Cancer du foie, Carcinome hépatocellulaire, Cellules souches cancéreuses, Épigénétique, SETDB1, SP1 (Specific Protein 1), Résistance aux traitements, Sorafénib, Paclitaxel, Mithramycine A

Le carcinome hépatocellulaire (CHC) est une tumeur primaire du foie caractérisée par une hétérogénéité cellulaire et moléculaire marquées, une résistance aux traitements et un pronostic défavorable. Les cellules souches cancéreuses (CSCs) jouent un rôle central dans cette complexité, en favorisant la progression tumorale, l'évasion immunitaire et la résistance thérapeutique. Cette thèse explore deux axes indépendants mais convergents de régulation des CSCs dans le CHC : l'épigénétique via SETDB1 et la transcription via SP1. La première partie s'est focalisée sur SETDB1 (SET Domain Bifurcated Histone Lysine Methyltransferase 1), une méthyltransférase d'histones catalysant la triméthylation de H3K9 (H3K9me3), connue pour son rôle dans le maintien de la pluripotence des cellules souches embryonnaires et adultes et la répression transcriptionnelle. Des analyses intégratives de données transcriptomiques (en masse et à cellule unique) issues de cohortes publiques de CHC ont permis de stratifier les tumeurs selon l'expression de SETDB1. Les tumeurs à forte expression présentent des signatures de dédifférenciation, des scores de souche élevés, une activation de voies de résistance (ferroptose, transporteurs ABC), une exclusion immunitaire marquée, et un taux élevé de mutations de TP53. Ces profils sont associés à un sous-type agressif et à un mauvais pronostic. In vitro, l'induction d'un phénotype de type CSC par hypoxie s'accompagne d'une surexpression de SETDB1, tandis que son inhibition pharmacologique par le paclitaxel réduit les caractéristiques souches dans les lignées cellulaires humaines Huh7 et HepG2. Un score de risque chromatinien intégrant SETDB1 et ses partenaires (DNMT3A, TRIM28, HDAC1) permet de prédire la survie sans récidive indépendamment des paramètres cliniques. Ces résultats positionnent SETDB1 comme un marqueur de sous-type immunorésistant et une cible thérapeutique prometteuse dans les approches épigénétiques dirigées contre les CSCs. La seconde partie examine SP1 (Specific Protein 1), un facteur de transcription ubiquitaire impliqué dans la régulation de nombreux gènes, dont SETDB1, liés à la prolifération, la différenciation et la survie. L'analyse de la cohorte TCGA-LIHC montre que SP1 est surexprimé dans le CHC et qu'il constitue un régulateur transcriptionnel central des programmes de souche et de résistance. Sa validation fonctionnelle a été réalisée par inhibition pharmacologique à l'aide de la mithramycine A (MIT-A), évaluée par RNA-Seq ainsi que par des tests phénotypiques et fonctionnels sur les lignées Huh7, HepG2 et Huh7SR (modèle de résistance acquise au sorafénib). MIT-A a significativement réduit la prolifération et la migration cellulaire, indépendamment de l'EMT, via une perturbation de la dynamique cytosquelettique. Surtout, elle a inhibé l'expression des facteurs de transcription souche (Nanog, Oct4, Sox2) et des marqueurs membranaires (CD133, CD24), tout en altérant des fonctions clés des CSCs telles que l'activité ALDH et la « Side Population ». Enfin, le prétraitement par MIT-A a potentialisé l'efficacité du sorafénib, y compris dans des lignées résistantes, en augmentant l'apoptose (via l'inhibition de Bcl-2, Bcl-XL, XIAP, Mcl-1) et en réduisant l'efflux médicamenteux (répression des transporteurs MDR et MRP). Ces résultats positionnent SP1 comme une cible thérapeutique prometteuse pour réduire les caractéristiques de souche et surmonter la résistance aux traitements dans le CHC. En conclusion, cette thèse met en lumière deux régulateurs clés de la plasticité des CSCs et de la résistance thérapeutique dans le CHC. SETDB1 et SP1 définissent des axes distincts mais complémentaires, dont l'inhibition ciblée permet de réduire les phénotypes de souche et de restaurer la sensibilité aux traitements. Ces résultats renforcent l'intérêt des stratégies combinées ciblant les CSCs à plusieurs niveaux pour améliorer la prise en charge des patients atteints de CHC.