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International audience; This study aimed to identify the proteomic changes produced by curcumin treatment following stimulation of the host immune system in a rat model of malignant mesothelioma. We analyzed the proteomes of secondary lymphoid organs from four normal rats, four untreated tumorbearing rats, and four tumor-bearing rats receiving repeated intraperitoneal administrations of curcumin. Cross-comparing proteome analyses of histological sections of the spleen from the three groups first identified a list of eighty-three biomarkers of interest, thirteen of which corresponded to proteins already reported in the literature and involved in the anticancer therapeutic effects of curcumin. In a second step, comparing these data with proteomic analyses of histological sections of mesenteric lymph nodes revealed eight common biomarkers showing a similar pattern of changes in both lymphoid organs. Additional findings included a partial reduction of the increase in spleencirculating biomarkers, a decrease in C-reactive protein and complement C3 in the spleen and lymphnodes, and an increase in lymph node purine nucleoside phosphorylase previously associated with liver immunodeficiency. Our results suggest some protein abundance changes could be related to the systemic, distant non-target antitumor effects produced by this phytochemical.

Introduction Le mesotheliome pleural malin (MPM), du notamment a l’exposition aux fibres minerales telles que l’amiante, est un cancer agressif, difficile a diagnostiquer et a traiter. Il apparait donc necessaire de rechercher de nouveaux marqueurs qui permettront un diagnostic plus precoce et le developpement de nouveaux traitements. Methodes Une analyse proteomique quantitative par LC-MS/MS (liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry) avec marquage iTRAQ (isobaric tagging reagents for quantitative proteomic analysis) a ete realisee sur un panel de 6 lignees cellulaires mesotheliales transformees de rat pour identifier des proteines d’interet. Differents tests fonctionnels in vitro de migration et invasion utilisant des siRNA specifiques ont ensuite ete effectues sur des lignees representatives de rat et humaine de MPM. D’autre part, la modulation de l’expression de cibles associees a la TEM (transition epithelio-mesenchymateuse) a egalement ete recherchee par western blotting. Resultats L’analyse proteomique quantitative a montre une diminution du taux de LPP (Lipoma Preferred Partner) dans les lignees mesotheliales les plus invasives. De plus, il a ete observe que l’invalidation de LPP induit une augmentation de l’invasion dans un modele de chambre de Boyden modifiee et de la migration dans un modele 2D en anneau, ceci en association avec l’apparition d’un phenotype plus mesenchymateux. Conclusion LPP jouerait un role limitant dans la progression du MPM en modulant les capacites migratoires et invasives des cellules mesotheliales via la regulation de certaines cibles de la TEM. LPP pourrait representer un nouveau marqueur diagnostic et pronostic du MPM.

International audience; Malignant mesothelioma (MM) still represents a devastating disease that is often detected too late, while the current effect of therapies on patient outcomes remains unsatisfactory. Invasiveness biomarkers may contribute to improving early diagnosis, prognosis, and treatment for patients, a task that could benefit from the development of high-throughput proteomics. To limit potential sources of bias when identifying such biomarkers, we conducted cross-species proteomic analyzes on three different MM sources. Data were collected firstly from two human MM cell lines, secondly from rat MM tumors of increasing invasiveness grown in immunocompetent rats and human MM tumors grown in immunodeficient mice, and thirdly from paraffin-embedded sections of patient MM tumors of the epithelioid and sarcomatoid subtypes. Our investigations identified three major invasiveness biomarkers common to the three tumor sources, CAPG, FABP4, and LAMB2, and an additional set of 25 candidate biomarkers shared by rat and patient tumors. Comparing the data to proteomic analyzes of preneoplastic and neoplastic rat mesothelial cell lines revealed the additional role of SBP1 in the carcinogenic process. These observations could provide new opportunities to identify highly vulnerable MM patients with poor survival outcomes, thereby improving the success of current and future therapeutic strategies.

International audience; Senescence is activated in response to chemotherapy to prevent the propagation of cancer cells. In transformed cells, recent studies have shown that this response is not always definitive and that persistent populations can use senescence as an adaptive pathway to restart proliferation and become more aggressive. Here we discuss the results showing that an incomplete and heterogeneous senes-cence response plays a key role in chemotherapy resistance. Surviving to successive chemotherapy regimens, chronically existing senescent cells can create a survival niche through paracrine cooperations with neighboring cells. This favors chemotherapy escape of premalignant clones but might also allow the survival of adjacent clones presenting a lower fitness. A better characterization of senescence heterogeneity in transformed cells is therefore necessary. This will help us to understand this incomplete response to therapy and how it could generate clones with increased tumor capacity leading to disease relapse. ARTICLE HISTORY

International audience; Human olfactomedin-4 (OLFM4) is a secreted protein involved in a variety of cellular functions including proliferation, differentiation, apoptosis, and cell adhesion. OLFM4 expression has been studied in several tumor types including gastric, colorectal, lung, and endometrioid cancers where it has been suggested to be an independent favorable or unfavorable prognostic marker. For breast cancer, the clinical significance of OLFM4 is still unclear. In the present study, SWATH-MS is used as a tool for the robust identification and quantification of breast tissue proteins. SWATH-MS data show that OLFM4 expression is higher in DCIS than in invasive breast cancer. In-depth analysis of the breast tumor proteome show that OLFM4 is a favorable pronostic marker. Serum OLFM4 levels in peripheral blood are also analyzed by ELISA in 825 cases, including 94 cases of healthy individuals, 61 cases of non-invasive breast tumor (DCIS) and 670 cases of breast cancer (BC). It is found that serum OLFM4 levels are significantly higher in the DCIS cohort and in the breast cancer cohort compared with the healthy controls. This result suggests that circulating OLFM4 could be an interesting biomarker of early breast cancer. Data are available via ProteomeXchange with identifier PXD014194.

Senescence is a tumor-suppressive mechanism induced by telomere shortening, oncogenes, or chemotherapy treatment. Although it is clear that this suppressive pathway leads to a permanent arrest in primary cells, this might not be the case in cancer cells that have inactivated their suppressive pathways. We have recently shown that subpopulations of cells can escape chemotherapy-mediated senescence and emerge as more transformed cells that induce tumor formation, resist anoikis, and are more invasive. In this study, we characterized this emergence and showed that senescent cells favor tumor growth and metastasis, in vitro and in vivo. Senescence escape was regulated by secreted proteins produced during emergence. Among these, we identified thrombospondin-1 (TSP1), a protein produced by senescent cells that prevented senescence escape. Using SWATH quantitative proteomic analysis, we found that TSP1 can be detected in the serum of patients suffering from triple-negative breast cancer and that its low expression was associated with treatment failure. The results also indicate that senescence escape is explained by the emergence of CD47low cells that express a reduced level of CD47, the TSP1 receptor. The results show that CD47 expression is regulated by p21waf1. The cell cycle inhibitor was sufficient to maintain senescence since its downregulation in senescent cells increased cell emergence. This leads to the upregulation of Myc, which then binds to the CD47 promoter to repress its expression, allowing the generation of CD47low cells that escape the suppressive arrest. Altogether, these results uncovered a new function for TSP1 and CD47 in the control of chemotherapy-mediated senescence.

International audience; Senescence was initially described by Leonard Hayflick, proposing that normal primary cells gradually loose their proliferative potential and this was latter linked to telomere shortening. Senescence is also activated by chemotherapy treatment or by oncogenic insults as illustrated by the Ras oncogene that induces a definitive proliferation arrest in primary cells. 1 This sup-pressive mechanism has been described in vivo, either in animal models, in the early steps of carcinogenesis as shown for Braf-driven melanomas 2 or in response to chemotherapy. 3 Senescence is often a consequence of DNA damage, induced either by chemotherapy or by replicative stress. This results in the up-regulation of the p53-p21 and p16-Rb pathways, leading to Rb activation and the inhibition of E2F proliferative genes within heterochromatin foci named SAHFs. The regulation of the p53-p21 axis is well characterized and mostly mediated by ATM/ATR/Chk1/2 signaling. p16INK4 upregulation remains less understood although elegant experiments have described its epigenetic regulation by the EZH2 and JMJD3 proteins. Although arrested, senescent cells exert a profound influence on their microenvironment through the production of a specific secretome or SASP (Senescence Associated Secretory Phenotype). Depending on the context, the SASP can reinforce senescence through an autocrine loop or promote oncogenic features such as migration and EMT. Recent results have described the importance of the NF-kB and CEBP transcription factors and of the mTOR pathway in the activation of this secretome. Through IL1alpha translation and regulation of the ZFP36L1 RNA binding protein, mTOR regulates the expression of several components of the SASP. These autocrine and paracrine influences raise questions about the value of senescence as a tumor suppressive mechanism, in particular as compared to apoptosis. Recent results have shown that the elimination of p16INKA-expressing cells reduces tumorigene-sis and organ deterioration during aging. 4 Important results have described that senescence can be incomplete and that melanoma cells restart proliferation following PTEN depletion. 5 Using colo-rectal cells, we have recently shown that senescence escape leads to the emergence of more transformed cells that depend on the Akt-Mcl1 pathway. In a recent study, Cahu, Sola and colleagues observed the same effect on myeloma cells. When irradiated or treated with doxorubicin, these cells enter senescence. As a consequence of DNA damage they produce a SASP that allows the emergence of cancer stem cells. One of the important conclusion of this work was that the cooperation between senescent and initiating cells is involved in myeloma relapse. In a more recent work, 6 they investigated the early response of myeloma cells, following their hypothesis that targeting cancer cells before senescence induction would be beneficial by 1) reducing the secretion of survival factors 2) preventing the emergence of cancer stem cells involved in tumor relapse. According to previous studies, 7 they used mTOR inhibitors or hypoxia induction to prevent senescence and effectively observed that this inhibited p21waf1 and reduced cell cycle arrest induced by C-ion irradiation. Interestingly, this was correlated with the up-regulation of the RAD50 gene. RAD50 is part of the MRN complex which is involved in DNA repair via homologous recom-bination. In response to C-ion irradiation, RAD50 is normally down-regulated and the authors proposed that this favors genomic instability by maintaining a low level of DNA damage. Incomplete repair induces cell cycle arrest and senescence but at the same time allows cell adaptation and the emergence of cancer initiating cells. Whether RAD50 down-regulation is necessary for senescence induction remains to be determined but it is known that this sup-pressive mechanism is correlated with DNA damage. These observations raise an interesting question about the consequences of using DNA repair inhibitors in clinical setting. Combined with genotoxic treatments, drugs targeting chk1/2 kinases or brca1/2 for instance are expected to induce cell death through mitotic catastro-phy. In front of these sustained damages, it will be interesting to determine if senescence can still function as an adaptive mechanism to DNA-repair targeting drugs and if this allows the emergence of a small population of more aggressive cells. Disclosure of potential conflicts of interest No potential conflicts of interest were disclosed. Reference [1] Perez-Mancera PA, Young AR, Narita M. Inside and out: the activities of senescence in cancer. Nat Rev Cancer 2014; 14:547-58; PMID:25030953; http://dx.

International audience; Mots clés Chimiothérapie Sénescence Apoptose Hétérogénéité Résistance Cancer colorectal Résumé Contrer la résistance tumorale est un enjeu majeur des traitements de chimiothérapie. Plusieurs mécanismes d'arrêt inhibent le cycle cellulaire mais alors que ceux-ci semblaient définitifs, des études récentes décrivent l'adaptation des cellules et soulignent l'importance des contrôles mitotiques et post-mitotiques. L'ensemble de ces évènements doit donc être pris en compte pour comprendre la réponse aux chimiothérapies et identifier des marqueurs prédictifs de résistance. Cependant, pour définir ces capacités d'adaptation, il faut également considérer les réponses suppressives induites par ces points de contrôle, l'apoptose et la sénescence. L'apoptose semble un mécanisme suppresseur plus efficace, si l'on considère qu'obtenir une cellule morte est un objectif plus pertinent que de conserver une cellule tumorale arrêtée mais toujours vivante et influençant son environnement. Cependant, comparer ces mécanismes pourrait supposer que toutes les cellules au sein d'une tumeur choisissent exclusivement l'une ou l'autre des réponses. Illustrée dans le cancer colorectal, l'hétérogénéité intra-tumorale, définie comme la présence de clones et altérations différents, est certainement responsable d'une hétérogénéité de réponse au sein d'une même tumeur. De plus, les notions de cellules souches, de plasticité et de micro-environnement complexifient la théorie des stratégies thérapeutiques. La coexistence de cellules proliférantes ou dédifférenciées, de cellules tumorales ou stromales ainsi que leurs relations assurent en effet des capacités d'adaptation efficaces. Au-delà de la compréhension des méca-nismes de réponse et du choix entre apoptose et sénescence, l'hétérogénéité des cellules à cibler, leur plasticité et leur interdépendance restent donc des défis majeurs pour les futures thérapies anticancéreuses. Reçu le 16 octobre 2015 Accepté le 29 octobre 2015 Disponible sur internet le : 4 janvier 2016 tome 103 > n81 > janvier 2016 http://dx.

International audience; Induction of senescence by chemotherapy was initially characterized as a suppressive response that prevents tumor cell proliferation. However, in response to treatment, it is not really known how cells can survive senescence and how irreversible this pathway is. In this study, we analyzed cell escape in response to irinotecan, a first line treatment used in colorectal cancer that induced senescence. We detected subpopulations of cells that adapted to chemotherapy and resumed proliferation. Survival led to the emergence of more transformed cells that induced tumor formation in mice and grew in low adhesion conditions. A significant amount of viable polyploid cells was also generated following irinotecan failure. Markers such as lgr5, CD44, CD133 and ALDH were downregulated in persistent clones, indicating that survival was not associated with an increase in cancer initiating cells. Importantly, malignant cells which resisted senescence relied on survival pathways induced by Mcl-1 signaling and to a lesser extent by Bcl-xL. Depletion of Mcl-1 increased irinotecan efficiency, induced the death of polyploid cells, prevented cell emergence and inhibited growth in low-adhesion conditions. We therefore propose that Mcl-1 targeting should be considered in the future to reduce senescence escape and to improve the treatment of irinotecan-refractory colorectal cancers.

International audience; Activated in response to chemotherapy, senescence is a tumor suppressive mechanism that induces a permanent loss of proliferation. However, in response to treatment, it is not really known how cells can escape senescence and how irreversible or incomplete this pathway is. We have recently described that cells that escape senescence are more transformed than non-treated parental cells, they resist anoikis and rely on Mcl-1. In this study, we further characterize this emergence in response to irinotecan, a first line treatment used in colorectal cancer. Our results indicate that Akt was activated as a feedback pathway during the early step of senescence. The inhibition of the kinase prevented cell emergence and improved treatment efficacy, both in vitro and in vivo. This improvement was correlated with senescence inhibition, p21waf1 downregulation and a concomitant activation of apoptosis due to Noxa upregulation and Mcl-1 inactivation. The inactivation of Noxa prevented apoptosis and increased the number of emergent cells. Using either RNA interference or p21waf1-deficient cells, we further confirmed that an intact p53-p21-senescence pathway favored cell emergence and that its downregulation improved treatment efficacy through apoptosis induction. Therefore, although senescence is an efficient suppressive mechanism, it also generates more aggressive cells as a consequence of apoptosis inhibition. We therefore propose that senescence-inducing therapies should be used sequentially with drugs favoring cell death such as Akt inhibitors. This should reduce cell emergence and tumor relapse through a combined induction of senescence and apoptosis.

International audience; Olfactomedin-4 (OLFM4, OLM4) is a 72 kDa secreted glycoprotein belonging to the olfactomedin family. The OLFM4 gene expression is regulated by the transcription factors NF-kappa B and AP-1, and the OLM4 functions are poorly understood. OLM4 has been described as being able to interact with cell surface proteins such as lectins and concanavalin-A suggesting that one function of OLM4 is to regulate cell adhesion and migration. OLM4 is a marker for intestinal stem cells and is expressed at the bottom of the intestinal crypts. Expression of OLM4 during tumor development showed that OLM4 expression is increased in the early stages of tumor initiation. As OLM4 is a secreted protein, it is a prime candidate for biomarker research for tumor detection or progression. Levels of circulating OLM4 were significantly higher in patients with gastric, colorectal, and pancreatic cancers than in healthy subjects.

International audience; To date, there is no available targeted therapy for patients who are diagnosed with triple-negative breast cancers (TNBC). The aim of this study was to identify a new specific target for specific treatments. Frozen primary tumors were collected from 83 adjuvant therapy-naive TNBC patients. These samples were used for global proteome profiling by iTRAQ-OFFGEL-LC-MS/MS approach in two series: a training cohort (n = 42) and a test set (n = 41). Patients who remains free of local or distant metastasis for a minimum of 5 years after surgery were classified in the no-relapse group; the others were in the relapse group. OPLS and Kaplan–Meier analyses were performed to select candidate markers, which were validated by immunohistochemistry. Three proteins were identified in the training set and validated in the test set by Kaplan–Meier method and immunohis-tochemistry (IHC): TrpRS as a good prognostic markers and DP and TSP1 as bad prognostic markers. We propose the establishment of an IHC test to calculate the score of TrpRS, DP, and TSP1 in TNBC tumors to evaluate the degree of aggressiveness of the tumors. Finally, we propose that DP and TSP1 could provide therapeutic targets for specific treatments.

International audience; Cell communication is well known to rely on direct contacts or on secreted factors that bind to receptors located on the surface of their target cells. In addition to this classical pathway, recent results have shown that cells produce microvesicles that contain functional DNA, RNA and proteins that can be directly transferred to recipient cells. This induces proliferation, differentiation or cell death to the same extent as classical soluble factors. New data obtained from the laboratory of Napoleone Ferrara show that these microvesicles also contain miRNAs that can induce angiogenic activities in neighboring endothelial cells. When secreted from cancer cells, these miRNA-loaded vesicles penetrate recipient cells where they activate the JAK-STAT pathway. This represents a new type of intercellular signaling and a new way of activating the STAT transcription factors that could be of interest for the design of cancer treatments.

International audience; Aberrant activation of the STAT3 transcription factor has been reported in a large group of tumors and a strong biological basis now defines this protein as an oncogenic driver. Consequently, STAT3 is considered to be a promising target in the field of cancer therapy. For its inhibition to result in a successful therapeutic approach, the definition of a target tumor population identified by specific and detectable alterations is critical. The canonical activation model of STAT3 relies on a constitutive phosphorylation on its 705 tyrosine site, resulting in its dimerization, nuclear translocation, and the consequent activation of cancer genes. Therefore, it is expected that tumors expressing this phosphorylated form are addicted to STAT3 and will be sensitive to existing drugs which are targeting this dimeric form. However, recent results have shown that STAT3 can function as an oncogene in the absence of this tyrosine phosphorylation. This indicates that different forms of the transcription factor also play an important role in tumor growth and chemotherapy resistance. This complicates the definition of STAT3 as an oncogene and as a potential prognosis and predictive biomarker. The obligation to target a defined tumor type implies that future clinical trials should use a precise definition of STAT3 activation. This will allow tumors addicted to this oncogene to be identified correctly, leading to a strong rationale for patient stratification.

International audience; Shotgun proteomic analyses are increasingly becoming methods of choice for complex samples. The development of effective methods for fractionating peptides to reduce the complexity of the sample before mass analysis is a key point in this strategy. The OFFGEL technology has recently become a tool of choice in proteomic analysis at peptide level. This OFFGEL electrophoresis (OGE) approach allows the in-solution separation of peptides from various biological sources by isoelectric focusing in highly resolved 24 fractions. It was also demonstrated that OGE technology is a filtering tool for pI-based validation of peptide identification. As peptide OGE is compatible with iTRAQ labeling, OGE is finding valuable applications in quantitative proteomics as well. The aim of this study is to explain a new 2D-OGE approach that improves the proteomic coverage of complex mixtures such as colorectal cell line lysates, and which is compatible with iTRAQ labeling.

International audience; Oncogene-induced senescence (OIS) is a tumor suppressor response that induces permanent cell cycle arrest in response to oncogenic signaling. Through the combined activation of the p53-p21 and p16-Rb suppressor pathways, OIS leads to the transcriptional repression of proliferative genes. Although this protective mechanism has been essentially described in primary cells, we surprisingly observed in this study that the OIS program is conserved in established colorectal cell lines. In response to the RAS oncogene and despite the inactivation of p53 and p16INK4, HT29 cells enter senescence, up-regulate p21WAF1, and induce senescence-associated heterochromatin foci formation. The same effect was observed in response to B-RAFv600E in LS174T cells. We also observed that p21WAF1 prevents the expression of the CDC25A and PLK1 genes to induce cell cycle arrest. Using ChIP and luciferase experiments, we have observed that p21WAF1 binds to the PLK1 promoter to induce its down-regulation during OIS induction. Following 4–5 weeks, several clones were able to resume proliferation and escape this tumor suppressor pathway. Tumor progression was associated with p21WAF1 down-regulation and CDC25A and PLK1 reexpression. In addition, OIS and p21WAF1 escape was associated with an increase in DNA damage, an induction of the epithelial-mesenchymal transition program, and an increase in the proportion of cells expressing the CD24low/CD44high phenotype. Results also indicate that malignant cells having escaped OIS rely on survival pathways induced by Bcl-xL/MCL1 signaling. In light of these observations, it appears that the transcriptional functions of p21WAF1 are active during OIS and that the inactivation of this protein is associated with cell dedifferentiation and enhanced survival.

International audience; Expression profiles represent new molecular tools that are useful to characterize the successive steps of tumor progression and the prediction of recurrence or chemotherapy response. In this study, we have used quantitative proteomic analysis to compare different stages of colorectal cancer. A combination of laser microdissection, OFFGEL separation, iTRAQ labeling, and MALDI-TOF/TOF MS was used to explore the proteome of 28 colorectal cancer tissues. Two software packages were used for identification and quantification of differentially expressed proteins: Protein Pilot and iQuantitator. Based on ∼1,190,702 MS/MS spectra, a total of 3138 proteins were identified, which represents the largest database of colorectal cancer realized to date and demonstrates the value of our quantitative proteomic approach. In this way, individual protein expression and variation have been identified for each patient and for each colorectal dysplasia and cancer stage (stages I–IV). A total of 555 proteins presenting a significant fold change were quantified in the different stages, and this differential expression correlated with immunohistochemistry results reported in the Human Protein Atlas database. To identify a candidate biomarker of the early stages of colorectal cancer, we focused our study on secreted proteins. In this way, we identified olfactomedin-4, which was overexpressed in adenomas and in early stages of colorectal tumors. This early stage overexpression was confirmed by immunohistochemistry in 126 paraffin-embedded tissues. Our results also indicate that OLFM4 is regulated by the Ras-NF-κB2 pathway, one of the main oncogenic pathways deregulated in colorectal tumors.

International audience; Despite significant expression level in cancer cells, the role of the angiotensin II Type 2 receptor (AT2R) in cancer progression remains poorly understood. We aimed to investigate the involvement of AT2R in tumorigenesis, hypothesizing a role in tumor cell proliferation and/or tumor angiogenesis. Two animal tumor models were used: fibrosarcoma induced by 3-methylcholanthrene (3-MCA) in FVB/N mice invalidated for AT2R (AT2R-KO) and carcinoma LL/2 cells injected in C57BL/6N mice treated with AT2R antagonist PD123,319. Tumor growth was monitored, microvascular density (MVD) evaluated by CD31 staining. Proliferation index of LL/2 and 3-MCA tumor cells was evaluated by expression of Ki-67. Angiogenesis was assessed by aorta ring assay and angiogenic mediators' expression by real-time RT-PCR. Tumor induction by 3-MCA was significantly delayed in AT2R-KO compared to wild-type mice (56 days vs. 28 days). Tumorigenesis following LL/2 cell injection in mice was also significantly reduced by early administration of the antagonist PD123,319. In vitro, inactivation or invalidation of AT2R inhibited proliferation of LL/2 and 3-MCA tumor cells, respectively. Tumor MVD was reduced in mice treated early with PD123,319. Ex vivo experiments revealed a significant decrease in angiogenesis after PD123,319 treatment or in AT2R-KO mice. Finally, we identified vascular endothelial growth factor (VEGF) as a soluble proangiogenic factor produced by LL/2 cells and we showed that in LL/2 and 3-MCA tumor cells, inhibition or deficiency of AT2R was associated with impaired production of proangiogenic factors included VEGF. This study uncovered novel mechanisms by which AT2R would promote tumor development, favoring both malignant cell proliferation and tumor angiogenesis.

La notion d’« addiction oncogenique » A la suite de mutations ou de rearrangements chromosomiques, les proteines impliquees dans les processus de division cellulaire acquierent la capacite de transformer les cellules et d’induire un processus de cancerisation [1]. Dans la plupart des cas, cette activite anormale se traduit par une activation excessive des complexes cyclines/cdk qui induisent la progression vers la phase S. En reponse a la phosphorylation de la proteine Rb (retinoblastome), les facteurs de transcription E2F sont actives de maniere anormale, aboutissant a un declenchement inapproprie de la replication de l’ADN. Face a cette activite oncogenique, la cellule dispose de mecanismes de protection qui induisent la mort cellulaire via l’induction de la senescence, de l’autophagie ou de l’apoptose [2-4]. Ces mecanismes sont declenches soit par le stress replicatif consecutif a un fonctionnement anormal des fourches de replication, soit par les produits du locus INK4/Arf [5, 6]. Ces evenements aboutissent a l’activation des suppresseurs de tumeurs Rb et p53 et a l’induction de p21waf1 ou de la voie Puma-Bax. Dans des conditions normales, le declenchement d’une activite oncogenique est donc un evenement controle qui aboutit a la mort cellulaire [7]. La progression du processus de transformation implique donc l’inactivation de ces mecanismes de protection. On pense generalement que l’echappement tumoral repose sur une pression oncogenique constante permettant l’acquisition de modifications genetiques additionnelles et l’acquisition d’avantages selectifs. Cette influence continuelle a abouti a la notion d’« addiction oncogenique » selon laquelle la viabilite d’une cellule tumorale depend de l’activation continuelle d’une voie oncogenique alors que celle-ci n’est pas forcement necessaire a la viabilite d’une cellule normale. La caracterisation pour chaque tumeur de ce mecanisme d’addiction permettrait au niveau clinique de cibler la voie essentielle a la survie des cellules tumorales. Si elle se revele applicable, cette notion sera un enjeu majeur pour rationaliser l’utilisation des therapies ciblees. La comprehension des mecanismes de transformation cellulaire vient d’etre approfondie de maniere importante par le laboratoire de Kevin Struhl [8]. Ces travaux ont caracterise le processus de transformation induit par l’oncogene Src. Cette kinase sous membranaire est connue pour etre suractivee dans de nombreux cancers et sa capacite a transformer les cellules repose en partie sur l’activation directe des facteurs de transcription STAT3 [9, 10]. Ces proteines, une fois activees, migrent dans le noyau pour induire une expression anormale des genes impliques dans le cycle cellulaire, la survie et le processus metastatique [11]. La caracterisation initiale de ce processus a montre que la transformation cellulaire induite par v-Src repose sur une suractivation des genes Myc et Cycline D par STAT3, aboutissant a une progression anormale de la phase G1. Dans ce modele, il etait suppose que cette voie oncogenique etait induite de maniere constante et que la phosphorylation de STAT3 par Src etait un phenomene direct et initiateur.

Whereas the angiotensin II type 2 receptor (AT2R) is known to oppose the proliferative and growth properties of the type 1 receptor, its role in pathological conditions may be different. Although it is highly expressed in cancer cells, its role in tumor progression remains poorly understood. We aimed to investigate the involvement of the AT2R in early tumorigenesis hypothesizing that it may affect tumor cell proliferation and/or tumor angiogenesis. Tumors were induced with 3-methylcholanthrene (3-MCA, 20 mg/kg, s.c.) in FVB/N mice lacking the AT2R (AT2R-KO) or through LL/2 cells injection in C57/BL6N mice treated with the AT2R antagonist PD123,319. Cell proliferation was evaluated by Ki-67 immunochemistry. Vascular density was determined using CD31 labelling and angiogenesis was measured using the aortic ring assay. Tumor initiation by 3-MCA was significantly delayed in AT2R-KO compared to wild type mice (56 days vs 28 days).Tumorigenesis following LL/2 cells injection in C57BL/6N mice was significantly reduced then the AT2R antagonist PD123,319 was given at an early stage of tumor development, suggesting a role of AT2R in tumor promotion. Moreover, in vitro proliferation of LL/2 cells was reduced by PD123,319 with a significant decrease in Ki-67 expression, a marker of cell proliferation. Tumor microvascular density and angiogenesis were significantly reduced in wild type mice treated with PD123,319 and in AT2R-null mice, compared to control animals. Thus, we showed that the AT2R has a key role in tumor development, favouring both malignant cell proliferation and tumor angiogenesis.

Senescence is induced as a result of telomeric shortening, activation of oncogenes or in response to chemotherapy. This tumour suppression mechanism prevents the proliferation of abnormal cells and transformation. However, some studies have shown that in response to chemotherapy, senescence is more of an adaptation mechanism allowing tumour cells to escape. Thus, we have characterized new escape mechanisms allowing to define senescence heterogeneity. During our studies, we observed that the stability of this suppressive mechanism is epigenetically regulated by EZH2. This methylase modulates the expression of AP2M1, an endocytosis protein required for escape. The stability of senescence is also modulated by secreted SASP factors such as TSP1. By interaction with its receptor CD47, this glycoprotein limits the emergence of persistent cells. The reduction in the expression of this receptor then favours the escape of senescence. Finally, tRNA biosynthesis also modulates the stability of this suppressive mechanism. During the emergence of persistent cells, mTOR promotes the expression of specific tRNAs and the resolution of protein stress. The expression of the corresponding tRNA ligases is then required for escape. Thus, senescence is more heterogeneous than initially described. Its stability is disturbed by the expression of epigenetic regulators, endocytosis proteins, specific receptors and by the deregulation of tRNA biosynthesis.; La sénescence est induite suite à l’érosion télomérique, l’activation d’oncogènes ou en réponse à la chimiothérapie. Ce mécanisme de suppression tumorale empêche la prolifération de cellules anormales et la transformation. Cependant, certains travaux ont montré qu’en réponse à la chimiothérapie la sénescence constitue davantage un mécanisme d’adaptation permettant aux cellules tumorales d'échapper. Ainsi, nous avons caractérisé de nouveaux mécanismes d’échappement permettant de définir une hétérogénéité de sénescence. Lors de nos études, nous avons observé que la stabilité de ce mécanisme suppressif est régulée épigénétiquement par EZH2. Cette méthylase module l’expression d’AP2M1, une protéine d’endocytose nécessaire à l’échappement. La pérennité de la sénescence est également modulée par les facteurs sécrétés du SASP tels que la TSP1. Cette glycoprotéine limite, par interaction avec son récepteur CD47, l’émergence de cellules persistantes. La réduction de l’expression de ce récepteur favorise alors l'échappement à la sénescence. Enfin, la biosynthèse des ARNt module également la stabilité de ce mécanisme suppressif. Lors de l’émergence de cellules persistantes, mTOR favorise l’expression d’ARNt spécifiques et la résolution du stress protéique. L’expression des ARNt-ligases correspondantes est alors nécessaire à l’échappement. Ainsi, la sénescence est plus hétérogène que ce qui était initialement décrit. Sa stabilité est perturbée par l’expression de régulateurs épigénétiques, de protéines de l’endocytose, de récepteurs spécifiques et par la dérégulation de la biosynthèse d’ARNt.

Chemotherapy-induced senescence enables to trigger a durable division arrest of tumor cells. However, this tumor suppressor mechanism is neutralized in some treated cells leading mostly to cancer relapse in patients. Recently, we have described a MCL1-dependent mechanism of escape in SN-38-induced senescence from colorectal cell lines. In this study, we showed that senescent cells (PLS cells) promoted the non senescent cells (PLD cells) proliferation through mitogenic signals stimulating Cdk4 kinase activity and subsequently the cell cycle. We demonstrated that Cdk4 phosphorylated Rb on the serine 780 to inhibit its activity, allowing E2F- family transcriptional functions activation on cell cycle targets. Loss of Cdk4 expression or activity induced by RNA interference or Palbociclib reduced the emergence of proliferating clones. TheEZH2-methyltransferase, a E2F transcriptional target, is only expressed by PLD cells and this expression depends on Cdk4 activity. Moreover, loss of EZH2 expression or activity, by RNA interference or by DZNepA and GSK343 inhibitors, reduced the emergence of proliferating cells. Finally, EZH2 inhibition promotes both cell division arrest and senescence in response to Palbociclibin the SN-38-escaped cells. To conclude, this study enabled to highlight a major role of EZH2 as effector of Cdk4 in the escape mechanism induced by SN-38 a signaling pathway offering newtargeted cancer therapies., La sénescence induite par chimiothérapie permet l’arrêt pérenne de la division des cellules tumorales. Néanmoins, ce mécanisme de suppression tumorale peut être neutralisé par certaines cellules traitées, ce qui se traduit généralement par une rechute des patients. Récemment, nous avons décrit dans des cellules colorectales un mécanisme d’échappement à la sénescence induite par le SN-38 dépendant de la protéine de survie MCL1. Cette étude montre que les cellules sénescentes (PLS) favorisent la prolifération des cellules non-sénescentes (PLD) par l’intermédiaire de signaux mitogéniques activant la kinase Cdk4 et par conséquent la reprise de la division. Nous démontrons que Cdk4 inhibe Rb par phosphorylation de la sérine 780, permettant l’activation des fonctions transcriptionnelles des facteurs E2F sur les gènes du cycle cellulaire. La perte d’activité de Cdk4 par ARN interférence ou par le Palbociclib réduit l’émergence de clones proliférants. La méthyltransférase EZH2 est une cible de E2F exclusivement exprimée par les PLD et son expression dépend de l’activité de Cdk4. Par ailleurs, l’utilisation d’ARN interférence dirigé contre EZH2 ou des inhibiteurs chimiques DNZepA et GSK343 réduit également l’émergence de clones proliférants. Enfin, son inhibition potentialise à la fois l’arrêt de la division et la sénescence en réponse au Palbociclib dans les cellules ayant échappé au SN-38. Ainsi, ces travaux ont permis de mettre en évidence un rôle important de EZH2 en tant qu’effecteur de Cdk4 dans le mécanisme d’échappement au SN-38, une voie susceptible d’apporter des nouvelles cibles thérapeutiques dans le traitement du cancer.

Chemotherapy-induced senescence enables to trigger a durable division arrest of tumor cells. However, this tumor suppressor mechanism is neutralized in some treated cells leading mostly to cancer relapse in patients. Recently, we have described a MCL1-dependent mechanism of escape in SN-38-induced senescence from colorectal cell lines. In this study, we showed that senescent cells (PLS cells) promoted the non senescent cells (PLD cells) proliferation through mitogenic signals stimulating Cdk4 kinase activity and subsequently the cell cycle. We demonstrated that Cdk4 phosphorylated Rb on the serine 780 to inhibit its activity, allowing E2F- family transcriptional functions activation on cell cycle targets. Loss of Cdk4 expression or activity induced by RNA interference or Palbociclib reduced the emergence of proliferating clones. TheEZH2-methyltransferase, a E2F transcriptional target, is only expressed by PLD cells and this expression depends on Cdk4 activity. Moreover, loss of EZH2 expression or activity, by RNA interference or by DZNepA and GSK343 inhibitors, reduced the emergence of proliferating cells. Finally, EZH2 inhibition promotes both cell division arrest and senescence in response to Palbociclibin the SN-38-escaped cells. To conclude, this study enabled to highlight a major role of EZH2 as effector of Cdk4 in the escape mechanism induced by SN-38 a signaling pathway offering newtargeted cancer therapies., La sénescence induite par chimiothérapie permet l’arrêt pérenne de la division des cellules tumorales. Néanmoins, ce mécanisme de suppression tumorale peut être neutralisé par certaines cellules traitées, ce qui se traduit généralement par une rechute des patients. Récemment, nous avons décrit dans des cellules colorectales un mécanisme d’échappement à la sénescence induite par le SN-38 dépendant de la protéine de survie MCL1. Cette étude montre que les cellules sénescentes (PLS) favorisent la prolifération des cellules non-sénescentes (PLD) par l’intermédiaire de signaux mitogéniques activant la kinase Cdk4 et par conséquent la reprise de la division. Nous démontrons que Cdk4 inhibe Rb par phosphorylation de la sérine 780, permettant l’activation des fonctions transcriptionnelles des facteurs E2F sur les gènes du cycle cellulaire. La perte d’activité de Cdk4 par ARN interférence ou par le Palbociclib réduit l’émergence de clones proliférants. La méthyltransférase EZH2 est une cible de E2F exclusivement exprimée par les PLD et son expression dépend de l’activité de Cdk4. Par ailleurs, l’utilisation d’ARN interférence dirigé contre EZH2 ou des inhibiteurs chimiques DNZepA et GSK343 réduit également l’émergence de clones proliférants. Enfin, son inhibition potentialise à la fois l’arrêt de la division et la sénescence en réponse au Palbociclib dans les cellules ayant échappé au SN-38. Ainsi, ces travaux ont permis de mettre en évidence un rôle important de EZH2 en tant qu’effecteur de Cdk4 dans le mécanisme d’échappement au SN-38, une voie susceptible d’apporter des nouvelles cibles thérapeutiques dans le traitement du cancer.

Activated by chemotherapy, senescence is a suppressive response which prevents cell cycle progress through activation of the p53-p21 and p16-Rb signaling pathways. However, despite the efficiency of this suppression, cancer cells can emerge to induce clinical relapse. In this study, we analyzed senescence escape in response to irinotecan, one of the first line treatment used in colorectal cancer. After treatment, senescence is induced in LS174T cell but a subpopulation of cells finally resume proliferation. Persistent cells (PLCs) are composed of an heterogenous mixture of senescent (PLS) and dividing cells (PLD). In spite of PLS, PLCs are able to grow in vivo as efficiently as parental LS174T cells. Importantly, persistence induced the emergence of more transformed cells characterized by the ability to grow in low adhesion conditions. PLD emergence and anoikis resistance depend on Mcl-1, Bcl-xL and p21. PLD and PLS enrichment, by flow cytometry, allowed us to identify PLS as essential for anoikis resistance. Our results suggest that PLS establish a favorable environment for the transformation of unaffected cells. Mcl-1 and Bcl-xL role in each population remains to be determined, but inhibitors of these protein used in combination with irinotecan should restrict the heterogeneity of the response and tumoral aggressiveness., Les dommages de l’ADN, induits par les traitements de chimiothérapie, sont responsables de l’induction de la sénescence, un arrêt définitif du cycle cellulaire dépendant des voies p53-p21 et p16-Rb. L'efficacité de cette suppression n’est pas optimale en raison d’une hétérogénéité de réponse à la chimiothérapie. Dans cette étude, nous avons analysé l’échappement à la sénescence en réponse à l’irinotécan, un traitement des cancers colorectaux. Dans les cellules LS174T, le processus de sénescence est induit mais des cellules conservent leurs capacités prolifératives et l’exercent après l’élimination du traitement. Les cellules proliférantes (PLD) et sénescentes (PLS) forment un mélange hétérogène appelé cellules persistantes (PLCs). Alors qu’elles sont constituées d’une part importante de cellules sénescentes, les PLCs sont capables de former des tumeurs in vivo, de manière comparable aux cellules parentales. De façon intéressante, le traitement est également associé à l’augmentation de l’agressivité caractérisée par la croissance en faible adhérence. L’émergence des PLD et la résistance à l’anoikis sont dépendantes de l’expression des protéines Mcl-1, Bcl-xL et p21. L’enrichissement des PLD et PLS, réalisé par cytométrie en flux, a permis d’identifier les PLS comme nécessaires à la résistance à l’anoikis. Les PLS pourraient donc créer un environnement favorable à la transformation de cellules non touchées par le traitement. Alors que le rôle de Mcl-1 et Bcl-xL dans chaque population reste à déterminer, l’utilisation d’inhibiteurs de ces protéines combinés à l’irinotécan pourrait limiter l’hétérogénéité de réponse à la chimiothérapie et l’agressivité tumorale.

Oncogene-induced senescence (OIS) is a tumor suppressor mechanism leading to cell cycle arrest. Inresponse to oncogene Ras expression, we have observed that NF-κB2 is activated and regulates transcriptionallythe autophagy, a degradation pathway responsible for the recycling of damaged organelles and necessary forsenescence establishment. Moreover, the regulation of autophagy by NF-κB2 occurs also during sn38-inducedsenescence, a chemotherapy for colorectal cancer treatment. Interestingly, we have demonstrated that cells thatescape from OIS still present an activation of NF-κB2. During the OIS escape, the phosphorylation of NF-κB2on serine 222 is lost and could be responsible for an autophagy defect allowing a decrease of senescence in favorof proliferation recovery.Colorectal cancer is the third leading cause of cancer death in France. It is important to diagnose cancerat early stages in order to increase the probabilities of recovery. Through a proteomic study, we have identifiedOLFM4 as new marker of the early stages of colorectal tumor. We have showed that the expression of OLFM4is correlated with Ras mutation in tumors, and is regulated by the Ras-NF-κB2 pathway.All together, these results suggest a major role of NF-κB2 in colorectal cancer. The activation of NF-κB2 could represent a marker of tumoral aggressiveness through the regulation of the senescence-dependentautophagy phenotype and OLFM4 expression., La sénescence induite par l’oncogène (OIS) est un mécanisme suppresseur de tumeur conduisant à unarrêt de la prolifération. En réponse à l’expression de l’oncogène Ras, nous avons observé que NF-κB2 est activéet régule de manière transcriptionnelle l’autophagie, un processus de dégradation et de recyclage des organellesdéfectueuses nécessaire à l’établissement de la sénescence. De plus, la régulation de l’autophagie par NF-κB2 aégalement lieu au cours de la sénescence induite par le sn38, une chimiothérapie utilisée dans le traitement ducancer du colon. De manière surprenante, nous avons remarqué que les cellules qui échappent à l’OIS présententtoujours une activation de NF-κB2. Lors de l’échappement, la phosphorylation de NF-κB2 sur la sérine 222 estperdue et pourrait être responsable d’un défaut d’autophagie permettant une diminution de la sénescence et unereprise de la prolifération.Le cancer colorectal est la troisième cause de décès par cancer en France. Il est important dediagnostiquer de manière précoce le cancer afin d’augmenter la probabilité de guérison. Grâce à une étudeprotéomique, nous avons identifié l’OLFM4 comme un nouveau marqueur des stades précoces des tumeurscolorectales. Nous avons montré d’une part que l’expression de l’OLFM4 est corrélée à la mutation de Ras dansles tumeurs, et d’autre part que l’OLFM4 est régulée par la voie Ras-NF-κB2.Ainsi, l’ensemble de ces résultats suggère un rôle majeur de NF-κB2 dans le cancer colorectal.L’activation de NF-κB2 pourrait constituer un marqueur d'agressivité tumorale à travers la régulation duphénotype de sénescence dépendant de l’autophagie et de l’expression de l’OLFM4.

Activated by chemotherapy, senescence is a suppressive response which prevents cell cycle progress through activation of the p53-p21 and p16-Rb signaling pathways. However, despite the efficiency of this suppression, cancer cells can emerge to induce clinical relapse. In this study, we analyzed senescence escape in response to irinotecan, one of the first line treatment used in colorectal cancer. After treatment, senescence is induced in LS174T cell but a subpopulation of cells finally resume proliferation. Persistent cells (PLCs) are composed of an heterogenous mixture of senescent (PLS) and dividing cells (PLD). In spite of PLS, PLCs are able to grow in vivo as efficiently as parental LS174T cells. Importantly, persistence induced the emergence of more transformed cells characterized by the ability to grow in low adhesion conditions. PLD emergence and anoikis resistance depend on Mcl-1, Bcl-xL and p21. PLD and PLS enrichment, by flow cytometry, allowed us to identify PLS as essential for anoikis resistance. Our results suggest that PLS establish a favorable environment for the transformation of unaffected cells. Mcl-1 and Bcl-xL role in each population remains to be determined, but inhibitors of these protein used in combination with irinotecan should restrict the heterogeneity of the response and tumoral aggressiveness., Les dommages de l’ADN, induits par les traitements de chimiothérapie, sont responsables de l’induction de la sénescence, un arrêt définitif du cycle cellulaire dépendant des voies p53-p21 et p16-Rb. L'efficacité de cette suppression n’est pas optimale en raison d’une hétérogénéité de réponse à la chimiothérapie. Dans cette étude, nous avons analysé l’échappement à la sénescence en réponse à l’irinotécan, un traitement des cancers colorectaux. Dans les cellules LS174T, le processus de sénescence est induit mais des cellules conservent leurs capacités prolifératives et l’exercent après l’élimination du traitement. Les cellules proliférantes (PLD) et sénescentes (PLS) forment un mélange hétérogène appelé cellules persistantes (PLCs). Alors qu’elles sont constituées d’une part importante de cellules sénescentes, les PLCs sont capables de former des tumeurs in vivo, de manière comparable aux cellules parentales. De façon intéressante, le traitement est également associé à l’augmentation de l’agressivité caractérisée par la croissance en faible adhérence. L’émergence des PLD et la résistance à l’anoikis sont dépendantes de l’expression des protéines Mcl-1, Bcl-xL et p21. L’enrichissement des PLD et PLS, réalisé par cytométrie en flux, a permis d’identifier les PLS comme nécessaires à la résistance à l’anoikis. Les PLS pourraient donc créer un environnement favorable à la transformation de cellules non touchées par le traitement. Alors que le rôle de Mcl-1 et Bcl-xL dans chaque population reste à déterminer, l’utilisation d’inhibiteurs de ces protéines combinés à l’irinotécan pourrait limiter l’hétérogénéité de réponse à la chimiothérapie et l’agressivité tumorale.

STAT3 transcription factors are activated and involved in tumor development. Phosphorylation of STAT3 on tyrosine 705 is involved in cell transformation and in the exhaust of conventional chemotherapy treatment. The involvement of the 2nd site of phosphorylation of STAT3 on serine 727, in responseto treatment has been little studied. Inhibition of topoisomerases leads to the activation of cdk5 kinase that phosphorylates STAT3 on its serine residue. STAT3 will bind to the promoter of the Eme1 gene to activate transcription. Eme is a protein involves in the DNA damage repair. This allows repair of DNA damage induced by SN38 and resulted in a decreased sensitivity to treatment. No tyrosine phosphorylation was observed under these conditions and the genes of cyclin D1 and myc are not transcribed. But myc is recruited to the promoter of Aurora A in G2/M phase. The irinotecan by inhibiting myc, results in a loss of transcription of Aurora A and leeds to cell cycle arrest. STAT3 phosphorylation on its serine residue could be involved in the induction of senescence and in the repair of DNA damage. The celle diverting the process of protecting against tumor development to create resistance to treatment. The detection of this phosphorylation could thus predict the response of patients to treatment.; Les facteurs de transcription STAT3 sont activés et impliqués dans le développement tumoral par leurs effets sur la prolifération et la survie cellulaire. Lorsque STAT3 est phosphorylé sur la tyrosine 705, il semble impliqué dans la transformation cellulaire et dans l'échappement aux traitements classiques de chimiothérapie. Un second site de phosphorylation sur la sérine 727 a été décrit mais son implication dans la régulation de l'activité de STAT3 en réponse aux traitements a été peu étudiée. Nous nous sommes donc intéressés au rôle de la phosphorylation de la sérine 727 de STAT3 dans la réponse de lignées cellulaires colorectales aux agents génotoxiques et plus particulièrement aux inhibiteurs de topoisomérases de type I. Le traitement entraine une perte de la transcription de la cycline D1 et de myc, gènes cibles de STAT3 phosphorylée sur tyrosine 705 et une activation de la kinase cdk5. Cette dernière va phosphoryler STAT3 sur son résidu sérine 727 ce qui va lui permettre de se fixer sur le promoteur du gène de la protéine de réparation Eme1, pour activer sa transcription. Ceci permet la réparation des dommages de l'ADN induits par le Sn38 et entraine une diminution de la sensibilité au traitement. D'autre part, l'inhibition des topoisomérases entraine une perte de la protéine myc normalement liée au promoteur d'Aurora A en phase G2/M et qui, associée au recrutement des répresseurs mad et miz aboutit à l'inhibition de la transcription de la kinase Aurora A. Une inhibition de la séparation des centrosomes est alors observée et entraine un arrêt en phase G2/M. En plus de la régulation de l'activité transcriptionnelle de STAT3 phosphorylée sur la sérine, nous nous sommes intéressés aux partenaires protéiques du facteur de transcription en réponse à sa phosphorylation. Par l'intermédiaire de la technique du double hybride et de la spectrométrie de masse, nous avons pu mettre en évidence deux nouveaux partenaires potentiels de STAT3. D'abord DDB2, protéine impliquée dans l'entrée en sénescence et dans la méthylation de l'ADN. Puis, ASPP2, une protéine qui confère à p53 une meilleure affinité de fixation à certains de ses promoteurs. Nous pensons que la phosphorylation de STAT3 sur la sérine 727 pourrait être impliquée dans l'induction de la sénescence et dans la réparation des dommages de l'ADN et que la cellule tumorale détournerait ces processus de protection pour réparer son ADN afin de résister au traitement. Les cellules pourraient alors proliférer avec un matériel génétique abimé, ce qui rendrait ces cellules instables sur le plan génomique. La détection de cette phosphorylation de STAT3 pourrait etre utilisée comme un marqueur de résistance aux inhibiteurs de topoisomérase. Ceci pourrait ainsi permettre de mieux prédire la réponse des patients à ce traitement.

Oncogene-Induced Senescence (OIS) is a tumor suppressor mechanism which prevent uncontrolled cells proliferation during oncogenic stress. During tumorigenesis, this process is inhibited by inactivation of tumor suppressor genes to allow proliferation and cell transformation. The OIS is described in primary cells, however, we have observed that this mechanism is conserved in transformed cells following the expression of H-RasV12. We investigated the regulation of this line of response in a colorectal adenoma cell line that have already inactivated tumor suppressors p16INK4a and p53. We observed that Ras oncogene induces p53-independent p21Waf1 expression which promotes senescence establishment. Under these conditions, we observed that p21Waf1 inhibits proliferation by transcriptional regulation of cell cycle genes Cdc25A and Plk1. In this work we noticed that some cells escaped to this arrest. By studying the presence of Senescence-Associated Heterochromatin Foci (SAHF), we observed that these cells loss senescence phenotype, and exhibit mesenchymal and dedifferentiation markers. These results suggests that upon expression of the oncogene Ras, some cells escape the OIS and this bypass exhaust is associated with an Epithelial-Mesenchymal Transition (EMT) and emergence of dedifferentiated cells. The bypass of Ras mediated OIS is associated to EMT and dedifferentiation. This mechanism might contribute to tumorigenesis., La sénescence induite par l'oncogène, ou OIS (Oncogene-Induced Senescence), est un mécanisme permettant d'empêcher la prolifération anarchique des cellules lors du stress oncogénique. Lors de la tumorigenèse, ce processus est inhibé par l'inactivation des gènes suppresseurs de tumeurs pour permettre la prolifération et la transformation cellulaire. L'OIS est un processus conservé dans les cellules primaires, cependant, nous l'avons observé dans des cellules transformées à la suite de l'expression de H-RasV12. Nous avons étudié les acteurs de cette réponse dans une lignée d'adénome colorectal ayant déjà inactivé les suppresseurs de tumeurs p16Ink4a et p53. Nous avons observé que l'oncogène Ras induisait l'expression de p21Waf1 et conduisait à la mise en place de la sénescence. Dans ces conditions, nous avons vu que p21Waf1 inhibait la transcription des gènes du cycle cellulaire Cdc25A et Plk1 pour permettre l'arrêt de la prolifération. Au cours de ce travail nous avons remarqué que certaines cellules échappaient à cet arrêt. Par l'étude de la présence de SAHF (Senescence- Associated Heterochromatine Foci), nous avons observé que ces cellules ne présentaient plus ce phénotype caractéristique de la sénescence, mais des marqueurs de cellules mésenchymateuses, et que certaines d'entre elles avaient subi une dédifférenciation. Les résultats que nous avons obtenus indiquent que lors de l'expression de l'oncogène Ras, certaines cellules échappent à l'OIS et que cet échappement est associé à une EMT (Epithelial-Mesenchymal Transition) et à l'émergence de cellules dédifférenciées. L'EMT contribuerait à l'échappement des cellules à l'arrêt du cycle cellulaire.

STAT3 transcription factors are activated and involved in tumor development. Phosphorylation of STAT3 on tyrosine 705 is involved in cell transformation and in the exhaust of conventional chemotherapy treatment. The involvement of the 2nd site of phosphorylation of STAT3 on serine 727, in responseto treatment has been little studied. Inhibition of topoisomerases leads to the activation of cdk5 kinase that phosphorylates STAT3 on its serine residue. STAT3 will bind to the promoter of the Eme1 gene to activate transcription. Eme is a protein involves in the DNA damage repair. This allows repair of DNA damage induced by SN38 and resulted in a decreased sensitivity to treatment. No tyrosine phosphorylation was observed under these conditions and the genes of cyclin D1 and myc are not transcribed. But myc is recruited to the promoter of Aurora A in G2/M phase. The irinotecan by inhibiting myc, results in a loss of transcription of Aurora A and leeds to cell cycle arrest. STAT3 phosphorylation on its serine residue could be involved in the induction of senescence and in the repair of DNA damage. The celle diverting the process of protecting against tumor development to create resistance to treatment. The detection of this phosphorylation could thus predict the response of patients to treatment., Les facteurs de transcription STAT3 sont activés et impliqués dans le développement tumoral par leurs effets sur la prolifération et la survie cellulaire. Lorsque STAT3 est phosphorylé sur la tyrosine 705, il semble impliqué dans la transformation cellulaire et dans l'échappement aux traitements classiques de chimiothérapie. Un second site de phosphorylation sur la sérine 727 a été décrit mais son implication dans la régulation de l'activité de STAT3 en réponse aux traitements a été peu étudiée. Nous nous sommes donc intéressés au rôle de la phosphorylation de la sérine 727 de STAT3 dans la réponse de lignées cellulaires colorectales aux agents génotoxiques et plus particulièrement aux inhibiteurs de topoisomérases de type I. Le traitement entraine une perte de la transcription de la cycline D1 et de myc, gènes cibles de STAT3 phosphorylée sur tyrosine 705 et une activation de la kinase cdk5. Cette dernière va phosphoryler STAT3 sur son résidu sérine 727 ce qui va lui permettre de se fixer sur le promoteur du gène de la protéine de réparation Eme1, pour activer sa transcription. Ceci permet la réparation des dommages de l'ADN induits par le Sn38 et entraine une diminution de la sensibilité au traitement. D'autre part, l'inhibition des topoisomérases entraine une perte de la protéine myc normalement liée au promoteur d'Aurora A en phase G2/M et qui, associée au recrutement des répresseurs mad et miz aboutit à l'inhibition de la transcription de la kinase Aurora A. Une inhibition de la séparation des centrosomes est alors observée et entraine un arrêt en phase G2/M. En plus de la régulation de l'activité transcriptionnelle de STAT3 phosphorylée sur la sérine, nous nous sommes intéressés aux partenaires protéiques du facteur de transcription en réponse à sa phosphorylation. Par l'intermédiaire de la technique du double hybride et de la spectrométrie de masse, nous avons pu mettre en évidence deux nouveaux partenaires potentiels de STAT3. D'abord DDB2, protéine impliquée dans l'entrée en sénescence et dans la méthylation de l'ADN. Puis, ASPP2, une protéine qui confère à p53 une meilleure affinité de fixation à certains de ses promoteurs. Nous pensons que la phosphorylation de STAT3 sur la sérine 727 pourrait être impliquée dans l'induction de la sénescence et dans la réparation des dommages de l'ADN et que la cellule tumorale détournerait ces processus de protection pour réparer son ADN afin de résister au traitement. Les cellules pourraient alors proliférer avec un matériel génétique abimé, ce qui rendrait ces cellules instables sur le plan génomique. La détection de cette phosphorylation de STAT3 pourrait etre utilisée comme un marqueur de résistance aux inhibiteurs de topoisomérase. Ceci pourrait ainsi permettre de mieux prédire la réponse des patients à ce traitement.

The mitosis entry is associated with increase of Aurora A kinase expression. In this study, we characterise the effects of sn38, the active metabolite of irinotecan, the main drugs used in the treatment of colorectal cancer. Without treatment, the transcription factor c-myc actives the Aurora A promoter. However, the treatment of cells with sn38 induces inhibition of c-myc and prevents his association with Aurora A promoter. This treatment is also associated with induction of senescence. On the other hand, we study Ras oncogene effects on Aurora A. We observe a decrease of Aurora A expression through modulation of c-myc transcriptional cofactors activity. Our results show that Aurora A is a target of chemotherapeutics treatment and oncogenic pathways. Blocking Aurora A expression is certainly a protection against tumor development., L'entrée des cellules en mitose se caractérise par l'augmentation d'expression de la kinase Aurora A. Nous avons caractérisé l'effet du sn38, métabolite actif de l'irinotecan utilisé dans le traitement du cancer colorectal sur l'expression de cette kinase. En absence de traitement, le facteur de transcription c-myc se lie au promoteur d'Aurora A et l'active. Cependant, le traitement des cellules avec du sn38 induit l'inhibition de c-myc et son absence du promoteur d'Aurora A s'accompagnant de l'induction du processus de sénescence. Nous avons également étudié l'effet de l'oncogène Ras sur la kinase Aurora A. Cet oncogène induit une diminution d'expression d'Aurora A par une modulation de l'activité des cofacteurs transcriptionnels de c-myc. En résumé, nos résultats indiquent qu' Aurora A est une cible des traitements de chimiothérapie et des mécanismes de contrôles oncogéniques. Le blocage de son expression constitue certainement une protection contre le développement tumoral.

STAT3 transcription factors are implicated in cellular transformation and chemotherapy resistance. During the treatments, STAT3 interacts with the transcriptionnal repressor Rb and the cell cycle inhibitor p21. These two proteins inhibit its transcriptionnal activity and induce senescence following mitotic catastrophe. However, the constitutive activity of STAT3 prevents Rb and p21 activation, increses cellular resistance to topoisomerase II inhibitors, and generates genomic instability. Finally, two STAT3 inhibitors sensitize colorectal cells to topoisomerase I inhibitors. We also show that STAT3 upregulates the expression of several DNA repair genes such as Emel, thereby enhancing resistance to genotoxic treatment. As a consequence, we propose that STAT3 should be considered as a predictive marker of drug resistance and its inhibition, in tumor where it is active, could sensitize the tumors to conventional treatment., Les facteurs de transcription STAT3 sont activés dans de nombreuses tumeurs et leurs effets sur la prolifération et la survie suggéraient fortement que ces protéines puissent être impliquées à la fois dans la transformation cellulaire et dans l'échappement aux traitements classiques de chimiothérapie.Nous nous sommes donc intéressés aux différents aspects impliquant STAT3 dans la réponse de lignées cellulaires aux agents génotoxiques de chimiothérapie, et plus particulièrement aux inhibiteurs de topoisomérase. Durant ces traitements, STAT3 interagit avec le répresseur transcriptionnel Rb et l'inhibiteur du cycle cellulaire p21. Ces deux protéines inhibent son activité transcriptionnelle, notamment sur les gènes c-myc et cdc25A, et permettent la mise en place de la sénescence induite par les dommages de l'ADN et la catastrophe mitotique. Cependant, en présence d'une activité constitutive de STAT3 induite par l'oncogène v-src, STAT3 empêche l'activation de Rb et de p21, favorise la résistance des cellules aux inhibiteurs de topoisomérase II, et génère de l'instabilité génomique. Finalement,deux inhibiteurs de STAT3, le cetuximab, un anticorps monoclonal dirigé contre l'EGFR, et un inhibiteur de la tyrosine kinase c-src, sensibilisent des cellules colorectales aux inhibiteurs de topoisomérase I. L'inhibition de STAT3 empêche l'activation du gène Eme1 qui induit l'expression d'une protéine de réparation de l'ADN.STAT3 est donc un facteur de résistance aux inhibiteurs de topoisomérase. Sa détection pourrait ainsi permettre de mieux prédire la réponse des patients à ces inhibiteurs, et son inhibition, dans les tumeurs où il est actif, pourrait permettre de les sensibiliser aux inhibiteurs de topoisomérase.

STAT3 transcription factors are implicated in cellular transformation and chemotherapy resistance. During the treatments, STAT3 interacts with the transcriptionnal repressor Rb and the cell cycle inhibitor p21. These two proteins inhibit its transcriptionnal activity and induce senescence following mitotic catastrophe. However, the constitutive activity of STAT3 prevents Rb and p21 activation, increses cellular resistance to topoisomerase II inhibitors, and generates genomic instability. Finally, two STAT3 inhibitors sensitize colorectal cells to topoisomerase I inhibitors. We also show that STAT3 upregulates the expression of several DNA repair genes such as Emel, thereby enhancing resistance to genotoxic treatment. As a consequence, we propose that STAT3 should be considered as a predictive marker of drug resistance and its inhibition, in tumor where it is active, could sensitize the tumors to conventional treatment., Les facteurs de transcription STAT3 sont activés dans de nombreuses tumeurs et leurs effets sur la prolifération et la survie suggéraient fortement que ces protéines puissent être impliquées à la fois dans la transformation cellulaire et dans l'échappement aux traitements classiques de chimiothérapie.Nous nous sommes donc intéressés aux différents aspects impliquant STAT3 dans la réponse de lignées cellulaires aux agents génotoxiques de chimiothérapie, et plus particulièrement aux inhibiteurs de topoisomérase. Durant ces traitements, STAT3 interagit avec le répresseur transcriptionnel Rb et l'inhibiteur du cycle cellulaire p21. Ces deux protéines inhibent son activité transcriptionnelle, notamment sur les gènes c-myc et cdc25A, et permettent la mise en place de la sénescence induite par les dommages de l'ADN et la catastrophe mitotique. Cependant, en présence d'une activité constitutive de STAT3 induite par l'oncogène v-src, STAT3 empêche l'activation de Rb et de p21, favorise la résistance des cellules aux inhibiteurs de topoisomérase II, et génère de l'instabilité génomique. Finalement,deux inhibiteurs de STAT3, le cetuximab, un anticorps monoclonal dirigé contre l'EGFR, et un inhibiteur de la tyrosine kinase c-src, sensibilisent des cellules colorectales aux inhibiteurs de topoisomérase I. L'inhibition de STAT3 empêche l'activation du gène Eme1 qui induit l'expression d'une protéine de réparation de l'ADN.STAT3 est donc un facteur de résistance aux inhibiteurs de topoisomérase. Sa détection pourrait ainsi permettre de mieux prédire la réponse des patients à ces inhibiteurs, et son inhibition, dans les tumeurs où il est actif, pourrait permettre de les sensibiliser aux inhibiteurs de topoisomérase.