Le NGF (nerve growth factor), membre prototypique des neurotrophines, a été largement décrit pour son rôle dans le système nerveux où il active la survie et la différenciation neuronale via son récepteur tyrosine kinase TrkA et le récepteur commun à toutes les neurotrophines p75NTR. Plus récemment, il a été décrit que le précurseur du NGF, le proNGF, peut être sécrété et induire la mort neuronale en se liant à p75NTR et à la sortiline. Plusieurs études ont montré l’implication des neurotrophines dans la pathologie tumorale et les travaux pionniers de notre laboratoire ont démontré plus particulièrement l’effet mitogénique et l’action anti-apoptotique du NGF dans le cancer du sein. Néanmoins, aucune donnée n’a été rapportée concernant le rôle du proNGF dans ce cancer, c’est pourquoi nous avons décidé de mener cette étude. Nous avons démontré que le proNGF est produit et sécrété par les cellules cancéreuses mammaires. Ainsi, des western-blots ont permis de mettre en évidence une bande de 25 kDa qui diminue après transfection de siRNA contre le proNGF. De plus, par immunocytochimie, nous avons observé que le proNGF est localisé dans des vésicules intracellulaires qui sont libérées suite à un traitement avec un inducteur de sécrétion comme la ionomycine. En outre, le proNGF est détecté par spectrométrie de masse dans le milieu conditionné des cellules cancéreuses. Par ailleurs, en analysant 1423 biopsies humaines normales et cancéreuses par immunohistochimie, nous avons observé, en comparaison avec les tissus bénins et normaux, une surproduction du proNGF dans les cellules épithéliales mammaires cancéreuses associée avec l’envahissement lymphatique. De façon intéressante, en utilisant des chambres de Boyden, nous avons validé, in vitro, nos observations concernant la métastase lymphatique, en montrant que le proNGF permet de stimuler la migration et l’invasion des cellules cancéreuses de façon autocrine. Enfin, l’invalidation de ses récepteurs a révélé le rôle essentiel de la sortiline pour conduire l’effet pro-invasif du proNGF alors que nos données ont montré que p75NTR n’intervenait pas. En conclusion, notre travail démontre que le proNGF est produit dans les tumeurs mammaires où il stimule l’invasion des cellules cancéreuses mammaires participant ainsi au processus métastatique. De plus amples investigations précliniques et cliniques devront être menées afin de déterminer la valeur pratique du proNGF comme un marqueur et/ou cible / Nerve growth factor (NGF), the prototypical neurotrophin, has extensively been studied for its role in the nervous system where it activates neuron survival and differentiation through the tyrosine kinase receptor TrkA and the neurotrophin receptor p75NTR. More recently, it was described that the precursor of NGF (proNGF) can be secreted and elicits neuronal apoptosis by engaging with p75NTR and sortilin receptors. Outside of the nervous system, several studies have indicated the implication of neurotrophins in tumors and in particular, our laboratory was pioneer in demonstrating the pro-survival and mitogenic effects of NGF for breast cancer cells. Nevertheless, nothing was reported about the role of the proNGF in breast cancer and this is what we have studied here. We demonstrated that proNGF was produced and secreted by breast cancer cells. Western blots analysis revealed a 25 kDa band that was decreased after transfection with siRNA against proNGF. Immunocytochemical observation showed proNGF localization in intracellular vesicles which were released upon treatment with the inducer of secretion ionomycin and proNGF was detected by mass spectrometry in conditioned medium of breast cancer cell. In addition, immunohistochemical analysis of 1423 normal vs human tumor biopsies showed proNGF overproduction in the epithelial compartment of malignant tumors when compared with benign and normal tissues, with a relationship to lymph node metastasis. Interestingly, in vitro, using Boyden chambers and RNA interference we showed that proNGF was a potent autocrine stimulator of breast cancer cell migration and invasion. Besides, impairment of its receptors revealed the essential role of sortilin in conducting proNGF pro-invasive effect whereas p75NTR was found not involved. In conclusion, our work demonstrates that proNGF is produced in breast tumors where it can stimulate cancer cell invasion, hence participating to metastasis. Further preclinical and clinical investigations will now have to be performed to determine the practical value of proNGF as a marker and/or therapeutic target.

Le NGF (Nerve Growth Factor) induit la croissance des cellules cancéreuses de sein, alors qu’il est sans effet sur les cellules normales. Il participe également au développement tumoral in vivo et est une cible thérapeutique potentielle dans le cancer du sein. Le NGF agit via les récepteurs TrkA et p75NTR. De même, le précurseur du NGF, le proNGF, peut être sécrété et induire la mort neuronale en se liant à p75NTR et à la sortiline. Néanmoins, aucune donnée n’a été rapportée sur l’expression et les effets potentiels du proNGF dans le cancer du sein. Au cours de ma thèse, nous avons démontré que le proNGF est produit et sécrété par les cellules cancéreuses de sein. Nous avons observé une surproduction du proNGF dans les biopsies cancéreuses malignes par rapport aux biopsies normales et aux pathologies bénignes. Cette surexpression est associée à l’envahissement des nœuds lymphatiques.J’ai confirmé, in vitro, que le proNGF, comme le NGF, favorise l’invasion des cellules cancéreuses de sein. Néanmoins, ces effets sont induits via des voies de signalisation distinctes. Ainsi, j’ai montré le rôle essentiel de la sortiline dans l’effet pro-invasif du proNGF. De même, le proNGF, comme le NGF, est capable d’activer la phosphorylation de TrkA mais ceci conduit à des voies de transduction différentes. Une analyse de l’interactome de TrkA a permis d’identifier des protéines différentiellement recrutées en fonction du ligand. Ainsi, l’ensemble des résultats obtenus a permis de mettre en évidence l’intervention du proNGF dans le cancer du sein. La discrimination des voies induites par le proNGF et par le NGF offre la possibilité de nouvelles modulations thérapeutiques dans ce cancer. / Nerve Growth Factor (NGF) induces the growth of breast cancer cells, whereas it has no effect on normal breast epithelial cells. NGF acts also on the tumor development in vivo and is considered as a potential therapeutic target in breast cancer. To exert its effects, NGF binds the receptors TrkA and p75NTR. More recently, proNGF, the NGF precursor, has been found to be secreted and to induce neuronal cell death by binding to a sortilin/p75NTR complex. Nevertheless, so far no data has been reported on the expression and the putative effects of proNGF in breast cancer cells. During my thesis, we have demonstrated that proNGF is produced and secreted by breast cancer cells. Moreover, we revealed an overproduction of proNGF in malignant breast tumors, in comparison to benign tumors and normal biopsies. Interestingly, a statistically significant association was obtained between the presence of proNGF and lymph node invasion by breast cancer cells. I confirmed that proNGF, but also NGF, induces in vitro breast cancer cell invasion. However, both proNGF and NGF induce their effects through distinct signaling pathways. I found that sortilin is essential for the proNGF pro-invasive effect while p75NTR is not necessary. Interestingly, proNGF, like NGF, is able to activate TrkA phosphorylation but this leads to different transduction cascades. TrkA interactome analysis allowed the identification of proteins differentially recruited on the receptor, depending on the ligand. Thus, our results demonstrate the first implication of proNGF in breast cancer. Deciphering of the pathways induced by proNGF and NGF would give the opportunity for new therapeutic modulations in breast cancer.

Toxoplasma gondii, l'agent de la toxoplasmose, représente un modèle appartenant aux parasites Apicomplexa, phylum dans lequel on retrouve Plasmodium falciparum, l'agent causal du paludisme, et de nombreux agents opportunistes dangereux. Les parasites de ce phylum possèdent la même organisation avec des organites situés à l'apex, spécialisés dans l'interaction hôte-pathogène et qui sont cruciaux pour permettre l'infection de l'hôte: les rhoptries et micronèmes. Les protéines contenues dans ces organites sécrétoires sont acheminées via le système de type endolysosomal. Toutefois, les récepteurs qui jouent un rôle clé dans le tri des protéines et la biogenèse des organites apicaux restaient à identifier. La sortiline est un récepteur transmembranaire de type I, plus connu chez l'Homme dans le tri, le transport des protéines et ses rôles dans la maladie de Parkinson, d'Alzheimer ou du diabète ont largement été décrits. Nous avons déterminé que l'homologue de la sortiline chez Toxoplasma TgSORTLR pour «Toxoplasma gondii Sortiline Like Receptor» est localisé au niveau de l'appareil de Golgi et du réseau post-Golgien. TgSORTLR se lie spécifiquement aux protéines de rhoptries et de micronèmes à l’aide du domaine N-terminus, probablement au niveau de l'appareil de Golgi. Nous avons montré que le domaine C-terminus est déterminant pour la localisation de TgSORTLR et que l'expression d'une version tronquée de la protéine dépourvue du domaine C-terminus induit la complète délocalisation des protéines de rhoptries et de micronèmes. Nous avons également identifié les protéines cytosoliques qui interagissent avec le domaine C-terminus de TgSORTLR et démontré que ces protéines cytoplasmiques sont pour la plupart connues pour leurs rôles importants dans le transport antérograde ou rétrograde des vésicules du trafic intracellulaire. L’absence de TgSORTLR obtenue grâce à une stratégie de «knock-out » conditionnel entraîne non seulement une totale délocalisation des protéines de rhoptries et de micronèmes mais aussi à une disparition des organites apicaux, ce qui conduit à la forte atténuation de la virulence du parasite chez la souris et surtout à l'absence complète de symptômes toxoplasmiques. Des expériences de complémentations réalisées dans la souche dépourvue de TgSORTLR ont montré que l’extrémité N-terminus (acides aminés 39 à 202) de TgSORTLR est également nécessaire pour sa localisation correcte et pour ses fonctions de récepteur intracellulaire chez T. gondii. Enfin, nous avons caractérisé, par des techniques de « knock in » ou remplacement du gène endogène par une copie étiqueté avec l’épitope HA, puis montré que des protéines homologues de μ1-adaptine, Sec23, Vps9, Vps26 et Vps35 de T. gondii co-localisent et se fixent spécifiquement à TgSORTLR. Ces résultats récents confirment que l'extrémité C- terminus et cytoplasmique du récepteur TgSORTLR se comporte d'une manière similaire aux sortilines des cellules de mammifère. L’étude de ces partenaires de TgSORTLR nous permet de mieux comprendre le trafic de TgSORTLR, de reconstituer en partie le système endolysosomal et son rôle dans le transport et la biogenèse des organites vitaux de T. gondii. / Toxoplasma gondii, the causative agent of toxoplasmosis belongs to the phylum named Apicomplexa that also contains Plasmodium falciparum, the causative agent of malaria and others parasites such as Cryptosporidium or Eimeria. Apicomplexan parasites are uniquely characterized by specific organelles, rhoptries and micronemes, which are located at the apical end of the parasite. These organelles are involved in the control of host-pathogen interactions. The proteins in these secretory organelles are trafficked through the endolysosomal system. However, the receptors that play key roles in protein sorting and biogenesis of these apical organelles remain to be identified. Sortilin is a type I transmembrane receptor known in humans for protein sorting and trafficking. Here, we report that the homologue of sortilin in T. gondii designated TgSORTLR for “Toxoplasma gondii SORTilin Like Receptor” is localized to Golgi and post-Golgi compartments and transports proteins into rhoptries and micronemes via their specific interactions with its luminal domain. We demonstrate that the C-terminus of TgSORTLR is also important for its subcellular localization through binding to cytosolic components of vesicular trafficking proteins known to be involved in anterograde and retrograde transports. The depletion of TgSORTLR using conditional knock-out strategy causes a complete rmis-localization of proteins of both rhoptries and micronemes, leading to the loss of these apical organelles. These mutants display a strong attenuation of the parasite virulence in mice with the absence of acute toxoplasmosis symptoms. Complementation of the strain lacking TgSORTLR showed that N-terminal region between 39-202 amino acids indicated that the N-terminus, similarly to the C-terminus is essential for its correct localization. We conclude that the full-length TgSORTLR protein is required for its biological functions as intracellular sorting receptor in T. gondii.

Résumé : Calnuc est une protéine ubiquitaire qui lie le calcium et qui est présente au réseau trans-golgien (TGN) ainsi qu'aux endosomes. Notre groupe a précédemment mis en évidence le rôle de Calnuc dans le transport de Low density lipoprotein receptor-related protein 9 (LRP9), un récepteur aux lipoprotéines de faible densité qui cycle entre le TGN et les endosomes. Les récepteurs lysosomiaux au mannose-6-phosphate (MPR) et Sortiline sont bien caractérisés et empruntent également cette voie. À l'image de LRP9, nous avons montré que Calnuc prévient leur dégradation aux lysosomes en participant à leur recyclage à partir des endosomes vers le TGN. En fait, Calnuc est importante pour l'activation et l'association membranaire de Rab7, une petite protéine G qui recrute ensuite le complexe Rétromère responsable du transport rétrograde des récepteurs. La glycoprotéine lysosomiale Ceroid lipofuscinosis neuronal 5 (CLN5) est également impliquée dans ce processus. La structure et la fonction de cette dernière n'étant pas clairement définies, nous avons établi qu'elle est synthétisée sous forme d’une glycoprotéine transmembranaire de type II, mais son domaine N-terminal cytoplasmique et son segment transmembranaire sont rapidement éliminés suivant le clivage du peptide signal de manière à former une protéine CLN5 mature fortement associée à la membrane par une hélice amphipathique (AH). La compréhension des propriétés de base de CLN5 est particulièrement pertinente puisque la protéine est impliquée dans certaines variantes de céroïdes-lipofuscinoses neuronales (NCL), une maladie neurodégénérative rare causée par une surcharge des lysosomes. D'ailleurs, nos données indiquent que les mutants pathologiques de CLN5 dépourvus de cette AH perdent leur association membranaire, sont retenus au réticulum endoplasmique et sont rapidement dégradés. En raison de la similitude des fonctions de Calnuc et de CLN5 au niveau du triage endosomial, nous avons exploré le lien entre les deux protéines. Calnuc cytosolique et CLN5 luminale semblent former un complexe, par l'intermédiaire de la protéine transmembranaire CLN3, de façon à influencer l'activité de Rab7. CLN3 étant aussi associée aux NCL, nous avons finalement exploré la potentielle implication de Calnuc dans la maladie. L'absence de Calnuc entraîne des phénotypes cellulaires typiques des NCL comme un engorgement des lysosomes, une accumulation de matériel autofluorescent et une augmentation de l'autophagie. Les niveaux protéiques de Calnuc sont diminués dans toutes les lignées de fibroblastes de patients atteints de NCL disponibles ce qui indique que Calnuc pourrait être impliquée dans certains types de NCL. La présente thèse couvre donc la découverte de la fonction de Calnuc dans le transport intracellulaire, jusqu'à son implication potentielle dans les NCL, de même qu'une étude topologique de CLN5. / Abstract : Calnuc is a ubiquitous Ca2+-binding protein present on the trans-Golgi network (TGN) and endosomes. We previously highlighted the role of Calnuc in the transport of Low density lipoprotein receptor-related protein 9 (LRP9), a low density lipoprotein (LDL) receptor that cycles between the TGN and endosomes. Lysosomal receptors mannose-6-phosphate receptor (MPR) and Sortilin are well-characterized and also use the TGN-to-endosome trafficking pathway. Similarly to LPR9, we showed that Calnuc prevent their degradation in lysosomes by acting in their recycling from endosomes to the TGN. In fact, Calnuc is a important for the activation and the membrane association of Rab7, a small G protein which then recruit the Retromer complex known to be responsible for the retrograde transport of receptors. Lysosomal glycoprotein Ceroid lipofuscinosis neuronal 5 (CLN5) is also involved in this process. Because its structure and function have not yet been clearly defined, we established that it is synthesized as a type II transmembrane (TM) glycoprotein, but its cytoplasmic N-terminus and TM segment are rapidly removed following signal-peptide cleavage to generate mature CLN5 which is tightly associated to membrane through an amphipathic helix (AH). The understanding of the basic properties of CLN5 is particularly important given that CLN5 is involved in some variants of neuronal ceroid lipofuscinosis (NCL), a rare neurodegenerative disease caused by lysosomal overload. Moreover, our data indicate that CLN5 pathological mutants deprived of AH lose their membrane association, are retained in the endoplasmic reticulum, and are rapidly degraded. Based on the similarity featured by Calnuc and CLN5 in endosomal sorting, we explored the link between these two proteins. Cytosolic Calnuc and luminal CLN5 seem to form a complex, through the transmembrane protein CLN3, in order to influence the activity of Rab7. As CLN3 is also associated with NCL, we finally explored the potential involvement of Calnuc in this disease. Canuc depletion leads to typical NCL phenotypes such as lysosome enlargement, accumulation of autofluorescent material and of an increased of autophagy induction. Canuc's levels are decreased in all fibroblasts cell lines of NCL patients available indicating that Calnuc could be involved in some types of NCL. This thesis thus covers the discovery of the function of Calnuc in intracellular transport up to its potential involvement in the NCL, as well as a topological study CLN5.

Le cancer du poumon est le troisième cancer le plus fréquent chez les femmes et le deuxième chez les hommes, il est la cause principale de décès par cancer dans le monde, avec une mortalité annuelle supérieure à 1 million. Malgré des progrès remarquables dans la thérapie ciblée, la majorité des patients atteints de cancer du poumon sont diagnostiqués dans un stade avancé où ils ne connaissent pas d'amélioration significative de leur survie globale. Les récepteurs à domaine tyrosine kinase, tels que le récepteur du facteur de croissance épidermique (EGFR), traduisent les informations du microenvironnement dans la cellule en activant des voies de signalisation homéostatiques. L'internalisation et la dégradation de l'EGFR suite à la liaison du ligand limitent l'intensité de la signalisation proliférative, ce qui contribue à maintenir l'intégrité cellulaire. Dans les cellules cancéreuses, la dérégulation du trafic de l’EGFR aboutit à des effets divers sur la progression tumorale. Dans cette étude, nous avons identifié la sortiline comme un régulateur clé de l'internalisation de l'EGFR à partir de la membrane plasmique. La perte de l’expression de la sortiline dans les cellules tumorales augmente la prolifération cellulaire en soutenant la signalisation de l’EGFR à la surface de la cellule, ce qui accélère la croissance tumorale. Chez les patients atteints de cancer du poumon, l'expression de la sortiline diminue avec l’augmentation du grade pathologique et l’expression de son gène, SORT1, est fortement corrélée à une meilleure survie globale, en particulier chez les patients présentant une forte expression de l'EGFR. Ainsi, la sortiline représente un nouveau régulateur du trafic intracellulaire de l’EGFR, elle agit en contrôlant l'internalisation de ce récepteur et en limitant la croissance tumorale. / Lung cancer is the third most common cancer in women and the second in men, it is the leading cause of cancer-related death worldwide, with an annual mortality of more than 1 million. Despite remarkable advances in targeted therapy, the majority of patients with lung cancer are diagnosed at an advanced stage where they do not experience a significant improvement in overall survival. Tyrosine kinase receptors such as the epidermal growth factor receptor (EGFR) transduce information from the microenvironment into the cell and activate homeostatic signalling pathways. Internalisation and degradation of EGFR after ligand binding limits the intensity of its proliferative signalling, thereby helping to maintain cell integrity. In cancer cells, deregulation of EGFR trafficking has a variety of effects on tumour progression. Here, we report that sortilin is a key regulator of EGFR internalisation. Loss of sortilin in tumour cells promotes cell proliferation by sustaining EGFR signalling at the cell surface, ultimately accelerating tumour growth. In lung cancer patients, sortilin expression decreases with increased pathologic grade, and the expression of SORT1 (the gene encoding sortilin) is strongly correlated with a better survival, notably in patients with high EGFR expression. Thus, sortilin is a novel regulator of EGFR intracellular trafficking acting by controlling receptor internalisation and limiting tumour growth.

En France, l’obésité touche 15% de la population et est en perpétuelle augmentation. Elle est une cause majeure du diabète de type 2. Elle se traduit par un accroissement du nombre de cellules de stockage du gras (adipocytes) et une résistance périphérique à l’insuline. Chez des individus obèses, l’augmentation du nombre d’adipocytes est associée à une diminution de l’expression de la sortiline, protéine transmembranaire dont le clivage entraine la formation du propeptide (PE) et sa libération dans la circulation sanguine. L’analogue synthétique du PE, la spadine, est connu pour moduler l’activité du canal potassique TREK-1. Ce canal étant exprimé dans la cellule bêta pancréatique qui sécrète l’insuline, une hormone participant à la régulation du taux de glucose dans le sang, il est possible que la spadine joue un rôle dans l’homéostasie du glucose. Mes résultats confirment cette hypothèse. En effet, la spadine améliore la tolérance au glucose des souris, en favorisant la libération d’insuline. La spadine est également connue pour interagir avec sortiline, indispensable au trafic du transporteur de glucose Glut4 vers la membrane des adipocytes. Cette interaction spadine-sortiline suggère que la spadine pourrait moduler l’entrée du glucose dans les adipocytes via la sortiline. Mes résultats montrent que la spadine ne modifie pas les capacités de stockage du glucose des adipocytes. En conclusion, la spadine joue un rôle dans la sécrétion de l’insuline et dans la régulation de la glycémie, ce qui peut présenter un intérêt pharmaceutique / In France, approximately 15% of the population is obese and this number keeps rising up every year. Obesity is a major cause of diabetes, inducing an increase of the number of fat-filled cells, called the adipocytes, and a peripheral insulin resistance. This increase of the number of adipocytes is associated with a decrease of sortilin expression, a transmembrane protein which is involved in the release of a propeptide (PE) in the blood circulation. Spadin, a synthetic PE analog, is known to modulate the potassium TREK-1 channel activity. Since, this channel is expressed in pancreatic beta cells which secrete insulin, a hormone involved in blood glucose regulation, spadin may play a role in glucose homeostasis. Consistent with this hypothesis, spadin improves glucose tolerance in mice, by stimulating insulin release. Spadin is a natural peptide derived from sortilin, which is known to control the glucose transporter Glut4 trafficking to the plasma membrane of adipocytes. This suggests that spadin may regulate glucose storage in adipocytes by affecting the sortilin function. However, my results show that spadin has no effect on glucose storage. In summary, spadin is involved in insulin secretion and glucose homeostasis and may be an alternative treatment against obesity and diabetes

Le trouble dépressif majeur est une pathologie qui atteint 20% de la population et qui représente le premier facteur de morbidité et d’incapacité au niveau mondial. Récemment, le canal potassique TREK-1 est une cible potentielle avérée dans le traitement de la dépression. La délétion de ce canal ou son blocage par un peptide dérivé résultant de la maturation de la sortiline, le propeptide (PE) ou son analogue synthétique la Spadine, résulte en un phénotype de résistance à la dépression. La sortiline est une protéine capable de s’associer à TREK-1 mais également au facteur neurotrophique BDNF important pour la viabilité neuronale et la régulation de l’état dépressif. La sortiline est donc impliquée dans la régulation de l’adressage intracellulaire de TREK-1 et du BDNF. Mes travaux se sont d’abords focalisés sur les conséquences de la délétion du gène codant pour la sortiline (Sort1-/-) sur l’adressage de TREK-1 et du BDNF, et également sur le système neurotensinergique. Les résultats révèlent au niveau cérébral une diminution de l’expression membranaire de TREK-1 et une augmentation de BDNF. L’ensemble de ces modifications conduisent les souris Sort1-/- à développer un phénotype de résistance à la dépression. De plus, ces souris présentent une augmentation de la concentration en neurotensine cérébrale ainsi que de son récepteur 2, ce qui entraine une résistance à la douleur. Par la suite, nous avons montré une diminution de la concentration sérique du PE chez les personnes dépressives, un niveau restauré après traitement avec des antidépresseurs. En conclusion, la sortiline joue un rôle prépondérant dans la régulation du trouble dépressif et aussi dans la nociception. / Major depressive disorder is a condition that affects 20% of the population and is the leading cause of morbidity and disability worldwide. Recently, the TREK-1 potassium channel has been shown to be a potential target in the treatment of depression. The deletion of this channel or its blocking by a derived peptide resulting from the maturation of Sortilin, propeptide (PE), or its synthetic analogue Spadin, results in a phenotype of resistance to depression in mice. Sortilin is a protein able to bind with TREK-1 but also with the neurotrophic factor BDNF, an important factor for neuronal viability and depressive state regulation. Sortilin is therefore involved in regulating the intracellular addressing of TREK-1 and BDNF. Initially, my work focused on the consequences of the deletion of the Sortilin gene (sort1-/-) on the TREK-1 and BDNF addressing, and the neurotensinergic system. The results showed a decrease in TREK-1 membrane expression at the cerebral level and an increase in BDNF. All of these changes lead the Sort1-/- mice to develop a phenotype of resistance to depression. In addition, these mice show an increase in brain neurotensin concentration and its receptor 2, leading to increased resistance to pain perception. In a second phase, I was interested in whether PE, a potential antidepressant, showed serum variations in depressed patients and could be an indicator of depressive syndrome. We showed that the serum PE level is significantly reduced in depressed people, a level restored after treatment with antidepressants. In conclusion, Sortilin plays a major key in the regulation of depressive disorder and also in nociception.

Le cancer colorectal (CCR) représente la seconde cause de mortalité par cancer dans le monde. Les tumeurs sont classées selon les grades histologiques (état de différenciation cellulaire), en bas et haut grades. Les grades les plus avancés sont associés à de faibles taux de survie globale après chimiothérapie à base de 5-Fluorouracile (5-FU). Les taux de réponse aux traitements basés sur l’utilisation du 5-FU en première ligne de traitement demeurent relativement faibles (20–30%) et associés à de mauvais pronostics et des échappements thérapeutiques, dus à la résistance des cellules cancéreuses. Ces données soulignent donc la nécessité d’identifier de nouveaux biomarqueurs de résistance des cellules de CCR au 5-FU. Les travaux réalisés au cours de cette thèse ont porté sur l’étude de la sortiline, une protéine « multi-tâches » appartenant à la famille des récepteurs à domaine VPS10P avec sorLA et sorCS1-3, qui agit comme un (co)récepteur et un régulateur du traffic et de la sécrétion de protéines. La sortiline (et non sorLA), constitue un biomarqueur d’agressivité dans le CCR et est de mauvais pronostique. In vivo et in vitro, au sein des tumeurs et des cellules de CCR (lignées cellulaires et cultures primaires) résistantes au 5-FU, seule la sortiline apparait surexprimée au niveau transcriptomique et protéique. Ces données indiquent que la sortiline constitue également un biomarqueur de résistance au 5-FU, quels que soient les grades, stades et statuts mutationnels. Cette surexpression de la sortiline est majoritairement localisée au sein de l’appareil de Golgi des cellules résistantes et semble être régulée transcriptionnellement via une down-régulation d’ATF-3. L’inhibition génétique (shRNA) ou pharmacologique (CADA) de la sortiline potentialise les effets cytotoxiques du 5-FU, résultant en une forte augmentation de la mort cellulaire. La sortiline semble donc être également impliquée dans la résistance des cellules de CCR au 5-FU ; l’expression de sorLA ne variant pas après son inhbition. Ces résultats suggèrent que la sortiline pourrait constituer un biomarqueur d’agressivité et de résistance des cellules de CCR au 5-FU, mais aussi une nouvelle cible thérapeutique potentielle. / Worldwide, colorectal cancer (CRC) is the second leading cause of cancer-related deaths. Colorectal adenocarcinomas are divided into low and high grades. More advanced tumor grade is associated with poorer global survival following 5-fluorouracil (5-FU)-based systemic chemotherapy. Even when 5-FU is used as the first-line molecule, responsiveness is only 20–30%, and drug resistance contributes to both poor patient prognosis and relapses, emphasizing the need to identify biomarkers involved in this process. In this study, we focused on sortilin, a multifunctional protein among VPS10P domain-related receptors with sorLA and sorCS1-3, that acts as a receptor and co-receptor as well as a regulator of intra- and extracellular protein sorting and trafficking. We obtained evidence that sortilin, but not sorLA, is a biomarker of CRC aggressiveness associated with poor clinical outcomes. In vivo and in vitro, in both 5-FU–resistant CRC cell lines and primary cultures, only sortilin was overexpressed at both protein and mRNA levels, indicating that it could serve as a biomarker of 5-FU resistance regardless of tumor grade and mutational status. Sortilin overexpression is especially localized in Golgi apparatus of 5-FU resistant cells and seems to be transcriptionally regulated through ATF-3 downregulation. Genetic (shRNA) and pharmacological (CADA) inhibition of sortilin potentiated 5-FU–induced cytotoxicity, resulting in a significant increase in cancer cell eradication, implying that sortilin is also actively involved in 5-FU resistance. Moreover, sorLA expression is unchanged upon sortilin inhibition. Our findings indicate that sortilin is a promising biomarker of 5-FU resistance in CRC, as well as a potential therapeutic target for overcoming 5-FU resistance.

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