les informations orales sont perçues par les patientes. Pour ce faire, nous avons interviewé 88 patientes au cours d'un entretien clinique de recherche et 172 patientes ont répondu à un questionnaire. Les résultats obtenus ont montré : - l'utilité de délivrer un document écrit résumant les informations orales transmises par le médecin ; - le cadre indispensable de la consultation pour délivrer le résultat négatif ; - l'existence d'un message paradoxal, dans la mesure où le résultat « non concluant » est annoncé comme négatif, rendant la compréhension de l'information plus difficile. / Over the last decades, major progresses have been realized in oncogenetics. This medical activity based on scientific advances in molecular genetics predicts cancer risk. However, no deleterious mutation is detected by BRCA1/2 genetic testing for the majority (80 %) of women who suffer from either breast or ovarian cancer. Under this condition, the result is considered as “inconclusive” although there remains an increased risk for developing breast and/or ovarian cancer. The failure to identify a mutation in a diagnostic test does not rule out the existence of a predisposing factor. Surveillance should be pursued for both the patients and their families. In association with genetic counselors of the region Rhône-Alpes, we considered useful to address the question of information delivery in the context of an inconclusive result. We investigated on one hand the benefit from a written document delivered to patients upon the appointment, and on the other hand the usefulness of a disclosure session. We also investigated how patients experienced the oral information given during the counsel session. Therefore, we conducted semi-structured interviews with 88 women while 172 women answered a questionnaire. The observations demonstrate : - a written document, summarizing the oral information delivered by the oncologist, is useful for patients with an inconclusive result; - a disclosure session is absolutely necessary to announce the inconclusive result; - the presence of a “paradox” when the inconclusive result is delivered as a negative one, increasing the degree of comprehension of information more difficult.

Le cancer de l'ovaire est la huitième cause de décès par cancer chez la femme dans le monde. Le traitement proposant la combinaison carboplatine-paclitaxel donne un taux de réponse complet dans 40 à 60 % des cas. Cependant, plus de 90 % des patientes récidive après 2 ans. Il a été montré que le complexe de neurotensine (NTS) et son récepteur à haute affinité 1 (NTSR1) favorise la progression du cancer par prolifération, migration, invasion et néoangiogenèse in vitro et/ou in vivo dans de nombreux cancers. A ce jour, le rôle du complexe NTS/NTSR1 dans la réponse à la chimiothérapie n'a pas été pris en compte. Dans ce travail, j'ai étudié si les inhibiteurs ce complexe pouvait améliorer la réponse à la chimiothérapie, et les mécanismes associés à cet effet. Dans une série de 46 patients, NTS et NTSR1 ont été détectés respectivement dans 72% et 74% des cas. L'étude du transcriptome de cancer de haut grade a montré que l'expression du NTSR1 était liée à des stades plus élevés et au statut "résistance". J'ai pu mettre en évidence la contribution de la voie NTS/NTSR1 à réponse la chimiothérapie en utilisant deux lignées cellulaires de cancer de l'ovaire. En présence d'un antagoniste spécifique du NTSR1, le SR48692, des cellules cancéreuses de l'ovaire ou des tumeurs expérimentales ont montré une réponse amplifiée au carboplatine. En effet, la présence du SR48692 diminue l'efflux de carboplatine des cellules, et ainsi augmente les dommages à l'ADN induit par le platine. L'apoptose a également été renforcée en présence de cet antagoniste. Ces résultats renforcent notre hypothèse selon laquelle le blocage de la voie NTS/NTSR1 améliore la réponse à la chimiothérapie. / Ovarian cancer (OC) is the eighth most common cause of cancer death in female worldwide. Because OC has often no apparent symptoms at the early stages, the majority is diagnosed at the advanced stages. The combination of carboplatin plus paclitaxel, results in a complete response rate in 40-60 % of the cases. However, more than 90% patients relapse after 2 years, and in most cases, recurrent patients becomes incurable due to the chemoresistance. The complex of neurotensin (NTS) and its high affinity receptor 1 (NTSR1) has been shown to promote cancer progression in many type of cancer, via proliferation, survival, migration, invasion cellular effects, and neoangiogenesis. To date, the role of the complex NTS/NTSR1 in the platinum-based chemotherapy has not been considered. I studied whether NTS/NTSR1 inhibitors could enhance chemotherapy and the related mechanism. In a series of 46 patients, NTS and NTSR1 were detected in 72% and 74% of cases, respectively. Transcriptome analysis in a large series of high grade OC showed that NTSR1 expression was correlated with higher stages and with platinum resistance. We studied the contribution of NTS/NTSR1 pathway to chemotherapy by using two OC cell lines. In the presence of NTSR1 specific antagonist, SR 48692, OC cells or experimental tumors showed an enhanced response to carboplatin. SR 48692 decreased the efflux of carboplatin and increase the DNA damage induced by the platinum. Apoptosis was also enhanced in the presence of NTSR1 antagonist. These results strengthen our hypothesis that the blockade of NTS/NTSR1 pathway enhances the response to chemotherapy and potentially sensitizes tumor cells resistant to platinum.