La protéine cIAP1 (cellular Inhibitor of Apoptosis Protein-1) de la famille des IAP (Inhibitor of Apoptosis Protein) est un oncogène avec une activité E3 ubiquitine ligase. Au cours de la différenciation de nombreux modèles cellulaires (macrophages, cellules dendritiques, cellules épithéliales du colon, cellules souches hématopoïetiques, cardiomyocytes), cIAP1 sort du noyau pour se relocaliser dans le cytoplasme, cette relocalisation étant associée à un arrêt de prolifération. La plupart des fonctions connues de cIAP1 sont liées à sa localisation cytoplasmique où il est un régulateur important des voies de signalisation des récepteurs du TNF-a et de NF-?B. Cependant, cIAP1 est principalement exprimée dans le noyau de différents types cellulaires ce qui n’est pas en accord avec son rôle dans la signalisation cellulaire. Mon travail de thèse a permis d’identifier un rôle de cIAP1 dans la prolifération cellulaire. cIAP1 interagit avec le facteur de transcription E2F1 et favorise son recrutement sur les promoteurs des Cycline E et A impliquées dans les transitions G1/S et G2 du cycle cellulaire, ce qui augmente l’expression des transcrits et des protéines de ces deux cibles. Il semblerait que par cette activité, cIAP1 régule la prolifération des cellules et soit important dans l’équilibre entre la prolifération et la différenciation, deux mécanismes cellulaires étroitement liés. Dans un second travail, nous avons montré que cAIP1 est déterminant dans le remodelage du cytosquelette d’actine en réponse au TNF-a. Dans les fibroblastes, le TNF-a induit la formation de fines protrusions membranaires riches en actine appelées filipodes, cette formation étant régulée par cdc42. Mes travaux ont montrés que cIAP1, associé à son partenaire historique TRAF2, régule la formation de ces filipodes. Il est capable d’interagir directement avec la RhoGTPase Cdc42 et de contrôler son activation après un traitement par le TNF- a, mais aussi par l’EGF. De plus, cIAP1 régule également la transformation oncogénique par HRas en augmentant les propriétés invasives et migratoires des cellules. Ces nouvelles fonctions de cIAP1 pourraient contribuer à ses propriétés oncogéniques. / The inhibitor of apoptosis protein cIAP1 (cellular inhibitor of apoptosis protein-1) from the IAP family (Inhibitor of Apoptosis Protein) is an oncogene with an E3 ubiquitin ligase activity. cIAP1 is relocalized from the nucleus to the cytoplasm during the differentiation of many kind of cellular models (macrophages, dendritic cells, colon epithelial cells, hematopoietic stem cells, cardiomyocytes) and this relocalization is associated with a proliferation arrest. The well-known functions of cIAP1 are associated with its cytoplasmic localization, where it regulates the TNFa receptors and NF-?B signaling pathways. However, cIAP1 is mainly expressed in the nucleus on many cell types which is not in accordance with its cell signalling activity. My work identifies a function of cIAP1 in proliferation regulation. cIAP1 interacts with E2F1 transcription factor and favors its recruitment on Cyclins E and A promoters, both involved in G1/S and G2 phases of the cell cycle, which leads to high level of transcript and protein expression of these two targets. It seems that cIAP1 regulates the cellular proliferation and is important for the balance between proliferation and differentiation, two mechanisms tightly connected in cells. In a second work, we showed that cIAP1 is critical for actin cytoskeleton modification upon TNF-a treatment. In fibroblasts, TNF-a induce filipodia formation, a process regulated by cdc42. Our work showed that cIAP1, when associated with its partner TRAF2, interact and control cdc42 activation, a member of Rho GTPases protein family. We also observed that cIAP1 regulates HRas driven oncogenic transformation and increases the motility and invasiveness of the cells. These new functions of cIAP1 in the control of transcription factor and cell cytoskeleton could be important for its oncogenic properties.

Des études suggèrent que les cellules inflammatoires joueraient un rôle initiateur du cancer et contribueraient activement à son développement. Mes travaux se focalisent sur l’étude des gliomes humains et les mastocytes. Les gliomes sont les tumeurs les plus fréquentes du SNC. Les mastocytes constituent des cellules d’intérêt dans l’étude du microenvironnement inflammatoire des tumeurs. Grâce à une technique de coculture mastocytes/astrocytomes nous avons montré que les mastocytes induisent la prolifération des astrocytomes humains et n’ont pas d’effet sur les astrocytes. Cet effet prolifératif nécessite un contact direct entre les deux types cellulaires (ce qui suggère l’implication de molécules d’adhérence) et est dépendant de la sécrétion de l’IL6. Aussi avons-nous ciblé le couple CD47/SIRPα et le couple CD40/CD40L qui sont impliqués dans le contrôle de la balance prolifération/apoptose ou/et la sécrétion de médiateurs de l’inflammation. L’activation du récepteur CD47 dans les astrocytomes humains favorise leur prolifération. La voie de signalisation intracellulaire implique le dimère βγ des protéines G, une activation consécutive de la voie PI3K/Akt, une surexpression de la protéine UHRF1 accompagnée d’une diminution de l’expression du GST p16INK4A. Il semblerait également que l’activation du récepteur CD47 induise une translocation de NF-κB et l’expression de gènes de cytokines en particulier l’IL-6 qui contribuerait à la prolifération des astrocytomes. Cette voie de signalisation n’est pas activée dans les astrocytes. En coculture l’augmentation de la prolifération des astrocytomes est accompagnée d’une diminution de l’expression de CD47 et son ligand SIRPα. Ces effets sont accompagnés par une phosphorylation d’Akt et ERK. Nous avons également montré que l’activation du récepteur CD40 favorise la prolifération des astrocytomes via la voie de l’IL6. / Studies suggest that inflammatory cells play an initiating role of cancer and would contribute actively to its development. My work focused on the study of human glioma and mast cells. Gliomas are the most frequent tumors of the central nervous system (CNS). Mast cells are cells of interest in the study of Tumor inflammatory Microenvironment. Using the technique of coculture: mast cells/astrocytomas we have shown that mast cells induce the proliferation of human astrocytomas and have no effect on astrocytes. The proliferative effect requires a direct contact between the two cell types (which suggests the involvement of adhesion molecules) and is dependent on the secretion of the IL6. We also targeted the CD47/SIRPα and CD40/CD40L interactions who are involved in the control of the proliferation/apoptosis balance or / and the secretion of mediators of inflammation. Activation of the CD47 receptor in human astrocytomas enhances their proliferation. Intracellular signaling pathway involves the βγ dimer of G-protein and consecutive activation of the PI3K/Akt Pathway. Activation of CD47 induces overexpression of the UHRF1 protein, this increase of UHRF1 accompanied by a decrease in the expression of the tumor suppressor gene (p16INK4A). It would also appear that CD47 receptor activation induces a translocation of NF - κB and the expression of genes of cytokines particularly IL-6 which would contribute to the proliferation of astrocytomas. This signalling pathway is not enabled in astrocytes. In coculture, the proliferation of astrocytomas is accompanied by a decrease in CD47 expression and its ligand SIRPα. These effects are accompanied by a phosphorylation of Akt and ERK. We have also shown that activation of CD40 receptor promotes the proliferation of astrocytomas via the IL-6 dependent pathway.

Le cancer du sein est le cancer le plus fréquent chez les femmes. Malgré les progrès thérapeutiques, les mécanismes de résistance restent la cause de la morbidité et de la mortalité. L'acide lipoïque (LA) est un cofacteur essentiel du métabolisme oxydatif via sa fonction dans les complexes de pyruvate déshydrogénase et d'α-céto déshydrogénase. Il a été démontré des effets anticancéreux, mais ses mécanismes d'action ne sont pas entièrement compris. Mon projet de thèse vise à évaluer l’effet inhibiteur de LA sur la prolifération de diverses lignées cellulaires du cancer du sein et d’étudier ses mécanismes. Nos résultats ont montré que LA inhibe la prolifération cellulaire en inhibant les voies de signalisation prolifératives PI3K/Akt et MAPK/ERK. Nos résultats ont contribué à une meilleure compréhension des mécanismes d’action conduisant à cet effet anti-prolifératif de LA. En effet, nous avons mis en évidence la réduction de l’expression de la proprotéine convertase, furine, responsable de la maturation d’IGF-1R en réponse à LA aboutissant in fine à l’inhibition de la maturation de ce récepteur. En outre, nous avons démontré que l’effet pro-oxydant de LA aboutit à la réduction de l’expression du facteur de transcription, CREB, qui est impliqué dans l’induction de l’expression de la furine. En conclusion, nous avons élucidé, pour la première fois, le mécanisme d’action suivant : LA induit rapidement et brutalement des ROS par la phosphorylation oxydative qui vont inhiber l’expression du facteur de transcription CREB. Cette inhibition bloque alors l’activation transcriptionnelle de la furine, qui est cruciale pour permettre le passage de la pro-forme d’IGF-1R, qui est immature et non fonctionnelle, à la forme mature, IGF-1R qui est alors recrutée à la membrane plasmique / Breast cancer is the most common cancer in women. Despite therapeutic advances, the mechanisms of resistance remain the underlying cause of morbidity and mortality. Lipoic acid (LA) is and an essential cofactor of oxidative metabolism via its function in pyruvate dehydrogenase and α-keto dehydrogenase complexes. Its potential therapeutic effects have been well documented in the treatment of pathologies associated with oxidative stress, such as diabetes, atherosclerosis, liver diseases and neurodegenerative diseases. In addition, it has been demonstrated its anticancer effects in various cancers, but its mechanisms of action are not fully understood. My PhD project aims to evaluate the inhibitory effect of LA on the proliferation of various breast cancer cell lines and to study the mechanisms of action likely to be involved in this process. Our results showed that LA inhibits cell proliferation by inhibiting PI3K/Akt and MAPK/ERK proliferative signaling. Our results contributed to a better understanding of the mechanisms of action leading to this anti-proliferative effect of LA. Indeed, we have demonstrated the reduction of the expression of the proprotein convertase, furin, responsible for the maturation of IGF-1R in response to LA resulting the inhibition of the maturation of this receptor. In addition, we have demonstrated that the pro-oxidative effect of LA reduces the the expression of the transcription factor, CREB, which is involved in the induction of furin expression. In conclusion, we demonstrated for the first the following mechanism of action: LA rapidly induces ROS by oxidative phosphorylation that inhibit the expression of the CREB transcription factor. This inhibition then blocks the transcriptional activation of furin, an enzyme that is crucial to allow the passage of the IGF-1R pro-form, which is immature and non-functional, to the mature form, IGF-1R, which is then recruited to the plasma membrane

L'obésité et ses complications métaboliques comme le syndrome métabolique (SM) deviennent des épidémies mondiales qui partagent une composante commune qu’est l'inflammation chronique. Les acteurs principaux de cette inflammation sont les lymphocytes T. L’utilisation des polyphénols capables de moduler les fonctions de lymphocytes T pour lutter contre les maladies métaboliques inflammatoires fait l’objet de nombreuses investigations. Dans cette étude, nous avons analysé l'effet de la delphinidine, un anthocyane connu pour préserver l'intégrité de l'endothélium par un mécanisme dépendant au récepteur aux oestrogènes alpha (ERα), sur la prolifération, l’apoptose et la différentiation de lymphocytes T isolés à partir de sujets sains et de patients atteints de SM. La delphinidine diminue la prolifération et l’apoptose de lymphocytes T isolés à partir de sujets sains et stimulés par différents agents mitogènes et proapoptotiques, respectivement. Par ailleurs, la delphinidine inhibe la différenciation des lymphocytes vers des profilsTh1, Th17 et Treg, sans affecter le profil Th2. Enfin, la delphinidine inhibe la prolifération, l’apoptose et la différenciation des lymphocytes T isolés à partir de patients présentant des risques cardiovasculaires associés au SM. Les mécanismes moléculaires mis en jeu ont été identifiés, avec l’implication d'ERα, d'ERK1/2, de NFAT et d'HDAC en relation avec le signal calcique. Nos résultats suggèrent que la delphinidine, en agissant sur ERα, via des cibles cellulaires multiples, pourrait représenter une nouvelle approche pour traiter les troubles métaboliques inflammatoires chez les patients présentant des facteurs de risque cardiovasculaire. / Obesity and its metabolic complications like metabolic syndrome (MetS) are becoming worldwide epidemics which share a common component of chronic low-grade inflammation. T lymphocytes play a central role in the triggering of this inflammatory process. Modulation of T lymphocytes functions by using polyphenols, as a possible approach to alleviate chronic inflammatory metabolic diseases has become the subject of many scientific investigations. Here, we analyzed the effect of delphinidin, an anthocyanin known to possess vasculoprotection properties, via an estrogen receptor alpha (ERα)-dependent mechanism, on proliferation, apoptosis and differentiation of T lymphocytes from healthy subjects and MetS patients. We found that delphinidin decreased proliferation and apoptosis of T lymphocytes from healthy subjects stimulated by different mitogen and apoptotic agents, respectively. Further, delphinidin suppressed the differentiation of hese cells toward Th1, Th17 and Treg without affecting Th2 subsets. Interestingly, delphinidin inhibited proliferation, apoptosis and differentiation of T cells taken from patients with cardiovascular risks associated with MetS. We also identified the molecular mechanism involved, with the implication of ERα, ERK1/2, NFAT and HDAC pathways in relation with calcium signaling. Together, we propose that delphinidin by acting on ERα, via multiple cellular targets, may represent a new approach in the treatment of chronic inflammatory metabolic disorders caused by excessive T lymphocyte responses, in with cardiovascular risk factors.

Le diabète de type 2 (DT2) est caractérisé par une résistance à l’action de l’insuline et une dysfonction des cellules β pancréatiques. Il apparait lorsque la cellule β devient incapable d’augmenter sa masse fonctionnelle afin de compenser la résistance périphérique à l’action de l’insuline. L’identification de molécules capables de stimuler la réplication des cellules β et ainsi de préserver leur masse fonctionnelle aurait donc un intérêt thérapeutique majeur. Nous avons établi un modèle d’excès de nutriments in vivo chez le rat, dans lequel nous avons observé qu’une augmentation de la prolifération des cellules β associée à une augmentation de l’expression du facteur de croissance « heparin-binding EGF-like growth factor » (HB-EGF). L’objectif de cette thèse était de valider l’effet mitogène du HB-EGF sur les cellules β de rats et humaines, puis d’identifier le mécanisme d’activation de la voie HB-EGF-EGFR. Dans une première étude, nous avons démontré ex vivo que le facteur croissance HB-EGF stimule la prolifération des cellules β pancréatiques d’îlots isolés de rats et humains via l’activation de son récepteur EGFR. Nous avons également observé que la stimulation de la prolifération des cellules β de rats par le glucose nécessite l’activation de la voie de signalisation HB-EGF-EGFR par un mécanisme qui implique à la fois une augmentation de l’expression du gène codant pour HB-EGF via le facteur de transcription ChREBP, et l’activation du récepteur EGFR via une protéine de la famille des protéines Src tyrosine kinase. Les cellules β des îlots humains étant réfractaires à la prolifération, il est essentiel de confirmer les résultats obtenus chez les rongeurs dans des tissus humains. Nous avons observé un effet mitogène d’HB-EGF sur les cellules β humaines. En revanche, nous n’avons pas pu détecter de manière reproductible un effet stimulant du glucose sur la prolifération des cellules β humaines. Notre deuxième étude a donc consisté à identifier la technique la plus appropriée pour mesurer la prolifération des cellules β humaines. Nous avons comparé systématiquement la mesure de la prolifération en réponse à divers stimuli par cytométrie en flux ou par immunohistochimie sur des îlots intacts ou dispersés. Nous avons testé trois facteurs mitogènes soit le glucose, l’HB-EGF et l’harmine. Nous avons observé que l’HB-EGF et l’harmine stimulent la prolifération des cellules β et non β indépendamment de la méthode utilisée. En revanche, l’action mitogène du glucose semble être dépendante de la méthode. En conclusion, nous avons d’abord démontré que l’effet mitogène du glucose nécessite l’activation de la voie de signalisation HB-EGF-EGFR. Ensuite, nous avons observé que la mesure de la prolifération des cellules β humaines par cytométrie en flux offre plusieurs avantages par rapport à l’immunohistochimie. / Type 2 diabetes (T2D) is characterized by peripheral insulin resistance and pancreatic β-cell dysfunction. T2D occurs when β cells become unable to increase their functional mass in order to compensate for insulin resistance. The identification of molecules capable of stimulating β-cell replication to preserve their functional mass would therefore be of major therapeutic interest. We previously established a model of nutrient excess in which we observed an increase in β-cell proliferation associated with enhanced expression of the growth factor "heparin-binding EGF-like growth factor" (HB-EGF). The objective of the work presented in this thesis was to test the hypothesis that HB-EGF stimulates both rodent and human β-cell proliferation and to identify the underlying mechanisms. In a first study, we demonstrated ex vivo that HB-EGF stimulates pancreatic β-cell proliferation of isolated rat and human islets by activating EGFR. We also demonstrated that glucose, an important mitogen of the β cells, requires the activation of this HB-EGF-EGFR signaling pathway, ex vivo and in vivo in an infused rat model, to stimulate β-cell replication. Mechanistically, we demonstrate that glucose promotes HB-EGF gene expression via the ChREBP transcription factor and EGFR activation via a protein from the Src kinase family. Since adult human β cells tend to be refractory to proliferation, it is essential to confirm the findings obtained in rodents in human tissues. In isolated human islets, we confirmed the mitogenic action of HB-EGF but we were unable to detect a consistent stimulation of human β-cell proliferation in response to glucose. Our second study therefore consisted in identifying the most appropriate technique to measure human β-cell proliferation. We systematically compared proliferation levels measured by flow cytometry or immunohistochemistry in intact and dispersed human islets. We tested three mitogenic factors: glucose, HB-EGF and harmine. We observed that HB-EGF and harmine stimulate non-β cells and β-cell proliferation regardless of the method used. In contrast, the mitogenic action of glucose is variable depending on the method used. In conclusion, we first demonstrated that the mitogenic effect of glucose in β cells requires the activation of the HB-EGF-EGFR signaling pathway. Then we demonstrated that assessment of human β cell proliferation by flow cytometry offers several advantages over the use of immunohistochemical methods.

Ce travail de thèse a pour objectif d’étudier l’une des modalités particulières de la réception de l’œuvre de Brian Evenson : la réserve. A la lecture de l’œuvre de Brian Evenson, des béances apparaissent, signes d’un évidement d’une partie du texte antérieur au début du récit. Le lecteur fait alors l’expérience du manque. En quête d’un tout qui serait à reconstituer, ainsi que d’une unité rassurante et pourtant si illusoire, le lecteur entreprend de tenter de combler les creux du texte grâce à son imagination. Il produit des interprétations, mais celles-ci reposent sur des univers qui apparaissent comme déréférencés, et dont les points de repère s’effacent. Il fait ainsi une expérience de lecture de l’incertitude, tant les univers présentés par le texte sont instables, criblés d’anomalies linguistiques. Ses interprétations sont aussi source d’équivoque, mettant ainsi en échec de manière permanente toutes ses tentatives de résolution. Or, ces trébuchements successifs sont aussi facteurs de l’expression d’une prolifération interprétative qui fait retentir celle, diégétique et linguistique, qui est à l’origine des ambiguïtés du texte. Ainsi, l’échec des tentatives du lecteur de suppléer au manque donnent lieu à un deuxième temps de l’expérience de lecture, au sein de laquelle il est invité à faire résonner, dans la chambre d’écho que constituent l’œuvre, toutes les potentialités du texte. Le lecteur produit ainsi, au moyen de son imagination, une forme d’excès au texte qui vient suppléer, par substitution, celui qui ne s’écrit plus qu’en creux des espaces blancs. La prolifération langagière et le jaillissement perpétuel du sens que ce nouvel excès autorise assurent une expérience de lecture du foisonnement qui se superpose à celle, initiale, de la perte. / This dissertation focuses on one of the more singular modes of reception in Brian Evenson’s body of work: reticence. While reading Brian Evenson’s works, the reader is made aware of gaps, that seem to point to the existence of a missing part of the text, hollowed out from the narrative before it has even started. The reader then experiences a form of deficiency that he identifies in the text as coming from what is missing. As he tries to reconstruct the text and to make it whole once again, as illusory as that concept might be, the reader attemps to fills the gaps through the workings of his imagination. He then produces interpretations, but those rest on constructed worlds that see their rare landmarks being gradually erased. His reading experience is imbued with uncertainty, mainly because the worlds the stories are set in are unstable and populated with linguistic anomalies. Moreover, his interpretations generate more uncertainty, thus thwarting his attempts to resolve the ambiguities of the text permanently. However, while stumbling on the elusive meaning and the prevailing ambivalence, he discovers that the proliferation of his interpretations brings forth that of the narrative and linguistic proliferation at the root of the many ambiguities of the text. Thus, the failed attempts of the reader to fill the gaps in the text give way to a second reading experience, during which he must ensure that all the potential intepretations are summoned in the text. With the help of his imagination, the reader thus produces a form of textual excess that must substitute itself to the one that he can barely sense in the white spaces of the text. The proliferation of language and the perpetual surging of meaning that this new excess allows insure a reading experience of proliferation superimposed on top of the initial experience of loss.

L’imagerie moléculaire avec des biomarqueurs radiomarqués par des émetteurs de positons est couramment utilisée dans les cancers mammaires infiltrants pour la stadification initiale ou en cas de récidive, et également pour l’évaluation de la réponse tumorale en situation néoadjuvante et métastatique. Après quelques notions générales sur les cancers mammaires et le rôle alloué à l’imagerie moléculaire, les résultats des travaux axés sur l’imagerie moléculaire des cancers mammaires que j’ai encadrés et auxquels j’ai contribués au sein de l’équipe de Médecine Nucléaire de l’Institut Curie - Saint-Cloud sont présentés. Ces études ont évalué la valeur de la Tomographie par Emission de Positons au FluoroDesoxyGlucose (TEP-FDG) en cas de suspicion biologique de récidive, ou pour la stadification initiale et l’évaluation de la réponse tumorale à la Chimiothérapie NéoAdjuvante (CNA) des cancers mammaires inflammatoires. Notre équipe a également étudié la valeur pronostique de la réponse tumorale à l’hormonothérapie par la TEP-FDG, en situation métastatique. La problématique de l’évaluation précoce de la réponse tumorale à la CNA par l'imagerie moléculaire m’a amené à étudier un modèle murin transgénique de cancer mammaire avec d’autres biomarqueurs que le FDG, à savoir la FLuoroThymidine (FLT) et le pertechnetate. Des outils de quantification de la charge tumorale ont pu être développés et ont permis d’évaluer la réponse tumorale à des drogues cytotoxiques lors d’un suivi longitudinal, mais ce travail s’est heurté aux limites de l’imagerie préclinique. Les résultats des études cliniques sur l’évaluation précoce de la réponse tumorale à la CNA sont ensuite exposés, avec le FDG comme biomarqueur en insistant sur l’influence du phénotype moléculaire sur les paramètres définissant une réponse métabolique. L’état des connaissances et les perspectives avec d’autres biomarqueurs que le FDG, à savoir la FLT et le FluoroEStradiol (FES), pour étudier respectivement la prolifération cellulaire tumorale et la présence et la fonctionnalité des récepteurs aux estrogènes, puis l’imagerie en développement de l’Human Epidermal Growth Factor Receptor-2 (HER2), destinés à la fois à la sélection de patients candidats à des thérapies innovantes et à la prédiction et l’évaluation de la réponse tumorale aux thérapies sont discutées. / Molecular imaging with biomarkers radiolabeled by positron emitters is commonly used in invasive breast cancers for initial staging or restaging, and for assessment of tumor response in neoadjuvant and metastatic settings. After general concepts of breast cancers and of the place of molecular imaging, results of studies I supervised and to which I contributed within the nuclear medicine team from Curie Institute - Saint-Cloud focused on molecular imaging in breast cancers are presented. These studies assessed the value of Positron Emission Tomography using FluoroDeoxyGlucose (FDG-PET) in recurrence suspected on tumor marker rising and in staging and assessment of tumor response to neoadjuvant chemotherapy (NACT) in inflammatory breast cancers. Moreover our team has studied the prognostic value of tumor response to endocrine therapy by FDG-PET in metastatic breast cancers. The problem of early assessment of tumor response to NACT by molecular imaging has led me to study a transgenic mouse model with other biomarkers than FDG, namely FLuoroThymidine (FLT) and pertechnetate. Quantification tools of tumor burden have been developed and allowed assessment of tumor response to cytotoxic drugs during a longitudinal follow-up of this model, but several limitations of preclinical imaging were encountered. Results of clinical studies on early assessment of tumor response to NACT with FDG as a biomarker are exposed, with emphasis on the influence of the molecular subtype on parameters defining a metabolic response. State of the art and perspectives with FLT and FluoroEStradiol (FES), as biomarkers of proliferation and of estrogen receptors respectively, then imaging of Human Epidermal Growth Factor Receptor-2 (HER2), for both selection of patients to innovative therapies and prediction and assessment of tumor response to systemic therapies are discussed.

La progression du cancer du sein repose principalement sur la signalisation des œstrogènes et de la progestérone, et les traitements modulant l’action des œstrogènes ont amélioré la survie des patientes atteintes d’un cancer à récepteurs œstrogéniques (ERα). Des études récentes convergent sur le concept selon lequel, dans les cancers du sein ER+, PR (Progesterone Receptor) peut inhiber les fonctions favorisant la croissance induite par l'œstrogène en reprogrammant directement la liaison d'ERα sur de nouveaux gènes cibles. Les données cliniques montrent que cette signature génique est associée à un bon pronostic dans une cohorte de 1.959 patientes atteintes de cancer du sein et qu’un agoniste de la progestérone améliore l'activité antiproliférative des thérapies anti-oestrogéniques1. Ainsi, ces données démontrent qu’ER n’est pas le seul acteur de la tumorigénèse mammaire et qu'il existe une interférence fonctionnelle entre ces deux voies hormonales, soulignant le besoin d’une meilleure compréhension de la signalisation de PR. D’un point de vue mécanistique, l’activité de PR est étroitement liée à l’interaction avec les nucléosomes. En effet, PR fonctionne comme un facteur « pionnier » et se lie à la chromatine au sein de complexes protéiques, régulant son activité transcriptionnelle. Sans progestérone, PR forme un complexe répressif associé à des enzymes modificatrices de la chromatine comme LSD1, HDAC1/2 et la protéine de l'hétérochromatine HP1γ2. En réponse au traitement hormonal, ce complexe est déplacé, ce qui permet de recruter des coactivateurs et des cofacteurs associés, qui modifient la structure de la chromatine locale et entraînent l'activation ou la répression des gènes cibles de PR. Nous avons identifié un nouveau régulateur de la signalisation de la progestérone, l'arginine méthyltransférase PRMT1, enzyme souvent surexprimée dans les cancers mammaires3,4. Par diverses approches in vitro et in vivo, nous avons montré une interaction directe entre PR et PRMT1, dans le noyau des cellules tumorales mammaires, et à la fois en absence d’hormone et après 1h de stimulation à la progestérone. De plus, PRMT1 apparaît comme un nouveau membre du complexe répressif sur la chromatine, associé à PR et à ses partenaires, dans un sous-ensemble de gènes inductibles par la progestérone. Nos résultats indiquent également que l’expression de PRMT1 affecte l’activité transcriptionnelle de PR et que son inhibition perturbe l’activation rapide de la voie de la protéine kinase après une stimulation progestative. Nous montrons pour la première fois que PR est méthylé sur un résidu arginine, conservé parmi les récepteurs nucléaires (R637), localisé dans son domaine de liaison à l'ADN. La production d’un anticorps dirigé contre la forme méthylée de PR nous a permis de préciser qu’elle se localisait dans le noyau des cellules et n’était retrouvée qu’après traitement progestatif. En outre, la mutation de R637 de PR entraine une diminution de l’expression d'un sous-ensemble de cibles de PR, ce qui entraine un retard de croissance cellulaire. En conclusion, ces résultats confirment l'implication de PRMT1 et de son activité méthyltransférase dans la signalisation de PR et plus particulièrement dans son activité transcriptionnelle. Nous démontrons donc que la méthylation sur résidus d'arginine est un nouveau mécanisme de contrôle lors de la réponse à la progestérone dans les cellules tumorales mammaires / Breast cancer progression is mainly driven by estrogen and progesterone signalling and therapies modulating oestrogen‘s action have improved the survival of ER+ cancer patients. As progesterone receptor (PR) is an ER target gene, its expression in breast cancer was considered as a predictive marker of ER functionality. However, recent studies are converging on the concept that PR can directly affect ER functions in breast cancer cells1. Activated PR can redirect ER to novel chromatin binding sites associated with cell differentiation and apoptosis, leading to a potential improvement of the tumour response to anti-oestrogen therapies. In considering the differential effects of progesterone in breast cancer, it is important to define the variable might influence progesterone pathway and the downstream mediators involved in this signalling. Recently, Beato and al reported that, in breast cancer cells, the unliganded form of PR (non-activated with progesterone) bind to genomic sites and target a repressive complex containing enzyme modifying chromatin as the demethylase LSD1 or the Heterochromatin Protein 1 (HP1γ)2. Under hormonal treatment, this complex is displaced, which makes it possible to recruit coactivators and associated cofactors, which modify the structure of the local chromatin and cause the activation or repression of the target genes of PR. In addition, cellular response to progesterone is also regulated by receptor post-translational modifications that may affect its stability, its subcellular localization and its interactions with regulators. In our study, we demonstrated for the first time that PR is methylated on arginine residues, by the arginine methyltransferase PRMT1. We identified as target the arginine 637 (R637), a conserved arginine among nuclear receptor superfamily, located in the DNA-binding domain of the receptor. By in vitro and in vivo approaches, we are studying the impact of PRMT1 on PR signalling pathways. In T47D breast cancer cells, we demonstrated that PR interacts with PRMT1, mainly in the nucleus. Of interest, PRMT1 interacts with PR in the nucleus in absence of hormone stimulation and it appears as a new member of the repressive complex on a subset of progesterone inducible genes. Our results also indicate that PRMT1 expression affects PR transcriptional activity and PRMT1 knockdown disrupts the rapid activation of protein kinase pathway after progestin stimulation. The production of an antibody directed against the methylated form of PR allowed us to specify that methylated-PR is localized in the nucleus of cells and was found only after progesterone treatment. Furthermore, PRMT1 depletion and mutation of R637 resulted in an inhibition of a subset of PR-regulated genes which led to retarded cell growth.Our data reveal the impact of PRMT1 expression on PR pathways and provide evidence for the asymmetric arginine dimethylation of PR. We therefore demonstrate that methylation on arginine residues could be a novel control mechanism in the response to progesterone in mammary tumor cells

L'efficacité de la reproduction bovine a considérablement diminué dans les dernières décennies et cette diminution constitue un problème économique majeur. Pour mieux contrer ce problème, la physiologie des cellules stéroïdogéniques ovariennes dont les cellules de granulosa (CG) doit être mieux comprise au cours des dernières étapes de la croissance folliculaire, de l'ovulation et de la lutéinisation. En ce sens, nous avons précédemment identifié divers gènes induits dans les CG des follicules ovulatoires bovins par la LH/hCG incluant Ankyrin-repeat and SOCS-box protein 9 (ASB9). Cependant, les mécanismes d’action d’ASB9 dans les CG étaient encore indéfinis. Les objectifs de cette étude étaient d'élucider le rôle d'ASB9 dans les CG ainsi que ses effets sur ses partenaires spécifiques PAR1, TSG6 et TAOK1. Un modèle in vivo de CG provenant de follicules à différentes phases de développement: petits follicules (SF), follicules dominants (DF) et follicules ovulatoires (OF), et un modèle in vitro de CG en culture ont été utilisées. L'inhibition d’ASB9 dans les CG via CRISPR/Cas9 a montré une augmentation significative de PAR1, PCNA, CCND2 et CCNE2 et une diminution significative de TAOK1, TSG6 et CASP3. Dans le modèle in vivo, PAR1 a été différentiellement exprimé dans DF et TSG6 et TAOK1 ont été induits dans OF. L'inhibition de l'ASB9 a aussi entraîné une diminution de l'apoptose des CG et de l'activité caspase3/7. Des analyses Western blot ont démontré que l'induction d'ASB9 dans OF, après l'injection d'hCG, était concomitante avec une diminution significative des niveaux de phosphorylation de MAPK3/1 tandis que pMAPK3/1 augmentait après l'inhibition d'ASB9. Ces résultats supportent qu'ASB9 pourrait être un régulateur de l'activité et de la fonction des CG en ciblant des protéines spécifiques qui affectent la signalisation MAPK, limitant la prolifération des CG. Ces résultats contribuent à une meilleure compréhension de l’activité ovarienne et de la reproduction bovine. / The efficiency of bovine reproduction has considerably decreased in recent decades and this decrease constitutes a major economic problem. To better counter this problem, the physiology of ovarian steroidogenic cells including granulosa (CG) cells needs to be better understood during the later stages of follicular growth, ovulation and luteinization. In this sense, we have previously identified various genes induced in the CGs of bovine ovulatory follicles by LH / hCG including Ankyrin-repeat and SOCS-box protein 9 (ASB9). However, ASB9 mechanisms of action in GC were still undefined. The objectives of this study were to elucidate the role of ASB9 in CG as well as its effects on target partners PAR1, TSG6 and TAOK1, and on MAPK signaling. An in vivo model of GC from follicles at different developmental stages: small follicles (SF), dominant follicles (DF), and ovulatory follicles (OF) and an in vitro model of cultured GC along with the CRISPR/Cas9 approach to inhibit ASB9 were used. Inhibition of ASB9 in GC resulted in significant increase in PAR1, PCNA, CCND2, and CCNE2 and significant decrease in TAOK1, TNFAIP6, and CASP3 expression. From in vivo samples, PAR1 was differentially expressed in DF as compared to OF while TSG6 and TAOK1 were induced in OF. Further analyses showed an increase in GC number and a decrease in apoptosis and caspase3/7 activity following ASB9 inhibition. Western blot analyses demonstrated that ASB9 induction in OF by hCG was concomitant with a significant decrease in MAPK3/1 phosphorylation levels while pMAPK3/1 increased following ASB9 inhibition. These results provide strong evidence that ASB9 is a regulator of GC activity and function by modulating MAPK signaling pathway likely through specific binding partners such as PAR1, therefore controlling GC proliferation. These results contribute to a better understanding of ovarian activity and bovine reproduction.

Les îlots de Langerhans, principalement composés de cellules bêta sécrétant l’insuline, jouent un rôle majeur dans l’homéostasie glucidique grâce à leur sécrétion hormonale finement régulée. Dans un contexte d’insulino-résistance associée à l’obésité, la masse fonctionnelle des cellules bêta pancréatiques augmente, en partie grâce à une prolifération accrue. Le diabète de type 2 survient lorsque les mécanismes de compensation échouent et que la sécrétion d’insuline devient insuffisante. Par conséquent, augmenter la prolifération des cellules bêta a été proposée comme approche thérapeutique afin de retarder l’apparition du diabète de type 2. Parmi les différents facteurs pouvant moduler la prolifération des cellules bêta, les nutriments, en particulier le glucose et les acides gras, jouent un rôle important et plusieurs études chez le rongeur montrent que les nutriments augmentent la prolifération et la masse des cellules bêta avant l’apparition de l’insulino-résistance. De plus, des travaux de notre laboratoire ont montré que l’infusion d’un mélange d’acide gras, le ClinOleic (65% oléate, 20% linoléate et 15% palmitate) et de glucose provoquait une augmentation marquée de la prolifération des cellules bêta chez le rat. L’objectif de cette thèse est donc d’évaluer les mécanismes par lesquels les acides gras stimulent la prolifération des cellules bêta. Dans un premier article, seul l’oléate, parmi plusieurs acides gras testé, a démonté un effet significatif sur l’augmentation de la prolifération des cellules bêta en présence de glucose ex vivo. La prolifération induite par l’oléate nécessite la formation de sphingolipides à très longue chaîne monoinsaturée, tandis que la perturbation de leur synthèse provoque une diminution de la réponse proliférative. Dans une seconde étude, l’analyse par séquençage d’ARN sur cellules uniques a mis en évidence le rôle important des espèces réactives de l’oxygène, des peroxyrédoxines et du proto-oncogène MYC dans le processus prolifératif des cellules bêta induit par l’oléate. Dans l’ensemble, les travaux présentés dans cette thèse apportent un éclairage nouveau sur le potentiel prolifératif encore énigmatique des cellules bêta pancréatiques et soulignent le rôle des sphingolipides et des espèces réactives de l’oxygène dans ce processus. / The islets of Langerhans, mainly composed of insulin-secreting beta cells, plays a major role in glucose homeostasis due to their finely regulated hormone secretion. In a context of insulin resistance associated with obesity, the functional mass of pancreatic beta cells increases, in part due to increased proliferation. Type 2 diabetes occurs when these compensatory mechanisms fail and insulin secretion becomes insufficient. Therefore, increasing beta cell proliferation has been proposed as a therapeutic approach to delay the onset of type 2 diabetes. Among the various factors that can modulate the proliferation of beta cells, nutrients, in particular glucose and fatty acids, play an important role, and several studies in rodents show that nutrients increase beta-cell proliferation before insulin resistance can be detected. Previous work from our laboratory has shown that infusion of the fatty-acid mixture ClinOleic (65% oleate, 20% linoleate and 15% palmitate) in the presence of glucose markedly increases beta-cell proliferation in rats. The objective of this thesis is to evaluate the underlying mechanisms by which fatty acids stimulate beta-cell proliferation. In a first study, among several fatty acids tested, only oleate increased beta cell proliferation in presence of glucose ex vivo. Oleate-induced beta-cell proliferation requires the formation of monounsaturated very long chain sphingolipids, while blockade of their biosynthesis dampens the proliferative response. In a second study, single-cell RNA sequencing analysis highlighted the role of reactive oxygen species, peroxiredoxins, and the proto-oncogene MYC in oleate-induced beta cell proliferation. Overall, the work presented in this thesis sheds new light on the enigmatic proliferative potential of pancreatic beta cells and identifies a role for sphingolipids and reactive oxygen species in this process.