Les cancers triple négatif (TN) représente la forme la plus agressive des cancers du sein, avec un pourcentage de décès importants. Il existe une grande hétérogénéité au sein de cette maladie en termes de présentation clinique initiale, de caractéristiques biologiques, de sensibilité au traitement et d’évolution. Aucun progrès en survie n’a été réalisé depuis l’avènement des protocoles de chimiothérapie standards. En effet, malgré une bonne réponse initiale au traitement, 65% des patientes résistent aux thérapies actuelles et récidivent ce qui leur confère un pronostic particulièrement sombre. Il y a donc urgence à identifier de nouveaux protocoles de traitement et de nouvelles molécules efficaces pour ces patientes.Une stratégie de plus en plus intéressante actuellement est celle du repositionnement de composés médicaux qui n’étaient initialement pas destinés au traitement d’une maladie donnée. Cette approche a pour avantage de profiter de l’effort de recherche et développement initial extrêmement couteux et de profiter des études pharmacologiques déjà disponibles. J’ai ainsi effectué au cours de ma thèse un criblage de composés chimiques à haut débit sur 12 lignées de cancers du sein TN afin de prendre en compte leur hétérogénéité. A l’issue de ce crible, plusieurs composés se sont avérés intéressants de par leur potentiel anti-cancéreux. Plus particulièrement, des molécules psychoactives impliquées dans le métabolisme de la sérotonine (ie antidépresseurs, et notamment les inhibiteurs de recapture de la sérotonine-SSRI) sont apparues comme des « hits » forts.Suite à ces résultats, mon travail de thèse s’est orienté plus particulièrement vers la compréhension de l’activité de ces molécules et du métabolisme de la sérotonine dans nos modèles TN afin de comprendre pourquoi ces composés pouvaient présenter un intérêt dans le traitement de ces cancers. Différents aspects biologiques ont ainsi été investigués pour ces antidépresseurs. J’ai ainsi étudié le rôle exercé par la sérotonine sur mes modèles cellulaires. D’autre part, j’ai entrepris une cartographie des acteurs du métabolisme de la sérotonine afin de caractériser mes modèles. J’ai ainsi découvert deux récepteurs à la sérotonine majoritairement présents, HTR1D et HTR1B, qui ont fait l’objet de recherches approfondies. J’ai ainsi pu démontrer l’intérêt de ces deux récepteurs comme cibles thérapeutiques potentielles dans les cancers triple négatifs. Grace à une étude rétrospective j’ai pu mettre en évidence une corrélation statistiquement significative entre le niveau d’expression de chacun de ces deux récepteurs et la survie des patientes TN. Nous observons ainsi une nette discrimination entre les deux groupes de cancers exprimant peu ou fortement ces gènes. J’ai ainsi pu mettre en évidence que ces deux récepteurs représentent des biomarqueurs pronostics forts des patientes TN. L’étude immunohistochimique, a permis de confirmer la présence de ces récepteurs dans les tumeurs TN. Par ailleurs, j’ai pu identifier un micro ARN régulant l’expression de l’un des récepteurs dans les lignées TN. De façon cohérente, j’ai pu observer un effet pronostic significatif du niveau d’expression de ce micro ARN sur la survie des patientes TN. L’efficacité des composés de type SSRI et d’un antagoniste de nos deux récepteurs a pu être vérifiée sur des cultures ex vivo issues de PDX notamment résistantes aux chimiothérapies. L’évaluation préclinique de ces composés a pu être testée sur un premier modèle murin TN de type PDX mais n’a cependant pas permis de démontrer d’efficacité antitumorale in vivo. En effet, la complexité du métabolisme de la sérotonine, tout comme l’hétérogénéité biologique des TN requièrent des études plus approfondies afin de pouvoir faire la preuve de concept du ciblage thérapeutique de ces récepteurs et de la modulation du métabolisme de la sérotonine dans ces cancers. Ce travail fait l’objet d’un manuscrit en préparation pour publication dans le cadre de cette thèse. / Triple negative breast cancer (TNBC) is the most aggressive form of breast cancers. It accounts for 15-20% of breast cancers. No progress in survival has been achieved since the advent of standard chemotherapy protocols. TNBC is an important clinical challenge. They have the worst outcome among breast cancer subgroups. Given their poor prognosis, their assumed hetetogeneity, and absence of any alternative specific targeted therapy, chemotherapy remains the only TNBC treatment. Despite an often good initial response to treatment, more than a half of patients do not achieve a pathological complete response, with a frequent and fast tumor relapse. Several therapeutic approaches have been identified preclinically, but none of these molecules have been shown to be effective on all of these patients. There is a urge for the identification of new treatments.An interesting strategy is the repurposing of medical compounds that were initially not intended for the treatment of a given disease. This strategy takes advantage of the extremely expensive initial research and development effort. This process is potentially efficient and cost-effective as previous clinical trials have been performed and pharmacokinetics/pharmacodynamics and toxicity have been already explored. In order to develop new treatment schemes we addressed the following question: Is there available drugs with strong activity in TNBC? To do so, we performed a high-throughput drug screening on 12 TNBC cell lines to reflect the dramatic heterogeneity of the disease. From this drug discovery program, several interesting compounds were identified with significant anti-tumor potential against TNBC. More particularly, psychoactive compounds regulating serotonin metabolism (ie antidepressant drugs and notably serotonin selective reuptake inhibitors-SSRIs) were found to be highly effective “hits”.My thesis work turned to the comprehension of serotonin implication in TNBC physiopathology to understand if modulating its metabolism could be of therapeutic interest for TNBC management. Different biological aspects were investigated concerning serotonin effects on TNBC cellular models (serotonin adjunction in vitro or endogenous synthesis inhibition). In addition, I established a comprehensive map of the serotonergic landscape in TNBC (biosynthetic capacity, transporters, receptors) that led to the identification of therapeutic targets that would be of interest in the treatment of cancer: HTR1D and HTR1B. Indeed, by blocking these promising targets (with chemical inhibitors or siRNA knockdown) we observed a strong reduction in cell viability in our large panel of TNBC cell lines. Remarkably, we found that their expression levels were associated to poor prognosis in breast cancer, and notably in TNBC subtype with huge dichotomy observed in the outcome, allowing future stratification of TNBC patient management and selection for further targeted therapies. These results pinpoint HTR1D and HTR1B as strong prognosis biomarkers in TNBC. Immunohistochemistry staining was also conducted to confirm the presence of these targets at the protein level in tumor samples. Moreover, I could identify a microRNA regulating one of these receptors: has-miR-599. Consistently, expression levels of this microRNA demonstrated a prognostic impact on TNBC survival. While ex vivo data of one SSRI and the dual antagonist of HTR1D/HTR1D receptors shown encouraging efficacy, their preclinical evaluation assessed in a TN PDX model could not allow to demonstrate any significant effect on tumor growth in vivo. As a matter of fact, serotonin metabolism is a complex system and TNBC heterogeneity does not permit to conclude on the therapeutic proof of concept of the serotonergic modulation in TNBC with this first attempt. A scientific manuscript of this work is being prepared for publication.

Le cancer du sein est actuellement dans les pays occidentaux le premier cancer chez la femme, en termes d’incidence et de mortalité (taux standardisés de 101,5 et 17.7 pour 100 000 personnes années en 2005 respectivement). De très nombreux facteurs de risque et facteurs pronostiques sont déjà connus et étudiés, plusieurs axes de recherche sont développés sur toutes les étapes de la maladie, mais l’influence des facteurs socio-économiques et géographiques, aux niveaux individuel et environnemental n’avait pas encore été étudiée en France sur le cancer du sein.L’objectif général de ce travail était d’explorer cette influence par différents moyens afin d’en tirer des connaissances et une application pratique dans la prévention du cancer du sein, qu’elle soit primaire, secondaire ou tertiaire.Dans notre première étude nous avons montré que les femmes d’un niveau socio-éducatif faible étaient moins à même d’avoir bénéficié d’au moins une mammographie dans les 6 ans ou d’au moins un suivi gynécologique dans les 3 ans précédant leur diagnostic de cancer du sein. Egalement elles ont un stade de diagnostic plus avancé que les femmes de niveau socio-éducatif plus élevé. Ces variables sont ensuite retrouvées comme facteurs pronostiques péjoratifs de la survie. Dans notre seconde étude nous avons montré que l’accès à un chirurgien spécialisé dans les interventions du cancer du sein, gage d’une meilleure survie, était influencé par le niveau socio-économique du lieu de résidence de la patiente, ainsi que par son éloignement géographique par rapport aux centres de traitement de référence du cancer, où travaillent les chirurgiens spécialisés. Dans notre troisième étude nous avons montré qu’à l’inverse de nombre de cancers, l’incidence du cancer du sein était plus élevée dans les zones socio-économiquement plus favorisées, et ce quelle que soit la classe d’âge de la patiente, phénomène pour lequel nous n’avons pas vraiment d’explication, surtout pour les femmes les plus jeunes. Enfin dans notre quatrième étude actuellement en cours, nous avons pour objectif d’étudier au niveau individuel, conjointement avec le nouvel indice de défavorisation européen adapté à la France, en quoi le degré de richesse économique et sociale et la proximité des services médicaux des patientes atteintes de cancer du sein joue sur le stade de la tumeur, l’accès et les modalités de traitement, et la survie. / In developed countries, breast cancer is currently the leading cancer in women in terms of incidence and mortality (standardized rate of 101.5 and 17.7 per 100,000 person-years in 2005, respectively). Many risk factors and prognostic factors have been studied and are well known. Research is under way with regard to every step in the development of breast cancer, but the impact of socio-economic and geographic factors, at the individual and environmental level with regard to the disease have never been studied in France.The general aim of this work was to explore the impact of these factors in different ways to build on our knowledge and to develop practical applications in the primary, secondary or tertiary prevention of breast cancer.In our first study, we showed that women with a low socio-educational level were less likely to have benefited from at least one mammography within the 6 years or at least one gynaecological consultation within the 3 years before the diagnosis of breast cancer. These women also had a more advanced tumour at diagnosis than did women with a higher socio-educational level. These variables also came to light as predictors of a poor prognosis in terms of survival. In our second study, we showed that access to a surgeon specialised in breast cancer surgery, which is associated with better survival, was influenced by the socio-economic level of the patient’s place of residence, as well as the distance between the patient’s home and reference centres for cancer treatment, where the specialised surgeons work. In our third study, we showed that in contrast to many cancers, the incidence of breast cancer was highest in the most socio-economically privileged areas, and this whatever the age of the patient. We have no explanation for this phenomenon, particularly with regard to the youngest age group of women. Finally, the aim of our fourth study, which is currently on-going, is to study at the individual level, using the new European deprivation index adapted to France, to what extent economic wealth and social standing, as well as the proximity of medical services for patients with breast cancer have an impact on tumour stage, access to treatment, treatment techniques and survival.