Activation of STING-Dependent Innate Immune Signaling By S-Phase-Specific DNA Damage in Breast Cancer

BACKGROUND: Previously we identified a DNA damage response-deficient (DDRD) molecular subtype within breast cancer. A 44-gene assay identifying this subtype was validated as predicting benefit from DNA-damaging chemotherapy. This subtype was defined by interferon signaling. In this study, we address the mechanism of this immune response and its possible clinical significance.

METHODS: We used immunohistochemistry (IHC) to characterize immune infiltration in 184 breast cancer samples, of which 65 were within the DDRD subtype. Isogenic cell lines, which represent DDRD-positive and -negative, were used to study the effects of chemokine release on peripheral blood mononuclear cell (PBMC) migration and the mechanism of immune signaling activation. Finally, we studied the association between the DDRD subtype and expression of the immune-checkpoint protein PD-L1 as detected by IHC. All statistical tests were two-sided.

RESULTS: We found that DDRD breast tumors were associated with CD4+ and CD8+ lymphocytic infiltration (Fisher's exact test P < .001) and that DDRD cells expressed the chemokines CXCL10 and CCL5 3.5- to 11.9-fold more than DNA damage response-proficient cells (P < .01). Conditioned medium from DDRD cells statistically significantly attracted PBMCs when compared with medium from DNA damage response-proficient cells (P < .05), and this was dependent on CXCL10 and CCL5. DDRD cells demonstrated increased cytosolic DNA and constitutive activation of the viral response cGAS/STING/TBK1/IRF3 pathway. Importantly, this pathway was activated in a cell cycle-specific manner. Finally, we demonstrated that S-phase DNA damage activated expression of PD-L1 in a STING-dependent manner.

CONCLUSIONS: We propose a novel mechanism of immune infiltration in DDRD tumors, independent of neoantigen production. Activation of this pathway and associated PD-L1 expression may explain the paradoxical lack of T-cell-mediated cytotoxicity observed in DDRD tumors. We provide a rationale for exploration of DDRD in the stratification of patients for immune checkpoint-based therapies.

Phyllodes tumor of the breast: a clinic-pathologic study of 77 cases in a Hispanic cohort

Introduction: Breast Phyllodes tumors are rare breast tumors present in less than 1% of new cases of breast cancer, usually occurring among middle-aged women (40-50 yrs). Objective: This study shows diagnostic experience, surgical management and follows up of patients with this disease during a period of ten years in a oncology referral center. Methods: Retrospectively, breast cancer registries at the institution were reviewed, identifying 77 patients with Phyllodes tumors between 2002 and 2012, who had been operated on at the Instituto de Cancerología – Clínica Las Américas, in Medellín (Colombia). Clinical and histopathological data belonging to these cases was captured and analyzed and descriptive statistics were used. Results: The follow up median was 22.5 months (IQR: 10.5-60.0), average age was 47.2 yrs (SD: 12.4), mean tumor size was 3.6 cm (SD: 4.6), 88.3% of the patients (68 cases) presented negative margins and none of them received adjuvant chemotherapy. Of the patients with Phyllodes tumors; 33.8% had benign, 31.2% had borderline and 35.0% had malignant tumor. Disease-free survival was 85.8% and overall survival was 94.5%. Discussion: Reported data in this article is in accordance with what has been reported in worldwide literature. In our cohort even the high mean size of the tumors, the risk of local relapse and metastatic disease is low than previously reported in literature. Trials with longer follow up and molecular trials in Phyllodes tumors are necessary to understand the behavior of these tumors in Hispanics population.

Análise da função diastólica em mulheres medicadas com antraciclínicos no tratamento do câncer de mama

O Câncer de mama é um dos problemas de saúde pública mais importantes em nosso país. São estimados, para 2010, 49.400 novos casos de câncer de mama no Brasil, com um risco estimado de 51 casos a cada 100 mil mulheres. A estratégia de tratamento das pacientes com tumores de mama pode passar pelo uso de quimioterapia. A doxorrubicina é uma das drogas mais ativas para o câncer de mama, pertencendo ao grupo das antraciclinas. A família das antraciclinas apresenta como efeito colateral dano ao miocárdio que pode chegar a 36% dependendo da dose utilizada. O efeito sobre o miocárdio costuma ocorrer mais comumente durante ou logo após o último ciclo de quimioterapia podendo, entretanto ocorrer após vários anos do último ciclo de quimioterapia. O objetivo deste estudo foi analisar as alterações da função diastólica ventricular esquerda em mulheres usuárias de antraciclínicos no tratamento do câncer de mama. Realizamos um estudo prospectivo, em uma coorte de mulheres entre 18 e 69 anos, com câncer de mama e indicação de quimioterapia com doxorrubicina. Acompanhamos por período não inferior a 18 meses um grupo de 38 pacientes que cumpriram os critérios de elegibilidade. A dose de doxorrubicina utilizada variou de 50 a 60 mg/m/SC. Todos os pacientes são do sexo feminino, e portadores do tipo histológico carcinoma ductal infiltrante. Duas pacientes faleceram durante o estudo, de causa não cardíaca. Em nossa avaliação, ao final do estudo observamos que os parâmetros: dimensões do átrio esquerdo, dimensões do ventrículo esquerdo na diástole, dimensões do ventrículo esquerdo na sístole, velocidade da onda E, relação da fase de enchimento rápido pela sístole atrial, velocidade diastólica tardia do anel mitral, velocidade diastólica precoce do anel mitral, tempo de desaceleração e a relação da velocidade de enchimento rápido precoce de VE pela velocidade diastólica precoce do anel mitral demonstraram serem parâmetros de grande utilidade para seguimento da lesão cardíaca por antraciclínicos. Já o que não ocorreu com: a fração de encurtamento, fração de ejeção, volume do AE, volume do AE corrigido pela superfície corporal, velocidade diastólica tardia, tempo de relaxamento isovolumétrico, velocidade sistólica do anel mitral, que não apresentaram alterações significativas neste estudo. A análise da função diastólica utilizando o ecocardiograma mostrou ser um método eficaz, que em conjunto com a da função sistólica possibilita detectar precocemente o possível dano miocárdico, oriundo ao uso da quimioterapia com antraciclínicos, favorecendo uma intervenção terapêutica precoce e adequada.

Hand-held spectroscopic device for in vivo and intraoperative tumor detection: contrast enhancement, detection sensitivity, and tissue penetration.

Surgery is one of the most effective and widely used procedures in treating human cancers, but a major problem is that the surgeon often fails to remove the entire tumor, leaving behind tumor-positive margins, metastatic lymph nodes, and/or satellite tumor nodules. Here we report the use of a hand-held spectroscopic pen device (termed SpectroPen) and near-infrared contrast agents for intraoperative detection of malignant tumors, based on wavelength-resolved measurements of fluorescence and surface-enhanced Raman scattering (SERS) signals. The SpectroPen utilizes a near-infrared diode laser (emitting at 785 nm) coupled to a compact head unit for light excitation and collection. This pen-shaped device effectively removes silica Raman peaks from the fiber optics and attenuates the reflected excitation light, allowing sensitive analysis of both fluorescence and Raman signals. Its overall performance has been evaluated by using a fluorescent contrast agent (indocyanine green, or ICG) as well as a surface-enhanced Raman scattering (SERS) contrast agent (pegylated colloidal gold). Under in vitro conditions, the detection limits are approximately 2-5 × 10(-11) M for the indocyanine dye and 0.5-1 × 10(-13) M for the SERS contrast agent. Ex vivo tissue penetration data show attenuated but resolvable fluorescence and Raman signals when the contrast agents are buried 5-10 mm deep in fresh animal tissues. In vivo studies using mice bearing bioluminescent 4T1 breast tumors further demonstrate that the tumor borders can be precisely detected preoperatively and intraoperatively, and that the contrast signals are strongly correlated with tumor bioluminescence. After surgery, the SpectroPen device permits further evaluation of both positive and negative tumor margins around the surgical cavity, raising new possibilities for real-time tumor detection and image-guided surgery.

SplicerAV: a tool for mining microarray expression data for changes in RNA processing.

BACKGROUND: Over the past two decades more than fifty thousand unique clinical and biological samples have been assayed using the Affymetrix HG-U133 and HG-U95 GeneChip microarray platforms. This substantial repository has been used extensively to characterize changes in gene expression between biological samples, but has not been previously mined en masse for changes in mRNA processing. We explored the possibility of using HG-U133 microarray data to identify changes in alternative mRNA processing in several available archival datasets. RESULTS: Data from these and other gene expression microarrays can now be mined for changes in transcript isoform abundance using a program described here, SplicerAV. Using in vivo and in vitro breast cancer microarray datasets, SplicerAV was able to perform both gene and isoform specific expression profiling within the same microarray dataset. Our reanalysis of Affymetrix U133 plus 2.0 data generated by in vitro over-expression of HRAS, E2F3, beta-catenin (CTNNB1), SRC, and MYC identified several hundred oncogene-induced mRNA isoform changes, one of which recognized a previously unknown mechanism of EGFR family activation. Using clinical data, SplicerAV predicted 241 isoform changes between low and high grade breast tumors; with changes enriched among genes coding for guanyl-nucleotide exchange factors, metalloprotease inhibitors, and mRNA processing factors. Isoform changes in 15 genes were associated with aggressive cancer across the three breast cancer datasets. CONCLUSIONS: Using SplicerAV, we identified several hundred previously uncharacterized isoform changes induced by in vitro oncogene over-expression and revealed a previously unknown mechanism of EGFR activation in human mammary epithelial cells. We analyzed Affymetrix GeneChip data from over 400 human breast tumors in three independent studies, making this the largest clinical dataset analyzed for en masse changes in alternative mRNA processing. The capacity to detect RNA isoform changes in archival microarray data using SplicerAV allowed us to carry out the first analysis of isoform specific mRNA changes directly associated with cancer survival.

Latent factor analysis to discover pathway-associated putative segmental aneuploidies in human cancers.

Tumor microenvironmental stresses, such as hypoxia and lactic acidosis, play important roles in tumor progression. Although gene signatures reflecting the influence of these stresses are powerful approaches to link expression with phenotypes, they do not fully reflect the complexity of human cancers. Here, we describe the use of latent factor models to further dissect the stress gene signatures in a breast cancer expression dataset. The genes in these latent factors are coordinately expressed in tumors and depict distinct, interacting components of the biological processes. The genes in several latent factors are highly enriched in chromosomal locations. When these factors are analyzed in independent datasets with gene expression and array CGH data, the expression values of these factors are highly correlated with copy number alterations (CNAs) of the corresponding BAC clones in both the cell lines and tumors. Therefore, variation in the expression of these pathway-associated factors is at least partially caused by variation in gene dosage and CNAs among breast cancers. We have also found the expression of two latent factors without any chromosomal enrichment is highly associated with 12q CNA, likely an instance of "trans"-variations in which CNA leads to the variations in gene expression outside of the CNA region. In addition, we have found that factor 26 (1q CNA) is negatively correlated with HIF-1alpha protein and hypoxia pathways in breast tumors and cell lines. This agrees with, and for the first time links, known good prognosis associated with both a low hypoxia signature and the presence of CNA in this region. Taken together, these results suggest the possibility that tumor segmental aneuploidy makes significant contributions to variation in the lactic acidosis/hypoxia gene signatures in human cancers and demonstrate that latent factor analysis is a powerful means to uncover such a linkage.

The 26S proteasome system degrades the ERM transcription factor and regulates its transcription-enhancing activity

ERM is a member of the ETS transcription factor family. High levels of the corresponding mRNA are detected in a variety of human breast cancer cell lines, as well as in aggressive human breast tumors. As ERM protein is almost undetectable in these cells, high degradation of this transcription factor has been postulated. Here we have investigated whether ERM degradation might depend on the proteasome pathway. We show that endogenous and ectopically expressed ERM protein is short-lived protein and undergoes proteasome-dependent degradation. Deletion mutagenesis studies indicate that the 61 C-terminal amino acids of ERM are critical for its proteolysis and serve as a degradation signal. Although ERM conjugates with ubiquitin, this post-translational modification does not depend on the C-terminal domain. We have used an Ets-responsive ICAM-1 reporter plasmid to show that the ubiquitin-proteasome pathway can affect transcriptional function of ERM. Thus, ERM is subject to degradation via the 26S proteasome pathway, and this pathway probably plays an important role in regulating ERM transcriptional activity. © 2007 Nature Publishing Group. All rights reserved.

Estudo preliminar da variação dos níveis de cortisol em doentes da espécie Canis familiaris sujeitos a mastectomia por doença oncológica da mama

Dissertação de Mestrado Integrado em Medicina Veterinária

Caractérisation du potentiel métastatique des carcinomes mammaires de phénotype basal

Au Canada, on estime qu'une femme sur neuf développera un cancer du sein et qu'une femme sur vingt-huit en mourra. Les carcinomes mammaires de phénotype basal qui comprennent environ 15 à 25% des cancers envahissants du sein sont des tumeurs malignes ayant un très mauvais pronostic. Dans ce type tumoral, les métastases sont fréquentes et les décès nombreux. La formation des métastases est un processus complexe qui comprend plusieurs étapes; chacune peut être étudiée par des marqueurs spécifiques. Notre hypothèse de recherche est que le carcinome mammaire de phénotype basal possède des caractéristiques spécifiques qui permettent d'expliquer son potentiel métastatique élevé. Six micromatrices tissulaires comprenant un total de 213 tumeurs mammaires ont été confectionnées. L'expression des marqueurs usuels de la métastase et celle de nouveaux marqueurs a été étudiée par des techniques d'immunohistochimie. L'étude comparative de l’expression des marqueurs du potentiel métastatique par les carcinomes mammaires de phénotype basal indique que les protéines Ki-67, EGFR, CD276 et galectine-7 sont étroitement reliées à ce type de cancer. De plus, l'expression du marqueur GATA-3, un marqueur anti-métastatique, fait complètement défaut. Nos résultats confirment que le cancer du sein de phénotype basal possède un plus grand potentiel métastatique que les autres sous-types génétiques et suggèrent que la galectine-7 puisse être impliquée.

Rôle de la synthèse de l'acide rétinoïque dans le contrôle de la prolifération et de la différenciation des cellules épithéliales mammaires

L’acide rétinoïque (AR) est le ligand des récepteurs nucléaires RAR et RXR qui agissent comme facteurs de transcription ligand-inductibles et médient ses effets biologiques. Il est connu que l’AR a des propriétés prodifférenciatrices et antiprolifératives, notamment sur les cellules de l’épithélium mammaire. Une perte de sensibilité de l’AR a toutefois été mise en évidence dans plusieurs lignées cellulaires mammaires cancéreuses, ce qui pourrait faciliter la croissance des tumeurs. Or jusqu’ici cette perte de sensibilité avait été attribuée à des défauts de la voie de signalisation de l’AR, causée par la perte de l’expression des récepteurs à l’AR dans la tumeur, bien que plusieurs lignées de cellules cancéreuses y soient tout de même très sensibles. Peu d’études se sont intéressées au rôle de la voie de synthèse de l’AR dans la transformation des cellules mammaires. En effet, l’AR est synthétisé à partir de la vitamine A, ou rétinol, son précurseur sanguin provenant de la diète. Les cellules de l’épithélium mammaire normales ont la capacité de synthétiser l’AR à partir du rétinol. Nos rapportons pour la première fois que l’épithélium mammaire est probablement le siège de la synthèse et de la signalisation de l’AR. Cela est dû, au moins en partie, à l’expression d’une enzyme de synthèse de l’AR, RALDH3, dans l’épithélium mammaire normal. Dans cette étude, nous démontrons que les cellules cancéreuses de type luminal, qui ont sensibles à l’AR (et qui expriment le récepteur des estrogènes ER, catégorie qui regroupe 75 % des tumeurs diagnostiquées) n’ont au contraire pas la capacité de sythétiser l’AR, probablement en raison d’une faible expression de RALDH3 dans les tumeurs, sous l’effet des estrogènes. Cela pourrait représenter un nouveau mécanisme favorisant la croissance des tumeurs luminales dont les cellules proliférent en présence du rétinol sanguin. RALDH1, une autre enzyme de la voie de synthèse de l’AR, et qui partage 70 % d’identité de séquence avec RALDH3, est un marqueur de tumeurs plus agressives et de la formation de métastase. Nous montrons au contraire, que RALDH3 est un marqueur d’une moindre probabilité de développer des métastases chez les patientes atteintes d’une tumeur luminale. Cela suggère des rôles different pour ces deux enzymes dans la glande mammaire. Nos résultats indiquent que RALDH1 et 3 ont des propriétés enzymatiques très différentes, ce qui est en accord avec cette dernière hypothèse. Nos données suggèrent aussi que RALDH1 et 3 pourraient être des marqueurs de populations distinctes de cellules dans la glande mammaire normale. Nous proposons d’exploiter les diffèrences entre RALDH1 et 3 afin de mettre au point des méthodes de séparation des différentes population de cellules de l’épithélium mammaire ce qui pourrait aider à comprendre le rôle de la synthèse d’AR dans ce tissu.

Signalisation par les récepteurs des œstrogènes : mécanismes de reconnaissance de l’ADN et nouvelles approches pharmacologiques d’inhibition

Malgré les progrès des traitements des cancers du sein, ceux-ci demeurent la seconde cause de mortalité par cancer au Canada. Parmi les gènes associés aux cancers du sein, le récepteur des œstrogènes ERα est exprimé dans plus de 70% des tumeurs mammaires, qui prolifèrent en réponse aux œstrogènes, faisant de lui une cible de choix. ERα est un facteur de transcription ligand-dépendant, liant des éléments de réponse PuGGTCAnnnTGACCPy. Afin d’examiner la capacité des récepteurs nucléaires à reconnaitre de nouveaux motifs ADN, des mutants aux capacités de liaison modifiées ont été générés. Parmi les quatre résidus interagissant avec l’ADN, R211 ne peut pas être modifiée sans perdre complètement la liaison du récepteur à l’ADN. Néanmoins, les mutations combinées de plusieurs acides aminés contactant les bases de l’ERE ont généré des récepteurs capables de reconnaitre de nouveaux motifs, tout en conservant des niveaux de transactivation efficaces. L’utilisation potentielle des récepteurs nucléaires comme outils de thérapie génique hormono-dépendant, repose sur la prédiction des motifs de liaison efficaces. Étant donné son importance dans la carcinogenèse mammaire, ERα est une cible cruciale des thérapies anti-néoplastiques. L’anti-œstrogène total, ICI, induit la dégradation de ERα et l’arrêt de la croissance des cellules tumorales mammaires ERα-positives. De plus, la nouvelle drogue anti-tumorale HDACi, SAHA, module la voie de signalisation des œstrogènes et possède des propriétés prometteuses en association avec d’autres traitements anti-tumoraux. En effet, le co-traitement ICI et SAHA a un impact synergique sur l’inhibition de la prolifération des cellules mammaires tumorales ERα-positives. Cette synergie repose sur la coopération des effets de ICI et SAHA pour réduire les niveaux protéiques de ERα et bloquer la progression du cycle cellulaire via la modulation de la transcription des gènes cibles des œstrogènes. En fait, les fortes doses de HDACis masquent rapidement et complètement la signalisation transcriptionnelle des œstrogènes. De plus, les gènes cibles primaires des œstrogènes, contenant des EREs, présentent la même régulation transcriptionnelle en réponse aux fortes doses de SAHA ou du co-traitement, avec des doses utilisables en clinique de ICI et SAHA. En fait, ICI mime l’impact des fortes doses de SAHA, en dégradant ERα, potentialisant ainsi la répression de la transcription ERE-dépendante par SAHA. Finalement, la synergie des effets de ICI et SAHA pourrait augmenter l’efficacité des traitements des tumeurs mammaires.

Mécanismes d'action des antioestrogènes totaux

Le cancer du sein est le cancer qui a la plus forte fréquence au Canada. En 2012, on estime que 23 200 nouveaux cas de cancer du sein seront diagnostiqués. Deux tiers des tumeurs mammaires expriment ou surexpriment le récepteur des oestrogènes α (ERα). De même, les oestrogènes sont importants pour la croissance de ces tumeurs. La présence des récepteurs hormonaux est un critère qui détermine le choix de la thérapie; à cet égard, le ciblage des récepteurs des oestrogènes par les antioestrogènes a pour but d’inactiver ces récepteurs et diminuer leur contribution à la croissance tumorale. Les antioestrogènes sont des inhibiteurs compétitifs de ERα. Tamoxifene est le médicament le plus utilisé pour traiter les tumeurs mammaires ER+ de tous les stades, avant ou après la ménopause. Tamoxifene est antioestrogène partiel ou SERM qui a un profile mixte d’activités agonistes et antagonistes. Fulvestrant ou ICI 182, 780 est un antioestrogène de type total ou SERD dépourvu de toute activité agoniste. Ce composé est utilisé en clinique chez les femmes après la ménopause ayant des tumeurs mammaires avancées. Fulvestrant constitue, donc, une deuxième ligne thérapeutique en cas de rechute après à un traitement par Tamoxifene. Afin de comprendre le potentiel thérapeutique de Fulvestrant, il est primordial d’étudier son impact sur ERα. Actuellement, la polyubiquitination et la dégradation de ERα sont les mécanismes les plus connus pour expliquer l’inactivation de ERα par Fulvestrant. Par ailleurs, en utilisant des modèles cellulaires ER+ et ER-; nous avons montré que les antioestrogènes totaux induisent une insolubilité de ERα indépendamment de leur capacité à induire sa dégradation. L’insolubilité corrèle avec l’association de ERα avec la matrice nucléaire et avec l’inhibition de sa transactivation. L’hélice H12 du domaine de liaison du ligand joue un rôle important dans l’insolubilité et l’inactivation de ERα par les antioestrogènes totaux. Par ailleurs, les antioestrogènes totaux se distinguent par leur capacité à induire la SUMOylation de ERα par SUMO1 et SUMO2/3. La SUMOylation est rapide et précède la dégradation de ERα dans cellules ER+. À l’aide de dérivés de l’antioestrogène total ICI 164, 384, nous avons montré que la chaine latérale des antioestrogènes totaux est à la base de l’induction de la SUMOylation et de l’inactivation de ERα. De plus, la SUMOylation semble être une marque d’inhibition, car la déSUMOylation restaure une activité de ERα en présence des antioestrogènes totaux. L’hélice H12 du LBD et le domaine de liaison à l’ADN sont requis pour l’induction de la SUMOylation. La recherche de protéines impliquées dans l’inactivation et dans la SUMOylation a permis d’identifier le facteur de remodelage de la chromatine ACF dans le même complexe que ERα. De manière similaire à la SUMOylation, le recrutement de ACF est précoce et constitue une propriété spécifique des antioestrogènes totaux. D’autre part, Fulvestrant induit le recrutement de ACF au niveau du promoteur du gène cible des oestrogènes pS2, ce qui suggère une contribution du remodelage de la chromatine dans les mécanismes d’action des antioestrogènes totaux. La surexpression de la DéSUMOylase SENP1 abolit le recrutement de ACF ce qui indique un rôle de la SUMOylation dans le recrutement de ACF. De même, l’hélice H12 du LBD de ERα constitue un lien entre l’inactivation de ERα et le recrutement de ACF. L’insolubilité, la SUMOylation et l'interaction du complexe ACF sont le reflet des mécanismes d’action des antioestrogènes totaux. Ces observations peuvent être utilisées comme des critères fonctionnels pour identifier d’autres composés avec de meilleures propriétés pharmacologiques que Fulvestrant.

Étude de l’expression de la molécule d’adhérence CD146 dans les lymphocytes T

Les tumeurs solides sont infiltrées par des cellules immunes (TIIC) dont la nature, la fonction et la composition varient d’un patient à l'autre. Ces cellules inflammatoires influencent l'invasion tumorale en contrôlant la croissance et le potentiel métastatique d’une tumeur. Ainsi, il est proposé d’utiliser cette infiltration comme outil diagnostic et pronostic de routine. Certaines cellules sont bien connues pour jouer un rôle important dans le contrôle de la progression tumorale, comme c’est le cas des lymphocytes T cytotoxiques CD8+ alors que d’autres possèdent un rôle contradictoire. Étant donné la dépendance des tumeurs sur l’équilibre entre ces différentes cellules, il est important d’identifier les fonctions précises des cellules immunes au sein de la tumeur. De nombreuses études sont réalisées afin d’identifier des marqueurs descriptifs du phénotype et la fonction des cellules immunes dans la tumeur. Ce projet de doctorat se divise en deux parties : 1- Identifier la méthode de désagrégation des tissus tumoraux altérant le moins la biologie des TIIC pour leur caractérisation. 2- Caractériser l’expression de la molécule d’adhérence CD146 dans les TIIC et en identifier l’origine. L’identification de marqueurs pour la caractérisation phénotypique et fonctionnelle des TIIC a été réalisée, entre autres, par la détection de protéines exprimées par la cellule. Dans la première partie de ce projet, nous avons démontré que les méthodes utilisées pour désagréger les tissus tumoraux dans le but d’isoler les TIIC induisent des changements dans la biologie de ces cellules ce qui peut fausser les conclusions qui en dérivent. Nous avons donc comparé l'impact de trois méthodes de désagrégation : une dissociation mécanique utilisant la MédimachineTM et deux digestions enzymatiques utilisant une collagénase de type I seule ou combinée à de la collagénase de type IV et de la DNase I de type II. Nous nous sommes intéressés à l'effet de ces méthodes sur des paramètres tels que la viabilité cellulaire, l’altération des protéines de surface et la capacité des cellules à proliférer. Nous avons démontré que ces méthodes affectent la viabilité des cellules de manière comparable, alors que la détection de certaines protéines de surface et la capacité de proliférer est réduite/inhibée par les traitements enzymatiques. Nous concluons qu’une méthode mécanique utilisant la MédimachineTM est mieux adaptée à la caractérisation des TIIC afin de conserver leurs propriétés. Dans la deuxième partie de notre projet, nous avons adapté cette méthode à la caractérisation des TIIC. Nous avons porté une attention particulière à la molécule d’adhérence CD146 dont l’implication dans la migration des cellules immunes à travers l’endothélium vers les sites d’inflammation est de plus en plus étudiée dans les maladies autoimmunes. Nous avons mis en évidence une augmentation des proportions de cellules immunes exprimant CD146 dans les tumeurs comparativement au sang de patients de cancers. Cette expression est induite par les cellules tumorales tout en étant accrue par la nécrose de celles-ci. Nous démontrons que ces cellules sont majoritairement des lymphocytes T CD4+ présentant un profil immunosuppressif. En conclusion, nos résultats suggèrent que CD146 participe à la mise en place du contexte immunitaire dans la tumeur et augmente la capacité de migration des lymphocytes T CD4+. L’induction par les cellules tumorales de cette molécule d’adhérence dans les cellules suppressives pourrait contribuer aux mécanismes immunorégulateurs mis en place par la tumeur. CD146 pourrait être un marqueur d’intérêt pour l’identification des cellules immunosuppressives et pour le développement de nouvelles thérapies.

Study of nuclear receptor dynamics by BRET

Les récepteurs nucléaires (RN) sont des facteurs de transcription ligand dépendants qui contrôlent une grande variété de processus biologiques de la physiologie humaine, ce qui a fait d'eux des cibles pharmacologiques privilégiées pour de nombreuses maladies. L'un de ces récepteurs, le récepteur de l’œstrogène alpha (ERα), peut activer la prolifération cellulaire dans certaines sections de l'épithélium mammaire tandis qu’un autre, le récepteur de l'acide rétinoïque alpha (RARα), peut provoquer un arrêt de la croissance et la différenciation cellulaire. La signalisation de ces deux récepteurs peut être altérée dans le cancer du sein, contribuant à la tumorigénèse mammaire. L’activité d’ERα peut être bloquée par les anti-oestrogènes (AE) pour inhiber la prolifération des cellules tumorales mammaires. Par contre, l’activation des voies de RARα avec des rétinoïdes dans un contexte clinique a rencontré peu de succès. Ceci pourrait résulter du manque de spécificité des ligands testés pour RARα et/ou de leur activité seulement dans certains sous-types de tumeurs mammaires. Puisque les récepteurs nucléaires forment des homo- et hétéro-dimères, nous avons cherché à développer de nouveaux essais pharmacologiques pour étudier l'activité de complexes dimériques spécifiques, leur dynamique d’association et la structure quaternaire des récepteurs des œstrogènes. Nous décrivons ici une nouvelle technique FRET, surnommée BRET avec renforcement de fluorescence par transferts combinés (BRETFect), qui permet de détecter la formation de complexes de récepteurs nucléaires ternaires. Le BRETFect peut suivre l'activation des hétérodimères ERα-ERβ et met en évidence un mécanisme allostérique d'activation que chaque récepteur exerce sur son partenaire de dimérisation. L'utilisation de BRETFect en combinaison avec le PCA nous a permis d'observer la formation de multimères d’ERα fonctionnels dans des cellules vivantes pour la première fois. La formation de multimères est favorisée par les AE induisant la dégradation du récepteur des oestrogènes, ce qui pourrait contribuer à leurs propriétés spécifiques. Ces essais de BRET apportent une nette amélioration par rapport aux tests de vecteurs rapporteur luciférase classique, en fournissant des informations spécifiques aux récepteurs en temps réel sans aucune interférence par d'autres processus tels que la transcription et de la traduction. L'utilisation de ces tests nous a permis de caractériser les propriétés de modulation de l’activité des récepteurs nucléaires d’une nouvelle classe de molécules hybrides qui peuvent à la fois lier ERa ou RAR et inhiber les HDACs, conduisant au développement de nouvelles molécules prometteuses bifonctionnelles telles que la molécule hybride RAR-agoniste/HDACi TTNN-HA.

Selecting Relevant Genes with a Spectral Approach

Array technologies have made it possible to record simultaneously the expression pattern of thousands of genes. A fundamental problem in the analysis of gene expression data is the identification of highly relevant genes that either discriminate between phenotypic labels or are important with respect to the cellular process studied in the experiment: for example cell cycle or heat shock in yeast experiments, chemical or genetic perturbations of mammalian cell lines, and genes involved in class discovery for human tumors. In this paper we focus on the task of unsupervised gene selection. The problem of selecting a small subset of genes is particularly challenging as the datasets involved are typically characterized by a very small sample size ?? the order of few tens of tissue samples ??d by a very large feature space as the number of genes tend to be in the high thousands. We propose a model independent approach which scores candidate gene selections using spectral properties of the candidate affinity matrix. The algorithm is very straightforward to implement yet contains a number of remarkable properties which guarantee consistent sparse selections. To illustrate the value of our approach we applied our algorithm on five different datasets. The first consists of time course data from four well studied Hematopoietic cell lines (HL-60, Jurkat, NB4, and U937). The other four datasets include three well studied treatment outcomes (large cell lymphoma, childhood medulloblastomas, breast tumors) and one unpublished dataset (lymph status). We compared our approach both with other unsupervised methods (SOM,PCA,GS) and with supervised methods (SNR,RMB,RFE). The results clearly show that our approach considerably outperforms all the other unsupervised approaches in our study, is competitive with supervised methods and in some case even outperforms supervised approaches.