INTRODUÇÃO: O adenocarcinoma de próstata (CaP) é a segunda neoplasia maligna de órgãos sólidos mais frequente em homens no mundo. As metástases linfonodais alteram o estadiamento e o prognóstico dos pacientes. O objetivo deste trabalho é avaliar a acurácia diagnóstica da Ressonância Magnética de próstata (RMP) na detecção de metástases linfonodais pélvicas e avaliar a acurácia dos critérios morfológicos, da imagem ponderada em difusão (DWI) e coeficiente de difusão aparente (ADC). MATERIAIS E MÉTODOS: No período de 1 de janeiro de 2015 a dezembro de 2016 foram avaliados, por dois observadores, 60 exames de RMP de pacientes que realizaram prostatectomia radical e linfadenectomia pélvica. Em momentos diferentes foi realizada análise morfológica (sequência ponderadas T2) e da DWI, com a medida do ADC e comparado o desempenho de ambas. RESULTADOS: Na análise por paciente da sequência T2 e DWI, a RMP apresentou uma sensibilidade variando de 45,5% a 63,6% e especificidade de 87,0% a 97,6%, sem diferença estatisticamente significativa. Já na análise por lesão os valores da sensibilidade variaram de 15,4% a 53,8% e a especificidade de 86,3% a 90,6%. Apenas para o observador 1 (menos experiente) a DWI aumentou a detecção de linfonodos. Não foi verificada diferença estatisticamente significativa entre as dimensões dos linfonodos positivos e negativos ou do ADC. CONCLUSÃO: A DWI não aumentou a acurácia diagnóstica da RMP no estadiamento linfonodal de pacientes com CaP. O critérios isolados de tamanho e o valor do ADC não apresentaram boa acurácia devido a sobreposição entre os valores dos linfonodos normais e patológico. / INTRODUCTION: Prostate cancer (PC) is the second most common malignancy in men worldwide. Lymph node metastases change the staging and prognosis of these patients. The objective of this study was to evaluate the adittional value of Diffusionweighted magnetic resonance imaging (DWI-MRI) using mean apparent diffusion coefficient (ADC) to lymph node staging of patients with PC. MATERIALS AND METHODS: Between January 2015 and December 2016, two observers evaluated 60 consecutive MRI exams of patients who underwent radical prostatectomy and pelvic lymphadenectomy. At different times, morphological analysis (T2 sequences) and DWI were performed with the ADC measurement and compared the performance of both. RESULTS: In per patient analysis of T2 and DWI images, MRI showed a sensitivity ranging from 45.5% to 63.6% and specificity from 87.0% to 97.6%, with no statistically significant difference. In per lesion analysis, sensitivity ranged from 15.4% to 53.8% and specificity from 86.3% to 90.6%. Only for observer 1 (less experienced) DWI increased lymph node detection. There was no statistically significant difference between dimensions of the positive and negative lymph nodes as well as ADC measurement. CONCLUSION: DWI did not increase the diagnostic accuracy of MRI in the lymph node staging of patients in PC. Mean ADC and lymph node size, alone or in combination, did not showed good accuracy due to the overlap between normal and pathological lymph node findings.

Les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) représentent une modalité de traitement du cancer de la prostate dont la place est en évolution. La première partie de ce travail a porté sur l'étude des résultats cliniques obtenus d'une part en traitement de première intention, d'autre part en situation de rattrapage et enfin en situation clinique complexe. Ces résultats ont également été évalués en fonction des différentes évolutions techniques des appareils. Les données obtenues ont permis de préciser les résultats oncologiques et fonctionnels et de définir les points faibles des traitements par HIFU. La seconde partie de ce travail a porté sur le développement préclinique et clinique d'une nouvelle sonde de traitement à focalisation dynamique. Pour cela, un modèle animal a été mis au point afin de tester la capacité du système à préserver la paroi rectale tout en permettant de réaliser des traitements profonds et/ou de grand volume. Il s'agissait d'un modèle porcin avec utilisation du caecum détubulisé et fixé sur le foie. Les traitements par HIFU étaient appliqués au foie à travers le caecum vascularisé. Ces essais ont permis de définir les paramètres de traitement global de la glande et les paramètres de traitement focal avec tirs suspendus. Grâce à ces résultats, des études cliniques ont débuté d'abord avec un prototype puis avec la dernière version d'appareil de traitement par HIFU : le Focal One / High Intensity Focused Ultrasound (HIFU) is a therapeutic option for localized prostate cancer with an evolving place. The first part of this work include the clinical results of HIFU for prostate cancer as the first line treatment, salvage treatment, and in challenging clinical cases. Those results were also evaluated according to the technical evolution of the devices. Oncological, functional outcomes as well as weak point of HIFU have been drawn with the obtained data. The second part of this work was the preclinical and clinical development of the new dynamic focusing probe. For this, an animal model has been developed in order to evaluate the capacity of the probe to spear the rectal wall while treating large and deep lesion. It was a porcine model with a part of the caecum fixed onto the liver. HIFU treatments were applied on the liver through the vascularized colon. Treatment parameters for whole gland ablation as well as focal treatment were developed based on the pathology report. Clinical trial have been started based on those treatment parameters, first with the prototype and then with the Focal One®

Le cancer de la prostate est le cancer le plus fréquent chez les hommes et la capacité des tumeurs à développer une résistance face aux thérapies anti-androgéniques vient souvent compromettre le pronostic des patients. Le développement de nouvelles approches thérapeutiques afin de circonvenir à la progression de ces tumeurs représente un besoin important la gestion de ce type de cancer. Plusieurs démonstrations récentes établissent l’implication de la famille des proprotéines convertases dans la progression tumorale. Ces enzymes ont pour fonctions biologiques de cliver une variété de précurseurs protéiques jouant des rôles importants dans la tumorigénèse. Dans le cancer de la prostate, la proprotéine convertase PACE4 est fortement surexprimée dans les cellules cancéreuses et joue un rôle dans la prolifération et la capacité à former des tumeurs, ce qui en fait une cible thérapeutique d’intérêt. En ce sens, des inhibiteurs peptidomimétiques ont été développés dans l’optique de la thérapie ciblée contre la PACE4. Toutefois, dans le but de développer une approche thérapeutique optimale, il convient néanmoins de comprendre le niveau de redondance fonctionnelle entre les différents membres de la famille des convertases, qui sont connus pour partager plusieurs de leurs substrats, ainsi que les mécanismes moléculaires régissant l’activité de la PACE4 et de ses substrats sous-jacents. L’utilisation d’une approche de répression génique stable envers les différentes convertases a permis de mettre en lumière les fonctions uniques de la PACE4 dans la progression tumorale. De plus, grâce à une approche de protéomique comparative, le premier substrat de la PACE4 dans le cancer de la prostate; le growth differenciation factor 15, a été découvert. Ce substrat permet de commencer à dresser l’implication de PACE4 dans le paysage moléculaire du cancer de la prostate. Grâce à des modalités d’imagerie moléculaire, l’emploi de versions radiomarquées des inhibiteurs peptidiques a également permis de démontrer que les composés s’accumulent dans les cellules cancéreuses en fonction des niveaux de PACE4 présents, et ce, tant in cellulo qu’in vivo. Ces données suggèrent un potentiel pour le développement d’un examen théranostique pour prédire la réponse tumorale à la pharmacothérapie anti-PACE4. Finalement, l’analyse de l’épissage alternatif de l’ARNm de PACE4 a permis l’élucidation des caractéristiques biochimiques et des fonctions spécifiques d’une nouvelle isoforme; la PACE4-altCT, qui est exprimée chez les cellules cancéreuses de la prostate, mais aussi d’autres types de cancer. Cette découverte a permis de redéfinir le modèle de travail en intégrant le concept de la rétention intracellulaire de cette isoforme qui semble médier la plupart de l’activité pro-proliférative reliée à l’activité PACE4, ce qui en fait la cible pharmacologique principale des inhibiteurs peptidiques dans le cancer de la prostate, mais aussi un biomarqueur potentiel. / Abstract: Prostate cancer is the most common cancer among men. The capabilities of tumors to adapt and overcome antiandrogenic therapy is persistently worsening patient’s prognostic and the development of novel therapeutic approaches to circumvent tumor progression therefore represents an unmet need. Many reports now demonstrate the implication of the enzymes from the proprotein convertase family in the progression of tumor from many cancer types. These enzymes are responsible for the processing of various protein precursors playing important roles in tumorigenesis. In prostate cancer, the proprotein convertase PACE4 is strongly overexpressed in cancer cells and plays a role in cell proliferation and tumor formation thus making a strong case for its use as a pharmacological target. For this reason, PACE4 peptidomimetic inhibitors were generated to develop PACE4-targeted therapies. However, to develop an optimal therapeutic approach regarding the inhibition of this enzyme, a complete understanding of the level of functional redundancy between the different convertases in prostate cancer is needed. Moreover, understanding the molecular mechanisms both upstream and downstream of PACE4 in prostate cancer cells would allow a better understanding of the considerations underneath such a therapeutic strategy. Using a stable gene silencing approach to knockdown all co-expressed member of the convertase family in prostate cancer cells, the roles of PACE4 in tumor progression were found to be unique and non-redundant among the other family member. Through a comparative proteomic approach, the first PACE4-specific substrate in prostate cancer; growth and differentiation factor 15, was identified. With this substrate growth factor, it is now possible to initiate the dissection of PACE4 biochemical functions in the prostate cancer molecular landscape. Using a radiolabelled version of the PACE4 peptide inhibitors, it was possible to demonstrate using molecular imaging that when applied in cellulo and in vivo, the compound is uptaken by cancer cells as well as by tissues according to their PACE4 expression levels. These data suggest that such PACE4 molecular imaging with pharmacological inhibitor could be developed as a theranostic assay to predict which tumor could be treated by PACE4-targetted therapy. Lastly, PACE4 mRNA alternative splicing analysis permitted the discovery of a new PACE4 isoform; named PACE4-altCT, which is strongly overexpressed by prostate cancer cells as well as other cancer types. As this isoform displays specific biochemical features and functions, notably being intracellularly retained and mediating most of the PACE4-associated cell growth capabilities, this discovery further redefined our working model, pointing to PACE4-altCT as the pharmacological target of inhibitory peptides in prostate cancer as well as a potential biomarker.

Cancer or malignant tumors has a high death frequency in many countries. Nowadays many research facilities are dedicated to find new substances and techniques which would lead to better cancer therapies. Seven years ago a research team from Finland made a remarkable connection between vitamin D deficiencies and an increased chance of getting prostate cancer. The research investigating this statement has lead to findings of a new non-classical effect of the calcium controlling vitamin, 1,25(OH)2D3. This effect involves anti-proliferatory effects and more importantly apoptotic effects resulting in the hope of finding a new drug that can cure prostate cancer with the smallest amount of harm to the body. In an attempt to find out if the signalling pathway of this apoptotic effect is fast or slow, an experiment designed to detect when the apoptotic protein caspase-3 is induced has been performed. Cells from the cell line LNCaP has been cultured and incubated with 1,25(OH)2D3 and after 0min - 48h an assay was performed to detect the relative amounts of caspase-3 present in every sample. The optimal time period (48h) was then subjected to three different concentrations of 1,25(OH)2D3 and read in the same way as the previous samples. The results showed an increase in caspase-3 expression as early as 2 min, but disappear to be seen again at 24h and are more profound in 48h samples. The caspase-3 expression was also seen to form a possible exponential curve in dose-response.

Contexte : En France, le cancer de la prostate est une maladie fréquente de l’homme âgé et la première cause de cancer. Il est associé à une survie de 70 % à 10 ans. Différentes options thérapeutiques sont recommandées dans la prise en charge de ce cancer, parmi lesquelles l’hormonothérapie (ou thérapie par déprivation d’androgène, ADT). Le profil de sécurité de l’hormonothérapie et des différentes modalités qui la composent est remis en question depuis le milieu des années 2000 avec plusieurs auteurs ayant évoqué un sur-risque cardiovasculaire comparativement aux patients non traités. Les résultats de ces études étant discordants, l’hypothèse d’une hétérogénéité entre les différentes modalités d’ADT a été évoquée mais n’a pas été directement investiguée. Objectif : L’objet de ce travail a été d’évaluer l’hypothèse d’une hétérogénéité qualitative entre les différentes modalités d’ADT indiquées dans le cancer de la prostate. Méthodes : De façon originale par rapport aux études précédemment publiées, une méta-analyse des essais cliniques randomisés et des études observationnelles, « METADTCR », a été réalisée comparant la morbidité et mortalité cardiovasculaire ischémique ainsi que la mortalité toutes causes au sein des différentes modalités d’ADT. Dans un second temps, une étude observationnelle, « ADTCR », utilisant la base de données de l’Assurance Maladie couplée aux données de remboursement hospitalières, a été réalisée afin de suivre spécifiquement, sur une cohorte nationale de patients avec un cancer de la prostate initiant une hormonothérapie, l’apparition d’évènements ischémiques (accidents vasculaires cérébraux ischémiques et infarctus du myocarde). Résultats - Conclusion : Concernant METADTCR, les essais cliniques se sont révélés extrêmement peu contributifs quant au risque de morbidité et mortalité cardiovasculaire ; la méta-analyse des études observationnelles souffrant d’une hétérogénéité substantielle au niveau des différentes comparaisons étudiées, la question du risque de morbidité et mortalité cardiovasculaire subsistait. Concernant ADTCR, une hétérogénéité du risque d’évènements ischémiques a été constatée entre les différentes modalités d’ADT : comparativement aux agonistes GnRH, un sur-risque d’évènements ischémiques a été identifié avec le blocage androgénique complet et une diminution du risque observée avec les anti-androgènes. La comparaison d’intérêt pour les cliniciens concernait celle avec l’antagoniste GnRH : aucune différence statistiquement significative n’a été observée. La plausibilité pharmacologique expliquant un potentiel sur-risque d’évènements ischémiques entre ces deux modalités n’a par ailleurs pas emporté la conviction et nous conforte dans l’hypothèse de l’absence de différence de risque. Ces résultats viennent compléter les recommandations françaises et européennes de prise en charge du cancer de la prostate quant à la différence de profil de sécurité de certaines modalités d’ADT en matière d’évènements ischémiques à court terme (< 2 ans). / Context: In France, prostate cancer is a frequent disease in elderly men, and the first cause of cancer. It is associated with a 70 % survival at 10 years. Different therapeutics options are recommended in prostate cancer management, including hormonotherapy (or androgen deprivation therapy, ADT). Safety of ADT modalities is challenged since mid of 2000’s when some authors evoked an increased cardiovascular risk in ADT-treated patients compared to non-treated patients. Results of these studies appeared conflicting, and heterogeneity of cardiovascular risk across ADT modalities was evoked but not directly investigated. Objective: Our aim was to assess the hypothesis of qualitative heterogeneity across the different ADT modalities used for prostate cancer. Methods: Through a new approach compared to previously published studies, we firstly conducted a direct and network meta-analysis of both randomized controlled trials and observational studies, “METADTCR”, comparing ischemic cardiovascular morbidity, mortality and overall death across the different ADT modalities. Secondly, we set up a population-based cohort study, “ADTCR”, using French Health Insurance database (SNIIRAM/DCIR) linked to hospital reimbursement data (PMSI), including men with prostate cancer who initiated an ADT, and measuring the occurrence of ischemic diseases (myocardial infarction or ischemic stroke). Results – Conclusion: As regards METADTCR, randomized controlled trials gave too few data related to cardiovascular morbidity and mortality; observational studies meta-analysis suffered from substantial inconsistency and eventually the question of cardiovascular risk morbidity and mortality remained. In ADTCR, a heterogeneous risk of ischemic events was observed across ADT modalities: compared to GnRH agonists, an increased risk of ischemic events was identified with combined androgen blockade, and a decrease risk with anti-androgen alone. The most interesting comparison concerned GnRH antagonist: no statistically significant difference was observed. Pharmacological plausibility for a potential increased risk of ischemic events between GnRH agonists and antagonist is not convincing to date and the hypothesis of no risk difference might be true. These results add valuable information to the French and European guidelines for prostate cancer management as regards the safety profile of the different ADT modalities in term of short term ischemic events onset (< 2 years).

Les modifications post-traductionnelles de la tubuline sont des cibles attrayantes pour la thérapie du cancer. TTLL12 est impliqué dans la détyrosination de la tubuline, la triméthylation de l’histone H4K20 et le cancer de la prostate. La thèse porte sur les effets de la surexpression de TTLL12 sur ces modifications à différents stades du cycle cellulaire et sur la sensibilité à des agents ciblant les microtubules. Les résultats montrent que TTLL12 affecte ces modifications indépendant du cycle cellulaire et réduit la sensibilité des cellules à paclitaxel. XRP44X est un nouvel inhibiteur de la signalisation Ras-ERK-Elk3. Ses propriétés antitumorigène ont été montré in vitro et dans certaines études in vivo. Le projet de thèse était une continuation des études pré-cliniques sur XRP44X dans des modèles de cancer de la prostate de souris. Les résultats montrent que XRP44X est un inhibiteur efficace de la tumorigenèse et des métastases, ce qui peut être dû à son effet sur Elk3. / Tubulin posttranslational modifications are an attractive target for cancer therapy. TTLL12 isinvolved in tubulin detyrosination, histone H4K20 trimethylation and prostate cancer. The thesis addresses the effects of TTLL12 overexpression on these tubulin and histone modifications at different stages of the cell cycle and on sensitivity to microtubule-targeting agents. The results show that TTLL12 over expression affects tubulin detyrosination and H4K20 trimethylation independently of cell cycle phase and reduces cell sensitivity totaxanes.XRP44X is a novel inhibitor of Ras-ERK1/2-Elk3 signalling and tubulin-binding agent. Itsantitumorigenic properties had been shown in vitro and in initial in vivo studies. The thesis project was a continuation of pre-clinical studies on XRP44X in mouse prostate cancer models. The results show that XRP44X is an effective inhibitor of tumorigenesis and metastasis in prostate cancer, which may be due to its effect on Elk3.

Le cancer de la prostate est la tumeur cancéreuse la plus fréquente chez l'homme. Quand la prostate reste en place et subit un traitement par irradiation, le PSA diminue lentement et progressivement pour atteindre son nadir parfois 18 à 24 mois après la fin de l'irradiation sans hormonothérapie. Avec une hormonothérapie associée, le PSA chute brutalement sans qu'il soit possible de discerner l'impact respectif de l'hormonothérapie et de l'irradiation sur le PSA. La valeur de PSA idéale devant être atteinte après irradiation et le délai d'apparition idéal de ce nadir sont inconnus. Même quand une valeur satisfaisante du nadir du PSA a été atteinte, des fluctuations du PSA au cours du temps sont présents avec un effet « rebond » dans 20 à 40% des cas.La spectroscopie du proton par RMN permet d'évaluer les concentrations de Choline, métabolite dont la concentration est souvent augmentée en cas de processus tumoral, et les concentrations de Citrate. La synthèse et l'oxydation du Citrate sont des éléments déterminants du métabolisme normal, des capacités fonctionnelles, de croissance, de reproduction et de survie des cellules prostatiques. L'objectif de notre travail était d'évaluer la faisabilité de la spectroscopie 3D du proton par RMN sur l'ensemble de la glande prostatique à 3T sans antenne endorectale chez des patients présentant un cancer de prostate localisé traité par une irradiation, avec ou sans hormonothérapie. Dans un premier temps, nous avons établi une classification des spectres en 5 classes (bénin à malin), à partir d'un groupe témoin de patients traités par prostatectomie radicale. Cette classification nous a permis de mettre en évidence une forte corrélation entre la présence de spectres pathologiques, le volume tumoral métabolique établit à partir de la classification prédéfinie et les facteurs pronostiques validés du cancer de la prostate qui sont utilisés dans la pratique clinique. Parallèlement, un protocole prospectif de recherche clinique visant à Evaluer la Réponse après une Irradiation par Spectroscopie (ERIS) a été mis en place pour surveiller les patients irradiés, avec ou sans hormonothérapie, par la réalisation répétée d'une IRM multiparamétrique pendant 2 ans. Des résultats préliminaires nous ont permis d'observer une corrélation entre la valeur de Choline sécrétée par la prostate en totalité et la valeur du PSA obtenue un an après irradiation. Avec plus de recul, nous avons observé une forte corrélation entre la valeur du PSA à 1 an et les valeurs de Choline et de Citrate sécrétés par la prostate, 3 mois après la fin d'une irradiation, alors que l'ADC en IRM de diffusion et la valeur de la pente reflétant la prise de contraste mesurée sur une IRM de perfusion dynamique n'étaient pas corrélés au PSA.L'ensemble de ces résultats confirme que la concentration de Choline évaluée à 3 mois parait plus pertinente que la valeur du PSA pour prédire précocement la réponse thérapeutique. La diminution du métabolisme du Citrate pourrait être un nouveau biomarqueur de la radiosensibilité individuelle des patients présentant un cancer de prostate localisé traité par irradiation / Prostate cancer is the most frequent tumour affecting the male population. When the prostate is not removed and is treated with radiation therapy, PSA slowly decreases over time to reach its nadir, even sometimes 18 to 24 months after the completion of radiation therapy without combined androgen suppression therapy. When combined with hormones, PSA falls abruptely with no possibility to perceive the impact of either hormones or radiation effects on PSA.The optimal value of PSA that should be reached after radiation therapy (nadir) and time to this nadir are still unclear.Even when a satisfactory value of the PSA nadir is reached, on-going variations of the PSA and its “bounce” effects, which occurs in 20% to 40% of the cases.Proton magnetic resonance spectroscopy allows one to assess the relative concentration of Choline and Citrate. Choline is a metabolite of whose concentration is often increased in the presence of a tumour, whereas the synthesis and the oxidation of Citrate are two decisive elements of the normal metabolism, functional abilities, growth, reproduction and survival of prostatic cells. This MR technique can be performed in combination with diffusion-weighted MRI and DCE-MRI (multiparametric MRI).The goal of our study was to evaluate the feasibility of a 3D CSI proton MR spectroscopy of the entire prostate gland at 3.0 Tesla without an endorectal coil among patients with a localised prostate cancer treated with radiation therapy, with or without hormones. We first have classified spectra in a 5-point scale (from benign : class I, to malign : class V) based on a control group with radical prostatectomy as the standard of reference. This classification enabled us to establish a strong correlation between malignant spectra or the metabolic tumor volume and clinically validated prognostic factors.In parallel, a prospective clinical trial of which the aim is to Evaluate the Response to Irradiation with proton MR Spectroscopy (ERIS trial) has been set up to follow patients with serial multiparametric MRI over 2 years after radiation therapy. Sextant-biopsies of the prostate were performed at 6 months and 12 months. Preliminary results after one year of follow-up showed a correlation between the Choline value measured in the whole prostate and the PSA value reached one year after radiation therapy. With a longer follow-up, we have performed a new analysis to evaluate the benefit of multiparametric MRI and the place of each sequence to evaluate the radiation response. We found a strong correlation between the PSA value observed at 1 year and the Choline and Citrate values measured as early as 3 months after the completion of radiotherapy, whereas ADC value from diffusion-weighted MRI and the slope of the contrast uptake from DCE-MRI, were not correlated with PSA. All our results confirm that the Choline concentration seems to be a more relevant biomarker to predict an early radiation response. The decrease of the Citrate metabolism could become a new biomarker of individual radiosensitivity among patients with a localized prostate cancer

Le cancer de la prostate représente actuellement un problème majeur de santé publique. L’hormonothérapie, par privation de l’axe androgénique, constitue aujourd’hui la seule arme thérapeutique efficace pour les formes avancées. Malgré un taux important de réponse initiale, une forme de résistance survient inéluctablement, conduisant pour la plupart au décès du patient. La progression tumorale vers la résistance à la castration est un processus multifactoriel. Elle peut être associée à une dérégulation de l’axe du récepteur des androgènes, l’activation de voies de survie cellulaire, et favoriser une différenciation cellulaire vers l’acquisition d’un phénotype neuroendocrine androgéno-indépendant. L’objectif de la recherche actuelle repose donc sur l’identification de nouveaux biomarqueurs de résistance thérapeutique afin de proposer de nouvelles cibles permettant de contrecarrer la résistance à la castration. La caractérisation d’une signature moléculaire associée à l’émergence d’une différenciation neuroendocrine du cancer de la prostate résistant à la castration a permis d’identifier la Neuropiline-1, une glycoprotéine transmembranaire impliquée dans le développement neuronal et vasculaire. La répression de la voie du récepteur des androgènes au cours de l’hormonothérapie régule dynamiquement l’expression de la Neuropiline-1 et favorise la résistance à la castration associée à une différenciation neuroendocrine. La Neuropiline-1 joue donc un rôle important dans la résistance thérapeutique puisqu’elle favorise la neuro-transdifférenciation, l’activation de voie de survie cellulaire et altère la sensibilité des cellules cancéreuses à la chimiothérapie. L’étude des voies de signalisation associées à la Neuropiline-1 a permis d’identifier la voie des PKCs, impliquée dans la régulation de la différenciation neuroendocrine du cancer de la prostate. Par conséquent, nous montrons pour la première fois que le ciblage de cette voie activée par la Neuropiline-1 bloque l’évolution tumorale vers la résistance à la castration et augmente l’efficacité d’une chimiothérapie à base de docétaxel sur des modèles précliniques in vivo. Parallèlement, la caractérisation des ligands de la Neuropiline a permis d’identifier de nouveaux partenaires dont la Pléiotrophine, comme nouveau ligand associé aux activités biologiques de la Neuropiline-1 dans la carcinogenèse prostatique. L’ensemble de ces travaux apporte de nouvelles connaissances sur la caractérisation de la résistance thérapeutique du cancer de la prostate, et fournit un réel intérêt clinique porteur d’espoir dans la prise en charge de la maladie neuroendocrine résistante à la castration. / Prostate cancer currently represents a major public health problem. Hormone therapy, by deprivation of androgen signaling axis represents the only efficient treatment for advanced forms. Despite effective initial response, a form of resistance inevitably occurs, leading mostly to patient's death. Tumor progression to castration resistance is a multifactorial process. It can be associated to dysregulation of the androgen receptor axis and activation of cell survival pathways, and thus promotes cell differentiation towards the acquisition of an androgen-independent neuroendocrine phenotype. Therefore, the goal of current research is based on the identification of new biomarkers of therapeutic resistance to propose new targets to counteract the castration resistance. The characterization of a molecular signature associated with the emergence of a neuroendocrine castration-resistant prostate cancer identified Neuropilin-1, a transmembrane glycoprotein involved in vascular and neuronal development. Down-regulation of androgen receptor axis during hormone therapy dynamically regulates the expression of Neuropilin-1 and promotes resistance to castration associated with neuroendocrine differentiation. Thus, Neuropilin-1 plays an important role in the therapeutic resistance since it favors the neuro-transdifferentiation, activation of cell survival pathway and alters the sensitivity of cancer cells to chemotherapy. Moreover, the study of signaling pathways associated with Neuropilin-1 and involved in the regulation of the neuroendocrine differentiation of prostate cancer has identified the PKCs pathway. We show for the first time that targeting this pathway activated by Neuropilin-1 blocks tumor evolution towards resistance to castration and increases the efficacy of docetaxel-based chemotherapy in preclinical models in vivo. In parallel, the characterization of Neuropilin’s ligands identified new partners, including Pleiotrophin, as a new ligand associated with Neuropilin-1 biological activities in prostate carcinogenesis. All this work provides new knowledge in the characterization of therapeutic resistance in prostate cancer, and supports a real promising clinical value in the treatment of neuroendocrine castration-resistant form of the disease.

Le cancer de la prostate (CaP) représente le premier cancer chez l'homme et la seconde cause de mortalité. Alors que la plupart des malades atteints de cancer de la prostate évoluent favorablement (forme indolente), une fraction non négligeable développera une maladie agressive avec l’apparition de métastases. La recherche des biomarqueurs tumoraux peut aider à différencier les CaP dits indolent et les CaP agressifs qui sont responsables du décès des patients. Ils permettront de mieux sélectionner des patients afin d’éviter le surtraitement. La protéine CRIPTO est le premier membre de la superfamille des protéines EGF-CFC. Ce facteur de croissance est largement impliqué dans le développement embryonnaire et s'exprime dans de nombreux types de cancers. Son rôle dans le CaP reste encore non élucidé. L’objectif de mon travail de thèse consiste à examiner le profil d'expression de CRIPTO et d'évaluer son impact potentiel sur l’agressivité du cancer de la prostate.Les résultats ont montré que CRIPTO est exprimé de manière significative dans 37,9% de CaP. Il est absent voire faiblement détecté dans les prostates hyperplasiques bénignes et dans les tissus sains. Nous avons montré ensuite que la surexpression de CRIPTO favorise une transition épithéliale-mésenchymateuse (TEM) associée à l’augmentation de la capacité de migration et de la survie des cellules tumorales. Les voies de signalisation régulées par CRIPTO impliquent l’activation des voies PI3K / AKT et FGFR1 / ERK.De manière très intéressante, les cellules tumorales mésenchymateuses surexprimant CRIPTO secrètent excessivement des vésicules. Nous avons tenté alors de découvrir le rôle de ces vésicules dans la progression du cancer de la prostate. Les vésicules extracellulaires (VEs) purifiés étaient capables de moduler la signalisation du récepteur des androgènes et d’activer la voie du TGFß. Les cellules tumorales prostatiques traitées par ces VEs deviennent plus agressive et acquierent des caractéristiques mésenchymateuses.En conclusion, nos résultats mettent en évidence une nouvelle fonction importante de CRIPTO dans le cancer de la prostate. Nous démontrons également que les cellules tumorales surexprimant ce facteur de croissance secrètent excessivement des vésicules qui participent activement dans la communication intercellulaire et promeuvent la progression du CaP. L’ensemble de nos travaux suggère que le ciblage thérapeutique de CRIPTO et le blocage de la sécrétion des VEs pourraient être des nouvelles approches thérapeutiques innovantes pour le traitement du cancer de la prostate. / Prostate cancer (PCa) remains at the top of the list of the most common malignant tumors and the dominant cause of mortality and morbidity in men worldwide. Detection of tumor biomarkers to aid differentiate indolent from severe PCa cases and well-choose patients at high risk for intensive treatment. The founding member of EGF-CFC protein superfamily, CRIPTO, is widely implicated in embryonic development and is found to be expressed in a wide spectrum of human tumors. As its role in PCa was still unclear, we aimed to investigate expression profile of CRIPTO in PCa and relate its potential impact on prostate malignancy.Prostatic tissues and cell lines, both normal and cancerous, were engaged in experimental studies and design was based on techniques used in biochemistry, cellular and molecular biology.CRIPTO showed to be upregulated in 37.9% of PCas, while being absent or marginally detected in benign conditions. Our results displayed that CRIPTO overexpression promoted epithelial-mesenchymal transition (EMT) associated with enhanced migration capacity and survival under stress conditions due to propensity to stimulate PI3K/AKT and FGFR1/ERK signaling pathways.More interestingly, tumor mesenchymal like cells overexpressing CRIPTO secreted vesicles excessively. Thus we attempted to uncover the role of these vesicles in the progression of PCa. Extracellular vesicles derived from these cells were highly capable to modulate androgen receptor signaling through TGF-ß pathway and rendering the recipient prostatic cells more aggressive by acquisition of mesenchymal features.Our results highlight a new substantial function of CRIPTO in PCa and put in evidence its importance as a new promising target for PCa treatment. Moreover, we emphasize on an original role of mesenchymal extracellular vesicles in the interclonal communication to carry and transfer tumorigenic contents and enhance progression of PCa. This opens new scopes towards better understanding of vesicles secreted by prostate cancer cells and their impact to better cure the disease.

Les mutations du gène suppresseur de tumeur MEN1 sont connues depuis de nombreuses années, pour être à l'origine du syndrome des Néoplasies endocriniennes multiples de type 1 (Syndrome des NEM1). Ce syndrome constitue une maladie héréditaire associée à une perte d'hétérozygotie progressive du gène MEN1, affectant principalement les organes endocrines. Plus récemment, l'implication du gène MEN1 a émergé dans la tumorigénèse d'autres organes, et plus particulièrement dans dans le cancer du sein et le cancer de la prostate, où son rôle reste encore très controversé. Pour mieux déterminer le rôle joué par menin dans les cellules prostatiques (oncogène ou gène suppresseur), mon projet de thèse avait donc pour but de caractériser un nouveau modèle murin d'invalidation du gène Men1 spécifiquement dans les cellules luminales de la glande prostatique, le modèle Men1F/F Nkx3.1CreERT2+/-. Les examens anatomopathologiques réalisés sur ce nouveau modèle murin ont montré que la perte d'expression du gène Men1 conduisait à une accélération de la tumorigénèse dans la glande prostatique par rapport aux souris contrôles. D'autre part les analyses moléculaires issues de l'étude de notre nouveau modèle murin, ont montré que l'expression du récepteur aux androgènes (RA) était diminué dans les cellules déficientes pour le gène Men1 . Des analyses menées in vitro ont montré que la protéine menin, codée par le gène MEN1, joue le rôle de régulateur transcriptionnel du RA. De la même manière, mes travaux ont mis en évidence, que la protéine menin semble réguler l'expression du récepteur aux estrogènes alpha (RE?), en liant la région promotrice de ce dernier dans des lignées cellulaires du cancer du sein. De plus, les analyses cliniques ont révélé que l'expression réduite de menin corrélée avec la survenue du sous type luminal B du cancer du sein, connue pour exprimer faiblement le RE??Ainsi mes travaux de thèse ont permis de conforter notre hypothèse sur le rôle oncosuppressif du gène MEN1 dans le glande prostatique. D'autre part, nous avons mis en évidence l'implication de la protéine menin dans la régulation de l'expression des récepteurs nucléaires, dans le cancer du sein et de la prostate / For a long time, mutations of the MEN1 gene have been known to be responsible of the Multiple Endocrine Neoplasia type 1 (MEN1 syndrome), a hereditary disease affecting mainly endocrine organs. Recent advances highlighted the involvement of the MEN1 gene in the development of the breast cancer and prostate cancer. Nevertheless, the role played by the MEN1 gene in prostate cancer still remains unclear, described as on oncogene by some studies, or as a tumor suppressor by others. To further adress this issue, we generated a novel and inductible mouse model, Men1F/F-Nkx3.1Cre-/+, in which the Men1 gene can be specifically disrupted in luminal prostatic cells upon tamoxifen injection. Anatomopathologic examination of our model showed that the Men1 gene disruption accelerate the tumorigenesis in the prostatic gland compared to the control mice. Moreover, molecular analyses showed that the expression of androgen receptor (AR) decreased in Men1-deficient cells. In vitro study perfomed in prostate cancer cell lines showed that menin protein encoded by the Men1 gene is involved in the transcriptionnal regulation of AR.Similarly, my work showed that menin protein also involved in the transcriptionnal regulation of the estrogen receptor alpha (ER?) expression, through its binding on the promoter of the ER??gene. Moreover, clinical study revealed that decrease in menin expression correlates with the occurrence of luminal B subtype of breast cancer, in which ER??expression is reduced. Thus this thesis work, allowed to better characterized the oncosuppressive role of the Men1 gene in the prostatic gland. This work, also highlighted for the first time the involvement of menin protein in the regulation of nuclear receptor expression, in prostate and breast cancer