Segmentation and grid generation for numerical simulations of vad connections with patient-specific data

Objectives: We are interested in the numerical simulation of the anastomotic region comprised between outflow canula of LVAD and the aorta. Segmenta¬tion, geometry reconstruction and grid generation from patient-specific data remain an issue because of the variable quality of DICOM images, in particular CT-scan (e.g. metallic noise of the device, non-aortic contrast phase). We pro¬pose a general framework to overcome this problem and create suitable grids for numerical simulations.Methods: Preliminary treatment of images is performed by reducing the level window and enhancing the contrast of the greyscale image using contrast-limited adaptive histogram equalization. A gradient anisotropic diffusion filter is applied to reduce the noise. Then, watershed segmentation algorithms and mathematical morphology filters allow reconstructing the patient geometry. This is done using the InsightToolKit library (www.itk.org). Finally the Vascular Model¬ing ToolKit (www.vmtk.org) and gmsh (www.geuz.org/gmsh) are used to create the meshes for the fluid (blood) and structure (arterial wall, outflow canula) and to a priori identify the boundary layers. The method is tested on five different patients with left ventricular assistance and who underwent a CT-scan exam.Results: This method produced good results in four patients. The anastomosis area is recovered and the generated grids are suitable for numerical simulations. In one patient the method failed to produce a good segmentation because of the small dimension of the aortic arch with respect to the image resolution.Conclusions: The described framework allows the use of data that could not be otherwise segmented by standard automatic segmentation tools. In particular the computational grids that have been generated are suitable for simulations that take into account fluid-structure interactions. Finally the presented method features a good reproducibility and fast application.

Plasmodium falciparum metacaspase PfMCA-1 triggers a z-VAD-fmk inhibitable protease to promote cell death.

Activation of proteolytic cell death pathways may circumvent drug resistance in deadly protozoan parasites such as Plasmodium falciparum and Leishmania. To this end, it is important to define the cell death pathway(s) in parasites and thus characterize proteases such as metacaspases (MCA), which have been reported to induce cell death in plants and Leishmania parasites. We, therefore, investigated whether the cell death function of MCA is conserved in different protozoan parasite species such as Plasmodium falciparum and Leishmania major, focusing on the substrate specificity and functional role in cell survival as compared to Saccharomyces cerevisae. Our results show that, similarly to Leishmania, Plasmodium MCA exhibits a calcium-dependent, arginine-specific protease activity and its expression in yeast induced growth inhibition as well as an 82% increase in cell death under oxidative stress, a situation encountered by parasites during the host or when exposed to drugs such as artemisins. Furthermore, we show that MCA cell death pathways in both Plasmodium and Leishmania, involve a z-VAD-fmk inhibitable protease. Our data provide evidence that MCA from both Leishmania and Plasmodium falciparum is able to induce cell death in stress conditions, where it specifically activates a downstream enzyme as part of a cell death pathway. This enzymatic activity is also induced by the antimalarial drug chloroquine in erythrocytic stages of Plasmodium falciparum. Interestingly, we found that blocking parasite cell death influences their drug sensitivity, a result which could be used to create therapeutic strategies that by-pass drug resistance mechanisms by acting directly on the innate pathways of protozoan cell death.

The VAD connection : connecting ventricular assist devices to the aorta in silico

Les systèmes d'assistance ventriculaire sont apparus durant la dernière décade comme une approche thérapeutique efficace du traitement de l'insuffisance cardiaque terminale, en particulier dans le contexte de manque de donneurs d'organes. Néanmoins, et ceci malgré les progrès techniques majeurs, les taux de complications restent élevés et sont en partie liés à la configuration géométrique, en particulier le site d'implantation de la cannule de sortie à l'aorte thoracique. Bien que l'anastomose à l'aorte descendante permette une chirurgie moins invasive, les bénéfices de cette technique sont toujours controversés, comparée à la méthode standard de l'aorte ascendante, en raison du risque thrombo-embolique possiblement augmenté et des modifications hémodynamiques induites au niveau de l'arc aortique. Dans ce travail, nous comparons in silico en terme de débit et pression les deux possibilités anastomotiques. Nous développons un réseau de modèles mathématiques unidimensionnels, et l'appliquons à diverses situations cliniques, pour différents stades d'insuffisance cardiaque et de vitesses de rotation de la machine. Les données initiales sont obtenues grâce à un modèle OD (c'est-à-dire qui dépend uniquement du temps mais pas de l'espace) du système cardiovasculaire comprenant une assistance circulatoire, validé avec des données cliniques. Les simulations réalisées montrent que les deux méthodes sont similaires, en terme de débit et courbes de pression, ceci pour tous les cas cliniques étudiés. Ces résultats numériques soutiennent la possibilité d'utiliser la technique d'anastomose à l'aorte thoracique descendante, permettant une chirurgie moins invasive. Sur un plan plus fondamental, le système cardiovasculaire peut être simulé par le biais de multiples modèles de niveau de complexité différents, au prix d'un coût computationnel toujours plus élevé. Nous évaluons les avantages de modèles géométriques à plusieurs échelles (uni- et tridimensionnelle) avec données provenant de patients, comparés à des modèles simplifiés. Les résultats montrent que ces modèles de dimensions hétérogènes apportent un bénéfice important en terme de ressources de calcul, tout en conservant une précision acceptable. En conclusion, ces résultats encourageant montrent la relevance des études numériques dans le domaine médical, tant sur le plan fondamental et la compréhension des mécanismes physiopathologiques, que sur le plan applicatif et le développement de nouvelles thérapeutiques.

Cathepsin B-like and cell death in the unicellular human pathogen Leishmania.

In several studies reporting cell death (CD) in lower eukaryotes and in the human protozoan parasite Leishmania, proteolytic activity was revealed using pan-caspase substrates or inhibitors such as carbobenzoxy-valyl-alanyl-aspartyl-[O-methyl]-fluoromethylketone (Z-VAD-FMK). However, most of the lower eukaryotes do not encode caspase(s) but MCA, which differs from caspase(s) in its substrate specificity and cannot be accountable for the recognition of Z-VAD-FMK. In the present study, we were interested in identifying which enzyme was capturing the Z-VAD substrate. We show that heat shock (HS) induces Leishmania CD and leads to the intracellular binding of Z-VAD-FMK. We excluded binding and inhibition of Z-VAD-FMK to Leishmania major metacaspase (LmjMCA), and identified cysteine proteinase C (LmjCPC), a cathepsin B-like (CPC) enzyme, as the Z-VAD-FMK binding enzyme. We confirmed the specific interaction of Z-VAD-FMK with CPC by showing that Z-VAD binding is absent in a Leishmania mexicana strain in which the cpc gene was deleted. We also show that parasites exposed to various stress conditions release CPC into a soluble fraction. Finally, we confirmed the role of CPC in Leishmania CD by showing that, when exposed to the oxidizing agent hydrogen peroxide (H(2)O(2)), cpc knockout parasites survived better than wild-type parasites (WT). In conclusion, this study identified CPC as the substrate of Z-VAD-FMK in Leishmania and as a potential additional executioner protease in the CD cascade of Leishmania and possibly in other lower eukaryotes.

Biometal muscle to restore atrial transport function in a permanent atrial fibrillation animal model: a potential tool in the treatment of end-stage heart failure.

BACKGROUND: Half of the patients with end-stage heart failure suffer from persistent atrial fibrillation (AF). Atrial kick (AK) accounts for 10-15% of the ejection fraction. A device restoring AK should significantly improve cardiac output (CO) and possibly delay ventricular assist device (VAD) implantation. This study has been designed to assess the mechanical effects of a motorless pump on the right chambers of the heart in an animal model. METHODS: Atripump is a dome-shaped biometal actuator electrically driven by a pacemaker-like control unit. In eight sheep, the device was sutured onto the right atrium (RA). AF was simulated with rapid atrial pacing. RA ejection fraction (EF) was assessed with intracardiac ultrasound (ICUS) in baseline, AF and assisted-AF status. In two animals, the pump was left in place for 4 weeks and then explanted. Histology examination was carried out. The mean values for single measurement per animal with +/-SD were analysed. RESULTS: The contraction rate of the device was 60 per min. RA EF was 41% in baseline, 7% in AF and 21% in assisted-AF conditions. CO was 7+/-0.5 l min(-1) in baseline, 6.2+/-0.5 l min(-1) in AF and 6.7+/-0.5 l min(-1) in assisted-AF status (p<0.01). Histology of the atrium in the chronic group showed chronic tissue inflammation and no sign of tissue necrosis. CONCLUSIONS: The artificial muscle restores the AK and improves CO. In patients with end-stage cardiac failure and permanent AF, if implanted on both sides, it would improve CO and possibly delay or even avoid complex surgical treatment such as VAD implantation.

A novel pediatric biventricular assist device: in vitro test results.

Most ventricular assist devices (VADs) currently used in infants are extracorporeal. These VADs require long-term anticoagulation therapy and extensive surgery, and two devices are needed for biventricular support. We designed a biventricular assist device based on shape memory alloy that reproduces the hemodynamic effects of cardiomyoplasty, supporting the heart with a compressing movement, and evaluated its performance in a dedicated mockup system. Nitinol fibers are the device's key component. Ejection fraction (EF), cardiac output (CO), and generated systolic pressure were measured on a test bench. Our test bench settings were a preload range of 0-15 mm Hg, an afterload range of 0-160 mm Hg, and a heart rate (HR) of 20, 30, 40, and 60 beats/min. A power supply of 15 volts and 3.5 amperes was necessary. The EF range went from 34.4% to 1.2% as the afterload and HR increased, along with a CO from 180 to 6 ml/min. The device generated a maximal systolic pressure of 25 mm Hg. Cardiac compression for biventricular assistance in child-sized heart using shape memory alloy is technically feasible. Further testing remains necessary to assess this VAD's in vivo performance range and its reliability.

Achievement of at least very good partial response is a simple and robust prognostic factor in patients with multiple myeloma treated with high-dose therapy: long-term analysis of the IFM 99-02 and 99-04 Trials.

PURPOSE: The prognostic impact of complete response (CR) achievement in multiple myeloma (MM) has been shown mostly in the context of autologous stem-cell transplantation. Other levels of response have been defined because, even with high-dose therapy, CR is a relatively rare event. The purpose of this study was to analyze the prognostic impact of very good partial response (VGPR) in patients treated with high-dose therapy. PATIENTS AND METHODS: All patients were included in the Intergroupe Francophone du Myelome 99-02 and 99-04 trials and treated with vincristine, doxorubicin, and dexamethasone (VAD) induction therapy followed by double autologous stem-cell transplantation (ASCT). Best post-ASCT response assessment was available for 802 patients. RESULTS: With a median follow-up of 67 months, median event-free survival (EFS) and 5-year EFS were 42 months and 34%, respectively, for 405 patients who achieved at least VGPR after ASCT versus 32 months and 26% in 288 patients who achieved only partial remission (P = .005). Five-year overall survival (OS) was significantly superior in patients achieving at least VGPR (74% v 61% P = .0017). In multivariate analysis, achievement of less than VGPR was an independent factor predicting shorter EFS and OS. Response to VAD had no impact on EFS and OS. The impact of VGPR achievement on EFS and OS was significant in patients with International Staging System stages 2 to 3 and for patients with poor-risk cytogenetics t(4;14) or del(17p). CONCLUSION: In the context of ASCT, achievement of at least VGPR is a simple prognostic factor that has importance in intermediate and high-risk MM and can be informative in more patients than CR.

Expressed isolated integrin beta1 subunit cytodomain induces endothelial cell death secondary to detachment.

Expression of isolated beta integrin cytoplasmic domains in cultured endothelial cells was reported to induce cell detachment and death. To test whether cell death was the cause or the consequence of cell detachment, we expressed isolated integrin beta1 cytoplasmic and transmembrane domains (CH1) in cultured human umbilical vein endothelial cells (HUVEC), and monitored detachment, viability, caspase activation and signaling. CH1 expression induced dose-dependent cell detachment. At 24 h over 90% of CH1-expressing HUVEC were detached but largely viable (>85%). No evidence of pro-caspase-8,-3, and PARP cleavage or suppression of phosphorylation of ERK, PKB and Ikappa-B was observed. The caspase inhibitor z-VAD did not prevent cell detachment. At 48 h, however, CH1-expressing cells were over 50% dead. As a comparison trypsin-mediated detachment resulted in a time-dependent cell death, paralleled by caspase-3 activation and suppression of ERK, PKB and Ikappa-B phosphoyrylation at 24 h or later after detachment. HUVEC stimulation with agents that strengthen integrin-mediated adhesion (i.e. PMA, the Src inhibitor PP2 and COMP-Ang1) did not prevent CH1-induced detachment. Expression of CH1 in rat carotid artery endothelial cells in vivo caused endothelial cell detachment and increased nuclear DNA fragmentation among detached cells. A construct lacking the integrin cytoplasmic domain (CH2) had no effect on adhesion and cell viability in vitro and in vivo. These results demonstrate that isolated beta1 cytoplasmic domain expression induces caspase-independent detachment of viable endothelial cells and that death is secondary to detachment (i.e. anoikis). They also reveal an essential role for integrins in the adhesion and survival of quiescent endothelial cells in vivo.

The validity of clinical diagnoses of dementia in a group of consecutively autopsied memory clinic patients.

BACKGROUND: Epidemiological studies show that up to 10% of individuals aged 65 years and older suffer from dementia, most commonly from dementia of the Alzheimer Type (DAT) (1). Clinicopathological studies are critical to our understanding of this disease and improving the accuracy of clinical diagnoses. OBJECTIVES: Our objectives were to examine the validity of clinical diagnoses of DAT, to determine the prevalence of different forms of dementia in this sample, and to investigate the relationship between age at death and polymorbidity. SUBJECTS AND METHOD: Clinical data were available from 221 patients who had been examined at the Basel Memory Clinic between 1986 and 1996. From this population, 34% (75 patients) were autopsied in the Department of Pathology, University Hospital Basel, and neuropathological examinations were additionally performed on 62 (83%) of these patients. Clinical and neuropathological data were retrospectively compared. RESULTS: 67.8% of the neuropathologically examined patients received a definitive diagnosis of AD (Alzheimer's disease), vascular dementia (VaD) or mixed dementia (AD and VaD). AD alone or with other histopathological hallmarks of dementia was the most prevalent neuropathological diagnosis (63%). VaD was deemed the only cause of dementia in only 4.8% of patients. The sensitivity for DAT was 75.9%, the specificity 60.6%. Increasing age was associated with an increasing number of clinical and neuropathological diagnoses. CONCLUSION: The sensitivity and specificity of the clinical diagnoses of DAT found in our study are similar to previous reports (2-5). Older patients had more etiologies of their dementia than younger patients. This study reaffirms the need for internationally accepted criteria for clinical and neuropathological diagnoses, as well as further clinical-neuropathological investigations to further refine the clinical diagnostic process.

The Oncogene Metadherin Modulates the Apoptotic Pathway Based on the Tumor Necrosis Factor Superfamily Member TRAIL (Tumor Necrosis Factor-related Apoptosis-inducing Ligand) in Breast Cancer.

Metadherin (MTDH), the newly discovered gene, is overexpressed in more than 40% of breast cancers. Recent studies have revealed that MTDH favors an oncogenic course and chemoresistance. With a number of breast cancer cell lines and breast tumor samples, we found that the relative expression of MTDH correlated with tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) sensitivity in breast cancer. In this study, we found that knockdown of endogenous MTDH cells sensitized the MDA-MB-231 cells to TRAIL-induced apoptosis both in vitro and in vivo. Conversely, stable overexpression of MTDH in MCF-7 cells enhanced cell survival with TRAIL treatment. Mechanically, MTDH down-regulated caspase-8, decreased caspase-8 recruitment into the TRAIL death-inducing signaling complex, decreased caspase-3 and poly(ADP-ribose) polymerase-2 processing, increased Bcl-2 expression, and stimulated TRAIL-induced Akt phosphorylation, without altering death receptor status. In MDA-MB-231 breast cancer cells, sensitization to TRAIL upon MTDH down-regulation was inhibited by the caspase inhibitor Z-VAD-fmk (benzyloxycarbonyl-VAD-fluoromethyl ketone), suggesting that MTDH depletion stimulates activation of caspases. In MCF-7 breast cancer cells, resistance to TRAIL upon MTDH overexpression was abrogated by depletion of Bcl-2, suggesting that MTDH-induced Bcl-2 expression contributes to TRAIL resistance. We further confirmed that MTDH may control Bcl-2 expression partly by suppressing miR-16. Collectively, our results point to a protective function of MTDH against TRAIL-induced death, whereby it inhibits the intrinsic apoptosis pathway through miR-16-mediated Bcl-2 up-regulation and the extrinsic apoptosis pathway through caspase-8 down-regulation.

Muscle artificiel : analyse in-vitro de deux systèmes d'assistance ventriculaire externes

Contexte : L'insuffisance cardiaque touche environ 150 personnes sur 100'000 habitants en Suisse, avec une¦prévalence évaluée à 1.45 %, et cause 42.3 décès par 100'000 habitants. Globalement, la prévalence de¦l'insuffisance cardiaque augmente, d'une part à cause du vieillissement de la population, d'autre part par¦l'amélioration de la prise en charge de pathologies cardiaques. La transplantation reste actuellement le gold¦standard pour l'insuffisance cardiaque réfractaire au traitement pharmacologique, mais les organes sont¦rares. Une alternative a donc été développée, celle des systèmes d'assistance ventriculaire (ventricular assist¦device, VAD). Les appareils existants actuellement sur le marché fonctionnent en déviant le sang du¦ventricule vers un système de projection à flux pulsatile ou continu placé dans la cage thoracique, avant de le¦renvoyer vers l'artère. Ils comportent certains défauts, en particulier la nécessité de léser le coeur pour les¦implanter et les risques hémorragique et thrombo-embolique importants. Pour remédier à ces défauts, des¦VAD externes sont en cours de développement. Fixés autour du coeur, ils permettent de l'assister dans la¦contraction, sans contact direct avec le sang ni lésion du coeur. Dans cette étude, nous avons créé deux¦prototypes de VAD externes basés sur la technique du muscle artificiel. Ils sont faits de fils de Nitinol, un¦alliage à mémoire de forme qui raccourcit lorsqu'il est chauffé. Placés autour du coeur, ils lui impriment un¦mouvement de contraction, tel un muscle artificiel.¦Méthode : deux VAD externes ont été créés en utilisant du Nitinol. Les fibres de Nitinol du VAD N°1¦passent à travers des charnières qui augmentent son pouvoir de contraction. Celles du VAD N°2 sont¦orientées dans un maillage de fibres de Kevlar de manière à reproduire la direction des fibres musculaires du¦ventricule humain. Ils ont été testés sur un banc d'essai avec un coeur en silicone. Nous avons mesuré la¦fraction d'éjection, le débit et la pression générée, à différentes valeurs de précharge et post-charge. Les¦VAD étaient alimentés par une génératrice ou par une unité de contrôle, qui permettait de fournir l'énergie¦précisément dans chaque fil de Nitinol et d'imposer une certaine fréquence cardiaque.¦Résultats : Tant avec la génératrice que l'unité de contrôle, le ventricule gauche du VAD N°1 fournit une¦fraction d'éjection maximale de 16.09 %. Le débit maximal est de 191.42 ml/min. La génératrice permet au¦VAD N°2 de fournir une fraction d'éjection de 6.18 %, contre 2.48 % avec l'unité de contrôle. Le débit¦maximal est de 27.37 ml/min. La pression générée atteint 75 mmHg pour le VAD N°1 et 6 mmHg pour le¦VAD N°2.¦Discussion/conclusion : Le VAD N°1 est le plus performant, il permet une augmentation significative de la¦fraction d'éjection et pourrait avoir un impact sur la qualité de vie des patients. L'unité de contrôle apporte¦un avantage sur la génératrice pour le VAD N°1, en dirigeant plus précisément l'énergie dans les fils de¦Nitinol et en limitant les pertes. Le VAD N°2, lui, est peu performant et l'unité de contrôle n'améliore pas¦ses performances. Cela est probablement dû à sa configuration initiale, la taille du VAD n'étant pas adaptée¦au coeur en silicone. Cette étude prouve qu'il est possible d'assister un coeur depuis l'extérieur, sans l'altérer,¦et que la position des fibres de Nitinol a plus d'importance que leur nombre.

The role of raptor in cell death

Selon les statistiques, les maladies cancéreuses sont en augmentation dans les pays en développement ainsi que dans les pays industrialisés. Ceci peut s'expliquer largement par les habitudes alimentaires, le tabagisme, les infections, le manque d'activité physique, la pollution et le stress, entre autres. Ainsi, l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) prévoit une augmentation de la fréquence des cancers avec 15 millions de nouveaux cas par an en 2020. La transformation d'une cellule normale en une cellule cancéreuse se déroule en plusieurs étapes avec, au niveau moléculaire, différentes mutations ciblant des protéines régulant la croissance cellulaire. Un des exemples de protéines qui participent au contrôle des voies cellulaires impliquées lors de la prolifération des cellules sont les complexes de protéines mTORCl et mTORC2 (« mammalian target of rapamycin complex 1 and 2 »). Ces complexes mTORCl et mTORC2 activent des processus anaboliques (la synthèse de protéines et de lipides, le métabolisme énergétique, entre autres) et inhibent en même temps des voies de catabolismes cellulaires (autophagie et synthèse de lysosomes). Ils sont souvent mutés dans de nombreux cas de cancers, c'est pourquoi ils sont la cible de nombreux traitements anti-cancéreux. Pour ces raisons, nous nous sommes intéressés aux mécanismes d'actions moléculaires des drogues qui ciblent les complexes mTORCl et mTORC2. Nous avons ainsi découvert qu'une molécule présente uniquement dans le complexe mTORCl, raptor, était clivée en un fragment plus petit lors du traitement de cellules cancéreuses avec des drogues. Des molécules activées durant la mort cellulaire programmée par apoptose, les caspases, se sont révélées responsables du clivage de raptor. Nous avons ensuite décrit de façon précise les sites de clivage de raptor par les caspases durant la mort cellulaire. Il s'est avéré que le clivage de raptor affaiblissait son interaction avec mTOR au sein du complexe mTORCl, ce qui participe à l'inactivation de mTORCl lors de traitements avec des molécules anti-cancéreuses. Ces résultats nous ont permis de mieux comprendre les mécanismes d'actions de différentes drogues anti-cancéreuses au niveau du complexe mTORCl, ce qui peut être utile pour la synthèse de nouvelles molécules ciblant mTORCl ainsi que pour lutter contre les mécanismes de résistance chimiothérapeutiques. -- La protéine « mammalian target of rapamycin » (mTOR) est une sérine/thréonine kinase qui est hautement conservée des protistes à l'être humain. Deux complexes mTOR existent : le complexe 1 mTOR (mTORCl) et le complexe 2 mTOR (mTORC2). Ils régulent positivement des processus anaboliques (synthèse de protéines et de lipides, le métabolisme énergétique, l'organisation du cytosquelette, la survie cellulaire) et négativement des voies cataboliques (autophagic, biogenèse de lysosomes). Les complexes mTORCl et mTORC2 sont sensibles aux signaux mitogéniques tels que les acides aminés, le glucose, les facteurs de croissance, l'état énergétique (ATP) et les niveaux d'oxygène et induisent des voies de croissance cellulaire essentielles. La voie cellulaire regulée par mTORCl peut être hyperactivée dans de nombreux cancers humains. Puisque plusieurs voies cellulaires convergent et régulent les complexes mTORCl et mTORC2, des mutations dans les kinases en amont peuvent mener à une dérégulation de l'activation de mTOR. Des stratégies thérapeutiques ont été développées pour cibler les complexes mTORCl et mTORC2, ainsi que les kinases en amont qui régulent mTOR. Plusieurs drogues ciblant mTORCl, telles que la rapamycine et la curcumine, affectent l'interaction entre mTOR et un composant spécifique de mTORCl, raptor. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés aux mécanismes moléculaires des drogues qui ciblent mTORCl, ainsi que leur effet déstabilisant sur l'interaction entre mTOR et raptor dans des lignées cellulaires de lymphomes. Nous avons démontré que raptor était clivé en un fragment de lOOkDa après traitement avec la rapamycine, la curcumine, l'étoposide, la cisplatine, la staurosporine et le ligand Fas (FasL). Etant donné que ces drogues ont été décrites comme induisant I'apoptose, l'utilisation d'un inhibiteur de caspases (z- VAD-fmk) a révélé que le clivage de raptor, lors de la mort cellulaire, était dépendant des caspases. Des essais caspases in vitro ont permis d'identifier la caspase-6 (ainsi que probablement d'autres caspases) comme étant une protéase impliquée dans le clivage de raptor. La séquence protéique de raptor a montré potentiellement plusieurs sites de clivage de caspases aux extrémités amino-terminale et carboxy-terminale. La mutagénèse a permis d'identifier les sites de clivages de raptor par les caspases comme étant DEAD LTD (acides aminés 17-23) et DDADD (acides aminés 939¬943). De plus, le clivage de raptor corrèle avec l'inhibition de l'activité de mTORCl envers ces substrats (S6K et 4E-BP1). Nous avons aussi observé que le clivage de raptor affaiblissait l'interaction entre mTOR et raptor, ce qui indique que ce clivage est une étape critique dans l'inhibition de mTORCl durant I'apoptose. Pour terminer, la mutagénèse du site de clivage de raptor DDADD a montré une résistance à la mort cellulaire de cellules cancéreuses. Notre travail de recherche a révélé un nouveau mécanisme moléculaire qui module l'organisation et l'activité de mTORCl, ce qui peut être d'un grand intérêt pour les recherches dans le domaine de mTOR ainsi que pour la découverte de molécules ciblant mTORCl. -- The mammalian target of rapamycin (mTOR) is a serine/threonine protein kinase, which is highly conserved from yeast to humans. Two different mTOR complexes exist: the mTOR complex 1 (mTORCl) and the mTOR complex 2 (mTORC2). They positively regulate anabolic processes (protein and lipid synthesis, energy metabolism, cytoskeleton organization, cell survival) and negatively regulate catabolic pathways (autophagy, lysosome biogenesis). The mTORCl and mTORC2 respond to mitogenic stimuli such as amino acids, glucose, growth factors, energy levels (ATP) and oxygen levels and drive essential cellular growth pathways. The mTORCl pathway can be found hyperactivated in numerous human cancers. As various cellular pathways converge and regulate mTORCl and mTORC2, mutations in upstream protein kinases can lead to a deregulated mTOR activation. Different therapeutic strategies have been developped to target mTORCl, mTORC2, as well as upstream protein kinases regulating mTOR pathways. Various drugs targeting mTORCl, such as rapamycin and curcumin, affect the interaction between mTOR and a specific mTORCl component, raptor. In this study, we investigated the molecular mechanisms of drugs targeting mTORCl, as well as their destabilizing effect on the mTOR-raptor interaction in lymphoma cell lines. We demonstrated that raptor was processed into a lOOkDa fragment after treatment with rapamycin, curcumin, etoposide, cisplatin, staurosporine and FasL. As these drugs were reported to induce apoptosis, the use of a pan-caspase inhibitor (z-VAD-fmk) revealed that the cleavage of raptor under cell death was caspase-dependent. In vitro caspase assays were performed to identify caspases-6 (and probably other caspases) as an important cysteine protease implicated in the cleavage of raptor. Analysis of raptor protein sequence showed several putative caspase-specific cleavage sites at the N-terminal and the C-terminal ends. Mutagenesis studies allowed us to identify the DEADLTD (amino acids 17-23) and the DDADD (amino acids 939-943) as the caspase-dependent cleavage residues of raptor. Furthermore, the cleavage of raptor correlated with inhibition of mTORCl activity towards its specific targets (4E-BP1 and S6K). We also highlighted that raptor processing weakened the interaction between mTOR and raptor, indicating that raptor cleavage is a critical step in the mTORCl inhibition process during apoptosis. Finally, mutagenesis of raptor C-terminal cleavage site (DDADD) conferred resistance to the chemotherapeutic-mediated cell death cascade of cancer cell. Our research work highlighted a new molecular mechanism modulating mTORCl organization and activity, which can be of great interest in the mTOR field research and for designing drugs trageting mTORCl.