La voie de signalisation mTOR intègre une variété de signaux environnementaux pour réguler la croissance et le métabolisme cellulaire. Cette voie est altérée dans 70% des cancers. Les inhibiteurs allostériques de mTOR, comme la rapamycine et ses dérivés (évérolimus et temsirolimus), sont administrés aux patients atteints de tumeurs métastatiques du sein, du rein et neuroendocrines. Cependant, leur efficacité reste modeste et une majorité de patients rechutent. L'utilisation de rapalogues fait donc face à deux problèmes cliniques majeurs : 1/l’absence de biomarqueur qui permette de stratifier les patients qui bénéficieraient le plus d'un traitement par rapalogues ; 2/ l’existence de plusieurs mécanismes de résistance décrits ou non. L’objectif de mon travail de thèse est d’identifier des nouveaux gènes cible des rapalogues utilisables comme biomarqueurs prédicteurs de l’efficacité du traitement ou comme cibles thérapeutiques pour vaincre la résistance.Nous avons identifié le gène TRIB3 comme cible des rapalogues. Sous traitement, son expression est diminuée dans un panel de lignées tumorales et des échantillons tumoraux. Nous avons démontré que cette régulation est indépendante de l’inhibition de la voie mTOR, mais médiée par le répresseur transcriptionnel GCF2. Des analyses protéomiques à haut débit ont identifié TRIB3 en tant que composant du spliceosome. De plus, nous avons démontré que la régulation négative de TRIB3 est nécessaire aux rapalogues pour modifier l'épissage des pré-ARNm. A l’inverse, la surexpression de TRIB3 supprime ces effets des rapalogues. En conclusion, ce travail de thèse ouvre plusieurs perspectives: 1 / l'utilisation potentielle de TRIB3 comme biomarqueur pour prédire ou évaluer l'efficacité du traitement par les rapalogues; 2 / de nouvelles opportunités thérapeutiques ciblant ces mécanismes indépendants de mTor ; 3/ la combinaison possible des rapalogues avec des composés ciblant l’épissage afin de surmonter la résistance. / The mTOR signaling pathway senses variety of environmental cues and integrates them to regulate cellular growth and metabolism. This pathway is altered in 70% of cancers. Allosteric inhibitors of mTOR like rapamycin and its derivatives (everolimus and temsirolimus) have become standard of care in patients with metastatic breast, kidney and neuroendocrine tumors. Unfortunately, their role is modest and most of patients will relapse. Thus, in clinic there are two major concerns related to the use of rapalogs: 1/ the absence of accurate biomarker to stratify patients who would benefit from rapalogs treatment; 2/ the existence of known and unknown mechanisms of resistance. Accordingly, the aim of my PhD project is to identify new target genes of rapalogs that could be used as biomarkers to predict treatment efficacy, or as therapeutic targets, to overcome resistance.We identified TRIB3 gene as a novel target of rapalogs. Upon treatment, its expression is down-regulated both in a panel of cancer cell lines and in cancer patient samples. We showed that this regulation is independent of the mTOR signaling inhibition, but relies on a transcriptional regulation via the co-repressor GCF2. High-throughput proteomic analyses identified TRIB3 as a component of the spliceosome. Additionally, we demonstrated that the down-regulation of TRIB3 is necessary for rapalogs to alter pre-mRNA splicing. In contrast, the, overexpression of TRIB3 abolishes these effects of rapalogs. In conclusion, this PhD work leads to the following important perspectives: 1/ the potential use of TRIB3 as a biomarker to predict or asses the efficacy of rapalogs treatment; 2/ new window of therapeutic possibilities by targeting this mTOR - independent mechanism of action; 3/ the potential combination of rapalogs with splicing targeting agents to overcome resistance.