Dissertations / Theses on the topic 'Récepteurs aux endothélines'

La découverte des endothélines, puissants peptides vasoconstricteurs et du monoxyde d'azote à la fin des années 80 suscita un profond bouleversement dans la conception du rôle de l'endothélium vasculaire. L'endothéline est principalement sécrétée par les cellules endothéliales, son action est médiée via deux récepteurs distincts, ET-A et ET-B, couplés à des protéines G hétérotrimériques. L'implication supposée de l'endothéline-1 dans diverses pathologies cardiovasculaires et cancéreuses a suscité l'intérêt de l'industrie pharmaceutique. De nombreux antagonistes sont actuellement en cours de développement alors que leur mécanisme d'action est encore mal compris. Ces résultats ont conduit à des hypothèses variées selon lesquelles il existerait de nouvelles formes de récepteurs ou bien des mécanismes de communication (« cross-talk ») entre récepteurs, par exemple via la formation d'hétérodimères ET-A/ET-B. La première partie de ce travail montre qu'exclusivement des conditions cinétiques de second ordre (concentration en récepteurs >> Kd) génèrent des réponses dites «atypiques» en terme d'insensibilité totale ou partielle d'antagonistes sélectifs vis-à-vis des récepteurs endothélines. Nous avons alors démontré qu'en présence d'un antagoniste sélectif des récepteurs ET-A, les deux récepteurs entraient en compétition pour la liaison d'une quantité limitante d'endothéline d'où une apparente mauvaise affinité de l'antagoniste pour son récepteur. Un des problèmes majeurs pour interpréter l'action des antagonistes des récepteurs endothélines est l'irréversibilité de la liaison de l'endothéline-1 à ses récepteurs. Ce simple fait est responsable pour une grande partie de la faible efficacité des antagonistes in vivo. Dans la seconde partie de ce travail nous avons identifié des inhibiteurs allostériques des récepteurs ET-A. Il s'agit de l'aspirine et d'une manière générale des dérivés de l'acide salicylique. Une étude détaillée de structure / activité a montré l'intérêt de dérivés halogénés capables d'inhiber la liaison de l'endothéline-1 à ses récepteurs de manière apparemment compétitive et de potentialiser l'action d'antagonistes sélectifs vrais
The discovery of endothelins, potent vasoconstrictor peptides and nitric oxide at the end of the eighties point out a new role of the vascular endothelium. Endothelin-1 (ET-1) is mainly secreted by endothelial cells and acts via two G protein-coupled receptors, ET-A and ET-B. ET-1 is supposed to play an important role in several cardiovascular diseases and cancer. Consequently, pharmaceutical companies are interested in developping receptor antagonists but their action remains unclear in most cases. Actions of ET receptor antagonists have often be described as atypical, in the sense they cannot be interpreted using classical pharmacological reasonning. They have suggested existence of novel forms of receptors or of various forms of cross-talk mechanisms. The first part of this work was to demonstrate that atypical actions of receptor antagonists arise whenever second order binding conditions prevail. In instance BQ-123 insensitive actions of ET-1 can be documented in cells that express functional ET-A and ET-B receptors. One of the main properties of endothelin is its almost irreversible binding to its receptors. This simple fact limits the action of antagonists. The second part of this work was to show that it is possible to overcome the irreversibility of ET-1 binding by using allosteric inhibitors. Aspirin and salicylic acid are such inhibitors. A detailed structure activity relationship study led to identification of 3,5 dibromosalicylic acid as a potent allosteric inhibitor for ET-A receptors. It inhibits ET-1 binding in an apparently competitive manner and potentiates actions of true competitive receptor antagonists

Le développement des anticorps monoclonaux thérapeutiques est en plein essor notamment à cause de leur bénéfice important pour le traitement des cancers. Cependant, à l’heure actuelle, aucun anticorps monoclonal sur le marché ou en phase III ne cible de RCPGs, en dépit de l’implication grandissante de ces récepteurs dans la carcinogenèse. Parmi les RCPGs les plus pertinents pour l’oncologie, souvent cités dans la littérature et dont certains inhibiteurs chimiques sont en phase clinique avancée, on trouve les deux sous-types de récepteurs des endothélines ETAR et ETBR. Dans ce contexte, mon projet de thèse a consisté à produire des anticorps monoclonaux capables de lier spécifiquement les récepteurs des endothélines, puis à les caractériser dans le but d’évaluer leur potentiel antitumoral. Grâce à une stratégie d’immunisation génique, un ensemble de 27 anticorps monoclonaux, tous spécifiques de la forme native d’ETBR, a été obtenu. Un de ces anticorps, nommé rendomab-B1, a fait l’objet d’une caractérisation précise et s’est révélé être un puissant inhibiteur allostérique d’ETBR. De plus, cette propriété antagoniste a permis de bloquer l’action autocrine antiapoptotique de l’ET-1 sur des cellules endothéliales vasculaires, suggérant ainsi que le rendomab-B1 pourrait être utilisé comme agent thérapeutique afin d’inhiber les effets tumorigènes liés à la suractivation de l’axe ET1/ETBR au niveau de l’endothélium vasculaire tumoral. Par ailleurs, le rendomab-B1 a également été testé sur des lignées de mélanomes humains ; l’absence de fixation de l’anticorps malgré la présence de récepteurs ETB fonctionnels à la surface de ces cellules suggère l’existence d’une forme moléculaire atypique du récepteur, potentiellement spécifique aux mélanomes. A la lumière de ces résultats, le rendomab-B1 apparaît comme un outil prometteur, à la fois pour l’étude structurale et fonctionnelle d’ETBR, mais aussi pour une éventuelle thérapie anticancéreuse. Enfin, les 26 autres anticorps monoclonaux anti-ETBR, actuellement en cours de caractérisation, constituent également des molécules potentiellement intéressantes pour un usage fondamental ou thérapeutique impliquant ETBR. Pour conclure, ces travaux ont démontré l’intérêt de la méthode d’immunisation génique pour la production d’anticorps monoclonaux anti-RCPGs à visée thérapeutique
For a decade, monoclonal antibodies have become increasingly important for the biotherapeutic management of cancer. However, none of the monoclonal antibodies currently on the market or in late stage clinical trial do target a G-protein coupled receptor in spite of the emerging role of these receptors in tumor progression. Among the therapeutically relevant GPCRs for oncology, the endothelin receptors (ETAR and ETBR) are particularly attractive considering their overexpression in a wide range of tumors and their involvement in various stages of tumorigenesis. In this context, my PhD project consisted in producing and characterizing monoclonal antibodies directed against endothelin receptors with a view to use them as anti-tumor agents. Using an original DNA immunization strategy, we produced a panel of 27 monoclonal antibodies which selectively recognized ETBR expressed at the surface of transfected cells. One of these antibodies, named rendomab-B1, was extensively characterized and proved to be a potent allosteric antagonist of ETBR. Moreover, rendomab-B1 was able to disrupt the autocrine ET1-mediated survival loop on vascular endothelial cells, suggesting that this antibody could be used to prevent the pro-tumorigenic effect due to ET-1 and ETBR upregulation in the tumor-surrounding endothelium. Furthermore, rendomab-B1 binding onto ETBR was also assessed on melanoma cell lines and revealed that a tumor-specific form of ETBR may exist, as illustrated by the poor fixation of rendomab-B1 on these cells in spite of the presence of functional ETB receptors. Together, these results present rendomab-B1 as promising agent, not only for the structural and functional study of ETBR, but also for its therapeutic modulation in the case of cancer for instance. Finally, the other 26 monoclonal antibodies, whose characterization is still ongoing, also constitute potential tools for fundamental or therapeutic applications involving ETBR. To conclude, this work has highlighted the relevance of the DNA immunization approach to generate monoclonal antibodies against the native form of GPCRs

Il est admis que l’axe endothéline (endothélines ET-1, -2 et -3 et leurs RCPG ETAR et ETBR), participe à la progression tumorale. Alors qu’ETAR est par exemple surexprimé dans le cancer de l’ovaire, ETBR l’est dans le mélanome. Cette surexpression, ainsi que l’implication d’ETA/BR dans la carcinogenèse, font de ces RCPG une cible tumorale pertinente. En raison de leurs forte spécificité, actions cytotoxiques variées, possibilités de couplage, les anticorps monoclonaux (AcM) sont des outils de choix en diagnostic et thérapie anti-cancéreuse. Cependant, on déplore actuellement l’absence d’AcM ciblant des RCPG sur le marché. Par une technique d’immunisation génique, 4 AcM anti-ETAR et 24 anti-ETBR ont été produits. Les résultats préliminaires obtenus avec les anti-ETAR sont prometteurs puisque ces AcM lient avec une haute affinité ETAR surexprimé dans des cellules CHO, l’un d’eux inhibant fortement la liaison du ligand. Mon travail de thèse s’est cependant concentré sur la caractérisation d’un anti-ETBR. Cet AcM reconnaît de façon spécifique et avec une forte affinité la conformation native d’ETBR surexprimé à la surface de cellules de mélanomes, suggérant l’existence d’une forme tumorale du récepteur. Suite à sa liaison aux cellules UACC-257 (lignée de mélanome), l’AcM se trouve internalisé. Dans ces cellules, malgré son incapacité à inhiber la liaison de l’ET, cet AcM inhibe l’activation de la voie PLC induite par le ligand et est également un fort inhibiteur de la migration due à l’activation de l’axe endothéline. Ces travaux soulignent l’intérêt de cet AcM comme outil diagnostique et thérapeutique dans le cas du mélanome
It has been admitted that endothelin axis (endothelins ET-1, -2 and -3 and related GPCRs ETAR and ETBR) is involved in tumor progression. For instance, while ETAR is overexpressed in ovarian cancer, ETBR is in melanoma. This overexpression, as well as ETA/BR involvement in carcinogenesis, make these GPCRs a relevant tumor target. Because of their high specificity, various cytotoxic actions, possibilities of coupling, the monoclonal antibodies (mAbs) are useful tools in diagnosis and anti-cancer therapy. However, the absence of mAbs targeting GPCRs on the market is regrettable. Thanks to DNA immunization, 4 anti-ETAR mAbs and 24 anti-ETBR mAbs were produced. Preliminary results obtained with anti-ETAR are promising since these mAbs bind ETAR overexpressed in CHO cells with high affinity, one of them being a potent inhibitor of ligand binding. However, the aim of my PhD research works focused on the characterization of one anti-ETBR. This mAb specifically recognizes with high affinity the native conformation of ETBR overexpressed on the surface of melanoma cells, suggesting the existence of a tumor-specific receptor. Following its binding on UACC-257 cells (melanoma cell line), the mAb is internalized. In these cells, despite its inability to inhibit ET binding, this mAb is able to inhibit the ligand-induced activation of PLC pathway and display a potent inhibition of endothelin axis-induced migration. This work highlights the interest of this mAb as a tool for diagnosis and therapy in melanoma

N. Meningitidis est une bactérie commensale du nasopharynx de l'homme, responsable de septicémies et de méningites. L'interaction de N. Meningitidis avec les cellules endothéliales vasculaires constitue une étape majeure dans la pathogénèse des infections à méningocoque. Les pili de type IV, appendices filamenteux présents à la surface bactérienne, sont les adhésines majeures permettant l'adhérence initiale des souches virulentes capsulées de méningocoque aux cellules humaines. Cependant, le récepteur impliqué dans cette interaction restait encore non identifié ainsi que le(s) adhésine(s) bactérienne(s) impliquée(s). Des résultats obtenus au laboratoire ont permis d'identifier la protéine de surface CD 147 comme récepteur cellulaire potentiel pour les pili de type IV de 7V. Meningitidis. Mes travaux de thèse ont permis de montrer que l'expression de CD 147 est requise pour l'adhérence initiale de N. Meningitidis aux cellules endothéliales humaines cérébrales et périphériques via ses pili de type IV. Les pili peuvent interagir de façon directe avec le domaine immunoglobuline proximal de CD 147. Au sein des pili, la piline majeure PilE et la piline mineure PilV, sont requises pour cette interaction. Enfin, la mise au point d'un modèle d'infection de coupes fraîches de cerveaux humains a permis de confirmer le rôle de CD 147 et de ces pilines dans l'adhérence du méningocoque aux cellules endothéliales cérébrales. L'ensemble des résultats obtenus permettent de mieux comprendre les acteurs impliqués lors de l'étape d'adhérence initiale du méningocoque, étape initiatrice du processus infectieux encore considéré comme un grave problème de santé publique au niveau mondial
N. Meningitidis, also referred to as meningococcus, is a commensal bacterium of the human nasopharynx, responsible for septicemia and meningitis. The interaction between N. Meningitidis and endothelial cells has a major role in meningococcal pathogenesis. The type IV pili, filamentous appendices distributed on the bacterial surface, are the major adhesins allowing the initial adhesion of the virulent capsulated strains of meningocci to human cells. However, the cell receptor involved in such interaction, as well as the specific adhesin component/s, were still elusive. Previous experiments in our laboratory identified CD 147 as the potential cell receptor for N. Meningitidis type IV pili. My thesis project shows that CD 147 expression is required for the initial type IV pili-mediated adhesion of N. Meningitidis on brain and peripheral endothelial cells. Meningococcal pili can directly interact with the proximal immunoglobulin domain of CD 147 and this interaction engages specifically the major pilin pilE and the minor pilin pilV within the pilus structure. Finally, the role of CD 147 and these meningococcal pilins was confirmed during infection ex vivo of human brain slices, which were validated as infection model for N. Meningitidis. Altogether, the results obtained shed light on the initial process of meningococcal adhesion on human cells, first step of an infectious disease that still represents a severe public health issue Worldwide

Les bénéfices de la radiothérapie reposent sur une balance mettant en jeu la réponse anti-tumorale et la toxicité sur les tissus sains périphériques. La Sphingosine-1-Phosphate (S1P) permet de limiter la radio-toxicité aigue en prévenant la mort cellulaire dépendante du Céramide des cellules endothéliales microvasculaires. Cependant, de nombreuses observations physiopathologiques indiquent que les cellules endothéliales jouent également un rôle essentiel dans le développement de la radio-toxicité tardive, et peut être conditionné par leur entrée en sénescence prématurée. La S1P, en protégeant ces cellules, permet potentiellement la stabilisation de dommages de l'ADN et/ou de leur signalisation, pouvant ainsi favoriser la sénescence. Les objectifs de ce travail de thèse ont été de comprendre in vitro, les mécanismes moléculaires impliqués lors de la sénescence radio-induite des cellules endothéliales microvasculaires, et d'évaluer l'impact de la S1P. Nous avons observé que l'induction de la sénescence est associée à un phénotype d'activation, et à l'augmentation de la perméabilité endothéliale. Sur le plan mécanistique, si les résultats obtenus montrent que la sénescence endothéliale est ici originalement indépendante de la signalisation persistante de dommages de l'ADN, ils montrent cependant la dépendance d'un stress oxydant mitochondrial chronique, et la dépendance de p53. Ces travaux proposent en perspectives l'utilisation combinée de la S1P et d'un inhibiteur de la sénescence endothéliale afin de limiter la toxicité aigüe comme la toxicité tardive
The benefits of radiation therapy depend on the balance between the impact on tumoral tissues and on healthy peripheral tissues. Sphingosine-1-Phosphate (S1P) treatment allows to limit acute radiation toxicity through prevention of Ceramide-dependent microvascular endothelial cell death. However, numerous physiopathological observations indicate that endothelial cells also play an essential role in late radiation toxicity, possibly owing to premature senescence. S1P treatment, by protecting endothelial cells, could stabilize DNA damages and/or downstream signalization, and thereby promote senescence. The objectives of this thesis aimed at understanding the molecular mechanisms involved in in vitro development of radiation-induced microvascular endothelial cell senescence, and evaluate the impact of S1P treatment. We have observed that induction of senescence is associated with an activated phenotype, and with an increase in endothelial cell monolayer permeability. Regarding the mechanisms, our results indicate that, interestingly, endothelial cell senescence is independent of the persistence of DNA damage signalization. Instead, we show that it depends on chronic mitochondrial oxidative stress and p53 upregulation. These original findings suggest as perspectives the combination between S1P and an endothelial cell senescence inhibitor, so as to limit both acute and late toxicity

Les récepteurs aux endothélines sont des récepteurs couples aux protéines G desquels deux variants existent, type A (ETAR) et type B (ETBR). Ils sont principalement décrits pour leur rôle physiologique de régulation du flux sanguin dans tous les types de vaisseaux via les mécanismes de vasoconstriction et de dilatation, respectivement. Cependant, les récepteurs aux endothélines sont impliqués dans plusieurs désordres physiologiques dont le cancer ou l’expression de l’un ou des deux récepteurs aux endothélines est dérégulée. Nous avons développé deux stratégies complémentaires pour le ciblage des récepteurs ETB, visant à inhiber son action quand il est surexprimé : la sélection de single-chain variable fragment (scFv) à partir d’une banque large et naïve par la technologie du phage-display, et la synthèse sur mesure, assistée par une matrice de polymères à empreintes moléculaires (MIP) comme « anticorps en plastique ». La sélection de scFv a été réalisée par biopanning sur cellules transfectées entières afin de maintenir la conformation native de ETBR. Phage-scFv qui se lient uniquement à la cible et ceux qui sont internalisés suite à l’interaction scFv- récepteur ont été isolés séparément. Après confirmation de la reconnaissance des cellules CHO-ETBR par rapport aux cellules CHO-WT par les phages-scFv polyclonaux en utilisant un test ELISA et la microscopie électronique à balayage (MEB), nous avons sélectionné au total 17 clones qui ont montré une capacité de liaison augmentée par phage-ELISA monoclonal sur cellules transfectées entières, mais également sur UACC-257, une lignée cellulaire de mélanome avec une surexpression de ETBR. Des résultats préliminaires obtenus par cryométrie en flux ont montré une reconnaissance augmentée de CHO-ETBR par l’un des clones sélectionnés. La viabilité cellulaire a été affectée par certains de ces clones. Des MIP nanoparticules ont été synthétisées en utilisant un peptide synthétique comme molécule matrice qui mime un « épitope » de ETBR. Nous avons réalisé la synthèse sur une phase solide afin d’obtenir une exposition orientée de la matrice, résultant en la production de MIP avec des cavités homogènes. Les particules MIP d’une taille de l’ordre du nanomètre ont été obtenus et ont par la suite été testés pour leur capacité à reconnaitre le récepteur entier exprimé sur la surface cellulaire par imagerie cellulaire. Des nano-MIP fluorescents ont montré une reconnaissance sélective des cellules transfectées par rapport à leurs homologues non transfectées
Endothelin receptors are G-protein coupled receptors of which two variants exist, type A (ETAR) and type B (ETBR). They are mainly described for their physiological role of regulating the blood flow in all vessel types via vasoconstriction and vasodilatation mechanisms, respectively. However, endothelin receptors are involved in several physiological disorders including cancer in which the expression of one or both endothelin receptors are deregulated.We have developed two complementary strategies for targeting ETB receptors, aiming to inhibit its action when it is overexpressed: selection of single-chain variable fragments (scFv) from a large naive library by phage-display technology as « biologic antibodies », and tailor-made template-assisted synthesis of Molecularly Imprinted Polymers (MIP) as « plastic antibodies ». The selection of scFv was performed by biopanning on whole transfected cells in order to maintain the native conformation of ETBR. Phage-scFv that only bind to the target and the ones that are internalized subsequently to scFv-receptor interaction were isolatedseparately. After confirming the recognition of CHO-ETBR cells over CHO-WT cells by polyclonal phage-scFv using an ELISA assay and Scanning Electron Microscopy (S.E.M), we have selected in total 17 clones that showed increased binding ability by monoclonal phage-ELISA on whole transfected cells but also to UACC-257, a melanoma cell line with an overexpression of ETBR. Preliminary results obtained by flow cytometry showed an enhanced recognition of CHO-ETBR by one of the selected clones. Cell viability was shown to be affected by some of these clones. MIP nanoparticles were synthesized using a synthetic peptide as template molecule that mimics an « epitope » of ETBR. We performed the synthesis on a solid phase in order to obtain an oriented exposition of the template resulting in the production of MIPs with homogenous cavities. MIP particles of a size in the nanometer range were obtained and were subsequently tested for their ability to recognize the whole receptor expressed oncell surface by cell imaging. Fluorescent nano-MIPs were shown to recognize selectively transfected cells with regard to their non-transfected counterparts

Cette étude concerne les réseaux de signalisation impliqués dans la régulation de la prolifération des cellules musculaires lisses utérines (cellules myomètriales), celle-ci jouant un rôle essentiel dans le contrôle des activités de l'utérus. Nous avons démontré, dans des cellules de myomètre de rate en culture primaire, l'implication des MAP kinases de type ERK dans l'effet mitogène de différents agents: le PDGF, un facteur de croissance qui interagit avec un récepteur à activité tyrosine kinase, l'endothéline-1 (ET-1), un peptide mitogénique qui interagit avec un récepteur couplé aux protéines Gi et Gq dans le myomètre, et le pervanadate (PV), un inhibiteur de protéines tyrosine phosphatases. Nos résultats ont démontré que le PDGF et le PV stimulent les voies PLCγ1/InsP3 et ERK qui conduisent à la libération d'acide arachidonique et à la biosynthèse de prostaglandines impliquées dans la production d'AMPc. L'effet inhibiteur de l'AMPc sur l'activation de ERK et la synthèse d'ADN induites par les PDGF et le PV souligne l'existence d'une boucle de rétroinhibition au niveau des réponses médiées par ces deux agents. Nous avons également montré la présence et l'activation par le PV des protéines tyrosine kinases de la famille Src dans les cellules de myomètre. Ces protéines sont impliquées dans l'activation de la PLCγ1 et la production d'InsP3 dues au PV, et dans l'activation de ERK par ET-1. En effet, l'activation de ERK par ET-1 met en jeu la stimulation séquentielle de PKC, Src et Ras. Par ailleurs, deux voies de transduction contribuent à l'activation PKC-dépendante de ERK par ET-l: une voie Gq/PLCβ/InsP3/PKC conventionnelles et nouvelles, et une voie Gi/PI3-kinase/PKC atypiques. L'ensemble de cette étude contribue à une meilleure compréhension des mécanismes de régulation de la prolifération des cellules de myomètre, qui intervient dans des conditions physiologiques (gestation) mais aussi pathologiques (fibromes) et physiopathologiques (préterme)
In this study, we aimed to analyse the signalling pathways involved in the regulation of myometrial cells proliferation which plays an essential role in uterine functions. We demonstrated, in rat myometrial cells in primary culture, the involvement of MAP kinases of the ERK type in the mitogenic effect of various agents: PDGF, a growth factor acting through a receptor tyrosine kinase, endothelin-1 (ET -1), a mitogenic peptide which interacts in the myometrium with receptors coupled to Gi and Gq proteins, and pervanadate (PV), a potent protein tyrosine phosphatase inhibitor. Our results showed that PDGF and PV induced PLC-γ1/Ins3 stimulation and ERK activation that both contribute to cAMP production by increasing the release of arachidonic acid and the biosynthesis of prostaglandin. The inhibition of ERK activation and DNA synthesis by cAMP constitutes a potentially important negative feedback loop for PDGF and PV- mediated responses. The presence and the activation by PV of tyrosine kinases of the Src family was also demonstrated in rat myometrial cells. These kinases contributed to the activation of PLCγ1 and the production of InsP3 triggered by PV, and to the activation of ERK induced by ET-1. Indeed, we demonstrated that ET-1-mediated ERK activation involves the sequential activation of PKC, Src and Ras. We also showed that two signalling pathways contribute to the PKC-dependant ERK activation induced by ET-1: a Gq-PLCβ-InsP3-conventional/novel PKC and a Gi-PI3kinase-atypical PKC pathway. Altogether, the results demonstrate the presence of signalling networks required for the regulation of myometrial cells proliferation which play an essential role in physiological conditions (gestation) as well as pathological (fibroma) and physiopathological (preterm) conditions

L'angiogenèse est une étape nécessaire au développement des tumeurs. Elle est initiée par la libération de VEGF, facteur pro-angiogénique interagissant avec des récepteurs membranaires à activité tyrosine kinase. Dans le cadre de la thèse, nous avons développé des ligands antagonistes du domaine extracellulaire des récepteurs au VEGF. Nous avons ensuite mis au point un test de criblage chimioluminescent, permettant de tester rapidement plusieurs centaines de composés et, en se basant sur la structure RX du complexe VEGF/VEGFR-1, nous avons développé des antagonistes peptidiques des récepteurs au VEGF, mimes du VEGF. Un dérivé fluorescent a également été synthétisé à des fins d'imagerie. Un second axe des travaux a concerné la cyclisation des peptides au moyen de la chimie «clic ». Parallèlement, nous avons entrepris l'identification et l'optimisation de petites molécules antagonistes des VEGFR par un crible in silico. Enfin, la synthèse chimique du domaine VEGFR1 d2 a été réalisée
Angiogenesis is the formation of blood vessels from a pre-existing vasculature. Its dysregulation is implicated in cancer. It is commonly admitted that the VEGF is the most potent proangiogenic factor. VEGF activity is triggered by its binding to tyrosine kinase receptors located at the surface of endothelial cells. We searched to develop ligands of the extracellular domain of VEGF receptors, with antagonist activities. First, a competition assay based on chimioluminescence was set up. Then we rationally designed peptide antagonists of the VEGFR, mimicking the structure of the VEGF. A fluorescent peptide has also been synthesized for imaging purposes and we describe the solid phase cychzation of peptides by the Cu(I)-catalyzed Huisgen cycloaddition. A second approach consisted in performing the in silico screening of a small molecule library A few hits were identified and their optimization was undertaken. Finally, the VEGF binding domain of VEGF receptors has been produced by SPPS

Contexte : Le récepteur hormone folliculo-stimulante (FSHR) est exprimé par les cellules de l'endothélium vasculaire dans un large éventail de tumeurs humaines primaires. Notre but était d'évaluer l'intérêt de FSHR comme marqueur des vaisseaux sanguins tumoraux associés aux sarcomes, les sous-types moléculaires du cancer du sein et des métastases ainsi que comme biomarqueur prédictif de la réponse au traitement anti-angiogénique. Méthodes : Nous avons utilisé l'immunohistochimie comme technique de révélation. Ceci implique la production d'un anticorps monoclonal hautement spécifique anti-FSHR (produit chez la souris) et l'hybridation in situ pour détecter FSHR dans des échantillons de tissus provenant de patients atteints de sarcomes (308 patients), les sous-types moléculaires du cancer du sein (84 patients), et des métastases (203 patients). Pour évaluer FSHR comme marqueur prédictif du traitement anti-angiogénique du cancer du rein métastatique avec le sunitinib, nous avons utilisé la microscopie confocale à immunofluorescence. Nous avons également co-localiser FSHR avec le facteur von Willebrand, un marqueur des cellules endothéliales vasculaires (50 patients).RésultatsFSHR est exprimé dans les 11 sous-types de patients atteints de sarcomes ont analysés et dans 75% des tumeurs métastatiques examinées, ainsi que dans tous les sous-types moléculaires des cancers du sein. Dans cadre de l'étude du cancer du rein métastatique, le pourcentage de vaisseaux marqués FSHR était en moyenne cinq fois plus élevé pour les patients qui ont répondu au traitement par rapport au groupe stable et presque huit fois plus élevé que dans le groupe non-réponse (57%, 11% et 7 %, respectivement).ConclusionsNos résultats montrent que, en plus des cancers signalés précédemment, FSHR peut être considéré comme marqueur tumoral pour les sarcomes et les métastases. En outre, FSHR peut être utilisé, avec une sensibilité et une spécificité élevée, en tant que biomarqueur prédictif de la réponse au traitement par sunitinib des patients atteints de cancer du rein métastatique
Background : Follicle Stimulating Hormone receptor (FSHR) is expressed by the vascular endothelium in a wide range of human primary tumors. Our purpose was to further evaluate FSHR as marker of tumor blood vessels associated with sarcomas, breast cancer molecular subtypes, and metastases as well as predictive biomarker of response to antiangiogenic treatment.MethodsWe used immunohistochemistry involving a highly specific mouse monoclonal anti-FSHR antibody and in situ hybridization to detect FSHR in tissue samples from patients with sarcomas (308 patients), breast cancer molecular subtypes (84 patients), and metastases (203 patients). To evaluate FSHR as predictive marker of antiangiogenic treatment of metastatic kidney cancer with sunitinib, we used immunofluorescence confocal microscopy to co-localize FSHR with von Willebrand factor, a marker of vascular endothelial cells (50 patients).ResultsFSHR is expressed in all 11 subtypes of sarcoma patients analysed, in 75% of metastatic tumors examined as well as in all different molecular subtypes of breast cancers. In metastatic kidney cancer patients the percentage of FSHR stained vessels was on average fivefold higher for the patients who responded to the treatment in comparison with the stable group and almost eightfold higher than in the non-responsive group (57%, 11%, and 7%, respectively).ConclusionsOur results suggest that, in addition to the cancers previously reported, FSHR can be considered as tumor marker for sarcomas and metastasis. Moreover, FSHR can be used, with high sensitivity and specificity, as predictive biomarker for the response to sunitinib treatment of patients with metastatic kidney cancer

Notre équipe a caractérisé un nouveau récepteur, msr/apj, qui est exprimé par les cellules endothéliales durant la formation des vaisseaux et du cœur. En 1998, le ligand endogène (baptisé apeline) du récepteur a été isolé par une équipe japonaise. Dans le but de comprendre la fonction endothéliale de cette nouvelle voie de signalisation, nous avons analysé les différentes cascades de transduction activées par l'apeline dans des CHO exprimant de manière stable msr/apj. Dans ces cellules, l'apeline engendre une inhibition de l'adénylylcyclase, et induit une activation des ERKs et de la p70S6 kinase. Grâce à l'expression stable de sous-unités a de protéines G insensibles à la toxine pertussique, nous avons montré que la stimulation des ERK est dépendante de ai2 et indépendante de Ras. La stimulation de la p70S6 kinase implique préférentiellement ai1, une PI3 Kinase, Akt, et mTOR. De manière intéressante, nous avons observé que les HUVEC (Human Umbilical Vein Endothelial Cells) expriment naturellement le récepteur de l'apeline. L'apeline engendre aussi une activation de la p70S6K dans ces cellules et induit leur prolifération. Cependant, ces cellules expriment naturellement l'apeline qui peut engendrer une désensibilisation autocrine. Cette désensibilisation peut être obtenue en aigu après un prétraitement des CHO par l'apeline ou en chronique avec des CHO coexprimant le récepteur et l'apeline. La délétion du domaine C-terminal du récepteur bloque la désensibilisation associée au couplage avec la sous-unité ai2 et l'activation des ERK. Ce récepteur représente donc une nouvelle cible pharmacologique pour les pathologies associées à une néovascularisation telles que le développement des tumeurs solides et les rétinopathies ischémiques
Our team have characterized a new receptor, msr/apj, which is expressed in the endothelium of newly forming heart and blood vessels. In 1998, the endogenous ligand (named apeline) of this receptor was isolated by a Japanese laboratory. In order to understand the endothelial function of this new signaling pathway, we analyzed the various signal transduction pathways activated by apelin in CHO cells which stably express msr/apj. In these cells, apelin induces inhibition of adenylylcyclase, and activation of ERKs and p70S6 kinase. The stable expression of pertussis toxin insensitive a subunits of G proteins led us to demonstrate that ERK stimulation is ai2 dependent and Ras independent. The p70S6 kinase stimulation preferentially involves ai1, a PI3 Kinase, Akt, and mTOR. Interestingly, we observed that HUVEC (Human Umbilical Vein Endothelial Cells) endogenously express the apelin receptor. In these cells, apelin induces the activation of p70S6K and leads to their proliferation. However, these cells also express apelin which can induce an autocrine desensitization of the receptor. This desensitization can be obtained after acute pretreatment of the CHO by apelin or observed with CHO cells co-expressing the receptor and apelin. The deletion of the receptor C-terminal domain abolishes the desensitization associated with the coupling with the ai2 subunit and the ERK activation. Thus, this receptor represents a new pharmacological target for pathologies associated with a neovascularization such as the solid tumors development and ischemic retinopathy

Le syndrome hémolytique et urémique atypique (SHUa) est une microangiopathie thrombotiquecomplément-dépendante dont l'atteinte majoritairement rénale reste, à ce jour, incomprise.L'objectif de ce travail était d'améliorer la compréhension de ce tropisme d’organe au moyen dedeux axes d'étude : i) la susceptibilité de l'endothélium glomérulaire à l'hémolyse, celle-ci étant à la fois la conséquence des microthromboses dans le SHUa et un amplificateur de la voie alterne du complément via l'hème libre, molécule issue des globules rouges lysés ; ii) le rôle potentiel du récepteur aux produits de glycation avancés ou RAGE. Ce récepteur membranaire aux fortes propriétés pro inflammatoires et pro thrombotiques a en effet été impliqué dans de nombreuses pathologies rénales, et sa liaison au C3a - anaphylatoxine libérée dans l'activation du complément - a été rapportée par une équipe.La première partie de ce travail a visé à expliquer la vulnérabilité de l'endothélium glomérulaire sous l'effet d'une hémolyse. Nous avons étudié plusieurs types de cellules endothéliales exposées +/- à l'hème, et mis au point un modèle murin traité par de l'hème. En conditions hémolytiques, plusieursfacteurs pouvant participer à cette susceptibilité endothéliale glomérulaire ont ainsi été mis en avant: i) une moindre liaison du facteur H, principal régulateur du complément, à sa surface ; ii) une faible expression de la thrombomoduline, protéine de la coagulation et régulatrice du complément ; iii) une faible expression de l'enzyme principale de dégradation de l'hème, l'hème-oxygénase 1. Ces deux derniers points étaient rattachés à une faible induction endothéliale glomérulaire de leurs facteurs de transcription, KFL2 et KLF4.La seconde partie de ce travail s'est concentrée sur le RAGE. N'ayant pas réussi à reproduire l'interaction RAGE/C3a, nous avons exploré l'hypothèse d'une liaison du RAGE à l'hème. En effet, le seul récepteur endothélial connu jusqu'à présent est le Toll Like Receptor 4 (TLR4), qui partage plusieurs ligands communs avec le RAGE (LPS - lipopolysaccharide, HMGB1 - high–mobility group box1). Nous avons découvert que le RAGE était un récepteur de l'hème, et identifié que le site de liaisonse trouvait sur le domaine V. A l'aide d'un modèle murin invalidé pour le RAGE et traité +/- par l'hème, nous avons mis en évidence que : i) l'invalidation de RAGE avait un effet protecteur en cas d’exposition à l'hème, marqué par une diminution de l'expression de gènes de l'inflammation (IL1β,TNFα) et du facteur tissulaire au niveau pulmonaire, organe exprimant le plus fortement RAGE ; ii)l'hème activait la phosphorylation des voies ERK1/2 et Akt via le RAGE.Par ces travaux, nous avons précisé les liens entre activation du complément, hémolyse et susceptibilité endothéliale glomérulaire dans le SHUa. Parallèlement, nous avons identifié le RAGE comme un nouveau récepteur à l'hème, dont la liaison à ce récepteur activerait différentes voies designalisation de l'inflammation. Le contrôle de l'hème et du RAGE pourrait ainsi constituer de nouvelles voies thérapeutiques dans le SHUa et les maladies hémolytiques
The atypical haemolytic uremic syndrome (aHUS) is a thrombotic microangiopathy of which the predominantly renal damage remains, to date, misunderstood. The aim of this work was to improve the understanding of this organ tropism by two axes of study: i) the susceptibility of the glomerular endothelium to hemolysis, which is the consequence of microthrombosis in aHUS, and also an complement pathway enhancer via free heme, hemoglobin-mediated hemolysis molecule, ii) the potential role of the receptor for advanced glycation end products, RAGE. Indeed, RAGE is described as an endothelial receptor with high proinflammatory and prothrombotic potential, involved in many kidney diseases; a team also reported that it was a receptor for the C3a molecule, anaphylatoxin released in complement activation.The first part of this work aimed to explain the vulnerability of the glomerular endothelium under the effect of hemolysis. We studied several types of endothelial cells exposed +/- to heme, and developed a murine model treated with heme. In hemolytic conditions, several factors that could participate in the endothelial glomerular susceptibility have been put forward: i) less binding of factor H, the main complement regulator, on its surface; ii) low expression of thrombomodulin, coagulation protein and complement regulator; iii) low expression of heme-oxygenase 1, the main heme degradation enzyme. These last two points were related to low induction, on glomerular endothelial cells, of transcription factors, KFL2 and KLF4.The second part of this work focused on RAGE. Having failed to reproduce the RAGE / C3a interaction, we explored the hypothesis of a linkage of RAGE to heme. Indeed, the only known endothelial receptor is Toll Like Receptor 4 (TLR4), which shares several common ligands (LPS - lipopolysaccharide, HMGB1 - high-mobility group box 1). We found that RAGE was a heme receptor, and identified that the binding site was on domain V. Using a mouse model knock out for RAGE and treated +/- with heme, we demonstrated that i) the invalidation of RAGE had a protective effect in case of exposure to heme, marked by a decrease in the expression of genes of inflammation (IL1β; TNFα; and tissue factor) at the pulmonary level, organ expressing most strongly RAGE, ii) the heme is an activator or the phosphorylation of ERK1 / 2 and Akt pathways via RAGE.Through this work, we have clarified the links between complement activation, hemolysis and glomerular endothelial susceptibility in aHUS. At the same time, we have identified RAGE as a new heme receptor, whose RAGE/heme bindind would activate different signaling pathways for inflammation. The control of heme and RAGE could constitute new therapeutic pathways in the aHUS, and hemolytic diseases

Trois cofacteurs interviennent dans le système anticoagulant naturel de la protéine C (PC) : la thrombomoduline (TM), le récepteur des cellules endothéliales à la PC (EPCR) et la protéine S (PS). Les deux premiers jouent un rôle dans la première étape du système, en permettant au zymogène qu'est la PC d'être activé en PC activée (PCa), tandis que la PS exerce son rôle de cofacteur en augmentant la vitesse de protéolyse des facteurs Va et VIIIa de la coagulation par la PCa, protéolyse qui limite la génération de thrombine. Si l'effet cofacteur de la TM est clair (elle accélère la réaction d'activation de la PC en PCa d'un facteur 20000), ceux de la PS et de l'EPCR sont en revanche atypiques, puisque les facteurs d'accélération qu'ils confèrent aux réactions enzymatiques ne sont que de 5 et 20, respectivement. Pourtant, l'importance physiologique de la PS est indéniable au regard de la sévérité de l'expression clinique du déficit homozygote en cette protéine. C'est cette discordance entre la sévérité de l'expression clinique du déficit et ce qu'on connaît des fonctions de la PS qui a motivé la première partie de notre étude. Nous nous sommes focalisée sur un domaine de la PS dont les fonctions étaient peu connues et qui en constitue une particularité structurale puisqu'il n'est présent dans aucune autre protéine de la coagulation. Ce domaine, homologue à la Sex hormone binding globulin (domaine SHBG), a été exprimé en système eucaryote, seul (rSHBG) ou avec son domaine adjacent dans la protéine naturelle (rEGF4-SHBG). Les deux modules recombinants ont été purifiés, caractérisés biochimiquement ; nous avons montré qu'ils adoptent une conformation identique à celle de la PS native, possèdent leur propre autonomie de repliement, que le domaine SHBG est seul responsable de la liaison de la PS à la C4b-binding protein, et contient un site de liaison au Ca2+, ce qui n'avait jamais été démontré de façon directe auparavant. Par contre, ce domaine est dépourvu en lui-même d'activité cofacteur pour la PCa, mais contribuerait à l'activité de la PS en maintenant ses autres domaines dans une conformation permettant une interaction optimale avec la PCa. Dans la seconde partie de notre travail, nous nous sommes attachée à rechercher des anomalies génétiques de l'EPCR. La découverte de telles anomalies associées à un risque de thrombose serait un argument fort en faveur de l'importance physiologique de l'EPCR dans la régulation de la coagulation humaine. Ce risque de thrombose peut être lié soit à une diminution de l'expression de l'EPCR membranaire ou à l'inverse, à une augmentation de la forme plasmatique soluble de ce récepteur (EPCRs) qui inhibe la PC et la PCa. Des taux élevés d'EPCRs ont été décrits chez environ 20% des sujets de la population générale sans qu'origine et conséquences cliniques n'aient été identifiées. En dosant l'EPCRs chez 100 sujets sains, nous avons retrouvé cette proportion de sujets ayant un taux élevé d'ERCRs et constaté une stabilité temporelle de ces taux, ce qui était en faveur d'un contrôle génétique. .
Three cofactors participate to protein C (PC) anticoagulant pathway, the thrombomodulin (TM), the endothelial protein C receptor (EPCR) and the protein S (PS). TM and EPCR are involved in the first step of the pathway by accelerating the PC activation step, whereas PS increases factors Va and VIIIa inactivation by activated PC (aPC), thereby inhibits further thrombin generation. If TM plays an unequivocal role by increasing by 20000 fold the PC activation into aPC, the role of PS and EPCR are more elusive since enzymatic reactions they favorize are increased by 20 or 5 fold, respectively. Nevertheless, the severe thrombotic disease observed in patients with homozygous protein S deficiency highlights the key role of PS in maintaining blood fluidity. Then, the mechanism by which PS inhibits coagulation in vitro remained to be elucidated, and this motivated the first part of our study. We focussed our work on the PS C-terminal domain, which is a sex hormone binding globulin (SHBG)-like domain which replaces the serine protease domain found in other vitamin K dependent plasma proteins, the functions of which are unclear. We expressed the PS SHBG-like domain alone or together with its adjacent domain EGF4. These both recombinant modules were purified and their biochemical features revealed that they adopted the conformation of native PS, indicating that PS SHBG-like region is an independent folding unit. We also obtained the first evidence that the SHBG-like domain alone is sufficient to support the interaction with C4b-binding protein, and contains one Calcium binding site. However, neither recombinant module exhibited aPC cofactor activity in a clotting assay, suggesting that the PS SHBG-like domain must be part of the intact molecule for it to contribute to aPC activity, possibly by constraining the different domains in a conformation that permits optimal interaction with aPC. .

Le sFlt1 est un facteur anti-angiogénique sécrété par les cellules endothéliales, les monocytes et le placenta, qui contre les effets du VEGF sur la survie et la réparation de l'endothélium. Produit de l'épissage alternatif du VEGFR1 d'une part et du clivage de la partie extracellulaire du récepteur par des métalloprotéases d'autre part, il est impliqué dans plusieurs pathologies rénales. Enfin, le sFlt1 est impliqué dans les maladies chroniques : il est responsable de la dysfonction endothéliale chez les patients en insuffisance rénale chronique, et constitue un marqueur des risques cardiovasculaires. Notre groupe a également mis en évidence un lien entre le sFlt1 et la reprise de fonction du greffon rénal d'une part et de l'atteinte vasculaire rénale au cours de la phase aigue des vascularites à ANCA d'autre part. Dans ce cadre, ces travaux visent à élucider l'impact de la dialyse, traitement à long terme de l'insuffisance rénale chronique, sur la sécrétion de sFlt1, ainsi que les mécanismes responsables de cette sécrétion. Nous avons aussi tenté de préciser les causes des atteintes rénales dans des dysfonctionnements systémiques tels que les vascularites. Nous avons ainsi mis en lumière une forte et rapide augmentation des taux de sFlt1 au cours de la dialyse, et élucidé le rôle des différentes techniques de dialyse et de l'héparine. D'autre part, les études in vitro ont permis d'écarter plusieurs hypothèses quant aux processus à l'œuvre dans cette augmentation. Ces travaux posent donc des jalons pour la compréhension des mécanismes de régulation de la balance angiogénique impliqués notamment dans les maladies rénales
Soluble Flt1 is an anti-angiogenic factor, secreted by endothelial cells, monocytes and placenta, which impairs the effects of VEGF on endothelium survival and repair. It results from an alternative splicing of VEGFR1 transcript and from cleavage of the membrane-bound form of VEGFR1, and is involved in several renal diseases. Notably, it is involved in chronic diseases: it contributes to endothelial dysfunction in patients with chronic kidney disease, and is a marker of cardiovascular risks. Our team also demonstrated a correlation between sFlt1 and delayed graft function on the one side and renal vascular injuries in acute ANCA-associated vasculitis on the other side. In this context, this study aimed to assess the impact of dialysis, the long-term treatment of end-stage renal disease, on sFlt1 secretion, and on the mechanisms responsible for this secretion. We also intented to clarify the causes of renal injuries in systemic dysfunctions such as vasculitides. We enlightened a fast and large increase in sFlt1 secretion during dialysis, and we clarified the influence of dialysis methods and heparin use. Then, in vitro studies allowed us to dismiss several hypothesis of the processes at work in this increase. In conclusion, this study gives an insight into the regulatory mechanisms of the angiogenic balance involved in renal diseases

Des études épidémiologiques ont démontré que l’exposition aux pesticides tels que le chlordécone augmente le risque du cancer, en particulier de la prostate. Il avait été précédemment montré au laboratoire que le chlordécone possède des propriétés pro-angiogéniques impliquant la libération de NO et la production de VEGF suite à l’activation du récepteur aux oestrogènes de type alpha (ERα). Les processus angiogéniques pouvant impliquer les espèces réactives de l’oxygène (EROs), produites notamment par la mitochondrie, l’objectif de ce travail a été d’évaluer la contribution de la biogenèse mitochondriale et du stress oxydatif dans l’angiogenèse induite par le chlordécone.Les résultats obtenus montrent que la biogenèse mitochondriale n’est pas essentielle pour la réponse angiogénique du chlordécone puisqu’elle n’est retrouvée que pour de forte concentration de chlordécone. Les mécanismes mis en jeu ont été identifiés au niveau des cellules endothéliales humaines. Ils impliquent une régulation spatio temporellede la production des EROs impliquant dans un premier temps la NADPH oxydase, elle même capable de stimuler la production mitochondriale d’EROs via la voie impliquant la NO synthase. Le chlordécone serait par ailleurs capable de favoriser la localisation périnucléaire des EROs afin de favoriser la production de VEGF. L’ensemble de ces effets implique le récepteur aux oestrogènes. Ce travail a donc permis d’identifier les mécanismes cellulaires impliqués dans la modulation de l’angiogenèse par le chlordécone. Ces mécanismes moléculaires pourraient contribuer à identifier de nouvelles cibles permettant de réguler les processus angiogéniques et la tumorigenèse induites par ce toxique
Epidemiological studies report that exposure to pesticides like chlordecone increases risk of prostate cancer and tumorigenesis. We have reported recently that the pro-angiogenic effect of chlordecone involving NO release and VEGF production is mediated through activation of α isoform of the estrogen receptor (ERα). Since mitochondria and ROS have been implicated inthe process of angiogenesis, this study aims to determine the contribution of mitochondrial biogenesisand oxidative stress in chlordecone-induce dangiogenesis. Firstly, our results indicate that mitochondrial biogenesis is not essential for chlordecone angiogenic response. We also identified the molecular mechanism involved; chlordecone induces endothelial cells angiogenesis by a spatiotemporal regulation of ROS production involving NADPH oxidase then mitochondrial O2 -via a NO sensitive pathways through activation of ERα.These findings propose that a molecular mechanism may partly explain the epidemiological evidence implicating chlordecone as risk factor of prostatic cancer

Le processus métastatique est lié à l'invasion et à la néo-angiogenèse tumorales et dépend en grande partie de la dégradation de la lame basale et de la matrice extracellulaire par des protéases telles que les protéases matricielles (MMP) et les serines protéases (uPA, plasmine). La glycoprotéine EMMPRIN, surexprimée à la surface des cellules cancéreuses, a été identifiée comme responsable de l'induction des MMPs dans le stroma tumoral ainsi que dans les cellules tumorales elles-mêmes. Dans ce travail, nous avons montré que EMMPRIN régule le système de Purokinase plasminogène activateur (uPA) et son récepteur (uPAR) dans les cellules stromales et dans différents modèles tumoraux, augmentant ainsi le potentiel protéolytique et invasif des cellules tumorales in vitro et in vivo. Nous avons également montré que EMMPRIN induit l'expression du VEGF dans les cellules endothéliales, et plus spécifiquement celle des isoformes solubles du VEGF et de leur récepteur VEGF-R2. Ces isoformes spécifiquement induites par EMMPRIN sont impliquées dans le processus de tubulogenèse et dans la survie des cellules endothéliales. Nous suggérons également que cette régulation du VEGF par EMMPRIN pourrait faire intervenir le facteur de transcription HIFl-α en conditions normales de pression en oxygène. L'ensemble de ces travaux permet de valider le rôle de la glycoprotéine EMMPRIN dans le développement des métastases et dans l'angiogenèse tumorale des cancers du sein et contribuerait à cibler de manière optimale son inhibition pharmacologique en vue d'une application clinique future
The metastatic process is related to tumor invasion and angiogenesis and depends largely on the degradation of the basal membrane and the extracellular matrix by proteases such as matrix proteases (MMP) and serine proteases (uPA, plasmin). EMMPRIN is a membrane glycoprotein overexpressed in many cancer tissues and is known for its ability to stimulate MMP expression both in tumor and stromal cells. In this work, we showed that EMMPRIN also regulates the System of urokinase plasminogen activator (uPA) and its receptor (uPAR) in stromal cells and in various tumor models, thus participating to the increase of the overall proteolytic function of the cancer cells in vitro and in vivo. We also showed that EMMPRIN induces the expression of VEGF in endothelial cells, and more specifîcally the expression of VEGF soluble isoforms and their receptor VEGF-R2. These isoforms specifîcally induced are involved in the processes of tubulogenesis and survival of endothelial cells. We also suggest that this VEGF upregulation by EMMPRIN could involve the transcription factor HIFI-a in normal conditions of oxygen pressure. All this work will validate the role of the glycoprotein EMMPRIN in the development of metastasis and tumor angiogenesis in breast cancer and contribute to target its optimal pharmacological inhibition for a future clinical application

La barrière hémato-encéphalique (BHE) protège le système nerveux central (SNC) des fluctuations plasmatiques des molécules endogènes, mais aussi exogènes, et notamment des molécules à potentiel thérapeutique. L’imperméabilité de la BHE est compensée par la présence de mécanismes qui assurent le transport transendothélial des nutriments nécessaires au tissu nerveux, parmi lesquels la transcytose relayée par différents récepteurs. Dans le but d’améliorer le transfert d’agents thérapeutiques à travers la BHE, nous développons des « vecteurs » qui se lient à certains de ces récepteurs. Au cours de notre thèse, nous avons développé et optimisé des modèles in vitro de BHE et barrière sang-moelle épinière (BSME) syngéniques de rats et souris, basés sur la co-culture de cellules endothéliales microvasculaires (CEMs) cérébrales (CEMCs) ou spinales (CEMSs) et d'astrocytes. Parmi les récepteurs étudiés, nous montrons que le LDLR est exprimé à la membrane plasmique apicale des CEMCs et qu’il est impliqué dans la transcytose du LDL tout en évitant le compartiment lysosomal, confirmant l’intérêt de son ciblage dans nos approches. Nous montrons que nos vecteurs, conjugués à une molécule organique ou à un cargo protéique, sont endocytés par les CEMCs de façon LDLR-dépendante, évitent le compartiment lysosomal et franchissent la monocouche de CEMCs. Nous avons également mis en place des modèles in vitro de BHE et BSME enflammés, sachant que l’inflammation des CEMs est associée à de nombreuses pathologies du SNC. Ces modèles seront utiles pour évaluer des stratégies de vectorisation ciblant préférentiellement les structures du SNC en situation pathologique
The blood-brain barrier (BBB) protects the central nervous system (CNS) from plasma fluctuations of endogenous, but also exogenous molecules, including therapeutic molecules. The BBB’s restrictive properties are compensated by the presence of different mechanisms that provide transport of nutrients across the BBB, including transcytosis of endogenous ligands mediated by receptors. Our objective is to improve drug delivery across the BBB and we developed “vectors” that target different recpetors. During our thesis we developed and optimized cellular tools and approaches, in particular syngeneic in vitro models of the BBB and blood-spinal cord barrier (BSCB) from both rat and mouse, based on the co-culture of brain (BMECs) or spinal cord (SCMECs) microvascular endothelial cells (MECs) and astrocytes. Among the receptors we studied, we show that the LDL receptor (LDLR) is expressed at the apical plasma membrane of BMECs and confirmed that it is involved in transcytosis of LDL through the vesicular compartment, while avoiding the lysosomal compartment, further establishing its interest as a target receptor. We show that our vectors conjugated to an organic molecule or to a protein cargo are endocytosed by BMECs in a LDLR-dependent manner, avoid the lysosomal compartment and cross the BMEC monolayers. Finally, we developed BBB and BSCB in vitro models in inflammatory conditions, considering that MECs inflammation is associated with many CNS lesions and pathologies. These models will be useful to better understand the inflammatory processes of CNS endothelial cells and to evaluate vectorization strategies preferentially targeting CNS structures in pathological condition

Le système lymphatique joue un rôle clé dans le transport du cholestérol hors de la paroi artérielle et une dysfonction lymphatique précède l'apparition de l'athérosclérose. Cette dysfonction est associée à une diminution de l’expression du récepteur des lipoprotéines de faible densité (LDLR) et est à priori indépendante des taux de cholestérol circulant. Il a été démontré que les souris dépourvues de la proprotéine subtilisine/kexine de type 9 (PCSK9), une proprotéine qui mène à la dégradation du LDLR, ont une fonction lymphatique améliorée, tandis que les souris dépourvues de LDLR développent une dysfonction lymphatique. Nous visons maintenant à mieux comprendre les mécanismes par lesquels la présence de PCSK9 dans la lymphe ou la modulation du LDLR sur les cellules endothéliales lymphatiques (CEL) affecte la fonction lymphatique. Les CEL sont incubées avec du PCSK9 ou traitées avec un ARN inhibant spécifiquement l’expression du LDLR afin d’évaluer comment la présence de PCSK9 ou la modulation du LDLR affecte l'intégrité des CEL. Nos résultats démontrent que le PCSK9 n’induit pas la sécrétion de cytokines inflammatoires et n'affecte pas l'expression des marqueurs lymphatiques. L’inhibition de l’expression du LDLR entraîne une diminution des marqueurs lymphatiques membranaires endothéliaux. La diminution du LDLR a aussi entrainé une diminution des taux de certains lipides intracellulaires et en particulier des phospholipides, des sphingolipides et des triglycérides. Ces résultats suggèrent qu'une perte du LDLR, mais pas la présence de PCSK9 en circulation, pourrait induire à une altération de l'endothélium lymphatique causée par une diminution de l’expression de protéines membranaires essentielles au bon transport de la lymphe.
The lymphatic system plays a key role in the removal of cholesterol from the artery wall and lymphatic dysfunction is known to occur prior to the onset of atherosclerosis. This dysfunction is associated with reduced expression of the low-density-lipoprotein receptor (LDLR) and is first independent of circulating cholesterol levels. It has been shown that mice lacking proprotein subtilisin/kexin type 9 (PCSK9), a proprotein that degrades LDLR, have improved lymphatic function while mice lacking LDLR had a lymphatic dysfunction. We now aim to better understand the mechanisms by which the presence of PCSK9 in lymph or the modulation of LDLR on lymphatic endothelial cells (LECs) affects lymphatic function. Incubation of LECs with PCSK9 and specific targeting of LDLR expression with silencing RNAs were used to further evaluate how PCSK9 or modulation of LDLR affect the metabolism and integrity of LECs. Our results demonstrate that PCSK9 does not induce the secretion of inflammatory cytokines and does not affect the expression of lymphatic markers. LDLR silencing RNA leads to a decrease of membrane-bound lymphatic endothelial cell markers. A decrease in LDLR expression also led to a decrease in the content of some intracellular lipids and particularly phospholipids, sphingolipids and triglycerides. These results suggest that loss of LDLR expression, but not circulating PCSK9, could lead to alterations in the lymphatic endothelium caused by loss of membrane integrity which could in turn affect lymph transport.