Expression and role of BORIS/CTCFL in human cancer stem cells

Le cancer est défini comme la croissance incontrôlée des cellules dans le corps. Il est responsable de 20 % des décès en Europe. Plusieurs expériences montrent que les tumeurs sont issues et se développent grâce à un petit nombre de cellules, que l'on appelle cellules souches cancéreuses (CSC). Ces CSC sont également responsables de l'apparition de métastases et de la résistance aux médicaments anticancéreux. De ce fait, l'identification des gènes qui contribuent aux propriétés de ces CSC (comme la survie des tumeurs, les métastases et la résistance aux médicaments) est nécessaire pour mieux comprendre la biologie des cancers et d'améliorer la qualité des soins des patients avec un cancer. A ce jour, de nombreux marqueurs ont été proposés ainsi que de nouvelles thérapies ciblées contre les CSC. Toutefois, et malgré les énormes efforts de la recherche dans ce domaine, la quasi-totalité des marqueurs de CSC connus à ce jour sont aussi exprimés dans les cellules saines. Ce projet de recherche visait à trouver un nouveau candidat spécifique des CSC. Le gène BORIS (pour Brother of Regulator of Imprinted Sites), nommé aussi CTCFL (CTCF-like), semble avoir certaines caractéristiques de CSC et pourrait donc devenir une cible prometteuse pour le traitement du cancer. BORIS/CTCFL est une protéine nucléaire qui se lie à l'ADN, qui est exprimée dans les tissus normaux uniquement dans les cellules germinales et qui est réactivée dans un grand nombre de tumeurs. BORIS est impliqué dans la reprogrammation épigénétique au cours du développement et dans la tumorigenèse. En outre, des études récentes ont montré une association entre l'expression de BORIS et un mauvais pronostic chez des patients atteints de différents types de cancers. Nous avons développé une nouvelle technologie basée sur les Molecular Beacon pour cibler l'ARNm de BORIS et cela dans les cellules vivantes. Grâce à ce système expérimental, nous avons montré que seule une toute petite sous-population (0,02 à 5%) de cellules tumorales exprimait fortement BORIS. Les cellules exprimant BORIS ont pu être isolées et elles présentaient les caractéristiques de CSC, telles qu'une forte expression de hTERT et des gènes spécifiques des cellules souches (NANOG, SOX2 et OCT4). En outre, une expression élevée de BORIS a été mise en évidence dans des populations enrichies en CSC ('side population' et sphères). Ces résultats suggèrent que BORIS pourrait devenir un nouveau et important marqueur de CSC. Dans des études fonctionnelles sur des cellules de cancer du côlon et du sein, nous avons montré que le blocage de l'expression de BORIS altère largement la capacité de ces cellules à former des sphères, démontrant ainsi un rôle essentiel de BORIS dans l'auto- renouvellement des tumeurs. Nos expériences montrent aussi que BORIS est un facteur important qui régule l'expression de gènes jouant un rôle clé dans le développement et la progression tumorale, tels le gène hTERT et ceux impliqués dans les cellules souches, les CSC et la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT). BORIS pourrait affecter la régulation de la transcription de ces gènes par des modifications épigénétiques et de manière différente en fonction du type cellulaire. En résumé, nos résultats fournissent la preuve que BORIS peut être classé comme un gène marqueur de cellules souches cancéreuse et révèlent un nouveau mécanisme dans lequel BORIS jouerait un rôle important dans la carcinogénèse. Cette étude ouvre de nouvelles voies pour mieux comprendre la biologie de la progression tumorale et offre la possibilité de développement de nouvelles thérapies anti-tumorales et anti-CSC avec BORIS comme molécule cible. - Cancer is defined as the uncontrolled growth of cells in the body. It causes 20% of deaths in the European region. Current evidences suggest that tumors originate and are maintained thanks to a small subset of cells, named cancer stems cells (CSCs). These CSCs are also responsible for the appearance of metastasis and therapeutic resistance. Consequently, the identification of genes that contribute to the CSC properties (tumor survival, metastasis and therapeutic resistance) is necessary to better understand the biology of malignant diseases and to improve care management. To date, numerous markers have been proposed to use as new CSC- targeted therapies. Despite the enormous efforts in research, almost all of the known CSCs markers are also expressed in normal cells. This project aimed to find a new CSC-specific candidate. BORIS (Brother of Regulator of Imprinted Sites) or CTCFL (CTCF-like) is a DNA binding protein involves in epigenetic reprogramming in normal development and in tumorigenesis. Recent studies have shown an association of BORIS expression with a poor prognosis in different types of cancer patients. Therefore, BORIS seems to have the same characteristics of CSCs markers and it could be a promising target for cancer therapy. BORIS is normally expressed only in germinal cells and it is re-expressed in a wide variety of tumors. We developed a new molecular beacon-based technology to target BORIS mRNA expressing cells. Using this system, we showed that the BORIS expressing cells are only a small subpopulation (0.02-5%) of tumor cells. The isolated BORIS expressing cells exhibited the characteristics of CSCs, with high expression of hTERT and stem cell genes (NANOG, SOX2 and OCT4). Furthermore, high BORIS expression was observed in the CSC-enriched populations (side population and spheres). These results suggest that BORIS might be a novel and powerful CSCs marker. In functional studies, we observed that BORIS knockdown significantly impairs the capacity to form spheres in colon and breast cancer cells, thus demonstrating a critical role of BORIS in the self-renewal of tumors. The results showed in the functional analysis indicate that BORIS is an important factor that regulates the expression of key-target genes for tumor development and progression, such as hTERT, stem cells, CSCs markers and EMT (epithelial mesenchymal transition)-related marker genes. BORIS could affect the transcriptional regulation of these genes by epigenetic modification and in a cell type dependent manner. In summary, our results support the evidence that BORIS can be classified as a cancer stem cell marker gene and reveal a novel mechanism in which BORIS would play a critical role in tumorigenesis. This study opens new prospective to understand the biology of tumor development and provides opportunities for potential anti-tumor drugs.

The role of Bmi1 in CNS development and in retinal degeneration

SUMMARY : The present work addresses several aspects of cell cycle regulation, cell fate specification and cell death in the central nervous system (CNS), specifically the cortex and the retina. More precisely, we investigated the role of Bmi1, a polycomb family gene required for stem cell proliferation and self-renewal, in the development of the cerebral cortex, as well as in the genesis of the retina. These data, together with studies published during the last two decades concerning cell cycle re-activation in apoptotic neurons in the CNS, raised the question of a possible link between regulation of the cell cycle during development and during retinal degeneration. 1. The effects of Bmi1 loss in the cerebral cortex : Consistently with our and others' observations on failure of Bmi9-/- stem cells to proliferate and self-renew in vitro, the Bmi9-/- cerebral cortex presented slight defects in proliferation in stem/progenitor cells compartments in vivo. This was in accordance with the pattern of Bmi1 expression in the developing forebrain. The modest proliferation defects, compared to the drastic consequences of Bmi9 loss in vitro, suggest that cell-extrinsic mechanisms may partially compensate for Bmi1 deletion in vivo during cortical histogenesis. Nevertheless, we observed a decreased proliferating activity in neurogenic regions of the adult telencephalon, more precisely in the subventricular zone, showing that Bmi1 controls neural stem/progenitor proliferation during adulthood in vivo. Our data also highlight an increased production of astrocytes at birth, and a generalized gliosis in the adult Bmi9-/- brain. Importantly, glial progenitors and astrocytes retained the ability to proliferate in the absence of Bmi1. 2. The effects of Bmi1 loss in the retina : The pattern of expression of Bmi1 during development and in the adult retina suggests a role for Bmi1 in cell fate specification and differentiation rather than in proliferation. While the layering and the global structure of the retina appear normal in Bmi1 /adult mice, immunohistochemìcal analysis revealed defects in the three major classes of retinal interneurons, namely: horizontal, bipolar and amacrine cells. Electroretinogram recordings in Bmi9-/- mice are coherent with the defects observed at the histological level, with a reduced b-wave and low-profile oscillatory potentials. These results show that Bmi1 controls not only proliferation, but also cell type generation, as previously observed in the cerebellum. 3. Cell cycle events and related neuroprotective strategies in retinal degeneration : In several neurodegenerative disorders, neurons re-express cell cycle proteins such as cyclin dependent kinases (Cdks) prior to apoptosis. Here, we show for the first time that this is also the case during retinal degeneration. Rd1 mice carry a recessive defect (Pdeóbrd/rd) that causes retinal degeneration and serves as a model of retinitis pigmentosa. We found that photoreceptors express Cdk4 and Cdk2, and undergo DNA synthesis prior to cell death. To interfere with the reactivation of Cdk-related pathways, we deleted E2fs or Brni1, which normally allow cell cycle progression. While deleting E2f1 (downstream of Cdk4/6) in Rd1 mice provides only temporary protection, knocking out Bmi1 (upstream of Cdks) leads to an extensive neuroprotective effect, independent of p16ink4a or p19arf, two tumor suppressors regulated by Bmi1. Analysis of Cdks and the DNA repair-related protein Ligase IV showed that Bmi1 acts downstream of DNA repair events and upstream of Cdks in this neurodegenerative mechanism. Expression of Cdks during an acute model of retinal degeneration, light damage-induced photoreceptor death, points to a role for Bmi1 and cell cycle proteins in retinal degeneration. Considering the similarity with the cell cycle-related apoptotic pathway observed in other neurodegenerative diseases, Bmi1 is a possible general target to prevent or delay neuronal death. RESUME : Ce travail aborde plusieurs aspects de la régulation du cycle cellulaire, de la spécification du devenir des cellules et de la mort cellulaire dans le système nerveux centrale (SNC), plus particulièrement dans le cortex cérébral et dans la rétine. Nous nous sommes intéressés au gène Bmi1, appartenant à la famille polycomb et nécessaire à la prolifération et au renouvellement des cellules souches. Nous avons visé à disséquer son rôle dans le développement du cortex et de la rétine. Ces données, ainsi qu'une série de travaux publiés au cours des deux dernières décennies concernant la réactivation du cycle cellulaire dans les neurones en voie d'apoptose dans le SNC, nous ont ensuite poussé à chercher un lien entre la régulation du cycle cellulaire pendant le développement et au cours de la dégénérescence rétinienne. 1. Les effets de l'inactivation de Bmi1 dans le cortex cérébral : En accord avec l'incapacité des cellules souches neurales in vitro à proliférer et à se renouveler en absence de Bmi1, le cortex cérébral des souris Bmi1-/- présente de légers défauts de prolifération dans les compartiments contenant les cellules souches neurales. Ceci est en accord avec le profil d'expression de Bmi1 dans le télencéphale. Les conséquences de la délétion de Bmi1 sont toutefois nettement moins prononcées in vivo qu'in vitro ; cette différence suggère l'existence de mécanismes pouvant partiellement compenser l'absence de Bmi1 pendant la corticogenèse. Néanmoins, l'observation d'une réduction de la prolifération dans la zone sous-ventriculaire, la zone majeure de neurogenèse dans le télencéphale adulte, montre que Bmi1 contrôle la prolifération des cellules souche/progénitrices neurales chez la souris adulte. Nos résultats démontrent par ailleurs une augmentation de la production d'astrocytes à la naissance ainsi qu'une gliose généralisée à l'état adulte chez les souris Bmi1-/-. Les progéniteurs gliaux et les astrocytes conservent donc leur capacité à proliférer en absence de Bmi1. 2. Les effets de l'inactivation de Bmi1 dans la rétine : Le profil d'expression de Bmi1 pendant fe développement ainsi que dans la rétine adulte suggère un rôle de Bmi1 dans la spécification de certains types cellulaires et dans la différentiation plutôt que dans la prolifération. Alors que la structure et la lamination de la rétine semblent normales chez les souris Bmi1-/-, l'analyse par immunohistochimie amis en évidence des défauts au niveau des trois classes d'interneurones rétiniens (les cellules horizontales, bipolaires et amacrines). Les électrorétinogrammes des souris Bmi1-/- sont cohérents avec les défauts observés au niveau histologique et montrent une réduction de l'onde « b » et des potentiels oscillatoires. Ces résultats montrent que Bmi1 contrôle la génération de certaines sous-populations de neurones, comme démontré auparavant au niveau de cervelet. 3. Réactivation du cycle cellulaire et stratégies théraoeutiaues dans les dégénérescences rétiniennes : Dans plusieurs maladies neurodégénératives, les neurones ré-expriment des protéines du cycle cellulaire telles que les kinases cycline-dépendantes (Cdk) avant d'entrer en apoptose. Nous avons démontré que c'est aussi le cas dans les dégénérescences rétiniennes. Les souris Rd1 portent une mutation récessive (Pde6brd/rd) qui induit une dégénérescence de la rétine et sont utilisées comme modèle animal de rétinite pigmentaire. Nous avons observé que les photorécepteurs expriment Cdk4 et Cdk2, et entament une synthèse d'ADN avant de mourir par apoptose. Pour interférer avec la réactivation les mécanismes Cdk-dépendants, nous avons inactivé les gènes E2f et Bmi1, qui permettent normalement la progression du cycle cellulaire. Nous avons mis en évidence que la délétion de E2f1 (en aval de Cdk4/6) dans les souris Rd1 permet une protection transitoire des photorécepteurs. Toutefois, l'inactivation de Bmi1 (en amont des Cdk) est corrélée à une neuroprotection bien plus durable et ceci indépendamment de p16ink4a et p19arf, deux suppresseurs de tumeurs normalement régulés par Bmi1. L'analyse des Cdk et de la ligase IV (une protéine impliquée dans les mécanismes de réparation de l'ADN) a montré que Bmi1 agit en aval des événements de réparation de l'ADN et en amont des Cdk dans la cascade apoptotique dans les photorécepteurs des souris Rd1. Nous avons également observé la présence de Cdk dans un modèle aigu de dégénérescence rétinienne induit par une exposition des animaux à des niveaux toxiques de lumière. Nos résultats suggèrent donc un rôle général de Bmi1 et des protéines du cycle cellulaire dans les dégénérescences de la rétine. Si l'on considère la similarité avec les événements de réactivation du cycle cellulaire observés dans d'autres maladies neurodégénératives, Bmi1 pourrait être une cible thérapeutique générale pour prévenir la mort neuronale.

Improving Transition Outcomes-Value of IVRS Partnership, 2004

Iowa Vocational Rehabilitation Services, a Division of the State of Iowa Department of Education, in partnership with six other state agencies, applied for and was awarded funding for “Improving Transition Outcomes for Youth with Disabilities Through the Use of intermediaries.” This Innovative State Alignment Grant is funded by the Department of Labor, Office of Disability Employment Policy. For clarity and brevity, the Iowa team chose to use “Improving Transition Outcomes” as the project name, thus providing the acronym ITO. Grant funding began October 1, 2003 with the possibility of renewal for five years.

State of Iowa Improving Transition Outcomes Resource Mapping Workshops, 2003-2004

Iowa Vocational Rehabilitation Services, a Division of the State of Iowa Department of Education, in partnership with seven other state agencies, applied for and was awarded funding for “Improving Transition Outcomes for Youth with Disabilities Through the Use of Intermediaries.” This Innovative State Alignment Grant is funded by the Department of Labor, Office of Disability Employment Policy. For clarity and brevity, the Iowa team chose to use “Improving Transition Outcomes” as the project name, thus providing the acronym ITO. Grant funding began October 1, 2003 with the possibility of renewal for five years.

Improving Transition Outcomes-An Innovative State Alignment Grant for Improving Transition Outcome for Youth with Disabilities Through the Use of Intermediaries, 2004

Iowa Vocational Rehabilitation Services, a Division of the State of Iowa Department of Education, in partnership with six other state agencies, applied for and was awarded funding for “Improving Transition Outcomes for Youth with Disabilities Through the Use of intermediaries.” This Innovative State Alignment Grant is funded by the Department of Labor, Office of Disability Employment Policy. For clarity and brevity, the Iowa team chose to use “Improving Transition Outcomes” as the project name, thus providing the acronym ITO. Grant funding began October 1, 2003 with the possibility of renewal for five years.

Viikon albumi -haastattelu osana YleX-kanavan ohjelmatarjontaa

Nuorille suunnatut lähetysvirtaradioasemat käyvät Suomessa koko ajan tiukempaa taistelua kuuntelijoidensa huomiosta. Kuuntelijalukuja tarkastellaan miltei viikoittain ja kuuntelijoille tarjottavaa tuotetta pyritään kilpailun koventuessa koko ajan kehittämään. Yleisradiossa tapahtui viimeksi kanavauudistus vuonna 2003, jonka seurauksena Radiomafia -kanava sai uuden nimen YleX. Uudistuksessa radiokanavan kohdeyleisö tarkennettiin uudelleen ja kanavalla siirryttiin soittolistapohjaiseen radion tekemiseen, jossa kanavan musiikkia soitetaan etukäteen laaditulta soittolistalta. Kanavauudistusta kritisoitiin mediassa ja arkipuheessa, vaikka YleX -kanavan viikkokuulijamäärät lähtivät nousuun. Vieläkin YleX:n musiikkitarjontaa arvostellaan yksipuoliseksi ja samalla myös kanavan ohjelmat ovat joutuneet kritiikin kohteeksi. Opinnäytetyöni käsittelee viihdeartistihaastattelun tekemistä YleX-radiokanavalla. Työssäni YleX-kanavalla olen tehnyt viikoittaista viihdeartistihaastattelua, joka tunnetaan nimellä Viikon Albumi -haastattelu. Tämä haastattelu on osa arkipäiväistä YleX Tänään-ohjelmaa, missä sitä lähetetään maanantaisin kello 11.10. Omia haastatteluja reflektoimalla selvitin haastattelijan näkökulmasta, minkälaisin menetelmin nykyaikaisessa nopeatempoisessa lähetysvirtaradiossa syntyy mielenkiintoinen ja syvällinen viihdeartisti-haastattelu. Kuinka lähelle laadukkaan viihdehaastattelun tavoitteita on mahdollista päästä 15 minuutin Viikon Albumi -haastattelun aikana? Työssäni keskityn etenkin YleX:n haastatteluiden viihteelliseen luonteeseen ja nimenomaan viihdeartistin haastattelemiseen, jota on alan kirjallisuudessa käsitelty melko vähän. Viihdyttävän ja hauskan viihdeartistihaastattelun tekeminen on vaikea haastattelumuoto, jonka tekemistä pyrin valottamaan omien töideni avulla. Toivon, että työstäni on jatkossa hyötyä myös muille samankaltaisissa haastattelutilanteissa.

Explicit ruin formulas for models with dependence among risks

We show that a simple mixing idea allows one to establish a number of explicit formulas for ruin probabilities and related quantities in collective risk models with dependence among claim sizes and among claim inter-occurrence times. Examples include compound Poisson risk models with completely monotone marginal claim size distributions that are dependent according to Archimedean survival copulas as well as renewal risk models with dependent inter-occurrence times.

Functional role of Notch signaling in the developing and postnatal heart

In the developing heart, Notch signaling plays an essential role in several key developmental processes, such as epithelial-to-mesenchymal transition and myocyte proliferation and differentiation. The importance of Notch in cardiac development has been demonstrated in knockout mice carrying null mutations in genes encoding components of the Notch pathway. Furthermore, humans with inactivating mutations in the Notch ligand Jagged1 suffer from Alagille syndrome, a condition characterized by several cardiac defects. Notch1 receptor haploinsufficiency has also been involved in aortic valve disease in humans. In addition, accumulating evidence indicates that Notch may also regulate homeostasis in the adult heart. Notch may protect the heart from an excessive and detrimental hypertrophic response and increase cardiomyocyte survival. Emerging evidence also suggests that Notch could be important for cardiac tissue renewal by controlling the maintenance and commitment of a cardiac stem cell compartment.

Oligopotent stem cells are distributed throughout the mammalian ocular surface.

The integrity of the cornea, the most anterior part of the eye, is indispensable for vision. Forty-five million individuals worldwide are bilaterally blind and another 135 million have severely impaired vision in both eyes because of loss of corneal transparency; treatments range from local medications to corneal transplants, and more recently to stem cell therapy. The corneal epithelium is a squamous epithelium that is constantly renewing, with a vertical turnover of 7 to 14 days in many mammals. Identification of slow cycling cells (label-retaining cells) in the limbus of the mouse has led to the notion that the limbus is the niche for the stem cells responsible for the long-term renewal of the cornea; hence, the corneal epithelium is supposedly renewed by cells generated at and migrating from the limbus, in marked opposition to other squamous epithelia in which each resident stem cell has in charge a limited area of epithelium. Here we show that the corneal epithelium of the mouse can be serially transplanted, is self-maintained and contains oligopotent stem cells with the capacity to generate goblet cells if provided with a conjunctival environment. Furthermore, the entire ocular surface of the pig, including the cornea, contains oligopotent stem cells (holoclones) with the capacity to generate individual colonies of corneal and conjunctival cells. Therefore, the limbus is not the only niche for corneal stem cells and corneal renewal is not different from other squamous epithelia. We propose a model that unifies our observations with the literature and explains why the limbal region is enriched in stem cells.

Lane Closure Policy Development, Enforcement, and Exceptions: A Survey of Seven State Transportation Agencies, February 2007

Traffic volume increases and an aging infrastructure create the need for reconstruction, rehabilitation, and maintenance of existing facilities. As more motorists feel that delays should be minimal during highway renewal projects, lane closures that reduce capacity through the work zone should not create unreasonable delays. In order to facilitate the determination of when a lane closure is permitted during the day, some state transportation agencies (STAs) have developed lane closure policies, or strategies, that they use as guidance in determining daily permitted lane closure times. Permitted lane closure times define what times of the day, week, or season a lane closure is allowed on a facility and at a specific location or segment. This research addresses the lane closure policies of several STAs that were reputed to have good lane closures policies or strategies and that were selected by the project advisory committee for further research.

Quarterly Report of the Building Project for the Motor Vehicle Division

Pursuant to Section 1 of House File 466 of the 81st General Assembly, the Iowa Department of Transportation is required to make quarterly reports to the Legislative Council regarding the progress of the building project for the Motor Vehicle Division. During the quarter ending June 30, 2007, the project was delayed by two weeks. The Motor Vehicle Division moved into the new Ankeny facility on June 22 and was operational Monday, June 25. The driver's license stations reopened as scheduled Tuesday, June 26, at the Ankeny facility as well as the Oliver Plaza renewal location.

Gene expression profiling of human glioblastomas for the identification of predictive factors and characterisation of molecular mechanism implicated in response to therapy and outcome

ABSTRACT Poor outcome for glioblastoma patients is largely due to resistance to chemoradiation therapy. While epigenetic inactivation of MGMT mediated DNA repair is highly predictive for benefit from the alkylating agent therapy Temozolomide, additional mechanisms for resistance associated with molecular alterations exist. Furthermore, new concepts in cancer suggest that resistance to treatment may be linked to cancer stem cells that escape therapy and act as source for tumour recurrence. We determined gene expression signatures associated with outcome in glioblastoma patients enrolled in a phase II and phase III clinical trial establishing the new combination therapy of radiation plus concomitant and adjuvant Temozolomide. Correlating stable gene clusters emerging from unsupervised analysis with survival of 42 treated patients identified a number of biological processes associated with outcome. Most prominent, a gene cluster dominated by HOX genes and comprising PROM1, was associated with resistance. PROM1 encodes CD133, a marker for a subpopulation of tumour cells enriched for glioblastoma stem- like cells. The core of this correlated HOX cluster was comprised in the top genes of a "self-renewal signature" defined in a mouse model for MLL-AF9 initiated leukaemia. The association of the HOX gene cluster with tumour resistance was confirmed in two external data sets of 146 malignant glioma As additional resistance factors we identified over-expression of the epidermal growth factor receptor gene, EGFR, while increased gene expression related to biological features of tumour host interaction, including markers for tumour vascular and cell adhesion, and innate immune response, were associated with better outcome. The "self-renewal" signature associated with resistance to the new combination chemoradiation therapy provides first clinical evidence that glioma stem like cells may implicated in resistance in a uniformly treated cohort of glioblastoma patients. This study underlines the need to target the tumour stem cell compartment, and provides some testable hypothesis for biological mechanisms relevant for malignant behaviour of glioblastoma that may be targeted in new treatment approaches. Résumé Le glioblastome, tumeur cérébrale primaire maligne la plus fréquente, est connue pour son mauvais pronostique. Des avancées chimiothérapeutiques récentes avec des agents alkylants comme le témozolomide (TMZ), ont permis une amélioration notable dans la survie de certains patients. Les bénéficiaires ont la caractéristique commune de présenter une particularité génétique, la methylation du MGMT (methylguanine methyltransferase). Néanmoins, d'autres mécanismes de résistance en fonction des aberrations moléculaires existent. Nous avons établi les profils d'expressions génétiques des patients traités par irradiation et TMZ dans des études cliniques de phase II et III. En combinant des méthodes non-supervisées et supervisées, de l'étude de la cohorte des patients traités nous avons découvert des groupes de gènes associés à la survie. Un ensemble de gènes contenant les gènes Hox semble lié au mécanisme de résistance au traitement. Récemment, les gènes Hox ont été décrits comme faisant partie d"une signature d'autorenouvellement (self-renewal) des cellules souches cancéreuses de la leucémie. L'autorenouvellement est un processus grâce auquel les cellules souches se maintiennent tout au long de la vie. Cette association à la résistance est confirmée dans deux autres études indépendantes. Un autre facteur de résistance au traitement est la surexpression du gène EGFR. D'autre part, deux groupes de gènes associés à la relation entre hôte-tumeur tels que les marqueurs des vaisseaux tumoraux et de la réponse immunitaire innée s'avèrent avoir un effet positif sur la survie des patients traités. La découverte de la signature d'autorenouvellement comme facteur de résistance à la nouvelle chimio-radiothérapie offre une preuve clinique que les cellules souches cancéreuses sont impliquées dans la résistance au traitement. If est donc logique de penser que le traitement ciblé contre des cellules souches cancéreuses va dans l'avenir permettre des thérapies anticancéreuses plus performantes.

EWS-FLI-1 modulates miRNA145 and SOX2 expression to initiate mesenchymal stem cell reprogramming toward Ewing sarcoma cancer stem cells.

Cancer stem cells (CSCs) display plasticity and self-renewal properties reminiscent of normal tissue stem cells, but the events responsible for their emergence remain obscure. We recently identified CSCs in Ewing sarcoma family tumors (ESFTs) and showed that they retain mesenchymal stem cell (MSC) plasticity. In the present study, we addressed the mechanisms that underlie ESFT CSC development. We show that the EWS-FLI-1 fusion gene, associated with 85%-90% of ESFTs and believed to initiate their pathogenesis, induces expression of the embryonic stem cell (ESC) genes OCT4, SOX2, and NANOG in human pediatric MSCs (hpMSCs) but not in their adult counterparts. Moreover, under appropriate culture conditions, hpMSCs expressing EWS-FLI-1 generate a cell subpopulation displaying ESFT CSC features in vitro. We further demonstrate that induction of the ESFT CSC phenotype is the result of the combined effect of EWS-FLI-1 on its target gene expression and repression of microRNA-145 (miRNA145) promoter activity. Finally, we provide evidence that EWS-FLI-1 and miRNA-145 function in a mutually repressive feedback loop and identify their common target gene, SOX2, in addition to miRNA145 itself, as key players in ESFT cell differentiation and tumorigenicity. Our observations provide insight for the first time into the mechanisms whereby a single oncogene can reprogram primary cells to display a CSC phenotype.

Smad3 signaling is required for satellite cell function and myogenic differentiation of myoblasts.

TGF-β and myostatin are the two most important regulators of muscle growth. Both growth factors have been shown to signal through a Smad3-dependent pathway. However to date, the role of Smad3 in muscle growth and differentiation is not investigated. Here, we demonstrate that Smad3-null mice have decreased muscle mass and pronounced skeletal muscle atrophy. Consistent with this, we also find increased protein ubiquitination and elevated levels of the ubiquitin E3 ligase MuRF1 in muscle tissue isolated from Smad3-null mice. Loss of Smad3 also led to defective satellite cell (SC) functionality. Smad3-null SCs showed reduced propensity for self-renewal, which may lead to a progressive loss of SC number. Indeed, decreased SC number was observed in skeletal muscle from Smad3-null mice showing signs of severe muscle wasting. Further in vitro analysis of primary myoblast cultures identified that Smad3-null myoblasts exhibit impaired proliferation, differentiation and fusion, resulting in the formation of atrophied myotubes. A search for the molecular mechanism revealed that loss of Smad3 results in increased myostatin expression in Smad3-null muscle and myoblasts. Given that myostatin is a negative regulator, we hypothesize that increased myostatin levels are responsible for the atrophic phenotype in Smad3-null mice. Consistent with this theory, inactivation of myostatin in Smad3-null mice rescues the muscle atrophy phenotype.

Abundant Occurrence of Basal Radial Glia in the Subventricular Zone of Embryonic Neocortex of a Lissencephalic Primate, the Common Marmoset Callithrix jacchus.

Subventricular zone (SVZ) progenitors are a hallmark of the developing neocortex. Recent studies described a novel type of SVZ progenitor that retains a basal process at mitosis, sustains expression of radial glial markers, and is capable of self-renewal. These progenitors, referred to here as basal radial glia (bRG), occur at high relative abundance in the SVZ of gyrencephalic primates (human) and nonprimates (ferret) but not lissencephalic rodents (mouse). Here, we analyzed the occurrence of bRG cells in the embryonic neocortex of the common marmoset Callithrix jacchus, a near-lissencephalic primate. bRG cells, expressing Pax6, Sox2 (but not Tbr2), glutamate aspartate transporter, and glial fibrillary acidic protein and retaining a basal process at mitosis, occur at similar relative abundance in the marmoset SVZ as in human and ferret. The proportion of progenitors in M-phase was lower in embryonic marmoset than developing ferret neocortex, raising the possibility of a longer cell cycle. Fitting the gyrification indices of 26 anthropoid species to an evolutionary model suggested that the marmoset evolved from a gyrencephalic ancestor. Our results suggest that a high relative abundance of bRG cells may be necessary, but is not sufficient, for gyrencephaly and that the marmoset's lissencephaly evolved secondarily by changing progenitor parameters other than progenitor type.