Mr le Professeur François MOREAU-GAUDRY, Mr le

Université Bordeaux 2 – Victor Segalen
Ecole doctorale Sciences de la Vie
Année 2013 N°2122
Thèse pour le
DOCTORAT DE L’UNIVERSITE BORDEAUX 2
Mention : Sciences, Technologie et Santé
Option : Génétique
Présentée et soutenue publiquement le 18 décembre 2013
Par
Audrey ROUAULT GROS
Née le 7 Septembre 1985 à Lagny-Sur-Marne
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ETUDE GENOMIQUE DES CANCERS DU SEIN FAMILIAUX LIES A UNE MUTATION
CONSTITUTIONNELLE DU GENE BRCA2
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Thèse dirigée par le Docteur Nicolas SEVENET
Composition du jury
Mr le Professeur François MOREAU-GAUDRY,
Mr le Docteur Daniel BIRNBAUM,
Mr le Professeur Stéphane BEZIEAU,
Mr le Professeur Pierre DUBUS,
Mr le Docteur Marc DEBLED,
Mr le Docteur Nicolas SEVENET,
Président
Rapporteur
Rapporteur
Examinateur
Examinateur
Directeur de thèse

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REMERCIEMENTS
Les travaux présentés dans cette thèse ont été réalisés au sein du laboratoire INSERM U916
«Validation et Identification de Nouvelles cibles en Oncologie» dirigé par le Professeur Josy Reiffers
que je remercie pour m’avoir accueillie dans son laboratoire. J’adresse également mes remerciements
au CIT de la Ligue contre le Cancer.
Je remercie mon directeur de thèse, le Docteur Nicolas Sévenet pour son soutien, sa bonne humeur et
son optimisme à toute épreuve.
Pour l’honneur qu’ils me font en faisant parti de ce jury, je remercie profondément le Professeur
François Moreau-Gaudry qui a accepté de le présider, le Docteur Daniel Birnbaum et le Professeur
Stéphane Bézieau qui ont bien voulu juger ce travail, et le Professeur Pierre Dubus et le Docteur
Marc Debled qui ont accepté de l’examiner.
Je remercie également le Docteur Michel Longy, le Professeur Richard Iggo, le Docteur Gaëtan
MacGrogan et Carlo Lucchesi pour leur aide précieuse et leur contribution.
Il me tenait également à cœur de remercier le Professeur Benoît Arveiler, le Professeur Jean-Philippe
Merlio et le Professeur Robert Saura pour la confiance et la bienveillance qu’ils m’ont accordé.
Je tiens à remercier l’ensemble de l’équipe du Département de Pathologie et du Centre de Ressources
Biologiques de l’Institut Bergonié, pour leur accueil et leur enseignement. Merci Françoise, Virginie et
Emmanuelle pour votre aide et nos petites discussions ! Justine et Céline, vous savez combien je vous
suis reconnaissante pour le SAV, merci !
Merci Natalie, Mélyssa, Gaëlle, Eglantine et Elodie pour votre soutien !!
Mes remerciements vont aussi à ma famille et belle-famille, pour leur amour et leur soutien durant
toutes ces années et surtout ces derniers temps !
Je remercie mes amis de Paris, de Bordeaux et d’ailleurs pour tous ces bons moments partagés et les
futurs.
Mes plus grands remerciements sont pour toi Kevin, merci pour ta patience et ton aide.
A tous ceux qui n’ont pas été nominalement mentionnés dans ces pages, mais qui ont contribué à la
réalisation de cette thèse directement ou indirectement, je les remercie.

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RESUME
L’altération constitutionnelle des gènes BRCA1 et BRCA2 est détectée dans 20 à 30% des formes
familiales de cancer du sein. La fréquence de mise en évidence d’une mutation BRCA2 selon des
critères généalogiques reste modeste. La définition de caractéristiques tumorales communes aux
tumeurs du sein survenant dans un contexte de prédisposition lié à BRCA2 a pour objectif
l’identification de caractéristiques propres aux tumeurs BRCA2 permettant de mieux définir les
indications de recherche de mutation de ce gène, et l’identification de facteurs impliqués dans la
tumorigénèse des cancers du sein liés à BRCA2.
L’étude des profils génomiques des tumeurs BRCA2 a caractérisé la délétion récurrente des bras longs
des chromosomes 13 et 14. L’analyse supervisée des données d’expression entre les tumeurs BRCA2
et les tumeurs familiales BRCAX a identifié une signature spécifique des tumeurs BRCA2. Les
exomes des chromosomes 13 & 14 pour 5 tumeurs informatives et leur ADN constitutionnel ont été
séquencés afin d’identifier la ou les cibles des régions délétées. Cette analyse a permis la
caractérisation de variants somatiques qui seront à étudier dans une large série de cas BRCA2 et
contrôles pour conclure sur leur rôle dans la tumorigénèse liée à BRCA2.
La caractérisation de pertes de matériel chromosomique spécifiques aux tumeurs BRCA2, rapportée
dans plusieurs études, offre une perspective diagnostique avec le développement d’un test FISH
utilisable en pratique clinique pour préciser les indications d’une recherche de mutation du gène
BRCA2, mais suggère également la présence de gènes cibles candidats dont l’inactivation est requise
lors de la cancérisation mammaire liée à BRCA2.
Mots clés : Tumeurs du sein héréditaires, BRCA2, Signature transcriptomique, Profil génomique,
NGS
Laboratoire : Institut Bergonié, INSERM U916 VINCO, 229 cours de l'Argonne, 33076 Bordeaux
cedex

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ABSTRACT
Gene expression and genomic profile study of BRCA2-mutant breast tumors
Germline BRCA1 and BRCA2 mutations account for 20-30% of familial breast cancer. The main
indication for BRCA2 screening is a family history, but the mutation detection rate in patients selected
this way is low. The identification of characteristics common to BRCA2-associated tumors would
improve the criteria used to select patients for BRCA2 screening and could identify factors implicated
in BRCA2-mutant breast cancer tumorigenesis.
The analysis of BRCA2-mutant breast tumor genomic profiles identified deletions of chromosomes
13q and 14q as a common feature of BRCA2-tumors. Supervised gene expression analysis of BRCA2-
mutant breast tumors and familial breast tumors without germline BRCA1 or BRCA2 mutations
identified a specific BRCA2 gene signature. Exome sequencing of chromosomes 13q and 14q for 5
BRCA2-mutant tumors, and their associated germline DNA was performed in order to identify the
target(s) of the specific genomic deletions in the BRCA2 tumors. This analysis characterized somatic
variants that will be screened for in a larger cohort of BRCA2 and control tumors cases to explore
their role in BRCA2-mutant breast cancer.
Our study identified deletions of chromosomes 13q and 14q as a common feature of tumors with
germline BRCA2 mutations, as has been observed in several previous studies. We suggest that FISH
analysis for the deletion of these chromosomes would be a rapid and technically feasible first step to
select tumors worth screening for germline BRCA2 mutations and we hypothesize that the inactivation
of candidate genes located in these deleted regions allows the cell to resume division and progress thus
contributing to tumorigenesis in BRCA2-mutant tumors.
Keywords: Hereditary breast cancer, BRCA2, Gene expression signature, Genomic profile, NGS

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TABLE DES MATIERES
Liste des Figures ......................................................................................................................................7
Liste des Tables .......................................................................................................................................8
Liste des Annexes ..................................................................................................................................10
Abréviations ...........................................................................................................................................11
1.!INTRODUCTION ............................................................................................................ 13!
1.1.!Altérations génétiques récurrentes dans les cancers du sein .................................................. 13!
1.1.1.!Réarrangements somatiques ....................................................................................... 13!
1.1.2.!Mutations ponctuelles somatiques .............................................................................. 17!
1.2.!Profil d’expression des cancers du sein ................................................................................... 20!
1.2.1.!Classification moléculaire des cancers du sein .......................................................... 20!
1.2.2.!Les nouveaux clusters intégratifs ............................................................................... 24!
1.3.!Prédisposition génétique au cancer du sein ............................................................................ 27!
1.3.1.!Les gènes de prédisposition au cancer du sein ........................................................... 27!
1.3.2.!Les gènes majeurs de prédisposition BRCA1 et BRCA2 ............................................ 29!
1.3.3.!Caractéristiques des tumeurs du sein liées à une mutation constitutionnelle de
BRCA2 31!
1.4.!Fonctions cellulaires de la protéine BRCA2 ........................................................................... 33!
1.4.1.!La protéine BRCA2 : structure et transcription .......................................................... 33!
1.4.2.!Rôles de la protéine BRCA2 ...................................................................................... 35!
1.5.!Développement d’une thérapie ciblée : le traitement antiPARP ............................................ 37!
2.!OBJECTIFS DE L’ETUDE ................................................................................................ 40!
3.!RESULTATS ................................................................................................................... 43!
3.1.!Caractérisation des échantillons de l’étude ............................................................................. 43!
3.1.1.!Criblage BRCA1/BRCA2 ............................................................................................ 43!
3.1.2.!Population BRCAX .................................................................................................... 44!
3.1.3.!Caractéristiques anatomopathologiques et cliniques .................................................. 44!
3.2.!Identification de profils génomique et transcriptomique spécifiques des tumeurs du sein
liées à une mutation constitutionnelle BRCA2 ............................................................................... 46!
3.2.1.!Etablissement d’une signature transcriptomique des tumeurs BRCA2 ...................... 46!
3.2.2.!Etude des profils génomiques des tumeurs BRCA2 ................................................... 47!
3.2.3.!Mise en place d’un test FISH utilisable en routine ciblant les altérations génomiques
associées aux tumeurs BRCA2 .................................................................................................. 53!
3.2.4.!Publication .................................................................................................................. 56!