Дисертації з теми "Prostate – Cancer – Génétique"

Le cancer de la prostate (CaP) est le plus fréquent des cancers de l'homme de plus de 50 ans et sa fréquence augmente avec l'âge. Il pose un réel problème de santé publique du fait de son incidence croissante liée au vieillissement de la population. Différentes études épidémiologiques ont observé une agrégation familiale dans 15 à 25% des cas et une prédisposition génétique de type autosomique dominant ou liée à l'X dans 5 à 10% des cas. Les aspects cliniques et évolutifs des CaP familiaux restent controversés. Objectifs : réaliser une étude épidémio-génétique du cancer de la prostate familial : (1) une analyse génétique par la recherche de gènes de modèle de transmission, (2) une étude épidémiologique de la prévalence, des cancers associés dans la généalogie, du modèle de transmission et (3) une étude clinique. Méthodologie et résultats : (1) à partir d'une collecte nationale (Etude " ProGène ") de familles avec au moins 2 cas de CaP nous avons réalisé une analyse de liaison génétique et identifié PCaP (Prédisposant au Cancer de la Prostate) en 1q42. 2-43 ; (II) à partir d'une étude généalogique systématique de 691 patients (CaP+) suivis dans 3 services d'urologie Français (CHU de Brest, Paris Saint Louis et Nancy) nous avons observé : (1) 14,2% de formes familiales et 3,6% de formes héréditaires, (2) une augmentation du risque de cancer du sein chez les apparentées du 1er degré des patients (CaP+) dans les formes familiales par rapport aux formes sporadiques et dans les formes précoces de CaP (<55 ans) par rapport aux CaP tardifs (> 75 ans), (3) un modèle de transmission autosomique dominant avec dépendance résiduelle frère-frère, (4) l'absence de particularité clinique et biologique en dehors d'un âge de survenue précoce dans les formes héréditaires. Conclusion : (1) l'identification d'un locus de prédispostion permet d'envisager le clonage d'un gène prédisposant en 1q42. 2-43 afin de proposer à terme un dépistage génétique dans les familles à risque, et d'étudier des recherches de corrélations génotype/phénotype ; (2) le modèle de transmission permet d'affiner les études de liaisons génétiques ; (3) l'absence de particularité clinique et biologique permet de préciser la prise en charge et le suivi des formes familiales qui apparaissent superposables aux formes sporadiques, hors la survenue précoce (5 à 10 ans plus tôt). Cela nous a conduit à proposer la généralisation d'un dépistage plus précoce de l'affection dans les familles à risque.

Les pathologies du vieillissement prostatique (cancer de la prostate, hyperplasie bénigne de la prostate, déficit androgénique lié à l'âge) sont fréquentes, représentant un problème de santé publique. Leur prévalence s'accroit au gré du vieillissement de la population. Si leur coïncidence épidémiologique est claire, les liens physiopathologiques les unissant restent mal connus. Grâce aux progrès de la génétique, et notamment les associations d'étude du génome entier, la quantification du risque génétique du cancer de la prostate sporadique a été documentée par la découverte de loci de susceptibilité. Néanmoins, l'utilisation de ces marqueurs en pratique courante n'a pas fait la preuve de sa rentabilité, dans le complexe débat du dépistage du cancer de la prostate. La prédisposition génétique au vieillissement pathologique bénin de la prostate, en particulier vers l'HBP, est encore très peu étudiée. De plus amples travaux sont nécessaires pour caractériser la genèse et l'évolution du vieillissement prostatique. Du point de vue du traitement, la prise en charge diagnostique du vieillissement prostatique évolue avec de nouveaux biomarqueurs. Le poids respectif de ces outils diagnostiques multiples reste à déterminer avec un triple objectif : (i) mettre en place des arbres de décision permettent de cibler les biopsies prostatiques, (ii) intégrer à la prise en charge diagnostique les pathologies bénignes comme l'HBP dont le bilan, le traitement et le suivi sont connexes à la problématique du CaP et (iii) considérer tout au long de la prise en charge les pathologies associées tel le syndrome métabolique, dans l'objectif d'une démarche multidisciplinaire.

Les objectifs de ma thèse ont été d’étudier deux mutations du domaine de liaison à l’ADN (DBD) du récepteur des androgènes (RA) détectées dans le cancer de la prostate (CaP). La mutation T575A affecte la liaison à l’ADN du RA muté et le recrutement de co-régulateurs, conduisant probablement à la formation d’un complexe d’activation transcriptionnelle distinct de celui formé par le RA sauvage. D’autre part, une insertion de 23 acides aminés entre les deux doigts de zinc du DBD, provoque un défaut de localisation nucléaire du récepteur muté (AR23) et lui confère de nouvelles propriétés cytoplasmiques. Sa localisation atypique sous forme d’agrégats au niveau des membranaire le placerait au cœur de la signalisation cellulaire à l’interface entre l’apoptose et la prolifération cellulaire. L’ensemble des ces résultats montre les différentes fonctions qui peuvent être affectées par une mutation au niveau du DBD du RA et l’impact potentiel de telles mutations sur l’évolution de CaP.

Le cancer de la prostate est devenu le cancer le plus fréquent chez l’homme dans la grande majorité des pays occidentaux. En France, pour l’année 2005, le nombre de nouveaux cas de cancer de la prostate a été estimé à plus de 62 000. Certains facteurs de risque ont été identifiés (l’âge, l’histoire familiale, l’origine ethnique) mais la composante génétique est mal évaluée. Il reste encore aujourd’hui de nombreux gènes à identifier avant de connaître les causes moléculaires du cancer de la prostate. Dans ce contexte, le but de cette thèse était la découverte de nouveaux facteurs de risque génétiques gènes du cancer de la prostate au sein d'une population caucasienne. Récemment une étude à démontré que des interactions à la surface cellulaire entre KAI1 sur les cellules tumorales et DARC le récepteur leurre à cytokine sur les cellules vasculaires adjacentes déclenchent la sénescence dans les cellules tumorales et suppriment les métastases. Dans le présent travail, nous nous sommes proposé de déterminer si le gène DARC est impliqué dans la susceptibilité du cancer de la prostate en utilisant une étude cas-témoins. Pour cela, nous avons testé l’association entre le polymorphisme D42G et le cancer de la prostate métastatique. Mais nos résultats n’ont pas plaidé en faveur d'un rôle de ce polymorphisme dans la progression du cancer de la prostate et chez les patients ayant des variants de susceptibilité du cancer de la prostate en 8q24. Dans une seconde étape, nous avons analysé des interactions synergiques entre des polymorphismes de gènes intervenant dans la voie des androgènes et oestrogènes (SRD5A2 (V89L), CYP19 (répétition TTTA), AR (répétition CAG)) avec des variations génétiques en 8q24 (rs1447295 et rs6983267). Cette étude a montré que les marqueurs en 8q24 et le polymorphisme d’un gène du métabolisme œstrogène travaillent ensemble dans la susceptibilité du cancer de la prostate. De manière intéressante, nous avons démontré que le polymorphisme de CYP19 augmente le risque d’agressivité chez les porteurs de variants en 8q24 (p< 0,0001).

En 2010, le nombre de nouveaux cas de cancers de la prostate (CaP) en France est estimé à 71600. Avec 10000 décès par an, ce cancer se situe au deuxième rang des décès par cancer chez l’homme. La dépendance des cellules cancéreuses vis-à-vis des androgènes est mise à profit dans l’hormonothérapie des CaP. La physiopathologie de l’échappement à l’hormonothérapie peut faire appel à plusieurs types de mécanismes. L’un d’eux est l’émergence de mutations au niveau du gène du récepteur des androgènes (RA) favorisant la prolifération et la survie des cellules cancéreuses en absence d’androgènes. L’expression de gènes impliqués dans les voies de signalisation de certains facteurs de croissance ou de cytokines (CXCR4, CXCL12, EGFR, HER2, HER3, ET-A, VEGFR et Wnt11) a été analysée par RT-QPCR à partir d’échantillons présentant des formes tronquées du RA. Cette étude a montré une variation significative de l’expression d’EGFR, HER2, HER3 et Wnt11. Un test fonctionnel réalisé chez la levure a été mis au point au laboratoire pour détecter les mutations du RA à partir d’échantillons de CaP, mais il est long et fastidieux. Une version plus adaptée à la détection en routine des formes tronquées du RA a été développée. Ce test a aussi été miniaturisé en plaque 96 puits pour faciliter son emploi en routine et sa sensibilité a été augmentée en utilisant 2 systèmes rapporteurs ADE2 et lacZ. La première validation du nouveau test a confirmé que cette nouvelle méthode est plus rapide et plus sensible que l’ancienne. L’objectif final est de proposer ce test comme un outil innovant permettant la détection précoce de RA tronqués dans les CaP et la détermination de sous-populations de patients
In 2010, the number of new cases of prostate cancers (PCa) is estimated at 71 600. With 10 000 deaths per year, PCa is in France the second cause of male mortality due to cancer. The dependence of cancerous cells towards androgens is taken into account in hormonal therapies against PCa. However, physiopathology of escape from hormonal therapies may involve several types of mechanisms. One is the emergence of mutations in the androgen receptor (AR) gene to promote proliferation and survival of cancer cells in the absence of androgens. Thereby, expression of genes involved in signaling pathways of growths factors or cytokines (CXCR4, CXCL12, EGFR, HER2, HER3, ET-A, VEGFR and Wnt11) was analyzed by RT-QPCR from samples presenting truncated AR variants. This study showed significant variation in the expression of EGFR, HER2, HER3 and Wnt11. A functional test realized in yeast was developed in the laboratory to detect truncated AR variants from PCa samples, but it is long and tedious. To overcome this situation, a more suitable version for routine detection of truncated AR variants was developed. This test has also been miniaturized into a 96-well plate to facilitate its routine use and its sensitivity was increased by using 2 ADE2 and lacZ reporter systems. The first validation of the new test confirmed that the new method is faster and more sensitive than the former. The final goal is to propose this test as an innovative tool for early detection of truncated AR variants in PCa and determination of subpopulations of patients

Le cancer de la prostate est la pathologie tumorale la plus fréquente aux Antilles. Notre étude a pour but d’étudier certains facteurs de risque de survenue et de récidive. Pour mener à bien cette étude, nous avons utilisé les patients inclus dans l’étude cas-témoins Karuprostate, et une cohorte de patients après prostatectomie radicale.Les principaux résultats et conclusions de ma thèse portent sur :a) L’étude des facteurs génétiques en lien avec le métabolisme des xénobiotiques dans le risque de survenue du cancer de la prostate en Guadeloupe. Le nombre exact de copies (CNV) des gènes codant pour les Glutathion S transférases GSTM1 et GSTT1 ont été déterminés chez 629 cas incidents de cancer de la prostate et 622 témoins. Les hommes présentant 2, 3 ou plus de copies de GSTT1 présentent un risque significativement augmenté de cancer de la prostate. De même les hommes avec 3, 4, 5 ou plus de copies combinant GSTM1 et GSTT1 présentent un risqué augmenté de survenue de la maladie.b) L’étude des facteurs génétiques en lien avec le métabolisme des œstrogènes dans le risque de survenue du cancer de la prostate en Guadeloupe. Cinq polymorphismes (3 SNP concernant CYP17, CYP1B1 et COMT, ainsi que de polymorphismes de taille concernant CYP19 et UGT1A1) ont été étudiés et comparés chez 498 cas incidents et 565 témoins. Les sujets présentant le génotype AA de COMT présentent un risque significativement diminué de survenue du cancer la prostate. Aucune association significative n’a été retrouvée avec les autres polymorphismes étudiés. Une étude portant sur 150 cas incidents de cancer de la prostate et 150 témoins issus d’une population du Congo-Zaïre a fait l’objet de ces mêmes génotypages avec les mêmes résultats.c) L’influence des expositions environnementales à des polluants persistants présentant des propriétés hormonales sur la récidive biologique de cancer de la prostate après prostatectomie radicale. Les concentrations plasmatiques en chlordécone, DDE (principal métabolite du DDT) et en PCBs ont été mesurés chez 340 sujets porteurs d’un cancer de la prostate ayant subi une prostatectomie radicale. L’exposition (préopératoire) au chlordécone a été retrouvée associé à une augmentation significative du risque de récidive biologique. A l’inverse, les concentrations croissantes en DDE ont été retrouvées associées à une diminution significative du risque de récidive biologique. Aucune association n’a été retrouvée entre l’exposition au PCB153 et la récidive de la maladie.d) Les facteurs de risque de récidive de cancer de la prostate clinique et histologique ont été étudiés sur 964 patients qui ont bénéficié d’une prostatectomie radicale avec un suivi média de 4,8 ans. Le diabète, le PSA, le stade clinique avancé, le score de Gleason élevé, un pourcentage de biopsie de prostate élevé, le stade pathologique avancé, la présence de marge positive sont des facteurs prédictifs de récidive biologique après prostatectomie radicale. Nos résultats montrent que la survenue et la récidive du cancer de la prostate sont sous l’influence des facteurs génétiques et environnementaux. Le contexte génétique et environnemental spécifique à la Guadeloupe expliquerait en partie la forte incidence du cancer de la prostate.Par ailleurs, d’autres travaux intégreront d’autres gènes dans le futur. Le projet ambitieux à venir est la création d’une cohorte prospective de tous les patients atteints d’un cancer de la prostate tout stade confondu
Prostate cancer is the most common tumor pathology in West Indies. Our study aims to study risk factors of occurrence and recurrence.To carry out this study, we used the patients included in the case-control study called Karuprostate and a cohort of patients after radical prostatectomy.The main results and conclusions of my work are:a) The study of genetic factors related to the metabolism of xenobiotics and the risk of prostate cancer occurrence in Guadeloupe. The exact number (CNV) gene encoding the glutathione S transferases GSTT1 and GSTM1 were determined in 629 incident cases of prostate cancer and 622 controls. Men having 2, 3 or more copies of GSTT1 have a significantly increased risk of prostate cancer. Similarly men with 3, 4, 5 or more copies of GSTM1 and GSTT1 combined have an increased risk of disease occurrence.b) The study of genetic factors related to estrogen metabolism and the risk of prostate cancer occurrence in Guadeloupe. Five polymorphisms (SNP 3 on CYP17, CYP1B1 and COMT as well as size and UGT1A1 polymorphisms on CYP19) were studied and compared in 498 incident cases and 565 controls. Individuals with the AA genotype COMT have a significantly decreased risk of prostate cancer occurrence. No significant association was found with other studied polymorphisms. A study of 150 incident cases of prostate cancer and 150 controls from a population of Congo-Zaire was the subject of these same genotyping, with the same results.c) The influence of environmental exposure to persistent pollutants with hormonal properties of biochemical recurrence of prostate cancer after radical prostatectomy. The plasma concentrations of chlordecone, DDE (the main metabolite of DDT) and PCBs were measured in 340 subjects with prostate cancer who underwent radical prostatectomy. The exhibition (preoperative) to chlordecone was found associated with a significant increased risk of biochemical recurrence. Conversely, the increasing concentrations of DDE were found associated with a significantly decreased risk of biochemical recurrence. No association was found between exposure to PCB153 and recurrence of the disease.d) The clinical and histological risk factors of recurrence of prostate cancer were studied in 964 patients who underwent radical prostatectomy with a médian follow-up of 4.8 years. Diabetes, PSA, advanced clinical stage, high Gleason score, a high percentage of prostate biopsy, advanced pathological stage, the presence of positive margins are predictors of biochemical recurrence after radical prostatectomy.Our results show that the occurrence and recurrence of prostate cancer are Under influence of genetic and environmental factors. The specific genetic and environmental context in Guadeloupe may partly explain the high incidence of prostate cancer.In addition, further work will incorporate other genes in the future. The next ambitious project is the creation of a prospective cohort of all patients with all prostate cancer stages

Des mutations non-sens conduisant à la perte partielle ou totale de la région carboxy-terminale du récepteur des androgènes (RA) sont fréquemment détectées dans les cancers de la prostate (CaPs) localisés et les CaPs métastatiques en échappement hormonal. Par la formation d’un complexe d’activation transcriptionnelle différent due à une distribution intranucléaire et à un recrutement de cofacteurs particuliers, un de ces RA, le RA Q640X, exerce des activités transcriptionnelles différentes de celles du RA sauvage. Le RA Q640X conduit aussi à une interconnexion avec des facteurs de transcription comme AP-1 et NFAT. De plus, l’expression du RA Q640X dans les cellules cancéreuses prostatiques conduit à la sécrétion de facteurs paracrines induisant à distance l’activation du RA des cellules voisines, et ce en absence d’hormone. Toutes ces données mettent en évidence un nouveau mécanisme de coopération clonale au cours de la progression du CaP au cours de l’échappement hormonal.

Dans le cancer de la prostate, la présence de gènes de fusion, issus de remaniementschromosomiques TMPRSS2:ERG dans plus de 50% des cas, aboutit à une dérégulation dutranscriptome prostatique. Le récepteur aux androgènes (AR), membre de la famille desrécepteurs nucléaires, reste toutefois l’acteur majeur de l’évolution du cancer de la prostate.Notre objectif est d’identifier des gènes pouvant avoir un rôle dans l’évolution du cancerde la prostate, en lien avec la fusion TMPRSS2:ERG et AR.Par une analyse transcriptomique, à partir d’un modèle de surexpression de la fusionTMPRSS2:ERG dans une lignée de cellules tumorales prostatiques humaines (PC3c) capablesd'induire des lésions osseuses in vivo, nous avons identifié deux gènes régulés par la fusionparmi lesquels Plexine A2 (PLXNA2), déjà décrit par l’équipe (Tian et al. Oncogene.2014), etégalement Fascine-1 (FSCN1) codant pour une protéine qui permet de regrouper les filamentsd’actine et impliqué dans les phénomènes de migration et invasion tumorale grâce à laformation d’invadopodes. Nous avons recherché d’une part les partenaires fonctionnels dePLXNA2 en réalisant une étude in silico grâce au logiciel Ingenuity Pathway Analysis®, etavons identifié Neuropiline 1 (NRP1) comme potentiellement dérégulé par la fusion. D’autrepart nous avons évalué l’implication de FSCN1, associé à l’évolution de plusieurs cancers maisencore peu connu dans le cancer de la prostate.Pour chaque gène sélectionné nous avons déterminé, pour la validation clinique, leurexpression dans des échantillons humains de cancers de la prostate primitifs, également enanalysant des données de cohortes publiées et en suivant l’expression in vivo parimmunohistochimie dans des cancers avancés. D’autre part nous avons étudié leur rôlefonctionnel in vitro, dans des modèles cellulaires hormono-indépendants et neuroendocrines.Enfin, nous avons réalisé une analyse bioinformatique et recherché dans les données de ChIPseq-ERG et -AR publiées, l’existence de la fixation des facteurs ERG ou AR sur les 2 gènesNRP1 puis FSCN1. Une fois identifiée, nous avons réalisé des expériences de ChIP in vitro àpartir des modèles cellulaires dont nous disposons et nous avons mis en évidence la régulationdirecte de NRP1 puis de FSCN1 par AR.L’ensemble de nos résultats met en évidence NRP1 et FSCN1 comme gènes répriméspar AR, qui se ré-expriment en phase de résistance à la castration et acteurs potentiels de ladifférenciation neuroendocrine lorsque le niveau d’AR est bas ou inactif. Leur régulation par lafusion TMPRSS2:ERG et les mécanismes précis, en lien avec AR et ses cofacteurs restent àdémontrer. Ces deux gènes pourraient toutefois jouer un rôle dans les mécanismes derésistances aux hormonothérapies, et constituer à l’avenir des cibles thérapeutiques
The presence of fusion genes, resulting from TMPRSS2:ERG chromosomalrearrangements in more than 50% of cases, leads to deregulation of the prostate cancertranscriptome. Androgen receptor (AR), a member of the nuclear receptor family, remains themajor actor in the development of prostate cancer.Our objective is to identify genes that may be involved in the evolution of prostate cancer, in relation to the TMPRSS2:ERG fusion and AR.Using a transcriptomic analysis, derived from a PC3c prostate tumour cells line model over expressing TMPRSS2:ERG fusion, we have identified two genes regulated by the fusion:Plexin A2 (PLXNA2), already described in the literature by the team (Tian et al. Oncogene.2014), and also Fascin-1 (FSCN1) coding for a protein that groups actin filaments together and isinvolved in migration and tumour invasion phenomena through invadopods formation. Wesearched for functional partners of PLXNA2, performing an in silico study with Ingenuity Pathway Analysis® software, and have identified Neuropilin-1 (NRP1) as a potentially deregulated gene by fusion. On the other hand, we have evaluated the involvement of FSCN1,associated with the evolution of several cancers but poorly known in prostate cancer.For each selected gene, we have determined, for clinical validation, their expression inhuman samples of primary prostate cancers, also by analyzing published cohort data andmonitoring their expression in vivo by immunohistochemistry in advanced cancers. We havealso studied their functional role in vitro, in hormone-independent and neuroendocrine cellmodels. Finally, we performed a bioinformatics analysis and searched in the published ChIPseq-ERG and -AR data, the existence of ERG or AR factor binding on the 2 genes NRP1 andFSCN1. Once identified, we have performed in vitro ChIP experiments using the availablecellular models and we have demonstrated the direct regulation of NRP1 and FSCN1 by AR.Together, our results highlight NRP1 and FSCN1 as genes repressed by AR, which arere-expressed in the phase of resistance to castration and are potential actors of neuroendocrinedifferentiation when the level of AR is low or inactive. Their regulation by the TMPRSS2:ERGfusion and its precise mechanisms, in relation to AR and co-factors, need to be furtherdemonstrated. However, these two genes could play a role in the mechanisms of resistance tohormone-based therapies such as androgenic deprivation or selective competitive silentantagonist of AR, and could constitute therapeutic targets in the future

Le cancer de la prostate est la deuxième cause de décès masculins par cancer dans les pays industrialisés. PTEN est le gène suppresseur de tumeur le plus souvent muté ou délété dans les cancers de la prostate. Notre étude montre que la perte de Pten induit la prolifération des PEC menant à la formation de PIN. L’hyperprolifération des PEC engendre une réponse de dommages à l’ADN suivie de l’entrée en sénescence des PEC. Des études épidémiologiques ont montré que de faibles taux de Vitamine D sont associés à des cancers agressifs. Nos résultats montrent que Vdr et le Gemini-72, un analogue hypocalcémique de la Vitamine D, a des activités anti-inflammatoires et anti-prolifératives pendant la formation des PIN. De plus, le Gemini-72 induit l’apoptose des PEC sénescentes, module la réponse immunitaire et ainsi réduit le nombre de PIN de haut grade et la réaction stromale. Ainsi, notre étude démontre l’importance de l’axe Vitamine D/VDR dans la carcinogenèse prostatique
Prostate cancer is the 2nd leading cause of cancer-related deaths in males of western societies. Mutations or deletion of the PTEN locus are common in prostate cancer, and are associated with metastasis and resistance to therapeutic castration. Our results show that Pten-loss induces the proliferation of PEC leading to the formation of PIN. The hyperproliferation of PEC induces DDR followed by senescence entry of PEC. Epidemiological studies highlighted that low Vitamin D levels correlate with aggressive prostate cancer. We show that Vdr and Gemini-72, an hypocalcemic Vitamin D analog, have anti-proliferative and anti-inflammatory activities during PIN formation. Moreover, the Gemini-72 induces apoptosis in senescent cells, modulates the immune response and consequently decreases the number of High Grade PIN and reduces the stromal reaction. Thus, our study demonstrate the major role of Vitamin D signaling in prostate carcinogenesis

Le cancer de la prostate (CaP) a l'incidence la plus élevée parmi les cancers masculins dans les pays européens et américains. Dans les stades avancés de la maladie, le développement des métastases (osseuses dans 80% des cas) entraîne un taux de mortalité important. Le récepteur MET et les fusions de gènes ETS avec un promoteur hormono-dépendant sont des acteurs importants dans la progression du cancer de la prostate. Parmi les membres de la famille de facteurs de transcription ETS, ERG est retrouvé dans 60% des cas des fusions et ETV1 dans 10% des cas. MET est un récepteur à activité tyrosine kinase exprimé dans les stades avancés de la maladie, dans les tumeurs hormono-résistantes et les métastases osseuses. Les fusions ERG et ETV1 sont retrouvées tout au long de la maladie, allant des stades d'initiation jusqu'aux stades métastatiques. De façon intéressante, il existe de nombreux liens fonctionnels entre MET et ERG/ETV1 suggérant leur appartenance à la même voie de régulation. Le but de notre étude est de comprendre le rôle individuel du récepteur MET et des fusions ETS ainsi que leur collaboration dans la progression du CaP.Pour ce faire, nous avons mis en place des modèles cellulaires de CaP hormono-indépendants dans lesquels l'expression et l'activité du récepteur MET sont effectives et pour lesquels une surexpression de ERG ou ETV1 a été induite via une infection rétrovirale. Ces modèles ont été utilisés pour réaliser des tests phénotypiques de prolifération, migration ou encore invasion, une analyse transcriptomique comparative (RNAseq) et des tests in vivo chez des souris humanisées exprimant l'HGF humain.Les résultats que nous avons obtenus montrent que les facteurs de transcription ERG et ETV1 induisent des capacités migratoires et invasives plus importantes in vitro et que l'activation de la voie de signalisation du récepteur amplifie les effets. In vivo, ERG et ETV1 entraînent des volumes tumoraux plus importants après injection des cellules en sous-cutanée et l'application d'un traitement par un inhibiteur spécifique de MET réverse ces effets. Finalement, la réalisation d'une analyse transcriptomique, comparant les différents modèles, a permis d'identifier des gènes différentiellement exprimés selon la surexpression de ERG, de ETV1 et/ou de l'activation de la voie MET, gènes cibles signature pouvant potentiellement être impliqués dans la progression tumorale.Ainsi, les données obtenues montrent pour la première fois une collaboration entre le récepteur MET et les facteurs ERG/ETV1 pour induire des caractéristiques plus agressives dans des modèles de CaP. A terme, le projet vise à identifier des signatures moléculaires de cette coopération afin de mettre en lumière des outils de pronostic, diagnostic ou encore de thérapie ciblée
Prostate cancer (PCa) has the highest incidence of all male cancers in Europe and the USA. In the advanced stages of the disease, the development of metastases (bone metastases in 80% of cases) leads to a high mortality rate. MET receptor and ETS gene fusions with a hormone-dependent promoter are important actors in the progression of prostate cancer. Among the members of the ETS family of transcription factors, ERG is found in 60% of fusions and ETV1 in 10%. MET is a tyrosine kinase receptor expressed in the advanced stages of the disease, in hormone-resistant tumours and in bone metastases. ERG and ETV1 fusions are found throughout the disease, from initiation to metastatic stages. Interestingly, there are many functional links between MET and ERG/ETV1, suggesting that they belong to the same regulatory pathway. The aim of our study is to understand the individual roles of MET receptor and ETS fusions and their collaboration in PCa progression.To this end, we built hormone-independent CaP cellular models in which MET receptor expression and activity are effective and ERG or ETV1 overexpression has been induced via retroviral infection. These models were used to perform phenotypic tests of proliferation, migration and invasion, comparative transcriptomic analysis (RNAseq) and in vivo tests in humanised mice expressing human HGF. The results we obtained show that the transcription factors ERG and ETV1 induce greater migratory and invasive capacities in vitro and that activation of the receptor signalling pathway amplifies the effects. In vivo, ERG and ETV1 induce larger tumour volumes after subcutaneous injection of the cells, and treatment with a specific MET inhibitor reverses these effects. Finally, a transcriptomic analysis comparing the different models, permits to identify genes differentially expressed according to overexpression of ERG, ETV1 and/or activation of MET pathway, signature target genes potentially involved in tumour progression.The data obtained show, for the first time, a collaboration between MET receptor and ERG/ETV1 factors to induce more aggressive characteristics in PCa models. The project aims to identify the molecular signatures of this cooperation in order to highlight prognostic, diagnostic and targeted therapy tools

Le cancer de la prostate (CaP) est actuellement le cancer le plus fréquent en France et constitue l'une des principales causes de décès par cancer chez l'homme dans les pays industrialisés. Un tiers des patients avec un CaP à priori localisé auront déjà des micro-métastases au moment du traitement local. Ces patients qui répondent dans un premier temps à la castration (hormonothérapie) seront cependant en échappement hormonal dans les 2 ans qui suivent. Récemment, plusieurs essais cliniques de phase III ont rapporté un gain de survie avec la chimiothérapie à base de docétaxel dans les CaPs métastatiques résistants à la castration. Néanmoins, la survie n'est prolongée que de 2 ou 3 mois et de nouvelles approches thérapeutiques ciblant des voies de signalisation spécifiques sont donc nécessaires. Les travaux réalisés au cours de cette Thèse ont permis tout d'abord de montrer, grâce à l'utilisation de TMAs, que la surexpression de TP53INP1, une protéine de réponse au stress, était un facteur de mauvais pronostic dans le CaP, prédictif notamment du risque de rechute biologique. Nous avons ensuite pu montrer grâce à des xénogreffes de cellules tumorales (LNCaP) que les taux d'ARNm de TP53INP1 diminuaient durant l'hormonothérapie et que TP53INP1 était de nouveau significativement surexprimée dans les tumeurs résistantes à la castration. Nous avons développé et déposé un brevet pour un oligonucléotide antisens (ASO) inhibant TP53INP1. Le traitement in vitro des lignées cellulaires hormonosensibles LNcaP et hormono-résistantes C4-2 par l'ASO induit une diminution d'expression de la protéine TP53INP1, inhibe la prolifération cellulaire et induit une augmentation de l'apoptose
Prostate cancer (PC) is the most common malignancy in France and one of the most frequent leading causes of cancer-related death in men in industrialized countries. Even with aggressive screening, approximately one-third of patients believed to have localized PC will already have micro-metastatic disease at the time of definitive local therapy. These patients initially respond to androgen ablative therapy, but with time, their tumors ultimately become unresponsive and recur within 2 years as castration-resistant prostate cancer (CRPC). Recently, docetaxel-based regimens have shown improved survival in men with CRPC in phase III studies. However, the median overall survival was prolonged for only 2-3 months, and thus development of new therapeutic approaches that target relevant signaling pathways are essential to restore the androgen-sensitivity of CRPC. We showed, using tissue micro-array (TMA) analysis, that over-expression of Tumor Protein 53-Induced Nuclear Protein 1 (TP53INP1), a cell stress response protein, is a worse prognostic factor in PC, particularly predictive of biological cancer relapse. We also we found that TP53INP1 protein expression decreases during castration therapy (CT) and significantly increases in human CRPC. TP53INP1 mRNA was also significantly increased in castration-resistant (CR) tumors of LNCaP xenograft compared to the castration-sensitive (CS) taken before CT. We developed and world-wide patented one antisense oligonucleotide (ASO) targeting TP53INP1 (PCT/IB2011/054555). Treatment of LNCaP and C4-2 cells in vitro with TP53INP1 ASO downregulates TP53INP1 protein level, inhibits proliferation and induces apoptosis

Seconde cause de mortalité par cancer chez l'individu de sexe masculin, le cancer de la prostate présente une incidence croissante liée à l'augmentation de l'espérance de vie dans les pays développés. Les variations pathologiques d'homéostasie calcique sont connues pour participer à l'évolution du cancer de la prostate. Cette thèse porte sur l'étude du canal ionique TRPM8 dont l'expression est spécifique de la prostate et augmente dans les cellules cancéreuses. Nos résultats montrent que l'expression de TRPM8 est finement régulée par le récepteur aux androgènes dans les cellules épithéliales apicales de la prostate et que son apparition coïncide avec la différenciation terminale de ces cellules. Nous démontrons que le canal est fonctionnel dans le plasmalemme des cellules épithéliales apicales, mais aussi dans la membrane du réticulum endoplasmique. Finalement, en corrélant ces travaux avec d'autres réalisés sur des cellules cancéreuses de la prostate, nous avons proposé un modèle d'évolution de l'activité du canal TRPM8 au cours de la différenciation et de l'oncogenèse des cellules de la prostate. Nous avons, d'autre part, mis en évidence l'existence d'isoformes de TRPM8 dont certaines sont des canaux ioniques fonctionnels alors que d'autres sont des petites protéines tronquées agissant comme sous-unités régulatrices du canal TRPM8. Pour finir, nous avons caractérisé une voie d'activation du canal TRPM8 par la phospholipase A2 indépendante du calcium et nous avons réalisé une étude pharmacologique démontrant l'activation de TRPM8 par une classe de molécules dérivées de l'iciline.

La voie de signalisation du récepteur des androgènes (RA) reste une cible thérapeutique privilégiée dans les cancers de la prostate (CaP). Ce travail de thèse a abordé trois thématiques : 1) l’identification et l’étude fonctionnelle des mutations du RA, 2) l’étude du lien existant entre les RA tronqués, résultant de mutations non-sens, et l’angiogenèse tumorale et 3) l’étude exploratoire de l’hétérogénéité tumorale dans les CaP. Au cours de la 1e partie, nous avons identifié 90 mutations du RA à l’aide d’un test fonctionnel chez la levure et émis des hypothèses concernant leur implication dans de potentiels mécanismes de résistance à l’hormonothérapie (HT). La 2e partie nous a permis de montrer un lien entre les variants tronqués et l’expression du VEGF-A, médiateur principal de l’angiogenèse. Enfin dans la dernière partie nous avons étudié, par approche de séquençage à haut-débit, l’hétérogénéité tumorale en fonction du temps et du stade de la maladie. L’ensemble du travail a permis une meilleure connaissance des altérations de la voie de signalisation du RA, leur rôle dans les étapes clés de la progression tumorale et l’évolution des anomalies génomiques
The androgen receptor signaling pathway (AR) remains a prime therapeutic target in prostate cancer (PCa). This work focused on three topics: 1) the identification of AR mutations and their functional impact, 2) the assessment of a link between the truncated AR, resulting from nonsense mutations and tumor angiogenesis and 3) an exploratory study of tumor heterogeneity in PCa. In the first part, we identified 90 AR mutations using a yeast-based functional assay and speculated about their involvement in potential mechanisms to hormone therapy (HT) resistance. In the second part we assessed a link between the truncated AR and the overexpression of VEGF-A, the main proangiogenic factor. In the last part we investigated the tumor heterogeneity within the primary tumor and metastasis using a whole exome sequencing approach. This work leads to a better knowledge of the AR signaling pathway alterations, their role in the key steps of tumor progression and the evolution of genomic abnormalities

Pour croître et proliférer, les cellules cancéreuses de la prostate activent des voies de signalisation dépendantes des androgènes. L'intervention thérapeutique en première ligne du cancer de la prostate (CaP) s'appuie donc d’abord sur le blocage de l'axe androgènes-récepteur aux androgènes (RA) mais rapidement, les patients développent des tumeurs résistantes (CRPC, Castration Resistant Prostate Cancer).Les récepteurs à activité tyrosine kinase de la famille ErbB semblent jouer un rôle dans cette résistance, en particulier le récepteur ErbB3. En effet, l'inactivation des voies en aval d'ErbB1 et ErbB2, en association avec les anti-androgéniques n'empêche pas la progression vers l'hormono-indépendance, et une accumulation nucléaire d'ErbB3 est observée dans les CRPC en même temps que la voie PI3K-Akt est réactivée.Dans ce contexte, nous avons validé l'expression d'une isoforme nucléaire ErbB380kDa chez les patients et dans des lignées hormono-sensible (LNCaP) et hormono-résistante (PC3). Par ChIP-on-chip, nous avons isolé 353 promoteurs cibles communs aux deux lignées, 245 spécifiques à la lignée LNCaP et 925 à la lignée PC3, et montré qu'ErbB380kDa est un co-régulateur transcriptionnel des gènes étudiés, parmi lesquels GATA2. L'analyse in silico de ces promoteurs révèle des sites de liaison pour les facteurs de transcription GATA2 et MZF1 au niveau des régions liant ErbB380kDa. Un complexe nucléaire GATA2-MZF1-ErbB380kDa est retrouvé dans les cellules LNCaP et PC3.Des travaux récents montrent que GATA2 s'associe au RA pour réguler l'expression de gènes et qu'il pourrait être participer à la dissémination métastatique dans le CaP.Nos résultats suggèrent qu'ErbB380kDa pourrait jouer un rôle régulateur, en amont de GATA2, dans les processus de résistance et l'apparition de métastases. Cette isoforme nucléaire insensible aux traitements actuels apparaît donc comme une cible privilégiée pour le ciblage thérapeutique
Prostate cancer (PCa) is dependent on androgens and functional androgen-receptor (AR) for growth and proliferation. Androgen-directed therapy is used at the first stages of the disease but cancer cells frequently become resistant (CRPC) by inappropriate reactivation of AR activity. As ErbB receptors are expressed in PCa cells, therapies aiming at inactivate the pathways downstream have been tested in advanced prostate cancers alongside hormone-based therapy. Still, a significant proportion of CRPC treated by ErbB1/2 inhibitors resist to treatment. ErbB3 could be responsible for this failure through both its unexpected nuclear localization and the reactivation of the PI3K-Akt pathway in those advanced tumors.We have described a nuclear ErbB380kDa isoform, expressed in hormone-sensitive (LNCaP) and hormone-resistant (PC3) PCa cell lines that accumulates in the nucleus of tumor cells during cancer progression. ChIP-on-chip experiments led us to characterize 353 target promoters binding ErbB380kDa in both cell lines; 245 promoters specific to LNCaP and 925 specific to PC3 cells, among which the promoter of GATA2. We show that ErbB380kDa functions as a transcriptional co-regulator for the studied genes, potentially through its interaction with transcription factors. In silico analysis revealed binding sites for GATA2 and MZF1 transcription factors on the target promoters, and a complex GATA2-MZF1-ErbB380kDa has been found in LNCaP and PC3 cells. Recent publications have reported a role for GATA2 in the regulation of RA responsive-genes and in metastatic spreading. We propose that ErbB380kDa could act, upstream of GATA2, to induce resistance mechanisms and facilitate cancer progression. Thus, ErbB380kDa emerges as a putative target for the development of new therapies in prostate cancer

Le développement des métastases osseuses du carcinome de prostate (CaP) repose sur une interconnexion étroite entre cellules osseuses et carcinome, induisant l'activation de facteurs pro-angiogéniques et de résorption osseuse qui permettent la libération de facteurs de croissance stockés dans la matrice osseuse et jouant un rôle essentiel dans l'invasion tumorale. Ce remodelage de la matrice extra-cellulaire osseuse aboutit à la formation de lésions mixtes ostéolytiques et ostéocondensantes, responsables de fragilité osseuse et de susceptibilité accrue aux fractures. Une approche thérapeutique permettant à la fois de cibler la tumeur et de réparer l'os lysé est donc nécessaire. Le premier volet de cette étude a consisté en la mise en place d'un modèle expérimental chez la souris SCID mimant les métastases osseuses ostéolytiques et tirant profit des dernières techniques d'imagerie in vivo, en réalisant l'injection intra-tibiale de la lignée cellulaire PC-3 Luc exprimant stablement le gène luciférase. Ce modèle démontre que la combinaison des techniques de bioluminescence (BLI) et de micro-tomographie osseuse (uCT) permet d'évaluer in vivo l'interaction carcinome-tissu osseux. Le second volet de cette étude a permis de démontrer l'efficacité d'une approche originale de thérapie cellulaire et génique des métastases ostéolytiques de CaP, qui repose sur l'utilisation de cellules souches mésenchymateuses (CSM) génétiquement modifiées en tant que 1) véhicules de la molécule angiostatique ATF (Amino Terminal Fragment) afin d'inhiber la croissance tumorale intra-osseuse et 2) cellules ostéoprogénitrices pouvant participer à la réparation osseuse. L'efficacité de cette approche a été démontrée in vivo dans le modèle SCID, se traduisant par une diminution significative de la croissance tumorale intra-osseuse, ainsi que l'angiogénèse et de l'ostéolyse associées. De plus, les CSM modifiées conservent leur capacité de différenciation ostéogénique in vitro et in vivo. Le troisième volet de cette étude a permis de caractériser des interactions au niveau transcriptomique entre les CSM et les cellules de CaP ainsi que l'influence des cellules de CaP sur les capacités de différenciation ostéogénique, chondrogénique et adipogénique des CSM.

Le récepteur des androgènes (RA) est la principale cible thérapeutique du cancer de la prostate (CaP) métastatique. Bien que cette thérapie soit initialement efficace, les effets sont transitoires. De nombreux mécanismes peuvent expliquer la progression du CaP vers un stade de résistance à la castration, telles les modifications du RA. Des données récentes ont montré que les variants constitutifs RA-Q641X et RA-V7, caractérisés par la perte du domaine de liaison au ligand, étaient associés à l’expression de marqueurs mésenchymateux. L’étude de la régulation de la N-cadhérine a mis en évidence que si le RA sauvage et les variants constitutifs se liaient tous deux aux éléments de réponse du gène codant, seuls les derniers étaient associés à une augmentation de l’acétylation de l’histone H4, marque positive de la transcription. Le RNA-seq a révélé que leur expression était aussi corrélée à la régulation de sets de gènes spécifiques incluant des facteurs de transcription dont certains ont déjà été caractérisés en cancérologie.En ce qui concerne le RA-T576A, porteur d’une mutation faux-sens, les données ont révélé une séquence consensus de liaison à l’ADN moins conservée pour le RA sauvage que pour ce mutant et l’importance du 11ème nucléotide des éléments de réponse. De plus, cette mutation a semblé impacter le transcriptome du RA. Ce travail met en évidence le comportement distinct des variants du RA et aide à mieux comprendre leurs modes d’action en décrivant leurs activités transcriptionnelles
The androgen receptor (AR) is the main therapeutic target in metastatic prostate cancer (PCa). Although this therapy is initially effective, the effects are transient. Many mechanisms can explain PCa progression toward castration resistance including abnormalities in the AR. Recent data have shown that constitutive AR (e.g AR-Q641X and AR-V7), which have lost the ligand binding domain, were associated with the induction of mesenchymal marker expression. The study of N-cadherin regulation highlighted that while both constitutive AR and wild type AR bound to response elements located in the encoding gene, only the AR variants were associated with an increase of H4 acetylation, a positive transcription mark. RNA-seq revealed that their expression was also correlated to specific sets of genes regulation, including transcription factors and genes involved in migration, AR regulation, and therapeutic resistance.Concerning AR-T576A, which hold a missense mutation, data revealed a less conserved consensus sequence for the wild type AR than for this mutant and highlighted the importance of the 11th nucleotide of the response element for AR recruitment to DNA. Plus, this mutation seemed to impair AR transcriptome. This work highlights the distinct AR variants’ behavior and helps to understand their mode of action by depicting their transcriptional landscapes

La résistance clinique aux anticancéreux reste l’une des causes majeures de l’échec des traitements. Cette résistance est multifactorielle et implique un ensemble de mécanismes dont certains ne sont pas encore totalement élucidés. Parmi eux se trouvent des mécanismes impliquant les enzymes du métabolisme et du transport des médicaments dont les gènes sont majoritairement régulés par les récepteurs nucléaires, et notamment PXR (Pregnane X Receptor) ou NR1I2. Son expression et activité via l’expression de ses gènes cibles a souvent été décrite comme étant associée à la chimiorésistance dans des cellules cancéreuses, notamment dans le cancer de la prostate. Le cancer de la prostate résistant à la castration (CPRC) fait partie des cancers pour lequel aucun inhibiteur de kinase (IK) n’a été approuvé malgré un nombre conséquent d’essais cliniques qui se sont soldés par des échecs. Notre travail de Thèse a consisté à étudier l’impact de l’activité de PXR sur l’efficacité des inhibiteurs de kinases dans le contexte du CPRC. Nous avons premièrement confirmé la plus grande fréquence de l’expression de PXR dans les stades avancés de cancer de la prostate sur une cohorte de 512 tissus de patients. Nous avons également démontré que la surexpression stable de PXR dans les cellules de cancer de la prostate 22RV1 conférait une hypersensibilité à l’afatinib, l’erlotinib ou le dabrafénib alors qu’elle conférait une résistance au dasatinib et n’affectait pas la réponse aux autres inhibiteurs testés. L’hypersensibilité à l’afatinib était associée à une augmentation de la concentration intracellulaire de l’inhibiteur et une surexpression significative du transporteur d’influx SLC16A1. De manière intéressante, l’inhibition pharmacologique de SLC16A1 par le dérivé BAY-8002 inhibe l’effet de sensibilisation à l’afatinib par la surexpression de PXR, démontrant pour la première fois le rôle clé de ce transporteur dans la réponse à ce médicament. En parallèle, nous nous sommes intéressés à la possibilité que les inhibiteurs de kinases puissent avoir un effet agoniste de PXR et être à l’origine d’interactions médicamenteuses. Ce volet repose sur des données publiées démontrant une activité agoniste de PXR pour le dabrafénib, pouvant induire l’expression des gènes cibles de PXR tout aussi efficacement que l’agoniste de référence SR12813. Nous avons donc étudié l’effet de la surexpression de PXR sur la réponse aux combinaisons d’inhibiteurs de kinases ciblant BRAF et MEK approuvées dans le mélanome. Nos résultats préliminaires démontrent que dans les cellules de mélanome A375 mutées BRAF V600E, la surexpression de PXR induit une sensibilisation aux combinaisons dabrafenib+tramétinib et vémurafénib+cobimétinib aussi bien qu’aux inhibiteurs utilisés seuls, suggérant que les effets agonistes de PXR ne sont pas responsables de cette sensibilisation mais que d’autres mécanismes, qui sont en cours d’étude, soient mis en jeu. Ils renforcent néanmoins l’intérêt d’utiliser PXR en tant que nouveau marqueur prédictif de l’efficacité des inhibiteurs de kinases en clinique
Clinical resistance to anti-cancer drugs remains one of the major causes of treatment failure. This resistance is pleiotropic and involves various mechanisms, including drug transport and metabolism that implicate key enzymes the expression of which is regulated by nuclear receptors, in particular the Pregnane X Receptor (PXR or NR1I2). The expression of PXR and of its target genes have been associated with chemoresistance in various cancer cell models, including prostate cancer cells. There are currently very few options for the treatment of castration-resistant prostate cancer (CRPC), and despite numerous clinical trials, no kinase inhibitor has been approved in that indication. Our project was intended to study the impact of PXR activity on the efficacy of kinase inhibitors in CRPC. Using a tissue microarray of 512 patients, we first confirmed that the expression of PXR was more frequently detected in late stages of prostate cancers. We also demonstrated that stable expression of human PXR could sensitize 22RV1 prostate cancer cells to afatinib, erlotinib or dabrafenib, whereas it conferred a resistance to dasatinib and had no significant effect on other kinase inhibitors tested. Hypersensitivity to afatinib was associated with an increase in the intracellular concentration of the drug and a significant increase in the expression of the monocarboxylate transporter SLC16A1. Interestingly, pharmacological inhibition of SLC16A1 by the BAY-8002 derivative inhibited PXR-mediated sensitization of 22RV1 cells to afatinib, demonstrating for the first time the critical role of this transporter in the cell response to this kinase inhibitor. In parallel, we also studied whether kinase inhibitors could exert an agonist activity towards PXR and be responsible for potential drug-drug interactions. This relied on published observations demonstrating that dabrafenib is a PXR agonist, able to induce the expression of PXR target genes with the same potency as the reference agonist SR12813. We then studied the effect of PXR expression on the cell response to combinations of kinases inhibitors targeting BRAF and MEK that are approved in the treatment of melanomas. Our preliminary results demonstrate that, in BRAF V600E mutated A375 melanoma cells, stable expression of PXR could induce a sensitization to dabrafenib+trametinib and vemurafenib+cobimetinib combinations and to each inhibitor used alone, suggesting that other mechanisms currently under investigation, but not PXR agonist activity, are involved in this process. Nevertheless, our results further strengthen the fact that PXR could be used as a new predictive biomarker of the efficacy of kinases inhibitors in the clinic

Le complexe Polycomb PRC2 permet le dépôt de la marque épigénétique répressive H3K27me3 par sa sous unité catalytique, EZH2. Selon les types de cancers, EZH2 est soit surexprimée (prostate) ou fait l’objet de mutations perte ou gain de fonction, ce qui aboutit à des niveaux aberrants d’H3K27me3. In vitro, un tetramère constitué du « coeur » de PRC2, EZH2, SUZ12, EED et RBBP4 est suffisant pour catalyser la triméthylation d’H3K27. Par contre, in vivo, plusieurs facteurs modulant l’activité enzymatique du complexe PRC2 ou participant à son recrutement et/ou à sa stabilisation au niveau des régions génomiques adéquates ont été identifiés. Parmi ceux-ci, se trouve la protéine PCL3/PHF19, l’une des trois orthologues humains avec PHF1 et PCL2 de l’unique protéine Polycomb-like (PCL) de Drosophile. Ces protéines partagent un domaine N-terminal structuré consistant en l’enchaînement d’un domaine TUDOR, de deux domaines PHD (Plant Homeo Domain) suivi d’un domaine de type «Winged-helix » impliqué dans la fixation à l’ADN. En outre, hPCL3 fixe la marque activatrice H3K36me3 via son domaine TUDOR grâce à une «cage aromatique» constituée par les Acides Aminés W50, Y56, F74 et Y80 et permet ainsi l’intrusion de PRC2 dans l’euchromatine, l’activation d’EZH2 et le dépôt d’H3K27me3. En raison des différents sites de polyadénylation et d’événements d’épissage alternatifs, le locus humain hPCL3 / PHF19 code pour deux isoformes : une protéine de longueur totale hPCL3L/ PHF19L (580 AA) et une courte isoforme, hPCL3S/PHF19S (207 AA) contenant uniquement le domaine TUDOR, le premier des deux domaines PHD, le PHD1 et une région C-terminale spécifique à hPCL3S. Le domaine PHD1 est faiblement conservé parmi les 3 orthologues humains et pourrait être associé à des fonctions spécifiques de chaque orthologue, comme la stabilisation de P53 dans le cas de PHF1.Des expériences de RT-qPCR sur une cohorte de 25 tumeurs prostatiques ont révélé que hPCL3S est surexprimée dans 75% des cas. De plus, hPCL3S est surexprimée dans les lignées hormono-insensibles DU145 et PC3 mais pas dans la lignée hormono-sensible LNCaP. Dans des tests de blessure sur tapis confluents de cellules «Wound Healing assays », nous avons montré que l’inactivation spécifique par siARN de hPCL3S ralentit la prolifération et la migration des cellules DU145 qui le surexpriment. Inversement, la transfection stable de hPCL3S dans des LNCaP accroit ces propriétés. Ces effets reposent en partie sur la surexpression de gènes connus pour être importants pour la prolifération et/ou la migration de cellules cancéreuses de la prostate telles que S100A16, PlexinA2 et Spondin1. La transfection stable d’un mutant ponctuel de hPCL3S, W50A, incapable de fixer H3K36me3 se traduit par une prolifération accrue des LNCaP comme dans le cas de hPCL3S-WT. Ceci suggère que cet effet ne dépend pas de la fixation à la marque épigénétique H3K36me3 du domaine TUDOR. Par contre, une mutation dans le domaine PHD1 abolit l’effet sur la croissance. Ce domaine PHD1 est un domaine d’interaction protéine-protéine qui est très divergent entre les 3 orthologues Polycomb-like, et pourrait donc avoir des fonctions différentes. Ces résultats nous ont permis de mettre en évidence un rôle de hPCL3S dans la progression tumorale prostatique et suggèrent que hPCL3S soit une nouvelle cible thérapeutique potentielle dans les cancers de la prostate résistant à la castration
The Polycomb PRC2 complex allows the deposition of the repressive epigenetic mark H3K27me3 by its catalytic subunit, EZH2. According to the type of cancers, EZH2 either is overexpressed (prostate) or is subject to loss or gain of function mutations, which lead to aberrant levels of H3K27me3. In vitro, a tetramer consisting of the "core" PRC2 subunits, EZH2, SUZ12, EED and RBBP4 is sufficient to catalyze the trimethylation of H3K27. In vivo, several factors modulating the enzymatic activity of the PRC2 complex or participating in its recruitment and/or its stabilization at the promoters of target genes have been identified. Among them, the three human orthologs of the unique Polycomb-like protein (PCL) of Drosophila, PHF1, PCL2 and PCL3/PHF19 have recently gained much attention. These proteins share a structured N-terminal domain consisting of a TUDOR domain and two PHD domains (Plant Homeo Domain) followed by a "Winged-helix" domain involved in DNA binding. In addition, PHF1 and PHF19 bind H3K36me3 via their TUDOR domain through an "aromatic cage" and thus allow the intrusion of PRC2 into euchromatin, the activation of EZH2 and H3K27me3 deposition. Owing to different polyadenylation sites and alternative splicing events, the human hPCL3/PHF19 locus encodes two isoforms: a full-length protein, hPCL3L/PHF19L and a shorter isoform, hPCL3S/PHF19S, which contains only the domain TUDOR, PHD1-the first of two PHD- domains and a small specific C-terminal region. The PHD1 domain, which is very divergent between the three orthologues, could be associated with specific functions of each orthologue. For example, PHF1 is the only one capable of inducing cell quiescence by interacting with and stabilizing P53 through its PHD1 domain and independently of its TUDOR domain. Our RT-qPCR experiments on a cohort of 25 prostate tumors revealed that hPCL3S is overexpressed in 75% of the cases. In addition, hPCL3S is overexpressed in the DU145 and PC3 hormone-insensitive cell lines, but not in the hormone-sensitive LNCaP cell line. In Wound-healing and proliferation assays, we have shown that the specific siRNA inactivation of hPCL3S decreases the proliferation and migration of DU145 cells that over-express it. Conversely, the stable transfection of hPCL3S into LNCaP increases these properties. These effects partially relied on the up-regulation of genes known to be important for the proliferation and/or migration of prostate cancer cells such as S100A16, PlexinA2 and Spondin1. Stable transfection of a punctual mutant of hPCL3S, W50A, is unable to bind H3K36me3 and results in increased proliferation of LNCaP as in the case of hPCL3S-WT. suggesting that this effect is not dependent on the reading H3K36me3 by the TUDOR domain.By contrast, a mutation in the PHD1 domain abolishes the effect on growth. This PHD1 domain is a protein-protein interaction domain that is very divergent between the 3 Polycomb-like orthologs, and could therefore have different functions. These results allow us to highlight the role of hPCL3S in prostate tumor progression and suggest that hPCL3S is a potential new therapeutic target in castration-resistant prostate cancer

Malgré le rôle des variants constitutivement actifs du récepteur des androgènes (RA) et du stroma tumoral dans le cancer de la prostate résistant à la castration (CRPC), leurs relations restent inconnues. Nous rapportons l’impact de l’interleukine-6 (IL-6) sécrétée par les cellules stromales prostatiques (PrSC) sur les cellules épithéliales tumorales prostatiques exprimant les variants autonomes du RA. Le milieu de culture conditionné par les PrSC (CMPrSC) contenait des taux élevés d’IL-6 et induisait une augmentation de l’activité transcriptionnelle de STAT3 dans les LNCaP et C4-2b exprimant le variant RAQ640X, via une activation de pY705-STAT3. Cette activité de STAT3 était inhibée par la neutralisation de l’IL-6. L’analyse par mRNA array et RT-qPCR a mis en évidence un profil transcriptomique spécifique lié à l’expression du RAQ640X et à l’exposition au CMPrSC, impliquant les fonctions de motilité, d’invasion et de migration cellulaires, et l’expression de gènes favorisant la dissémination métastatique. Ainsi, nos résultats illustrent une coopération épithélio-stromale «privilégiée» en présence de variants autonomes du RA, impliquée dans la progression tumorale
Constitutively active androgen receptor (AR) variants and stromal microenvironment are involved in castration resistant prostate cancer (CRPC), but their relationship remains unknown. We describe the effects of interleukin-6 (IL6) secreted from prostate stromal fibroblast cells (PrSC) towards prostate epithelial cancer cells expressing constitutively active AR variants. Conditioned culture medium from PrSC (CMPrSC) contained high levels of IL-6 and led to an increased STAT3 transcriptional activity in LNCaP and C4-2b cells expressing the ARQ640X variant, through pY705-STAT3 activation. This STAT3 activity was significantly diminished with neutralizing antibody anti-IL6. Gene expression analysis using mRNA array and RT-qPCR highlighted a specific transcriptional profile related to ARQ640X expression and PrSC exposure, resulting in cellular motility, invasion and cellular migration, and IL-6 genes expression promoting metastatic dissemination. Overall, our data emphasize a “preferred” epithelio-stromal cooperation when expressing constitutive active RA variants, which contributes to tumor progression

La voie de signalisation du récepteur des androgènes (RA) est la principale cible thérapeutique des cancers de la prostate métastatiques. Toutefois, l'émergence de variants constitutivement actifs du RA dépourvus de leur partie C-terminale conduit à une résistance au traitement. Pendant ma thèse, j'ai montré que les variants du RA induisent une transition épithélio-mésenchymateuse (EMT) partielle, un phénomène observé lors de la progression tumorale. J'ai ensuite étudié les mécanismes conduisant à cette expression différentielle de marqueurs de l’EMT en me focalisant sur la N-cadhérine (CDH2). Le RA entier (AR-FL) et les variants du RA interagissent tous les deux au niveau des éléments de réponse aux androgènes dans l'intron1 de CDH2. Cependant, une augmentation du niveau d’acétylation des histones est observée uniquement avec les variants du RA. Mes données nous mène à un modèle où l'AR-FL réprimerait l'expression de CDH2 alors que les variants du RA induiraient son expression
Androgen receptor (AR) pathway is the main therapeutic target for metastatic prostate cancer (Pca).However, the expression of AR variants lacking the carboxy-terminal end lowers therapy efficacy. During myphD, I showed that AR variants induce a partial epithelial-mesenchymal transition (EMT), a phenomenon observed during tumor progression. To understand the mode of action of AR variants, I explored the mechanisms leading to this differential expression of EMT markers focusing my research on N-cadherin(CDH2). While both the full length AR (AR-FL) and AR variants could interact with androgen response elements present in intron 1 of CDH2, I highlighted that they had opposite effects concerning histone modifications. Indeed, increased histone acetylation in this genomic region was observed only in the presence of AR variants. My data lead us to propose a model in which AR-FL represses CDH2 gene, while AR variants favor its expression

Le cancer de la prostate (CaP) est la pathologie tumorale la plus fréquente chez les hommes dans les pays occidentaux. L’âge avancé, les origines ethno-géographiques et la présence d’antécédents familiaux de CaP sont les principaux facteurs de risque clairement établis. Les expositions aux substances chimiques issues de l’activité humaine, en particuliers ceux présentant des propriétés hormonales (perturbateurs endocriniens), sont suspectées. L’objectif général cette thèse est d’étudier le rôle de certains polluants universels présentant des propriétés hormonales, tels que le DDE (principal métabolite du DDT) et les PCBs, ainsi que celui des polymorphismes de gènes codant pour des enzymes intervenant dans le métabolisme des xénobiotiques (GSTM1, GSTT1) et des œstrogènes (CYP17, CYP19, CYP1B1, COMT, UGT1A1) dans la survenue du CaP ou de sa récidive après traitement par prostatectomie radicale. Ce projet s’appuie sur les données obtenues lors de l’étude cas-témoins en population générale en Guadeloupe (KARUPROSTATE) et de la file active des cas traités par prostatectomie radicale
Prostate cancer (PCa) is the most frequent type of cancer in Western countries. Advanced age, ethno-geographic origin and the presence of a family history of CaP are the main clearly established risk factors. The effects of exposure to synthetic chemicals with hormonal properties, also called endocrine disruptors (EDCs), on PCa are also are suspected. The main objective of this thesis is to evaluate the relationships between plasma concentration of persistent organochlorine pollutants with hormonal properties, such as DDE (the main metabolite of DDT) and PCBs as well polymorphisms of selected genes involved in xenobiotic (GSTM1, GSTT1) and estrogens (CYP17, CYP19, CYP1B1, COMT, UGT1A1) metabolism, and the occurrence of PCa or its recurrence after treatment with radical prostatectomy. This project is based on data obtained from the population-based case-control study (KARUPROSTATE) in Guadeloupe and from cases treated by radical prostatectomy