Physician attitudes on the HPV vaccine

The quadrivalent HPV vaccine was developed primarily for the prevention of cervical cancer. The vaccine, originally approved for females, was recently approved by the American Committee for Immunization Practices to be administered to males, allowing federal programs to pay for the vaccination for both males and females. However, uptake for this vaccination has been low. Studies show that physicians have great influence over whether or not parents decide to vaccinate their children. In this study, a survey was mailed out asking physicians about their attitude towards the HPV vaccination and what they believed to be the barriers to the vaccination of their patients. The analysis of the data included descriptive statistics and chi-square analysis in order to compare the differences in responses between male and female patients. The vast majority of physicians supported the vaccination of both females and males. However, the perceived barriers to vaccinating females differed from males, with physicians believing that parents' concern about sexual promiscuity was a greater barrier to vaccination in girls than boys (p=0.007). The other major significant difference in perceived barriers among physicians is the belief that physicians in general are less likely to promote the vaccination in males compared to females (p=0.01). Despite evidence to the contrary, it seems more patient education is needed regarding sexual promiscuity and its association with the HPV vaccine. There may also be a need for increased physician education regarding the use of the HPV vaccine for male patients.^

The risk prediction for SPM and its impact on the survival in patients with head and neck squamous cell carcinoma

Head and Neck Squamous Cell Carcinoma (HNSCC) is the sixth common malignancy in the world, with high rates of developing second primary malignancy (SPM) and moderately low survival rates. This disease has become an enormous challenge in the cancer research and treatments. For HNSCC patients, a highly significant cause of post-treatment mortality and morbidity is the development of SPM. Hence, assessment of predicting the risk for the development of SPM would be very helpful for patients, clinicians and policy makers to estimate the survival of patients with HNSCC. In this study, we built a prognostic model to predict the risk of developing SPM in patients with newly diagnosed HNSCC. The dataset used in this research was obtained from The University of Texas MD Anderson Cancer Center. For the first aim, we used stepwise logistic regression to identify the prognostic factors for the development of SPM. Our final model contained cancer site and overall cancer stage as our risk factors for SPM. The Hosmer-Lemeshow test (p-value= 0.15>0.05) showed the final prognostic model fit the data well. The area under the ROC curve was 0.72 that suggested the discrimination ability of our model was acceptable. The internal validation confirmed the prognostic model was a good fit and the final prognostic model would not over optimistically predict the risk of SPM. This model needs external validation by using large data sample size before it can be generalized to predict SPM risk for other HNSCC patients. For the second aim, we utilized a multistate survival analysis approach to estimate the probability of death for HNSCC patients taking into consideration of the possibility of SPM. Patients without SPM were associated with longer survival. These findings suggest that the development of SPM could be a predictor of survival rates among the patients with HNSCC.^

Colorectal cancer screening: Participation and determinants in West Texas

Early detection by screening is the key to colorectal cancer control. However, colorectal cancer screening and its determinants in rural areas have not been adequately studied. This goal of this study was to investigate the screening participation and determinants of colonoscopy, sigmoidoscopy, and/or fecal occult blood test (FOBT) in subjects of Project Frontier from the rural counties of Cochran, Bailey and Parmer, Texas. Subjects ( n=820 with 435 Hispanics, 355 Non-Hispanic Whites, 26 African Americans, and 4 unknown ethnicity; 255 males, 565 females, aged from 40 to 92 years) were from Project FRONTIER. Stepwise logistic regression analysis was performed. Explanatory variables included ethnicity (Hispanic, Non-Hispanic white and African American), gender, health insurance, smoking status, household income, education (years), physical activity, overweight, other health screenings, personal physicians, family history (first-degree relatives) of cancers, and preferred language (English vs. Spanish) for interview/testing. The screening percentage for ever having had a colonoscopy/sigmoidoscopy (51.8%) in this cohort aged 50 years or older is well below the percentage of the nation (65.2%) and Texas (64.6%) while the percentage for FOBT (29.2%) is higher than in the nation (17.2%) and Texas (14.9%). However, Hispanics had significantly lower participation than non-Hispanic whites for colonoscopy/sigmoidoscopy (37.0% vs. 66.0%) and FOBT (16.5% vs. 41.7%), respectively. Stepwise logistic regression showed that predictors for colonoscopy, sigmoidoscopy or FOBT included Hispanic race (p = 0.0045), age (p < 0.0001), other screening procedure (p < 0.0001), insurance status (p < 0.0001) and physician status (p = 0.0053). Screening percentage for colonoscopy/sigmoidoscopy in this rural cohort is well below the national and Texas level mainly due to the lower participation of Hispanics vs. Non-Hispanic whites. Health insurance, having had a personal physician, having had screenings for other cancers, race, and older age are among the main predictors.^

Alterations in the ras oncogene and the p53 tumor suppressor gene in ultraviolet radiation-induced skin carcinogenesis

A rapid increase of the ultraviolet radiation (UVR)-related skin cancer incidence has attracted more and more public attention during the last few decades. Prevention and treatment of UVR-related skin cancer has become an important public health issue in the United States. Recent studies indicate that mutations in ras and/or p53 genes may be involved in UVR-induced skin tumor development but the precise molecular mechanism remains unclear. In this study, alterations of H-ras and p53 genes were investigated in different stages of carcinogenesis in a chronic UVR (solar simulator) exposure-induced Sencar mouse skin carcinogenesis model in order to clarify the role of the alterations of these genes during the skin carcinogenesis process and to further understand the mechanisms by which UVR causes skin cancer.^ Positive ras-p21 staining in cell membranes and cytosol were detected in 18/33 (55%) of squamous cell carcinomas (SCCs), but were not detected in UV-exposed skin, papillomas, or spindle cell tumors (SCTs). Positive staining of the malignant progression marker K13 was found in 17/33 (52%) of SCCs only. A significant positive correlation was observed between the K13 and the ras-p21 expression. Polymerase chain reaction (PCR)-based single strand conformation polymorphism (SSCP) analysis and gene sequencing analysis revealed three point mutations, one (codon 56) in UV-exposed non-tumor bearing skin and the other two (codons 21 and 13) in SCCs. No UV-specific mutation patterns were found.^ Positive p53 nuclear staining was found in 10/37 (27%) of SCCs and 12/24 (50%) of SCTs, but was not detected in normal skin or papillomas. PCR-based SSCP and sequencing analysis revealed eight point mutations in exons 5 and 6 (four in SCTs, two in SCCs, and two in UV-exposed skin) including six C-T or C-A transitions. Four of the mutations occurred at a dipyrimidine (CC) sequence. The pattern of the mutations indicated that the mutagenic lesions were induced by UVR.^ These results indicate that overexpression of ras-p21 in conjunction with aberrant expression of K13 occurred frequently in UVR-induced SCCs in Sencar mouse skin. The point mutation in the H-ras gene appeared to be a rare event in UVR skin carcinogenesis and may not be responsible for overexpression of ras-p21. UVR-induced P53 gene alteration is a frequent event in UVR-induced SCCs and later stage SCT tumors in Sencar mice skin, suggesting the p53 gene mutation plays an important role in skin tumor malignant progression. ^

Modulation of cytochrome P450 enzyme activity and PAH -induced skin carcinogenesis by naturally occurring coumarins

The present study was designed to determine the potential anticarcinogenic activity of naturally occurring coumarins and their mechanism of action. The results indicated that several naturally occurring coumarins including bergamottin, coriandrin, imperatorin, isopimpinellin, and ostruthin, to which humans are routinely exposed in the diet, were effective inhibitors and/or inactivators of CYP1A1-mediated ethoxyresorufin-O-dealkylase (EROD) or CYP2B1-mediated pentoxyresorufin-O-dealkylase (PROD) in mouse liver microsomes. In addition, bergamottin and corandrin were also found to be inhibitors of purified human P450 1A1 in vitro. Further studies with coriandrin revealed that this compound was a mechanism-based inactivator of P450 1A1 and covalently bound to the P450 1A1 apoprotein. In cultured mouse keratinocytes, bergamottin and coriandrin effectively inhibited the B(a) P metabolism and significantly decreased covalent binding of B(a) P and DMBA to keratinocyte DNA and anti-diol-epoxide-DNA adducts derived from both B(a) P and DMBA in keratinocytes. The data from in vivo experiments showed that bergamottin and coriandrin were potent inhibitors of covalent binding of B (a) P to epidermal DNA and the formation of (+) anti BPDE-DNA adduct, whereas imperatorin and isopimpinellin were more potent inhibitors of covalent binding of DMBA to epidermal DNA. The ability of coumarins to inhibit covalent binding of B (a) P to DNA in mouse epidermis was positively correlated with their inhibitory effect P450 1A1 in vitro, while the inhibitory effect of coumarins on covalent binding of DMBA to epidermal DNA was positively correlated with their inhibitory effects on P450 2B1 and negatively to their inhibitory activity toward P450 1A1. The data from tumor experiments indicated that bergamottin, ostruthin, and coriandrin inhibited tumor initiation by B (a) P in a two-stage carcinogenesis protocol. Bergamottin was most effective in this regard and produced a dose dependent inhibition of papilloma formation in these experiments. In addition, imperatorin was an effective inhibitor of skin tumorigenesis induced by DMBA in SENCAR mouse skin using both a two-stage and a complete carcinogenesis protocol. At dose levels higher than those effective against DMBA, imperatorin also inhibited tumor initiation by B (a) P. The results to date demonstrate that several naturally occurring coumarins possess the ability to block tumor initiation and tumorigenesis by PAHs such as B (a) P and DMBA through inhibition of the P450s involved in the metabolic activation of these hydrocarbons. A working model for the involvement of specific P450s in the metabolic activation of these two PAHs was proposed. ^

Examination of synthetic retinoid -induced apoptosis in cutaneous squamous cell carcinomas: Mechanisms and implications for chemoprevention and chemotherapy with retinoids

Non-melanoma skin cancers, including basal cell carcinoma and squamous cell carcinoma (SCC), are the most common neoplasms in the United States with a lifetime risk nearly equal to all other types of cancer combined. Retinoids are naturally occurring and synthetic analogues of vitamin A that bind to nuclear retinoid receptors and modulate gene expression as a means of regulating cell proliferation and differentiation. Retinoids have been employed for many years in the treatment of various cutaneous lesions and for cancer chemoprevention and therapy. The primary drawback limiting the use of retinoids is their toxicity, which is also associated with receptor-gene interactions. In this study, the effects of the synthetic retinoids N-(4-hydroxyphenyl)retinamide (4HPR) and 6-[3-(1-adamantyl)-4-hydroxyphenyl]-2-naphthalene carboxylic acid (CD437) were examined in cutaneous keratinocytes. Four human cutaneous SCC cell lines were examined along with normal human epidermal keratinocyte (NHEK) cells from two donors. Sensitivity to 4HPR or CD437 alone or in combination with other agents was determined via growth inhibition, cell cycle distributions, or apoptosis induction. Both synthetic retinoids were able to promote apoptosis in SCC cells more effectively than the natural retinoid all-trans retinoic acid. Apoptosis could not be inhibited by nuclear retinoic acid receptor antagonists. In NHEK cells, 4HPR induced apoptosis while CD437 promoted G1 arrest. 4HPR acted as a prooxidant by generating reactive oxygen species (ROS) in SCC and NHEK cells. 4HPR-induced apoptosis in SCC cells could be inhibited or potentiated by manipulating cellular defenses against oxidative stress, indicating an essential role for ROS in 4HPR-induced apoptosis. CD437 promoted apoptosis in SCC cells in S and G2/M phases of the cell cycle within two hours of treatment, and this rapid induction could not be blocked with cycloheximide. This study shows: (1) 4HPR- and CD437-induced apoptosis do not directly involve a traditional retinoid pathway; (2) 4HPR can act as a prooxidant as a means of promoting apoptosis; (3) CD437 induces apoptosis in SCC cells independent of protein synthesis and is potentially less toxic to NHEK cells; and (4) 4HPR and CD437 operate under different mechanisms with respect to apoptosis induction and this may potentially enhance their therapeutic index in vivo. ^

Left, right and interval bivariate censored data: Evaluating screening mammography in the presence of lead -time bias, length bias and over-detection

Of the large clinical trials evaluating screening mammography efficacy, none included women ages 75 and older. Recommendations on an upper age limit at which to discontinue screening are based on indirect evidence and are not consistent. Screening mammography is evaluated using observational data from the SEER-Medicare linked database. Measuring the benefit of screening mammography is difficult due to the impact of lead-time bias, length bias and over-detection. The underlying conceptual model divides the disease into two stages: pre-clinical (T0) and symptomatic (T1) breast cancer. Treating the time in these phases as a pair of dependent bivariate observations, (t0,t1), estimates are derived to describe the distribution of this random vector. To quantify the effect of screening mammography, statistical inference is made about the mammography parameters that correspond to the marginal distribution of the symptomatic phase duration (T1). This shows the hazard ratio of death from breast cancer comparing women with screen-detected tumors to those detected at their symptom onset is 0.36 (0.30, 0.42), indicating a benefit among the screen-detected cases. ^

4-hydroxy estradiol-induced oxidant-mediated signaling is involved in the development of breast cancer

Breast cancer is a disease associated with excess exposures to estrogens. While the mode of cancer causation is unknown, others have shown that oxidative stress induced by prolonged exposure to estrogens mediates renal, liver, endometrial and mammary tumorigenesis though the mechanism(s) underling this process is unknown. In this study, we show that 4-hydroxyl 17β-estradiol (4-OHE2), a catechol metabolite of estrogen, induces mammary tumorigenesis in a redox dependent manner. We found that the mechanism of tumorigenesis involves redox activations of nuclear respiratory factor-1 (NRF1); a transcriptions factor associated with regulation of mitochondria biogenesis and oxidative phosphorylation (OXPHOS), as well as mediation of cell survival and growth of cells during periods of oxidative stress. Key findings from our study are as follows: (i) Prolonged treatments of normal mammary epithelial cells with 4-OHE2, increased the formation of intracellular reactive oxygen species (ROS). (ii) Estrogen-induced ROS activates redox sensitive transcription factors NRF1. (iii) 4-OHE2 through activation of serine-threonine kinase and histone acetyl transferase, phosphorylates and acetylate NRF1 respectively. (iv) Redox mediated epigenetic modifications of NRF1 facilitates mammary tumorigenesis and invasive phenotypes of breast cancer cells via modulations of genes involved in proliferation, growth and metastasis of exposed cells. (v) Animal engraftment of transformed clones formed invasive tumors. (vi) Treatment of cells or tumors with biological or chemical antioxidants, as well as silencing of NRF1 expressions, prevented 4-OHE2 induced mammary tumorigenesis and invasive phenotypes of MCF-10A cells. Based on these observations, we hypothesize that 4-OHE2 induced ROS epigenetically activate NRF1 through its phosphorylation and acylation. This, in turn, through NRF1-mediated transcriptional activation of the cell cycle genes, controls 4-OHE2 induced cell transformation and tumorigenesis.^

Neutron activation analysis of wheat samples

The deficiency of essential micronutrients and excess of toxic metals in cereals, an important food items for human nutrition, can cause public health risk. Therefore, before their consumption and adoption of soil supplementation, concentrations of essential micronutrients and metals in cereals should be monitored. This study collected soil and two varieties of wheat samples–Triticum aestivum L. (Jordão/bread wheat), and Triticum durum L. (Marialva/durum wheat) from Elvas area, Portugal and analyzed concentrations of As, Cr, Co, Fe, K, Na, Rb and Zn using Instrumental Neutron Activation Analysis (INAA) to focus on the risk of adverse public health issues. The low variability and moderate concentrations of metals in soils indicated a lower significant effect of environmental input on metal concentrations in agricultural soils. The Cr and Fe concentrations in soils that ranged from 93–117 and 26,400–31,300 mg/kg, respectively, were relatively high, but Zn concentration was very low (below detection limit <22 mg/kg) indicating that soils should be supplemented with Zn during cultivation. The concentrations of metals in roots and straw of both varieties of wheat decreased in the order of K>Fe>Na>Zn>Cr>Rb>As>Co. Concentrations of As, Co and Cr in root, straw and spike of both varieties were higher than the permissible limits with exception of a few samples. The concentrations of Zn in root, straw and spike were relatively low (4–30 mg/kg) indicating the deficiency of an essential micronutrient Zn in wheat cultivated in Portugal. The elemental transfer from soil to plant decreases with increasing growth of the plant. The concentrations of various metals in different parts of wheat followed the order: Root>Straw>Spike. A few root, straw and spike samples showed enrichment of metals, but the majority of the samples showed no enrichment. Potassium is enriched in all samples of root, straw and spike for both varieties of wheat. Relatively to the seed used for cultivation, Jordão presented higher transfer coefficients than Marialva, in particular for Co, Fe, and Na. The Jordão and Marialva cultivars accumulated not statistically significant different concentrations of different metals. The advantages of using INAA are the multielementality, low detection limits and use of solid samples (no need of digestion).

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.

Étude de l'activité anti-cancéreuse du PCK3145, un peptide dérivé de PSP-94, sur les cancers hématologiques

Le PCK3145 est un peptide de 15 acides aminés inhibant la sécrétion de MMP-9 et démontrant une activité anti-tumorale contre le cancer de la prostate. Comme les cancers hématologiques sécrètent MMP-9, nous avons donc évalué l’effet du PCK3145 sur ces cancers. Nous avons démontré que les lignées humaines de lymphome non- Hodgkinien (LNH) SR et de myélome multiple RPMI-8226 ainsi que la lignée murine de mastocytome P815 ont une prolifération réduite suite à une exposition au PCK3145. Ce peptide diminue également la clonogénicité de ces cellules. In vivo, le PCK3145 diminue significativement la croissance des tumeurs sous-cutanées P815 comparativement au PBS (p<0.001) et aux peptides contrôles (« scrambled peptide » (p<0.05) et PCK5266 (p<0.01)). De plus, le traitement au PCK3145 diminue le nombre de métastases au niveau du foie par rapports aux contrôles (p<0.05). Les niveaux de MMP-9 dans le sang des souris traitées au PCK3145 sont similaires à ceux dans le sang des souris sans tumeur. Par contre, chez les souris recevant le PBS ou le « scrambled peptide », les niveaux de MMP-9 étaient significativement plus élevés que dans les souris sans tumeur et les souris traitées au PCK3145 (p<0.05). De surcroît, dans un modèle de xénogreffe, le PCK3145 diminue significativement la croissance des lymphomes SR par rapport au PBS (p<0.01) et au « scrambled peptide » (p<0.001). Ces résultats indiquent que le PCK3145 possède une activité anti-tumorale et pourrait représenter un agent intéressant pour le traitement de plusieurs cancers hématologiques.

Immuno-oncology of human prostate cancer : phenotypical characterization and study of the tumor-derived, androgen-regulated immunosuppressive microenvironment

Le cancer de la prostate est le cancer le plus fréquemment diagnostiqué chez les hommes canadiens et la troisième cause de décès relié au cancer. Lorsque diagnostiqué à un stade précoce de la maladie, le cancer de la prostate est traité de manière curative par chirurgie et radiothérapie. Par contre, les thérapies actuelles ne peuvent éradiquer la maladie lorsqu’elle progresse à des stades avancés. Ces thérapies, comme la chimiothérapie et l’hormonothérapie, demeurent donc palliatives. Il est primordial d’optimiser de nouvelles thérapies visant l’élimination des cellules cancéreuses chez les patients atteints des stades avancés de la maladie. Une de ces nouvelles options thérapeutiques est l’immunothérapie. L’immunothérapie du cancer a fait des progrès considérables durant les dernières années. Cependant, les avancements encourageants obtenus lors d’essais précliniques ne se sont pas encore traduits en des résultats cliniques significatifs. En ce qui concerne le cancer de la prostate, les résultats négligeables suivants des interventions immunothérapeutiques peuvent être causés par le fait que la plupart des études sur le microenvironnement immunologique furent effectuées chez des modèles animaux. De plus la majorité des études sur l’immunologie tumorale humaine furent effectuées chez des patients atteints d’autres cancers, tels que le mélanome, et non chez les patients atteints du cancer de la prostate. Donc, le but central de cette thèse de doctorat est d’étudier le microenvironnement immunologique chez les patients atteints du cancer de la prostate afin de mieux définir les impacts de la tumeur sur le développement de la réponse immunitaire antitumorale. Pour réaliser ce projet, nous avons établi deux principaux objectifs de travail : (i) la caractérisation précise des populations des cellules immunitaires infiltrant la tumeur primaire et les ganglions métastatiques chez les patients atteints du cancer de la prostate; (ii) l’identification et l’étude des mécanismes immunosuppressifs exprimés par les cellules cancéreuses de la prostate. Les résultats présentés dans cette thèse démontrent que la progression du cancer de la prostate est associée au développement d’un microenvironnement immunosuppressif qui, en partie, est régulé par la présence des androgènes. L’étude initiale avait comme but la caractérisation du microenvironnement immunologique des ganglions drainant la tumeur chez des patients du cancer de la prostate. Les résultats présentés dans le chapitre III nous a permis de démontrer que les ganglions métastatiques comportent des signes cellulaires et histopathologiques associés à une faible réactivité immunologique. Cette immunosuppression ganglionnaire semble dépendre de la présence des cellules métastatiques puisque des différences immunologiques notables existent entre les ganglions non-métastatiques et métastatiques chez un même patient. La progression du cancer de la prostate semble donc associée au développement d’une immunosuppression affectant les ganglions drainant la tumeur primaire. Par la suite, nous nous sommes intéressés à l’impact de la thérapie par déplétion des androgènes (TDA) sur le microenvironnement immunologique de la tumeur primaire. La TDA est associée à une augmentation marquée de l’inflammation prostatique. De plus, les protocoles d’immunothérapies pour le cancer de la prostate actuellement évalués en phase clinique sont dirigés aux patients hormonoréfractaires ayant subi et échoué la thérapie. Cependant, peu d’information existe sur la nature de l’infiltrat de cellules immunes chez les patients castrés. Il est donc essentiel de connaître la nature de cet infiltrat afin de savoir si celui-ci peut répondre de manière favorable à une intervention immunothérapeutique. Dans le chapitre IV, je présente les résultats sur l’abondance des cellules immunes infiltrant la tumeur primaire suivant la TDA. Chez les patients castrés, les densités de lymphocytes T CD3+ et CD8+ ainsi que des macrophages CD68+ sont plus importantes que chez les patients contrôles. Nous avons également observé une corrélation entre la densité de cellules NK et une diminution du risque de progression de la maladie (rechute biochimique). Inversement, une forte infiltration de macrophages est associée à un plus haut risque de progression. Conjointement, durant cette étude, nous avons développé une nouvelle approche informatisée permettant la standardisation de la quantification de l’infiltrat de cellules immunes dans les échantillons pathologiques. Cette approche facilitera la comparaison d’études indépendantes sur la densité de l’infiltrat immun. Ces résultats nous ont donc permis de confirmer que les effets pro-inflammatoires de la TDA chez les patients du cancer de la prostate ciblaient spécifiquement les lymphocytes T et les macrophages. L’hypothèse intéressante découlant de cette étude est que les androgènes pourraient réguler l’expression de mécanismes immunosuppressifs dans la tumeur primaire. Dans le chapitre V, nous avons donc étudié l’expression de mécanismes immunosuppressifs par les cellules cancéreuses du cancer de la prostate ainsi que leur régulation par les androgènes. Notre analyse démontre que les androgènes augmentent l’expression de molécules à propriétés immunosuppressives telles que l’arginase I et l’arginase II. Cette surexpression dépend de l’activité du récepteur aux androgènes. Chez les patients castrés, l’expression de l’arginase II était diminuée suggérant une régulation androgénique in vivo. Nous avons observé que l’arginase I et l’arginase II participent à la prolifération des cellules du cancer de la prostate ainsi qu’à leur potentiel immunosuppressif. Finalement, nous avons découvert que l’expression de l’interleukin-8 était aussi régulée par les androgènes. De plus, l’interleukin-8, indépendamment des androgènes, augmente l’expression de l’arginase II. Ces résultats confirment que les androgènes participent au développement d’une microenvironnement immunosuppressif dans le cancer de la prostate en régulant l’expression de l’arginase I, l’arginase II et l’interleukin-8. En conclusion, les résultats présentés dans cette thèse témoignent du caractère unique du microenvironnement immunologique chez les patients atteints du cancer de la prostate. Nos travaux ont également permis d’établir de nouvelles techniques basées sur des logiciels d’analyse d’image afin de mieux comprendre le dialogue entre la tumeur et le système immunitaire chez les patients. Approfondir les connaissances sur les mécanismes de régulation du microenvironnement immunologique chez les patients atteint du cancer de la prostate permettra d’optimiser des immunothérapies mieux adaptées à éradiquer cette maladie.

Caractérisation cytogénétique et clinique des gènes de fusion impliquant MLL dans les leucémies

Le gène MLL (Mixed-Lineage Leukemia), un homologue du gène trithorax de la Drosophile, localisé à la bande chromosomique 11q23, est fréquemment réarrangé dans plusieurs types de leucémies, essentiellement suite à des translocations chromosomiques. Dans les différentes translocations chromosomiques, la partie N-terminale de MLL est fusionnée avec les séquences d’un gène partenaire. Malgré le grand nombre de partenaires de fusion rapportés, peu de fusions MLL ont été bien caractérisées sur le plan moléculaire. De plus, l’impact pronostique de plusieurs fusions moins fréquentes n’est pas bien établi. L’objectif de mon projet est de caractériser plusieurs translocations MLL qui ont été détectées dans 39 spécimens leucémiques collectés par la Banque de cellules leucémiques du Québec (www.bclq.gouv.qc.ca), et d’établir une corrélation entre les résultats de la cytogénétique et différents paramètres biologiques et cliniques des leucémies respectives. L’identification des gènes partenaires de fusion (GPF) dans notre série (30 échantillons étudiés), a révélé la fusion de MLL à un gène partenaire très récurrent dans 26 leucémies: MLLT3(AF9), AFF1(AF4), MLLT4(AF6), MLLT1(ENL), ELL; à un GPF modérément commun dans 1 leucémie : MLLT6(AF17); et à un partenaire rare de MLL dans 3 leucémies : GAS7 et AF15/CASC5 (2 cas). Nous avons poursuivi notre travail avec la caractérisation des points de cassure de deux fusions, soit MLL-ELL associée à un syndrome myéloprolifératif (une association rare), et MLL-GAS7 (une fusion rare de MLL), associée à une leucémie aiguë myéloïde. L’analyse des transcrits de fusion par RT-PCR et séquençage a révélé respectivement la fusion de l’exon 9 de MLL à l’exon 2 de ELL et des exons 7 ou 8 de MLL (deux transcrits) à l’exon 2 de GAS7. Ce travail permettra d’effectuer des études fonctionnelles et des projets de recherche translationnelle en utilisant ces spécimens de leucémies avec différents réarrangements de MLL, bien caractérisés sur le plan clinique et moléculaire.

Mécanisme d’action du PBI-1402 impliqué dans l’expansion des progéniteurs érythroïdes humains et murins

Une des complications importantes d’un traitement intensif de chimio/radio-thérapie est l’aplasie de la moelle osseuse qui peut persister longtemps même après une greffe de cellules souches. Le PBI-1402 est un petit lipide qui a été associé à la diminution de l’apoptose des neutrophiles induite par des agents cytotoxiques. Nos travaux ont démontré que la culture in vitro de progéniteurs hématopoiétiques humains en présence de PBI-1402 induit une augmentation significative du nombre de progéniteurs érythroides (PEryth) (p<0,05). En évaluant la sensibilité des PEryth à l’érythropoietine (Epo), nous avons démontré que le PBI-1402 n’a pas d’effet sensibilisateur et que les cellules répondent de façon similaire aux cellules contrôles. De plus, la combinaison de l’Epo et du « stem cell factor » avec le PBI-1402 permet de prolonger et d’augmenter l’activation d’ERK1/2 (p<0,05), un important signal mitogène. Cet effet est associé à une inhibition de l’activation de la phosphatase MKP-1 dans les cellules exposées au PBI-1402. Nous démontrons aussi la capacité du PBI-1402 à amplifier la prolifération des PEryth et sa capacité à réduire la durée et l’intensité de l’anémie dans un modèle in vivo murin. Des souris ayant reçu une dose létale d’irradiation et subi une transplantation syngénique de moelle osseuse, ont été traitées oralement avec le PBI-1402 pendant 14 jours. Ces souris démontrent une réduction significative de l’anémie post-transplantation versus les souris contrôle (p<0,05). De plus, la moelle osseuse des souris traitées au PBI-1402 présente un nombre de BFU-E et CFU-E plus élevé comparativement au contrôle. Ces résultats démontrent donc le potentiel du PBI-1402 à réduire l’anémie post-transplantation et accélérer la reconstitution érythroïde.

Implications d'AXIN2 et de l'instabilité microsatellite dans le développement des tumeurs du cortex-surrénalien

Les lésions tumorales cortico-surrénaliennes sont majoritairement des adénomes bénins et très rarement des carcinomes. Les altérations génétiques impliquées dans le développement des tumeurs cortico-surrénaliennes sporadiques, plus particulièrement au stade malin, demeurent à ce jour très peu connues. Lors de travaux récents menant à l’identification d’altérations génétiques de β-CATÉNINE nous avons constaté que plusieurs tumeurs présentaient une accumulation nucléo/cytoplasmique de la protéine β-CATÉNINE sans toutefois contenir de mutations pour ce gène. Nous avons donc émis l’hypothèse que, comme pour d’autres types de cancers, d’autres composants de la voie de signalisation Wnt/β-CATÉNINE, tel qu’AXIN2, pourrait être impliqués dans le développement des tumeurs du cortex surrénalien. De plus, plusieurs aberrations dans l’expression d’AXIN2 et de β-CATÉNINE sont associées à des tumeurs présentant de l’instabilité microsatellite dans d’autres types de cancer, notamment le cancer gastrique et colorectal. Nous avons donc étudié une cohorte de 30 adénomes, 6 carcinomes, 5 AIMAH, 3 hyperplasies ACTH-dépendante et 5 PPNAD ainsi que les lignées cellulaires de carcinomes cortico-surrénaliens humains H295R et SW13. Une étude préliminaire du statut MSI a également été réalisée sur 10 tumeurs contenant une mutation pour AXIN2 et/ou β-CATÉNINE. Nous avons trouvé des mutations d’AXIN2 dans 7% des adénomes (2/30) et 17% des carcinomes (1/6) cortico-surrénaliens. L’analyse fonctionnelle des mutations par immunohistochimie, analyse western blot et analyse de RT-PCR en temps réel a révélé une diminution de l’expression d’AXIN2 associée à cette mutation. L’analyse préliminaire MSI a démontré 1 échantillon AIMAH MSI-H, c’est-à-dire instable pour le locus BAT-25 et BAT-26 et 3 autres adénomes sécrétant de l’aldostérone instables seulement pour le locus BAT-26. Ainsi, ces travaux permirent d’identifier une nouvelle altération génétique associée au développement des tumeurs du cortex surrénalien en plus de rapporter pour la première fois la présence de MSI-H dans ce type de tumeurs.