Phase II Trial of Infusional Fluorouracil, Irinotecan, and Bevacizumab for Metastatic Colorectal Cancer: Efficacy and Circulating Angiogenic Biomarkers Associated With Therapeutic Resistance

Purpose We investigated the efficacy of fluorouracil (FU), leucovorin, irinotecan, and bevacizumab (FOLFIRI + B) in a phase II trial in patients previously untreated for metastatic colorectal cancer (mCRC), and changes during treatment in plasma cytokines and angiogenic factors (CAFs) as potential markers of treatment response and therapeutic resistance. Patients and Methods We conducted a phase II, two-institution trial of FOLFIRI + B. Each 14-day cycle consisted of bevacizumab (5 mg/kg), irinotecan (180 mg/m(2)), bolus FU (400 mg/m(2)), and leucovorin (400 mg/m(2)) followed by a 46-hour infusion of FU (2,400 mg/m(2)). Levels of 37 CAFs were assessed using multiplex-bead assays and enzyme-linked immunosorbent assay at baseline, during treatment, and at the time of progressive disease (PD). Results Forty-three patients were enrolled. Median progression-free survival (PFS), the primary end point of the study, was 12.8 months. Median overall survival was 31.3 months, with a response rate of 65%. Elevated interleukin-8 at baseline was associated with a shorter PFS (11 v 15.1 months, P = .03). Before the radiographic development of PD, several CAFs associated with angiogenesis and myeloid recruitment increased compared to baseline, including basic fibroblast growth factor (P = .046), hepatocyte growth factor (P = .046), placental growth factor (P < .001), stromal-derived factor-1 (P = .04), and macrophage chemoattractant protein-3 (P < .001). Conclusion Efficacy and tolerability of FOLFIRI + B appeared favorable to historical controls in this single arm study. Before radiographic progression, there was a shift in balance of CAFs, with a rise in alternate pro-angiogenic cytokines and myeloid recruitment factors in subsets of patients that may represent mechanisms of resistance.

Early and late effects of bone marrow-derived mononuclear cell therapy on lung and distal organs in experimental sepsis

We tested the hypothesis that bone marrow-derived mononuclear cells (BMDMCs) at an early phase of cecal ligation and puncture (CLP)-induced sepsis may have lasting effects on: (1) lung mechanics and histology, (2) the structural remodelling of lung parenchyma, (3) lung, kidney, and liver cell apoptosis, and (4) pro- and anti-inflammatory cytokines and growth factors. At day 1, BMDMC significantly reduced mortality, as well as caspase-3, interleukin (IL)-6 and IL-1 beta vascular endothelial growth factor, platelet-derived growth factor, hepatocyte growth factor, and transforming growth factor-beta, but increased IL-10 mRNA expression in lung tissue in septic mice contributing to endothelium and epithelium alveolar repair and improvement of lung mechanics. BMDMC also prevented the increase of apoptotic cells in lung, liver, and kidney. At day 7, these early functional and morphological effects were preserved or further improved. In conclusion, in the present model of sepsis, the beneficial effects of early administration of BMDMCs on lung and distal organs were preserved, possibly by paracrine mechanisms. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

MET Is Highly Expressed in Advanced Stages of Colorectal Cancer and Indicates Worse Prognosis and Mortality

The aim of the present study was to evaluate by immunohistochemistry the prognostic meaning of the tumor marker MET (hepatocyte growth factor) in patients submitted to surgical resection due to primary colorectal adenocarcinoma. Patients and Methods: A retrospective study was carried out that included 286 consecutive patients with colorectal adenocarcinoma, submitted to surgical resection at Barretos Cancer Hospital, from 1993 to 2002. The histopathological expression of the MET tumor marker was evaluated using an anti-protein monoclonal antibody against MET by the streptavidin-biotin-peroxidase technique. The expression of the tumor marker was semi-quantitative, and the slide samples were independently analyzed by three pathologists unaware of patient clinical and histopathological data. Results: The tumor marker expression was positive in 236 (79%) out of a total of 286 patients. This expression was statistically significantly different between stages I and IV (p=0.004), for overall survival (p=0.009), and for cancer-related mortality rates (p=0.022). However, no association between the tumor marker and recurrence (p=0.89) or disease-free interval (p=0.91) was observed. Conclusion: MET has shown significant expression at advanced stages of the disease, as well as for overall survival and cancer-related mortality rates demonstrating to be a valuable marker for poor prognosis in colorectal cancer patients.

The lectin KM+ induces corneal epithelial wound healing in rabbits

Neutrophil influx is essential for corneal regeneration (Gan et al. 1999). KM+, a lectin from Artocarpus integrifolia, induces neutrophil migration (Santos-de-Oliveira et al. 1994). This study aims at investigating a possible effect of KM+ on corneal regeneration in rabbits. A 6,0-mm diameter area of debridement was created on the cornea of both eyes by mechanical scraping. The experimental eyes received drops of KM+ (2.5 mu g/ml) every 2 h, The control eyes received buffer, The epithelial wounded areas of the lectin-treated and untreated eyes were stained with fluorescein, photographed and measured, The animals were killed 12 h (group 1, n = 5), 24 h (group 2, n = 10) and 48 h (group 3, n = 5) after the scraping. The corneas were analysed histologically (haematoxylin and eosin and immunostaining for proliferation cell nuclear antigen, p&3, vascular endothelial growth factor, c-Met and laminin). No significant differences were found at the epithelial gap between treated and control eyes in the group 1. However, the number of neutrophils in the wounded area was significantly higher in treated eyes in this group. Three control and seven treated eyes were healed completely and only rare neutrophils persisted in the corneal stroma in group 2. No morphological distinction was observed between treated and control eyes in group 3. In treated corneas of group 2, there was an increase in immunostaining of factors involved in corneal healing compared to controls, Thus, topical application of KM+ may facilitate corneal epithelial wound healing in rabbits by means of a mechanism that involves increased influx of neutrophils into the wounded area induced by the lectin.

Initiation of cell locomotility is a morphogenetic checkpoint in thyroid epithelial cells regulated by ERK and PI3-kinase signals

Epithelial locomotility is a fundamental determinant of tissue patterning that is subject to strict physiological regulation. The current, study sought to identify cellular signals that initiate cell migration in cultured thyroid epithelial cells. Porcine thyroid cells cultured as 3-dimensional follicles convert to 2-dimensional monolayers when deprived of agents that stimulate cAMP/PKA signaling. This morphogenetic event is driven by the activation of cell-on-substrate locomotility, providing a convenient assay for events that regulate the initiation of locomotion. In this system, the extracellular signal regulated kinase (ERK) pathway became activated as follicles converted to monolayer, as demonstrated by immunoblotting for activation-specific phosphorylation and nuclear accumulation of ERK. Inhibition of ERK activation using the drug PD98059 effectively prevented cells from beginning to migrate. PD98059 inhibited cell spreading, actin filament reorganization and the assembly of focal adhesions, cellular events that mediate the initiation of thyroid cell locomotility. Akt (PKB) signaling was also activated during follicle-to-monolayer conversion and the phosphoinositide 3-kinase (PI3-kinase) inhibitor, wortmannin, also blocked the initiation of cell movement. Wortmannin did not, however, block activation of ERK signaling. These findings, therefore, identify the ERK and PI3-kinase signaling pathways as important stimulators of thyroid cell locomotility. These findings are incorporated into a model where the initiation of thyroid cell motility constitutes a morphogenetic checkpoint regulated by coordinated changes in stimulatory (ERK, PI3-kinase) and tonic inhibitory (cAMP/PKA) signaling pathways. Cell Motil. Cytoskeleton 49:93-103, 2001. (C) 2001 Wiley-Liss, Inc.

MET is required for the recruitment of anti-tumoural neutrophils

Mutations or amplification of the MET proto-oncogene are involved in the pathogenesis of several tumours, which rely on the constitutive engagement of this pathway for their growth and survival. However, MET is expressed not only by cancer cells but also by tumour-associated stromal cells, although its precise role in this compartment is not well characterized. Here we show that MET is required for neutrophil chemoattraction and cytotoxicity in response to its ligand hepatocyte growth factor (HGF). Met deletion in mouse neutrophils enhances tumour growth and metastasis. This phenotype correlates with reduced neutrophil infiltration to both the primary tumour and metastatic sites. Similarly, Met is necessary for neutrophil transudation during colitis, skin rash or peritonitis. Mechanistically, Met is induced by tumour-derived tumour necrosis factor (TNF)-a or other inflammatory stimuli in both mouse and human neutrophils. This induction is instrumental for neutrophil transmigration across an activated endothelium and for inducible nitric oxide synthase production upon HGF stimulation. Consequently, HGF/MET-dependent nitric oxide release by neutrophils promotes cancer cell killing, which abates tumour growth and metastasis. After systemic administration of a MET kinase inhibitor, we prove that the therapeutic benefit of MET targeting in cancer cells is partly countered by the pro-tumoural effect arising from MET blockade in neutrophils. Our work identifies an unprecedented role of MET in neutrophils, suggests a potential 'Achilles' heel' of MET-targeted therapies in cancer, and supports the rationale for evaluating anti-MET drugs in certain inflammatory diseases.

Reduced Prostasin (CAP1/PRSS8) Activity Eliminates HAI-1 and HAI-2 Deficiency-Associated Developmental Defects by Preventing Matriptase Activation.

Loss of either hepatocyte growth factor activator inhibitor (HAI)-1 or -2 is associated with embryonic lethality in mice, which can be rescued by the simultaneous inactivation of the membrane-anchored serine protease, matriptase, thereby demonstrating that a matriptase-dependent proteolytic pathway is a critical developmental target for both protease inhibitors. Here, we performed a genetic epistasis analysis to identify additional components of this pathway by generating mice with combined deficiency in either HAI-1 or HAI-2, along with genes encoding developmentally co-expressed candidate matriptase targets, and screening for the rescue of embryonic development. Hypomorphic mutations in Prss8, encoding the GPI-anchored serine protease, prostasin (CAP1, PRSS8), restored placentation and normal development of HAI-1-deficient embryos and prevented early embryonic lethality, mid-gestation lethality due to placental labyrinth failure, and neural tube defects in HAI-2-deficient embryos. Inactivation of genes encoding c-Met, protease-activated receptor-2 (PAR-2), or the epithelial sodium channel (ENaC) alpha subunit all failed to rescue embryonic lethality, suggesting that deregulated matriptase-prostasin activity causes developmental failure independent of aberrant c-Met and PAR-2 signaling or impaired epithelial sodium transport. Furthermore, phenotypic analysis of PAR-1 and matriptase double-deficient embryos suggests that the protease may not be critical for focal proteolytic activation of PAR-2 during neural tube closure. Paradoxically, although matriptase auto-activates and is a well-established upstream epidermal activator of prostasin, biochemical analysis of matriptase- and prostasin-deficient placental tissues revealed a requirement of prostasin for conversion of the matriptase zymogen to active matriptase, whereas prostasin zymogen activation was matriptase-independent.

Involvement of PPARβ/δ in mesenchymal-epidermal interactions during skin wound healing

SUMMARY : Skin wound repair is a complex and highly coordinated process, where a variety of cell types unite to regenerate the damaged tissue. Several works have elucidated cellular and molecular mechanisms, in which mesenchymal-epidermal interactions play an essential role for the regulation of skin homeostasis and repair. Peroxisome Proliferator-Activated Receptors (PPARs) are ligand-activated transcription factors that belong to the nuclear receptor superfamily. Three related isotypes (PPARα, PPARß/δ and PPARγ) have been found, which exhibit distinct tissue distribution and specific physiological functions. PPARß/δ was identified as a crucial player of skin homeostasis. In the mouse skin, PPARß/δ has been described to control proliferation-differentiation state, adhesion and migration, and survival of the keratinocytes during healing. PPARß/δ has been implicated as well in the development of the hair follicles, in which mesenchymal-secreted hepatocyte growth factor (HGF) is involved. These data suggest that the biological activity of PPARß/δ is modulated by mesenchymal-epidermal interactions and that, in turn, PPARß/δ also modulates some of these signals. The aim of the present work was to elucidate the nature of the signals exchanged between the epidermis and dermis compartments, and more particularly those which are under the control of PPARß/δ. In the first part of the study, we showed that PPARß/8 in dermal fibroblasts down-regulates the mitotic activity of keratinocytes by inhibiting the IL-1 signalling pathway via the production of secreted IL-1 receptor antagonist (sIL-1Ra), a natural antagonist of this signalling. The regulation of IL-1 signalling by PPARß/δ is required for anon-pathological skin wound repair. These findings provide evidence for a novel homeostatic control of keratinocyte proliferation and differentiation mediated by the regulation of IL-1 signalling via dermal PPARß/δ fibroblasts. Proteolysis of the extracellular matrix (ECM) is a key process involved in wound repair and modifications in its activity are often associated with an alteration óf the wound closure. This process implies specific proteinases, as matrix metalloproteinases (MMPs), which are finely modulated by IL-1 signalling. In line with the first results, the second part of the work showed that MMP8 and MMP13, which are two important collagenases involved in mouse skin wound repair, are regulated by PPARß/δ. Their expression is indirectly down-regulated by dermal PPARß/δ, via the production of sIL-1Ra, resulting in the inhibition of IL-1 signalling, known to regulate the expression of numerous MMPs. We suggest that, in absence of PPARß/δ, the positive regulation of these two collagenases could participate to the delay of skin wound healing, which has been observed in mice deleted for PPARßlS. The potential therapeutic role of PPARß/b could be as well extending to inflammatory and hyperproliferative skin diseases involving IL-1 signalling, such as psoriasis or skin cancers. Quite interestingly, MMP1 (analogue of mouse MMP13) plays an essential role in human photoaging, suggesting that PPARß/δ could as well be an attractive target for photoprotection. RESUME : La cicatrisation est un processus complexe et extrêmement organisé, impliquant un grand nombre de cellules qui s'unissent pour régénérer le tissu endommagé. De nombreux travaux nous ont éclairés sur les mécanismes cellulaires et moléculaires, dans lesquels les interactions épidermo-mésenchymateuses détiennent un rôle capital à la fois dans la régulation de l'homéostasie et dans la réparation de la peau. PPAR (Peroxisome proliferatar-activated receptor), qui appartient à la superfamille des récepteurs nucléaires, se définit comme un facteur de transcription activé par des ligands très spécifiques. Trois isotypes (PPARa, PPARß/δ et PPARy) ont été décrits et sont caractérisés par une distribution tissulaire et des fonctions physiologiques clairement définies. PPARß/δ a été identifié comme étant un important acteur dans l'homéostasie de la peau. Chez la souris, il a été décrit comme contrôlant l'état de prolifération et de différenciation, le processus d'adhésion et de migration, ainsi que la survie des kératinocytes au cours de la cicatrisation. PPARßIS a également été défini comme contrôlant le développement des follicules pileux, impliquant la sécrétion par le mésenchyme du facteur de croissance HGF. Ces données suggèrent que l'activité biologique de PPARß/δ est modulée par des interactions épidermo-mésenchymateuses, et qu'en retour, il possède la capacité de moduler certains de ces signaux. L`objectif de ce travail a été d'élucider la nature des signaux échangés entre les compartiments épidermique et dermique, et plus particulièrement ceux qui sont sous le contrôle de PPARß/δ. Dans la première partie de l'étude, nous avons montré que les fibroblastes exprimant PPARß/δ réduisent l'activité mitotique des kératinocytes en inhibant la voie de signalisation IL-1, via la production de sIL-1Ra (secreted IL-1 receptor antagonist), défini comme un antagoniste naturel de cette voie de signalisation. La régulation de cette dernière par PPARß/δ est donc nécessaire pour une cicatrisation de type non pathologique. Ces résultats offrent donc une nouvelle preuve du contrôle de l'homéostasie et de l'état de prolifération/différenciation des kératinocytes par les fibroblastes exprimant PPARß/δ, en régulant la voie de signalisation IL-1. Le mécanisme de dégradation de la matrice extracellulaire (MEC) est une étape essentielle lors du processus de cicatrisation. Ainsi des modifications de cette activité protéolytïque sont souvent associées à une altération de la fermeture de la plaie. Ce processus implique des protéinases, comme les MMPs, qui sont finement modulés par la voie de signalisation IL-1. En accord avec les premiers résultats, la seconde partie des nos travaux a montré que les collagénases MMP8 et MMP13, connues pour être d'importantes molécules impliquées lors de la réparation tissulaire chez la souris, sont modulées par l'activité de PPARß/δ. Leurs expressions sont indirectement régulées par PPARß/δ, via la production. de sIL-1 Ra, entraînant ainsi l'inhibition de la voie de signalisation IL-1, décrite pour réguler l'expression de nombreuses MMPs, Nous suggérons donc qu'en absence de PPARß/δ, la régulation de ces deux collagénases pourrait être impliquée dans le retard de cicatrisation, observé chez les souris déficientes pour PPARß/δ. L'activité biologique de PPARß/δ pourrait être ainsi étendue à des maladies hyperproliferatives et inflammatoires de la peau, impliquant la voie de signalisation IL-1, comme le psoriasis ou certains cancers de la peau, et ce à des fins thérapeutiques. Il est aussi intéressant de relever que chez l'homme, MMP1 (présenté comme l'analogue de MMP13 de la souris} joue un rôle primordial dans le photo-vieillissement, nous suggérons donc que PPARß/δ pourrait ainsi être une cible attrayante concernant la photoprotection.

MACROPHAGES FROM CROHN'S DISEASE PATIENTS EXHIBIT DEFICIENT REPAIR FUNCTIONS

AbstractBackground: Mucosal healing is becoming a major goal in the treatment of Crohn's disease. It has been previously reported that myeloid cells induce mucosal healing in a mouse model of acute colitis. The aim in this study is to investigate the pro-repair function of myeloid cells in healthy donors (HD) and Crohn's disease patients (CD).Methods: Peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from HD and CD patients were isolated from blood samples and tested either directly or after differentiation ex-vivo into macrophages (Μφ). Intestinal macrophages (IMACs) were isolated from the bowel mucosa of patients undergoing intestinal surgical resections. Through an in vitro wound healing assay the repairing ability of these various human myeloid cells and the mechanisms responsible of wound healing were evaluated.Results: PBMC and myeloid CD14+ cells from HD and CD were not able to repair at any tested cell concentration. Μφ from HD and ulcerative colitis (UC) patients were able to induce wound healing and this capacity was partially mediated by Hepatocyte Growth Factor (HGF). Remarkably, CD Μφ were unable to promote wound healing and produced lower levels of HGF as compared to Μφ from HD or UC patients. In particular, Μφ from CD in active phase (ACD) exhibited the weakest repair function, but this defect was rescued if rh- GM-CSF was added during the differentiation of PBMCs. Interestingly, IMACs from HD promoted wound healing and produced HGF.Conclusion: We demonstrated that CD Μφ, unlike HD or UC Μφ, were defective in promoting wound healing, in particular if coming from an ACD. This deficient pro-repair function was related to a lower production of HGF. IMACs from HD colonic mucosa induced wound healing, confirming the results obtained with Μφ. Our results are in keeping with the current theory of CD as an innate immunodeficiency. In this context, Μφ may be responsible for the mucosal repair defects observed in CD patients and for the subsequent chronic activation of the adaptive immune response.

Targeting the PI3K p110alpha isoform inhibits medulloblastoma proliferation, chemoresistance, and migration.

PURPOSE: The phosphoinositide 3-kinase (PI3K)/Akt pathway is frequently activated in human cancer and plays a crucial role in medulloblastoma biology. We were interested in gaining further insight into the potential of targeting PI3K/Akt signaling as a novel antiproliferative approach in medulloblastoma. EXPERIMENTAL DESIGN: The expression pattern and functions of class I(A) PI3K isoforms were investigated in medulloblastoma tumour samples and cell lines. Effects on cell survival and downstream signaling were analyzed following down-regulation of p110alpha, p110beta, or p110delta by means of RNA interference or inhibition with isoform-specific PI3K inhibitors. RESULTS: Overexpression of the catalytic p110alpha isoform was detected in a panel of primary medulloblastoma samples and cell lines compared with normal brain tissue. Down-regulation of p110alpha expression by RNA interference impaired the growth of medulloblastoma cells, induced apoptosis, and led to decreased migratory capacity of the cells. This effect was selective, because RNA interference targeting of p110beta or p110delta did not result in a comparable impairment of DAOY cell survival. Isoform-specific p110alpha inhibitors also impaired medulloblastoma cell proliferation and sensitized the cells to chemotherapy. Medulloblastoma cells treated with p110alpha inhibitors further displayed reduced activation of Akt and the ribosomal protein S6 kinase in response to stimulation with hepatocyte growth factor and insulin-like growth factor-I. CONCLUSIONS: Together, our data reveal a novel function of p110alpha in medulloblastoma growth and survival.

The role of NFI-C liver regeneration and its potential function as a general regulator of regenerative processes

Collectively, research aimed to understand the regeneration of certain tissues has unveiled the existence of common key regulators. Knockout studies of the murine Nuclear Factor I-C (NFI-C) transcription factor revealed a misregulation of growth factor signaling, in particular that of transforming growth factor ß-1 (TGF-ßl), which led to alterations of skin wound healing and the growth of its appendages, suggesting it may be a general regulator of regenerative processes. We sought to investigate this further by determining whether NFI-C played a role in liver regeneration. Liver regeneration following two-thirds removal of the liver by partial hepatectomy (PH) is a well-established regenerative model whereby changes elicited in hepatocytes following injury lead to a rapid, phased proliferation. However, mechanisms controlling the action of liver proliferative factors such as transforming growth factor-ßl (TGF-ß1) and plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1) remain largely unknown. We show that the absence of NFI-C impaired hepatocyte proliferation due to an overexpression of PAI-1 and the subsequent suppression of urokinase plasminogen (uPA) activity and hepatocyte growth factor (HGF) signaling, a potent hepatocyte mitogen. This indicated that NFI-C first acts to promote hepatocyte proliferation at the onset of liver regeneration in wildtype mice. The subsequent transient down regulation of NFI-C, as can be explained by a self- regulatory feedback loop with TGF-ßl, may limit the number of hepatocytes entering the first wave of cell division and/or prevent late initiations of mitosis. Overall, we conclude that NFI-C acts as a regulator of the phased hepatocyte proliferation during liver regeneration. Taken together with NFI-C's actions in other in vivo models of (re)generation, it is plausible that NFI-C may be a general regulator of regenerative processes. - L'ensemble des recherches visant à comprendre la régénération de certains tissus a permis de mettre en évidence l'existence de régulateurs-clés communs. L'étude des souris, dépourvues du gène codant pour le facteur de transcription NFI-C (Nuclear Factor I-C), a montré des dérèglements dans la signalisation de certains facteurs croissance, en particulier du TGF-ßl (transforming growth factor-ßl), ce qui conduit à des altérations de la cicatrisation de la peau et de la croissance des poils et des dents chez ces souris, suggérant que NFI-C pourrait être un régulateur général du processus de régénération. Nous avons cherché à approfondir cette question en déterminant si NFI-C joue un rôle dans la régénération du foie. La régénération du foie, induite par une hépatectomie partielle correspondant à l'ablation des deux-tiers du foie, constitue un modèle de régénération bien établi dans lequel la lésion induite conduit à la prolifération rapide des hépatocytes de façon synchronisée. Cependant, les mécanismes contrôlant l'action de facteurs de prolifération du foie, comme le facteur de croissance TGF-ßl et l'inhibiteur de l'activateur du plasminogène PAI-1 (plasminogen activator inhibitor-1), restent encore très méconnus. Nous avons pu montrer que l'absence de NFI-C affecte la prolifération des hépatocytes, occasionnée par la surexpression de PAI-1 et par la subséquente suppression de l'activité de la protéine uPA (urokinase plasminogen) et de la signalisation du facteur de croissance des hépatocytes HGF (hepatocyte growth factor), un mitogène puissant des hépatocytes. Cela indique que NFI-C agit en premier lieu pour promouvoir la prolifération des hépatocytes au début de la régénération du foie chez les souris de type sauvage. La subséquente baisse transitoire de NFI-C, pouvant s'expliquer par une boucle rétroactive d'autorégulation avec le facteur TGF-ßl, pourrait limiter le nombre d'hépatocytes qui entrent dans la première vague de division cellulaire et/ou inhiber l'initiation de la mitose tardive. L'ensemble de ces résultats nous a permis de conclure que NFI-C agit comme un régulateur de la prolifération des hépatocytes synchrones au cours de la régénération du foie.

Epithelium-mesenchyme interactions control the activity of peroxisome proliferator-activated receptor beta/delta during hair follicle development.

Hair follicle morphogenesis depends on a delicate balance between cell proliferation and apoptosis, which involves epithelium-mesenchyme interactions. We show that peroxisome proliferator-activated receptor beta/delta (PPARbeta/delta) and Akt1 are highly expressed in follicular keratinocytes throughout hair follicle development. Interestingly, PPARbeta/delta- and Akt1-deficient mice exhibit similar retardation of postnatal hair follicle morphogenesis, particularly at the hair peg stage, revealing a new important function for both factors in the growth of early hair follicles. We demonstrate that a time-regulated activation of the PPARbeta/delta protein in follicular keratinocytes involves the up-regulation of the cyclooxygenase 2 enzyme by a mesenchymal paracrine factor, the hepatocyte growth factor. Subsequent PPARbeta/delta-mediated temporal activation of the antiapoptotic Akt1 pathway in vivo protects keratinocytes from hair pegs against apoptosis, which is required for normal hair follicle development. Together, these results demonstrate that epithelium-mesenchyme interactions in the skin regulate the activity of PPARbeta/delta during hair follicle development via the control of ligand production and provide important new insights into the molecular biology of hair growth.

Functional analysis of a missense mutation in the serine protease inhibitor SPINT2 associated with congenital sodium diarrhea.

Membrane-bound serine proteases play important roles in different biological processes. Their regulation by endogenous inhibitors is poorly understood. A Y163C mutation in the SPINT2 gene encoding the serine protease inhibitor Hepatocyte Growth Factor Inhibitor HAI-2 is associated with a congenital sodium diarrhea. The functional consequences of this mutation on HAI-2 activity and its physiological targets are unknown. We established a cellular assay in Xenopus laevis oocytes to study functional interactions between HAI-2 and candidate membrane-bound serine proteases expressed in the gastro-intestinal tract. We found that the wild-type form of HAI-2 is a potent inhibitor of nine gastro-intestinal serine proteases. The Y163C mutation in the second Kunitz domain of HAI-2 resulted in a complete loss of inhibitory activity on two intestinal proteases, prostasin and tmprss13. The effect of the mutation of the homologous Y68C in the first Kunitz domain of HAI-2 is consistent with a differential contribution of the two Kunitz domains of HAI-2 in the inhibition of serine proteases. By contrast to the Tyr to Cys, the Tyr to Ser substitution did not change the inhibitory potency of HAI-2, indicating that the thiol-group of the cysteine rather than the Tyr deletion is responsible for the HAI-2 loss of function. Our functional assay allowed us to identify membrane-bound serine proteases as cellular target for inhibition by HAI-2 wild type and mutants, and to better define the role of the Tyr in the second Kunitz domain in the inhibitory activity of HAI-2.

Expression des récepteurs aux facteurs de croissance (autres que KIT et PDGFRA) dans les tumeurs stromales gastro-intestinales : étude anatomo-clinique et immunohistochimique de 80 cas

Résumé Les tumeurs stromales gastro-intestinales (GISTs) sont des tumeurs de malignité variable du tractus gastro-intestinal d'évolution difficilement prévisible. Plus de 95% d'entre elles expriment les récepteurs KIT (90%) ou PDGFRA (5%), deux récepteurs aux facteurs de croissance à activité tyrosine-kinase. Peu de données existent quant à l'expression éventuelles d'autres récepteurs aux facteurs de croissance dans les GISTs. Buts de l'étude: Les buts de cette étude étaient double: 1-évaluer l'expression de plusieurs récepteurs aux facteurs de croissance, à l'exclusion de KIT et PDGFRA, au sein d'un collectif de GISTs; 2 -voir s'il existait une corrélation entre l'expression d'un ou plusieurs de ces récepteurs, les données anatomo-pathologiques et/ou l'évolution clinique Matériel et méthodes 80 GISTs ont été examinées sur le plan clinique, anatomo-pathologique, immunohistochimique et évolutif. L'immunoexpression des récepteurs aux facteurs de croissance suivants a été examinée: IGF-1r - insulin-like growth factor-1 receptor, FGFr fibroblast growth factor receptor, C-MET - hepatocyte growth factor receptor, TGFßr (type 1) - transforming growth factor beta receptor, type 1, CD105/endogline, RET et NGFr/gp75 (nerve growth factor receptor). Résultats 52.7% des GISTs exprimaient C-MET, 50% CD105iendogline, 36.7% RET, 25% NGFr/gp75, 17.5°Io TGFßr, 7.5% FGFr, et 0% IGF-lr. La présence ou non d'une expression de CD105 et son intensité étaient significativement associées à une évolution défavorable, tant pour les patients présentant une maladie localisée au diagnostic que pour ceux qui étaient métastatiques au diagnostic. L'expression de C-MET était aussi corrélée, mais de façon moins significative; à une évolution défavorable. En analyse multivariée, l'expression de CD105 est un facteur pronostique indépendant défavorable. Conclusion Les GISTs expriment de façon variable des récepteurs aux facteurs de croissance autres que KIT et PDGFRA. Les récepteurs au TGFß, au FGF et à l'IGF sont peu exprimés. L'endogline/CD105 et le récepteur C-MET sont plus fréquemment exprimés et leur expression est associée à une évolution clinique défavorable.

Lien entre l'hémostase et le développement néoplasique : rôle spécifique du facteur tissulaire et de l'inhibiteur du facteur tissulaire

Il est reconnu, depuis une centaine d’années, que des désordres de la coagulation, regroupés sous le terme de coagulopathies, sont souvent associés au développement néoplasique. Pendant de nombreuses années, ces coagulopathies furent souvent reconnues comme une simple conséquence du développement du cancer. D’ailleurs, pour les cliniciens, l’apparition de ces anomalies sanguines constitue souvent le premier signe clinique d’un cancer occulte. Toutefois, l’étude approfondie du lien existant entre le système hémostatique et le cancer indique que différents facteurs hémostatiques vont interagir avec soit l’environnement tumoral ou soit la tumeur elle-même et influencer le développement du cancer. Au cours de nos travaux, nous avons porté une attention particulière à deux protéines jouant un rôle primordial dans l’hémostase. Le facteur tissulaire (TF) et l’inhibiteur du facteur tissulaire (TFPI) peuvent jouer des rôles pro- ou anti-néoplasique, et ce indépendamment de leurs fonctions hémostatiques normales. Dans le premier volet de cette thèse, nous avons étudié les propriétés antiangiogéniques de TFPI. L’angiogenèse, soit la formation de nouveaux vaisseaux sanguins à partir du réseau pré-existant, est reconnue comme étant une étape clée du développement tumoral. D’après nos travaux, le TFPI peut inhiber la formation de structures de type capillaire des cellules endothéliales (CEs) de la veine ombilicale humaine (HUVEC), et ce à une IC 50 de 5 nM, soit la concentration physiologique de l’inhibiteur. De plus, le TFPI bloque la migration des cellules endothéliales lorsque ces dernières sont stimulées par la sphingosine-1-phosphate (S1P), une molécule relâchée lors de l’activation des plaquettes sanguines. Cette inhibition de la migration cellulaire s’explique par l’effet du TFPI sur l’adhésion des CEs. En effet, TFPI inhibe la phosphorylation de deux protéines clées participant à la formation des complexes d’adhésion focales soit FAK (focal adhesion kinase) et PAX (paxilin). L’inhibition de ces deux protéines suggère qu’il y ait une réorganisation des complexes focaux, pouvant expliquer la perte d’adhérence. Finalement, des études de microscopie confocale démontrent que les cellules traitées au TFPI changent de morphologie au niveau du cytosquelette d’actine provoquant une désorganisation des structures migratoires (pseudopodes). Les effets du TFPI au niveau de la migration, de l’adhésion et de la morphologie cellulaire sont strictement spécifiques aux cellules endothéliales humaines, puisque aucun n’effet n’est observé en traitant des cellules cancéreuses de glioblastomes (GB) humains, qui sont normalement des tumeurs hautement vascularisées. En résumé, cette première étude démontre que le TFPI est un inhibiteur de l’angiogenèse. Dans le second volet de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux différents rôles de TF, le principal activateur de la coagulation. Cette protéine est également impliquée dans le développement néoplasique et notamment celui des médulloblastomes (MB) chez l’enfant via des fonctions hémostatiques et non-hémostatiques. Nos travaux démontrent que l’expression de TF est induite par la voie de signalisation de HGF (hepatocyte growth factor) et de son récepteur Met. Cet effet de HGF/Met semble spécifique aux MB puisque HGF ne peut stimuler l’expression de TF au niveau des cellules cancéreuses de glioblastomes. TF, exprimé à la surface des cellules médulloblastiques (DAOY), est responsable de l’activité pro-thrombogénique de ces cellules, ainsi qu’un acteur important de la migration de ces cellules en réponse au facteur VIIa (FVIIa). De plus, en étudiant 18 spécimens cliniques de MB, nous avons établi un lien entre l’intensité d’expression de TF et de Met. L’importance de cette corrélation est également suggérée par l’observation que les cellules exprimant les plus forts taux de TF et de Met sont également les plus agressives en termes d’index de prolifération et de dissémination métastatiques. En résumé, ces travaux représentent le point de départ pour la mise au point de TF comme un marqueur diagnostique clinique dans les cas de tumeurs du cerveau pédiatriques. De plus, l’élucidation de la voie de signalisation moléculaire responsable de l’expression de TF permet de mieux comprendre la biologie et le fonctionnement de ces tumeurs et de relier le profil d’expression de TF aux phénotypes agressifs de la maladie. Il est reconnu que HGF peut également jouer un rôle protecteur contre l’apoptose. Dans le troisième volet de cette thèse, nous avons remarqué que cette protection est corrélée à l’expression de TF. En réduisant à néant l’expression de TF à l’aide de la technologie des ARN silencieux (siRNA), nous démontrons que HGF ne protège plus les cellules contre l’apoptose. Donc, TF médie l’activité anti-apoptotique de HGF. TF assume cette protection en inactivant la phosphorylation de p53 sur la sérine 15, empêchant ainsi la translocation de p53 au noyau. Finalement, l’expression de TF et son interaction avec le FVIIa, au niveau des cellules médulloblastiques favorise la survie de ces dernières et ce même si elles sont soumises à de fortes concentrations de médicaments couramment utilisées en cliniques. Ce troisième et dernier volet démontre l’implication de TF en tant que facteur impliqué dans la survie des cellules cancéreuses, favorisant ainsi le développement de la tumeur. Dans son ensemble, cette thèse vise à démontrer que les facteurs impliqués normalement dans des fonctions hémostatiques (TFPI et TF) peuvent contribuer à réguler le développement tumoral. Tout système physiologique et pathologique est dépendant d’un équilibre entre activateur et inhibiteur et la participation de TF et de TFPI à la régulation du développement néoplasique illustre bien cette balance délicate. Par sa contribution anti- ou pro-néoplasique le système hémostatique constitue beaucoup plus qu’une simple conséquence du cancer; il fait partie par l’action de TF des stratégies élaborées par les cellules cancéreuses pour assurer leur croissance, leur déplacement et leur survie, alors que TFPI tente de limiter la croissance tumorale en diminuant la vascularisation.