Le glioblastome est la forme la plus commune et la plus mortelle de tumeur cérébrale chez l’adulte. La prise en charge thérapeutique conventionnelle de ce cancer consiste en une exérèse chirurgicale de la tumeur suivie d’une radiothérapie et d’une chimiothérapie par témozolomide (Temodal®). En dépit de ces traitements pourtant agressifs, la plupart des patients rechutent et leur survie n’excède généralement pas 15 mois. Plusieurs études ont été menées afin de comprendre les mécanismes qui conduisent à une résistance de la tumeur vis-à-vis de ces traitements et récemment, un contingent cellulaire appelé cellule souche de gliome(CSG) a été mis en évidence. L’objectif de cette thèse a été de développer un nanovecteur capable de cibler ces CSGs afin de concentrer l’efficacité de la radiothérapie au niveau des cellules radiorésistantes et notamment des cellules CXCR4-positives impliquées dans la prolifération, la migration cellulaire et la résistance à l’apoptose. Pour cela, nous avons développé des nanocapsules lipidiques (LNC) contenant du rhénium-188 (188Re), un émetteur bêta -, et fonctionnalisées au moyen d’un anticorps bloquant(12G5) dirigé contre le récepteur à chimiokine CXCR4. L’efficacité de cet objet a été testée dans un modèle orthotopique de glioblastome humain chez la souris et nous avons montré que les souris traitées avec cesLNC-188Re couplées au 12G5 présentent les meilleures médianes de survie. En parallèle de ce travail, nous avons conçu un autre nanovecteur contenant de la rapamycine, un inhibiteur de la voie PI3K/Akt/mTOR impliquée dans la radiorésistance et seulement soluble dans des solvants organiques. L’efficacité de ce vecteur à rendre la rapamycine biodisponible au niveau cellulaire et à bloquer la voie mTOR a été validée in vitro. Son activité antitumorale propre et son rôle en tant que radiosensibilisant ont de plus été caractérisés en amont d’investigations précliniques. En conclusion, cette thèse a permis de développer un outil de radiothérapie interne dans le cadre d’une thérapie ciblée dans le glioblastome. Nous avons pour la première fois montré que des LNC188Re couplées à un anticorps présentent un intérêt dans le traitement du glioblastome. / Glioblastoma is the most common and deadly primarily brain tumor in adult. Conventional therapy consists on a surgical resection of the tumor followed by radiotherapy and radiotherapy. Despite this treatments, most patients rescue. These recurrences have recently been assign to radio-chemotherapeutic resistant cell contingents called glioblastoma stem-cells (GSCs). The aim of this thesis was to develop nanovector targeting these GSCsCXCR4 positives cells implicated in proliferation, cell migration and apoptose resistance. Then, we have developed lipid nanocapsules(LNC) loaded with rhenium-188 (188Re), a beta-emitter, and functionalized with a blocking antibody (12G5) directed to CXCR4. Nanovector efficiency was evaluated in an orthotopic human glioblastoma mice model and we showed that 12G5-LNC188Re treated mice had the best median survival. Concurrently of this study, we have developed another nanovector loaded with rapamycin, an inhibitor of PI3K/Akt/mTOR signaling pathway implicated in radioresistance and only soluble in organics solvants. Efficiency of this new nanovector to improve rapamycine bioavaibility and to block mTOR phosphorylation was assessed in vitro. Its own antitumor activity and its role as radiosensitizer have been evaluated in up-stream of preclinical studies.To conclude, this thesis allowed the development of a new tool forvectorized internal radiotherapy in glioblastoma. We have shown for the first time that LNC-188Re functionalized with a blockin antibody present an interest in glioblastoma therapy.

MTor est une protéine centrale de la voie de signalisation PI3K/AKT/mTor et est impliquée dans la croissance, la prolifération et la survie cellulaire. Cette protéine joue un rôle majeur particulièrement dans la prolifération tumorale. Ainsi des inhibiteurs de mTor ont été développés à partir des années 1980, notamment la rapamycine, et deux sont utilisés actuellement en clinique: l’évérolimus et le temsirolimus. Ces deux inhibiteurs font partie des différentes possibilités thérapeutiques dans les cancers du sein et du rein métastatiques. Les patients traités présentent des réponses variées avec des cas de patients très bons répondeurs et des cas de patients résistants d'emblée ou après exposition au traitement. Face à cette notion de résistance, nous avons voulu caractériser les mécanismes d’adaptation de la cellule tumorale après exposition aux anti-mtor. L’analyse de l’expression génomique de huit lignées cellulaires tumorales variées après traitement par la rapamycine a montré une modulation de l’expression de certains gènes dont celle de la pseudokinase TRIB3, diminuée dans toutes les lignées. Cette donnée in vitro est aussi retrouvée chez les patients. En effet après traitement par évérolimus, nous avons pu observer une diminution de l’expression du gène TRIB3 au niveau sanguin. Nous avons donc cherché à comprendre le rôle de cette pseudokinase dans la réponse aux anti-mTor. Nos résultats mettent en évidence, d’une part, que la rapamycine régule l’expression de TRIB3 en agissant sur son promoteur via une interaction avec GCF2. D’autre part, l’hyperexpression de TRIB3 limite les effets anti-tumoraux de la rapamycine dans différentes lignées cellulaires tumorales. Pour étudier plus en détails ce mécanisme, nous avons cherché à déterminer les partenaires de TRIB3. Par des approches de protéomique haut-débit, nous avons mis en évidence un lien avec des protéines impliquées dans l’épissage. Ainsi la rapamycine semble inhiber la machinerie d’épissage via la diminution d’expression de TRIB3. Ce travail relève l’intérêt de TRIB3 dans la réponse aux anti-mTor comme un potentiel biomarqueur et illustre également le mode d’action de la rapamycine. / MTor is a central protein of the PI3K/AKT/mTor signaling pathway and is involved in growth, proliferation and cell survival. This protein plays a major role particularly in tumor proliferation. Thus, mTor inhibitors have been developed since the 1980s, including rapamycin, and two are currently used in daily practice: everolimus and temsirolimus. These two inhibitors are part of the different therapeutic possibilities in metastatic breast and kidney cancers. Patients treated present different responses with cases of very good responders and cases of resistant patients either immediately or after exposure to treatment. According to the concept of resistance, we wanted to characterize the mechanisms of adaptation of the tumor cell after exposure to mTor inhibitors. Analysis of the genomic expression of eight variant tumor cell lines after treatment with rapamycin showed a modulation of the expression of different genes including the pseudokinase TRIB3, decreased in all the lines. This in vitro data is also found in patients. Indeed, after treatment with everolimus, we observed a decreased expression of the TRIB3 gene in blood. We therefore sought to understand the role of this pseudokinase in the response to mTor inhibitors. Our results show, that rapamycin regulates the expression of TRIB3 through a GCF2-dependent inhibition of promoter activity. Moreover, TRIB3 overexpression limits the anti-tumor effects of rapamycin in different tumor cell lines. To investigate this mechanism, we sought to identify TRIB3 partners. By high-throughput proteomic approaches, we have demonstrated a link with proteins involved in splicing. Thus, rapamycin appears to inhibit splicing machinery with the decreased expression of TRIB3. This work highlights the interest of TRIB3 in the response to mTor inhibitors as a potential biomarker and investigates also how rapamycin acts on cells.

Le récepteur neurokinine 1 (NK1R) est impliqué dans la régulation des réponses immunitaires innées et adaptatives. Cependant, les mécanismes par lesquels le NK1R modulerait ces réponses ne sont pas connus. Chez les cellules T, les voies de la calcineurine et de la mTOR constituent les cibles d’immunosuppresseurs, comme la cyclosporine A (CsA), le tacrolimus et la rapamycine. Ainsi, nous avons voulu déterminer si le NK1R pourrait agir sur ces voies et si le blocage pharmacologique du NK1R avec des antagonistes sélectifs, pourrait augmenter l’action de ces immunosuppresseurs sur l’activation des cellules T. Tout d’abord, nos résultats ont montré que les cellules Jurkat (celules T humaines) exprimaient à la fois le gène du NK1R et de son ligand (les endokinines). Ceci suggère l'existence d'une régulation autocrine tachykinergique de la fonction des cellules T. Cette hypothèse est appuyée par nos données, où nous avons observé que le blocage du NK1R avec des antagonistes spécifiques (L-733,060 et L-703,606) chez les cellules Jurkat, inhibe la production d'IL-2 et diminue l'activation du NFAT (substrat de la calcineurine). De façon intéressante, nous avons montré un effet de combinaison entre les antagonistes du NK1R et les inhibiteurs de la calcineurine (CsA et tacrolimus) sur la production d’IL-2 et l’activation du NFAT. En revanche, le blocage du NK1R n'a pas d'effet inhibiteur sur l’activation de la mTOR et la p70S6K, mais réduit la phosphorylation de S6R (Ser235/236) et Akt (Ser473). Enfin, nous n’avons observé aucun effet de combinaison avec la rapamycine et l’antagoniste NK1R sur l’activation de mTOR et de sa voie de signalisation. L’ensemble de nos résultats, démontrent la présence d'un nouveau mécanisme de régulation de NFAT impliquant le système tachykinergique NK1R/endokinines chez les cellules T. Par conséquent, nous suggérons que la combinaison des antagonistes NK1R avec les inhibiteurs de la calcineurine pourrait être une alternative thérapeutique intéressante afin de réduire les doses de CsA et le FK506 dans les protocoles de prévention de rejet de greffes. / There are increasing evidences for a role of the neurokinin 1 receptor (NK1R) in the regulation of innate and adaptive immune systems. However, whether NK1R regulates calcineurin/nuclear factor of activated T cell (NFAT) and mTOR pathways in T cells is unknown. These signalling pathways being targets of the immunosuppressive drugs cyclosporine A (CsA), FK506 and rapamycin respectively. We also examined whether pharmacological blockade of NK1R may be combined to those immunosuppressors to repress T cell activation. In this article, we first show that Jurkat T cells express both genes for NK1R and its ligands endokinins which suggests the existence of an autocrine tachykinergic regulation of T cells function. This hypothesis is supported by our data showing that blockade of this receptor with specific NK1R antagonists inhibits IL-2 production in Jurkat T cells which is associated with the reduction of NFAT activation. Interestingly, we show interplay between NK1R antagonists and calcineurin inhibitors to repress IL-2 production and NFAT activation. In contrast, blockade of NK1R has no inhibitory effect on mTOR and p70S6K activation but reduce S6R (Ser235/236) and Akt (Ser473) phosphorylation. However, combining rapamycin with NK1R antagonist has no enhancing effect on rapamycin-reduced mTOR activation and its signalling pathway. Our findings provide the evidence of a novel mechanism of regulation of NFAT activation-induced IL-2 production in T cells involving the tachykinergic system NK1R/endokinins. These observations may offer new application for NK1R antagonists in transplantation immunotherapy in combination with immunosuppressors.

No description available.

Le récepteur de l'inositol 1,4,5-trisphosphate (IP[indice inférieur 3]R) est un canal calcique qui joue un rôle majeur dans la régulation du Ca[indice supérieur 2+] intracellulaire. Il existe trois sous-types d'IP[indice inférieur 3]R. Peu d'information est disponible sur les propriétés de l'IP[indice inférieur 3]R-2 et de l'IP[indice inférieur 3]R-3. De plus, la régulation spécifique du mécanisme de signalisation calcique peut être accomplie par l'activation simultanée de plusieurs voies de signalisation. Les kinases intervenant lors de l'activation concomitante de la voie de production de l'AMPc et des voies prolifératives sont susceptibles de réguler les IP[indice inférieur 3]R. Ainsi, l'objectif de ma thèse fut de caractériser l'effet de la protéine kinase dépendante de l'AMPc (PKA) et de la cible mammalienne de la rapamycine (mTOR) sur l'activité de l'IP[indice inférieur 3]R-2. La première partie de ma thèse consista à étudier l'effet possible de la PKA sur l'activité de l'IP[indice inférieur 3]R-2 dans les cellules AR4-2J, une lignée cellulaire exprimant principalement l'IP[indice inférieur 3]R-2. Nous avons d'abord démontré que l'IP[indice inférieur 3]R-2 est un bon substrat de la PKA. Qui plus est, des essais calciques réalisés sur des cellules AR4-2J perméabilisées suggèrent que la PKA augmente l'affinité apparente de l'IP[indice inférieur 3]R-2. Enfin, la stimulation de la production d'AMPc entraîne une augmentation des relâches calciques dans les cellules AR4-2J intactes. Ces résultats suggèrent donc que la PKA augmente l'activité de l'IP[indice inférieur 3]R-2. Dans la seconde partie de cette thèse, nous démontrons que la kinase mTOR, point de convergence des voies prolifératives, phosphoryle l'IP[indice inférieur 3]R-2 dans les cellules AR4-2J. Les essais calciques réalisés sur des cellules AR4-2J perméabilisées suggèrent également que mTOR augmente l'affinité apparente de l'IP[indice inférieur 3]R-2. De surcroît, la rapamycine (un inhibiteur de mTOR) réduit les relâches calciques induites par le carbachol dans les cellules AR4-2J et dans les cellules HEK 293A exprimant presque exclusivement l'IP[indice inférieur 3]R-2. Ces résultats suggèrent donc que mTOR augmente l'activité de l'IP[indice inférieur 3]R-2. L'ensemble de ces travaux approfondit notre compréhension des mécanismes par lesquels les signaux calciques sont finement régulés dans les cellules.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

No description available.

Les protéines kinase TOR (Target Of Rapamycin) ont été identifiées, chez les levures, les mammifères et la drosophile, comme des régulateurs majeurs de la croissance cellulaire. Ainsi, la progression des phases G1 à S du cycle cellulaire est bloquée par la rapamycine, un antibiotique capable d'inhiber spécifiquement TOR en formant un complexe ternaire avec le domaine FRB (FKBP-rapamycin binding domain) of TOR et une autre protéine appelée FKBP12 (FK506 and rapamycin Binding Protein). Ce travail présente l'étude moléculaire et génétique de l'homologue d'Arabidopsis thaliana des gènes TOR de levures et d'animaux. Nous avons clone l'ADNc de l'unique gène TOR d'Arabidopsis (AtTOR) qui contient 55 introns et code une protéine de 300 kDa qui présente un important taux d'identité avec ses homologues d'animaux et de levure. Cependant, la croissance végétative d'Arabidopsis, ainsi que celle d'autres plantes testées, sont insensibles à la rapamycine. Néanmoins, des expériences de double hybride ont montré que le domaine FRB de AtTOR est capable de fixer FKBP12 de levure d'une manière dépendante de la rapamycine. Deux mutants ( tor-1 et tor-2) ont été identifiés dans la collection de mutants d'insertion d'un ADN-T de l'INRA de Versailles. Chez les deux mutants, l'ADN-T s'est inséré en amont des domaines FRB et kinase. Les deux mutants ne se complémentent pas et ont un phénotype embryon létal caractérisé par le fait qu'un quart des graines d'une silique hétérozygotes présentent un arrêt prématuré du développement de l'albumen et de l'embryon, ce dernier étant bloqué au stade globulaire. Nous avons utilisé une fusion traductionnelle entre AtTOR et le gène rapporteur GUS présente dans le mutant tor-1 pour montrer que l'expression de AtTOR est restreinte à l'embryon, l'albumen, et tous les méristèmes primaires. Cela est différent de TOR de mammifères et TOR de drosophile qui sont exprimés dans tous les tissus. Ces résultats nous ont amené à discuter le rôle de AtTOR dans la croissance cellulaire et la prolifération. De plus, des expériences ayant pour but de rendre Arabidopsis résistante à la rapamycine ont été initiées, et des constructions ont été réalisées pour sur-exprimer AtTOR avec le système GAL4.

Les myopathies inflammatoires sont un groupe de myopathies acquises caractérisées par une atteinte musculaire auto-immune. Une sous population lymphocytaire T, appelée les lymphocytes T régulateurs (Treg), joue un rôle déterminant dans la tolérance périphérique aux antigènes du soi. Dans ce travail, nous avons voulu étudier les Treg au cours des myosites afin de tenter d‟en éclaircir la physiopathologie et de dévélopper de nouvelles approches thérapeutiques. Dans un premier temps, nous avons mis au point un modèle murin de myopathie inflammatoire auto-immune. Dans ce modèle nous avons pu observer que la déplétion des Treg aggravait la myosite et qu‟à l‟inverse le transfert de Treg en diminuait la sévérité. D'autre nous avons pu observer l‟effet bénéfique de la rapamycine sur la sévérité de la myosite en permettant en particulier d‟augmenter le pourcentage de Treg. Dans un second temps nous avons étudié les Treg aux cours d‟une myosite dépourvue de traitement la myosite à inclusions (MI). Nous avons pu observer qu‟il existait un déficit en Treg dans le compartiment sanguin alors même qu‟il existait une activation Th1 du système immunitaire. L‟ensemble de ces observations nous a conduit à envisager l‟utilisation de la rapamycine au cours de la myosite à inclusions.Dans cette optique, nous avons cherché à definir quel pouvait être le meilleur marqueur de suivi de la maladie afin d‟évaluer l‟efficacité du traitement. L‟étude que nous avons menée a permis de montrer que la mesure de la force maximale isométrique des extenseurs du genou était un bon marqueur évolutif de la maladie. Ainsi, ensemble ces données permet d‟envisager la mise au point d‟un essai thérapeutique avec la rapamycine au cours de la MI.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / Le tissu adipeux brun (TAB) est un organe responsable de la thermogenèse ne reposant pas sur le frissonnement et il est activé lors de l'exposition au froid afin de prévenir la diminution de la température corporelle. Son activation chronique entraîne une augmentation importante de son volume associée à une hausse de la dépense énergétique. Cette augmentation de la dépense énergétique pourrait mener à un rétablissement de la balance énergétique déséquilibrée, principale raison derrière le développement de l'obésité et le diabète de type 2. Afin de promouvoir la dépense énergétique du TAB, il est avant tout nécessaire de comprendre comment il se développe et fonctionne. La protéine mechanistic targ et of rapamycin (mTOR), une kinase qui s'associe à d'autres protéines pour former les complexes protéiques mTORC1 et mTORC2, s'est révélée être essentielle dans le développement et le fonctionnement du TAB. En parallèle, le rôle de DEP domain-containing mTOR-interacting protein (DEPTOR), un des composants de mTORC1 et 2, dans la modulation de l'activité des deux complexes a été décrit dans de nombreux contextes. Cependant, son action au sein du TAB n'a pas encore été établie. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse ont démontré que l'expression de DEPTOR dans l'organisme murin est parmi les plus élevées au sein du TAB et qu'elle est induite lors de l'exposition au froid. In vitro, l'expression de DEPTOR augmente lors de la différenciation des préadipocytes bruns en adipocytes bruns matures. La délétion de Deptor dans des préadipocytes bruns in vitro perturbe fortement l'adipogenèse et la capacité thermogénique. Son rôle in vivo a également été étudié dans des modèles murins ayant subi une délétion de Deptor de manière constitutive ou induite afin de déterminer son importance dans le développement et le fonctionnement du TAB, respectivement. Les résultats obtenus à partir de ces modèles ont démontré que bien que DEPTOR soit essentielle dans l'adipogenèse brune in vitro, elle reste dispensable pour le développement et l'activation du TAB et donc plus globalement pour la thermogenèse ne reposant pas sur le frissonnement. / Brown adipose tissue (BAT) is an organ responsible for non-shivering thermogenesis and is activated in response to cold to prevent the decrease of body temperature. This chronic activation induces a strong increase of the BAT volume and energy expenditure. This increase is of great interest since it could be used to restore the energy balance, whose imbalance leads to the development of obesity and type 2 diabetes. In order to promote BAT energy expenditure, it is necessary to understand the mechanisms behind its development and function. Studies on this topic show the importance of the mechanistic target of rapamycin (mTOR) protein, a kinase associated with other proteins to form the complexes mTORC1 and mTORC2, in the development and function of the BAT. Furthermore, the role of DEP domain-containing mTOR-interacting protein (DEPTOR), which is part of mTORC1 and 2, in the modulation of the activity of both of these complexes was described in several models. However, its action in the BAT has yet to be characterized. This thesis revealed that DEPTOR expression within the mouse is among the highest in the BAT and that it is induced following the exposition to cold. In vitro, DEPTOR expression increases in brown preadipocytes differentiating into mature brown adipocytes. DEPTOR knockdown in vitro greatly disturbs adipogenesis and thermogenic capacity in differentiating brown preadipocytes. Its role in vivo was also studied in mouse models allowing the constitutive or induced knockout of Deptor expression to determine its importance in the development and function of the BAT, respectively. The results obtained from these models showed that although DEPTOR is essential for brown adipogenesis in vitro, it is dispensable for the development and activation of the BAT and thus for non-shivering thermogenesis in vivo.