Effet sur le microenvironnement tumoral d`une

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UNIVERSITE PARIS DESCARTES
THÈSE
pour obtenir le grade de
DOCTEUR
Sciences de la Vie et de la Santé
Ecole Doctorale : Gc2iD
Discipline : Cancérologie
présentée et soutenue publiquement
par Audrey THOMAS-SCHOEMANN
le 20/06/2012
Sujet : Effet sur le microenvironnement tumoral d’une
modulation pharmacologique du stress oxydant
Jury :
Pr. François Goldwasser Président
Dr. Jérôme Alexandre Directeur de thèse
Pr Diane Braguer Rapporteur
Pr Jean-Michel Bidart Rapporteur
Pr Sandrine Faivre Examinateur
Dr François Lemare Examinateur

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à Yoav,

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Remerciements
Je tiens tout d’abord à addresser mes plus sincères remerciements à Monsieur le Professeur
Jérôme Alexandre, qui m’a fait l’honneur de diriger et soutenir ce travail. Ton intelligence,
ton dévouement et ta gentillesse m’ont permis de mener à bien cette thèse et je souhaite que
nous puissions continuer à travailler ensemble.
Je remercie sincèrement Monsieur le Professeur François Goldwasser, qui m’a fait l’honneur
de présider ma thèse. J’espère que vous trouverez dans ce travail le témoignage de ma
gratitude et de mon respect.
Je remercie Madame le Professeur Diane Braguer, qui m’a fait l’honneur d’être rapporteur de
ce travail. Ses travaux, son intelligence et sa rigueur sont exemplaires. Qu’elle reçoive ici
l’expression de toute ma reconnaissance.
Je remercie Monsieur le Professeur Jean-Michel Bidart, qui m’a fait l’honneur d’être
rapporteur de ce travail. Ses travaux, son intelligence et sa rigueur sont exemplaires. Qu’il
reçoive ici l’expression de toute ma gratitude.
Je suis très reconnaissante à Madame le Professeur Sandrine Faivre, qui m’a fait l’honneur
d’examiner ce travail. Son travail dans le domaine de la cancérologie et son intelligence sont
exemplaires. Quelle soit assurée de ma sincère reconnaissance.
Je remercie Monsieur Le Docteur François Lemare, qui m’a fait l’honneur d’examiner ce
travail, et m’a soutenu depuis un certain nombre d’années. Qu’il soit assuré de ma sincère
reconnaissance.
Ce travail n’aurait pas abouti sans Monsieur le Pr Frédéric Batteux. Son enthousiame, son
intelligence et son esprit scientifique exacerbé sont exemplaires. Qu’il soit assuré de ma très
sincère reconnaissance.
Je tiens à remercier Monsieur le Pr Weill, pour son accueil au sein de son laboratoire et pour
son accessibilité. Qu’il sache que ma reconnaissance est immense et qu’il est un exemple.
Remerciements :
A Céline Mongaret et Niloufar Kavian, qui m’ont soutenu durant ces années, partageant les
mêmes joies et difficultés.
A Christiane Chéreau, Carole Nicco et Sandrine Chouzenoux, sans qui ce travail n’aurait pas
abouti. Je les remercie pour tout ce qu’elles m’ont appris, pour leur gentillesse, et leur soutien.
A l’équipe de pharmacologie (Dr Benoit Blanchet, Pr Michel Vidal, Dr Alain Dauphin)
qui m’a soutenue, encouragée et m’a permis de continuer ces travaux de recherche.
A Emmanuel, pour sa patience, son soutien inconditionnel et le bonheur qu’il m’apporte
A ma famille, ma mère, mon père, ma sœur, mes neveux, pour être à mes côtés au quotidien.

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TABLE DES MATIERES
LISTE DES FIGURES ........................................................................................................... 6
LISTE DES TABLEAUX ...................................................................................................... 7
ABBREVIATIONS ................................................................................................................ 8
1ère partie : ETAT DE LA QUESTION .................................................................................... 9
CHAPITRE 1 : LES FORMES REACTIVES DE L’OXYGENE ....................................... 10
I. Définitions ................................................................................................................ 10
II. Principales formes réactives de l’oxygène ............................................................... 11
II.A. L’anion superoxyde (O2•–) .................................................................................. 11
II.B. Peroxyde d'hydrogène (H2O2) ............................................................................. 13
II.C. Radical hydroxyle (OH) .................................................................................... 14
II.D. Le monoxyde d’azote (NO) ................................................................................ 15
II.E. Le peroxynitrite ................................................................................................... 17
III. Les systèmes de détoxification des FRO : systèmes antioxydants ....................... 18
III.A. Les superoxyde dismutases (SOD) .................................................................... 18
III.B. La catalase ......................................................................................................... 20
III.C. Les glutathion peroxydases et le glutathion ...................................................... 20
III.D. Les peroxirédoxines (Prx) et la thiorédoxine (Trx) ........................................... 21
III.E. Autres systèmes ................................................................................................. 22
IV. Les effets biochimiques des FRO ......................................................................... 23
IV.A. Action sur l’ADN .............................................................................................. 23
IV.B. Action sur les lipides ......................................................................................... 24
IV.C. Action sur les protéines ..................................................................................... 25
CHAPITRE 2 : IMPLICATION DU STRESS OXYDANT DANS L’ONCOGENESE ET
LE DEVELOPPEMENT TUMORAL ................................................................................. 28
I. Augmentation du stress oxydant dans les cellules tumorales.................................. 28
II. Effets mutagènes des FRO ....................................................................................... 31
II.A. Rôle dans l’initiation tumorale ............................................................................ 31
II.B. Rôle dans la progression tumorale ....................................................................... 31
III. Effets épigénétiques des FRO .............................................................................. 32
III.A. Effet épigénétique du SO sur les cellules tumorales .......................................... 33
III.B. Effet épigénétique du SO sur les cellules immunitaires .................................... 40
III.C. Implication du SO dans l’effet facilitateur du microenvironnement sur
l’initiation et la progression tumorale .......................................................................... 47

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CHAPITRE 3 : IMPLICATION DU STRESS OXYDANT DANS L’ACTIVITE DES
AGENTS ANTITUMORAUX ............................................................................................ 50
I. Les cellules tumorales sont plus sensibles au stress oxydant que les cellules saines
50
II. Effets des agents antitumoraux produisant des FRO ............................................... 51
II.A. Effet oxydant direct ............................................................................................ 51
II.B. Génération d’un signal de stress ......................................................................... 53
III. Modulateurs du stress oxydant ............................................................................. 55
III.A. Mangafodipir ..................................................................................................... 55
III.B. Le trioxyde d’arsenic (As2O3) ........................................................................... 56
III.C. Effets des modulateurs du stress oxydant sur les cellules du
microenvironnement : .................................................................................................. 57
2eme partie : DEMARCHE EXPERIMENTALE ................................................................... 59
PROBLEMATIQUE ............................................................................................................ 60
MATERIELS ET METHODE ............................................................................................. 61
RESULTATS ....................................................................................................................... 66
Article I Le trioxyde d’arsenic exerce des propriétés antitumorales par déplétion des
Tregs médiée par le stress oxydant .................................................................................. 66
Article II L’effet bystander de la vinorelbine altère la réponse immunitaire antitumorale
........................................................................................................................................ 100
CONCLUSIONS GENERALES ET PERSPECTIVES .................................................... 116
ANNEXE ........................................................................................................................... 120
BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................. 130