Pro-neural transcription factors as cancer markers

BACKGROUND: The aberrant transcription in cancer of genes normally associated with embryonic tissue differentiation at various organ sites may be a hallmark of tumour progression. For example, neuroendocrine differentiation is found more commonly in cancers destined to progress, including prostate and lung. We sought to identify proteins which are involved in neuroendocrine differentiation and differentially expressed in aggressive/metastatic tumours.

RESULTS: Expression arrays were used to identify up-regulated transcripts in a neuroendocrine (NE) transgenic mouse model of prostate cancer. Amongst these were several genes normally expressed in neural tissues, including the pro-neural transcription factors Ascl1 and Hes6. Using quantitative RT-PCR and immuno-histochemistry we showed that these same genes were highly expressed in castrate resistant, metastatic LNCaP cell-lines. Finally we performed a meta-analysis on expression array datasets from human clinical material. The expression of these pro-neural transcripts effectively segregates metastatic from localised prostate cancer and benign tissue as well as sub-clustering a variety of other human cancers.

CONCLUSION: By focussing on transcription factors known to drive normal tissue development and comparing expression signatures for normal and malignant mouse tissues we have identified two transcription factors, Ascl1 and Hes6, which appear effective markers for an aggressive phenotype in all prostate models and tissues examined. We suggest that the aberrant initiation of differentiation programs may confer a selective advantage on cells in all contexts and this approach to identify biomarkers therefore has the potential to uncover proteins equally applicable to pre-clinical and clinical cancer biology.

Prostate cancer radiotherapy: potential applications of metal nanoparticles for imaging and therapy

Prostate cancer (CaP) is the most commonly diagnosed cancer in males. There have been dramatic technical advances in radiotherapy delivery, enabling higher doses of radiotherapy to primary cancer, involved lymph nodes and oligometastases with acceptable normal tissue toxicity. Despite this, many patients relapse following primary radical therapy, and novel treatment approaches are required. Metal nanoparticles are agents that promise to improve diagnostic imaging and image-guided radiotherapy and to selectively enhance radiotherapy effectiveness in CaP. We summarize current radiotherapy treatment approaches for CaP and consider pre-clinical and clinical evidence for metal nanoparticles in this condition.

Prostate cancer (CaP) is the most commonly diagnosed cancer in males and is responsible for more than 10,000 deaths each year in the UK.1 Technical advances in radiotherapy delivery, including image-guided intensity-modulated radiotherapy (IG-IMRT), have enabled the delivery of higher radiation dose to the prostate, which has led to improved biochemical control. Further improvements in cancer imaging during radiotherapy are being developed with the advent of MRI simulators and MRI linear accelerators.2–4

Nanotechnology promises to deliver significant advancements across numerous disciplines.5 The widest scope of applications are from the biomedical field including exogenous gene/drug delivery systems, advanced biosensors, targeted contrast agents for diagnostic applications and as direct therapeutic agents used in combination with existing treatment modalities.6–11 This diversity of application is especially evident within cancer research, with a myriad of experimental anticancer strategies currently under investigation.

This review will focus specifically on the potential of metal-based nanoparticles to augment the efficacy of radiotherapy in CaP, a disease where radiotherapy constitutes a major curative treatment modality.12 Furthermore, we will also address the clinical state of the art for CaP radiotherapy and consider how these treatments could be best combined with nanotherapeutics to improve cancer outcomes.

An in vitro model of nociceptors in human trigeminal nerves

Background: The oro-facial region is densely innervated by the trigeminal nerve, which when stimulated can induce noxious pain sensation and contribute to neurogenic inflammation in local tissues. Recent research on the expression of specialised ion channels on the trigeminal nerve has highlighted the need to undertake more extensive studies on ion channel expression/functionality with the aim of elucidating their role in pain sensations. A major family of such ion channels is the transient receptor potential (TRP) channels which are activated by a wide variety of thermal, mechanical or chemical stimuli and merit investigation as possible druggable targets for future analgesics.
Objective: Study of TRP channel expression and regulation in oro-facial tissues is hindered by the fact that the cell bodies of neurons innervating these tissues are located in the trigeminal ganglion. Using dental pulp stem cells differentiated towards peripheral neuronal equivalents (PNEs), we sought to determine TRP channel expression, functionality and potential modulation by cytokines in this novel model.
Method: Dental pulp stem cells (DPSCs) were grown on substrate-coated tissue culture plates and differentiated towards a neuronal phenotype using neuronal induction media. Quantitative polymerase chain reaction (qPCR) was performed on PNEs +/-cytokine treatment. Ion channel functionality was investigated using whole cell patch clamping.
Result: qPCR analysis showed that PNEs expressed the TRP channels TRPA1, TRPV1, TRPV4 and TRPM8. TRPA1 was the most abundantly expressed TRP channel studied whereas TRPM8 was lowly expressed. TRP channel expression was shown to be regulated by treatment with inflammatory cytokines. Patch clamp studies using specific agonists and antagonists for TRPA1 and TRPV1 showed these channels were functional.
Conclusion: PNEs differentiated from DPSCs provide a suitable model for TRP channel expression, regulation, and sensistisation in oro-facial tissues. This human neuronal model has potential for use in pre-clinical studies of novel analgesics.

Mitochondrial Transfer via Tunneling Nanotubes (TNT) is an Important Mechanism by which Mesenchymal Stem Cells Enhance Macrophage Phagocytosis in the in vitro and in vivo Models of ARDS

Mesenchymal stromal cells (MSC) have been reported to improve bacterial clearance in pre-clinical models of Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) and sepsis. The mechanism of this effect is not fully elucidated yet. The primary objective of this study was to investigate the hypothesis that the anti-microbial effect of MSC in vivo depends on their modulation of macrophage phagocytic activity which occurs through mitochondrial transfer. We established that selective depletion of alveolar macrophages (AM) with intranasal (IN) administration of liposomal clodronate resulted in complete abrogation of MSC anti-microbial effect in the in vivo model of E.coli pneumonia. Furthermore, we showed that MSC administration was associated with enhanced AM phagocytosis in vivo. We showed that direct co-culture of MSC with monocyte-derived macrophages (MDMs) enhanced their phagocytic capacity. By fluorescent imaging and flow cytometry we demonstrated extensive mitochondrial transfer from MSC to macrophages which occurred at least partially through TNT-like structures. We also detected that lung macrophages readily acquire MSC mitochondria in vivo, and macrophages which are positive for MSC mitochondria display more pronounced phagocytic activity. Finally, partial inhibition of mitochondrial transfer through blockage of TNT formation by MSC resulted in failure to improve macrophage bioenergetics and complete abrogation of the MSC effect on macrophage phagocytosis in vitro and the anti-microbial effect of MSC in vivo.

Collectively, this work for the first time demonstrates that mitochondrial transfer from MSC to innate immune cells leads to enhancement in phagocytic activity and reveals an important novel mechanism for the anti-microbial effect of MSC in ARDS.

c-Met inhibition in a HOXA9/Meis1 model of CN-AML

BACKGROUND: Hematopoiesis is a paradigm for developmental processes, hierarchically organized, with stem cells at its origin. Hematopoietic stem cells (HSCs) replenish progenitor and precursor cells of multiple lineages, which normally differentiate into short-lived mature circulating cells. Hematopoiesis has provided insight into the molecular basis of tissue homeostasis and malignancy. Malignant hematopoiesis, in particular acute myeloid leukemia (AML), results from impaired development or differentiation of HSCs and progenitors. Co-overexpression of HOX and TALE genes, particularly the HOXA cluster and MEIS1, is associated with AML. Clinically relevant models of AML are required to advance drug development for an aging patient cohort.

RESULTS: Molecular analysis identified altered gene, microRNA, and protein expression in HOXA9/Meis1 leukemic bone marrow compared to normal controls. A candidate drug screen identified the c-Met inhibitor SU11274 for further analysis. Altered cell cycle status, apoptosis, differentiation, and impaired colony formation were shown for SU11274 in AML cell lines and primary leukemic bone marrow.

CONCLUSIONS: The clonal HOXA9/Meis1 AML model is amenable to drug screening analysis. The data presented indicate that human AML cells respond in a similar manner to the HOXA9/Meis1 cells, indicating pre-clinical relevance of the mouse model.

Ex Vivo Model for Percutaneous Vertebroplasty

The testing of novel biomaterials for percutaneous vertebroplasty depends on suitable animal models. The aim of this study was to develop ex vivo a reproducible and feasible model of percutaneous vertebroplasty, for ulterior application in vivo. A large animal model was used (Merino sheep), due to its translational properties. Vertebroplasty was performed under tactile and fluoroscopic control, through a bilateral modified parapedicular access in lumbar vertebrae (n=12). Care was taken in order to avoid disruption of the vertebral foramen. The average defect volume was 1234±240 mm3. This mean volume ensures practical defects to test novel injectable biomaterials. 6 vertebrae were injected with a commercial cement (Cerament®, Bone Support, Sweden). Adequate defect filling was observed in all vertebrae. All vertebrae were assessed by microCT, prior to and post defect creation and after biomaterial injection. All vertebrae were mechanical tested. No mechanical failure was observed under loads higher than the physiological. Ultimately, this model is considered suitable for pre-clinical in vivo studies, mimicking clinical application.

Péptidos para a detecção de agregados de alfa-sinucleína

Tese de mestrado, Química Farmacêutica e Terapêutica, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2013

Synaptic dysfunction in early encephalopathies : from genes to function

Tese de doutoramento, Medicina (Neurologia), Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2015

Patterns of cortisol and DHEA secretion and relationships with attachment style and psychosocial variables in female adolescents: a developmental psychopathology approach

This programme of research used a developmental psychopathology approach to investigate females across the adolescent period. A two-sided story is presented; first, a study of neuroendocrine and psychosocial parameters in a group of healthy female adolescents (N = 63), followed by a parallel study of female adolescents with anorexia nervosa (AN) (N = 8). A biopsychosocial, multi-method measurement approach was taken, which utilised self-report, interview and hypothalamic-pituitary-adrenocortical (HPA) axis measures. Saliva samples for the measurement of cortisol and DHEA were collected using the best-recommended methodology: multiple samples over the day, strict reference to time of awakening, and two consecutive sampling weekdays. The research was adolescent-orientated: specifically, by using creative and ageappropriate strategies to ensure participant adherence to protocol, as well as more generally by adopting various procedures to facilitate engagement with the research process. In the healthy females mean (± SD) age 13.9 (± 2.7) years, cortisol and DHEA secretion exhibited typical adult-like diurnal patterns. Developmental markers of chronological age, menarche status and body mass index (BMI) had differential associations with cortisol and DHEA secretory activity. The pattern of the cortisol awakening response (CAR) was sensitive to whether participants had experienced first menses, but not to chronological age or BMI. Those who were post-menarche generally reached their peak point of cortisol secretion at 45 minutes post-awakening, in contrast to the pre-menarche group who were more evenly spread. Subsequent daytime cortisol levels were also higher in post-menarche females, and this effect was also noted for increasing age and BMI. Both morning and evening DHEA were positively associated with developmental markers. None of the situational or self-report psychosocial variables that were measured modulated any of the key findings regarding cortisol and DHEA secretion. The healthy group of girls were within age-appropriate norms for all the self-report measures used, however just under half of this group were insecurely attached (as assessed by interview). Only attachment style was associated with neuroendocrine parameters. In particular, those with an anxious insecure style exhibited a higher awakening sample (levels were 7.16 nmol/l, 10.40 nmol/l and 7.93 nmol/l for secure, anxious and avoidant groups, respectively) and a flatter CAR (mean increases over the awakening period were 6.38 nmol/l, 2.32 nmol/l and 8.61 nmol/l for secure, anxious and avoidant groups, respectively). The afore-mentioned pattern is similar to that consistently associated with psychological disorder in adults, and so this may be a pre-clinical vulnerability factor for subsequent mental health problems. A group of females with AN, mean (± SD) age 15.1 (± 1.6) years, were recruited from a specialist residential clinic and compared to the above group of healthy control (HC) female adolescents. A general picture of cortisol and DHEA hypersecretion was revealed in those with AN. The mean (± SD) change exhibited in cortisol levels over the 30 minute post-awakening period was 7.05 nmol/l (± 5.99) and 8.33 nmol/l (± 6.41) for HC and AN groups, respectively. The mean (± SD) evening cortisol level for the HC girls was 1.95 nmol/l (± 2.11), in comparison to 6.42 nmol/l (± 11.10) for the AN group. Mean (± SD) morning DHEA concentrations were 1.47 nmol/l (± 0.85) and 2.25 nmol/l (± 0.88) for HC and AN groups, respectively. The HC group’s mean (± SD) concentration of 12 hour DHEA was 0.55 nmol/l (± 0.46) and the AN group’s mean level was 0.89 nmol/l (± 0.90). This adrenal steroid hypersecretion evidenced by the AN group was not associated with BMI or eating disorder symptomatology. Insecure attachment characterised by fearfulness and anger was most apparent; a style which was unparalleled in the healthy group of female adolescents. The causal directions of the AN group findings remain unclear. Examining some of the participants with AN as case studies one year post-discharge from the clinic illustrated that for one participant who was recovered, in terms of returning to ordinary school life and no longer exhibiting clinical levels of eating disorder symptomatology, her CARs were no longer inconsistent over sampling days and her DHEA levels were also now generally comparable to the healthy control group. For another participant who had not recovered from her AN one year later, the profile of her CAR continued to be inconsistent over sampling days and her DHEA concentrations over the diurnal period were significantly higher in comparison to the healthy control group. In its entirety, this work’s unique contribution lies in its consideration of methodological and developmental issues specifically pertaining to adolescents. Findings also contribute to knowledge of AN and understanding of vulnerability factors, and how these may be used to develop interventions dedicated to improving adolescent health.

Testes de resistência, flexibilidade, e ativação/controlo muscular da região lombo pélvica em futebolistas amadores com e sem dor lombar

Introdução: A dor lombar é comum manifestar-se em atletas de futebol, pelo que se torna importante utilizar testes clínicos como forma de detetar alterações que estejam associadas à presença de dor lombar. Objetivo: Identificar a relação entre a presença de dor lombar e os testes de resistência, flexibilidade e ativação/controlo muscular da região lombo pélvica em futebolistas com e sem dor lombar. Métodos: Realizou-se o presente estudo transversal numa amostra de 25 futebolistas amadores, dos quais 8 apresentavam dor lombar. Foi avaliada a resistência e os rácios dos músculos globais do tronco, a flexibilidade dos flexores e extensores da anca bem como a ativação/controlo dos músculos transverso do abdómen e multífidos. Resultados: Os atletas com lombalgia apresentaram uma diminuição significativa do tempo de resistência muscular dos vários grupos musculares do tronco e da flexibilidade muscular comparativamente aos atletas sem lombalgia. Foi também identificado um aumento significativo no rácio flexores/extensores do tronco. Relativamente aos testes de ativação muscular, não foram encontradas associações com a presença de dor lombar. Conclusão: A aplicação de testes de resistência e flexibilidade parece diferenciar os indivíduos com e sem dor lombar, não se tendo verificado o mesmo quanto à ativação do transverso do abdómen e dos multífidos.

Evaluation of a stage II screening protocol for prostate cancer

In 2003, prostate cancer (PCa) is estimated to be the most commonly diagnosed cancer and third leading cause of cancer death in Canada. During PCa population screening, approximately 25% of patients with a normal digital rectal examination (DRE) and intermediate serum prostate specific antigen (PSA) level have PCa. Since all patients typically undergo biopsy, it is expected that approximately 75% of these procedures are unnecessary. The purpose of this study was to compare the degree of efficacy of clinical tests and algorithms in stage II screening for PCa while preventing unnecessary biopsies from occurring. The sample consisted of 201 consecutive men who were suspected of PCa based on the results of a DRE and serum PSA. These men were referred for venipuncture and transrectal ultrasound (TRUS). Clinical tests included TRUS, agespecific reference range PSA (Age-PSA), prostate specific antigen density (PSAD), and free-to-total prostate specific antigen ratio (%fPSA). Clinical results were evaluated individually and within algorithms. Cutoffs of 0.12 and 0.15 ng/ml/cc were employed for PSAD. Cutoffs that would provide a minimum sensitivity of 0.90 and 0.95, respectively were utilized for %fPSA. Statistical analysis included ROC curve analysis, calculated sensitivity (Sens), specificity (Spec), and positive likelihood ratio (LR), with corresponding confidence intervals (Cl). The %fPSA, at a 23% cutoff ({ Sens=0.92; CI, 0.06}, {Spec=0.4l; CI, 0.09}, {LR=1.56; CI, O.ll}), proved to be the most efficacious independent clinical test. The combination of PSAD (cutoff 0.15 ng/ml/cc) and %fPSA (cutoff 23%) ({Sens=0.93; CI, 0.06}, {Spec=0.38; CI, 0.08}, {LR=1.50; CI, 0.10}) was the most efficacious clinical algorithm. This study advocates the use of %fPSA at a cutoff of 23% when screening patients with an intermediate serum PSA and benign DRE.

Comparaison des mécanismes de régulation des isoformes a et b des récepteurs 5-HT4

Les actions thérapeutiques des antidépresseurs, disponibles actuellement, requièrent plusieurs semaines de traitement. Ce délai est dû aux adaptations des sites pré et post-synaptiques qui, respectivement, augmentent la disponibilité synaptique des monoamines sérotonine et noradrénaline (5-HT et NA), et entraînent les changements neuroplastiques modifiant la fonction neuronales dans les régions limbiques. Il a été récemment observé, chez un modèle animal de dépression, que l’agoniste RS67333 des récepteurs sérotoninergiques de type 5-HT4 produisait des changements comportementaux, électrophysiologiques, cellulaires et biochimiques, tel qu’observé chez les antidépresseurs. Ces changements apparaissent seulement après 3 jours de traitement tandis que les antidépresseurs nécessitent souvent plusieurs semaines. De plus, l’activation des récepteurs 5-HT4 ne générait pas de tolérance, et cela pendant 21 jours de traitement. Seulement, les propriétés de signalisation et de régulation de ces récepteurs sont très loin d’êtres établies. Nous avons alors voulu mieux caractériser ces deux aspects de leur fonction, en se concentrant d’avantage sur les isoformes a et b, fortement exprimés dans le système limbique. Pour cela, nous avons voulu évaluer d’abord leur capacité de production d’AMPc dans un système hétérologue. Les essais d’accumulation d’AMPc démontrent que les deux isoformes sont capables de moduler positivement et négativement des niveaux d’AMPc en présence de 5-HT. Par contre, la stimulation au RS67333 induit seulement une augmentation du niveau d’AMPc dans les deux cas. Ensemble, ces observations indiquent que les deux isoformes sont capables de coupler à l’adénylate cyclase à travers les protéines Gαs et Gαi. La quantification des récepteurs internalisés a montré que l’isoforme b internalisait plus efficacement que l’isoforme a suite à l’incubation à la 5-HT (61 ± 3 % pour le b vs 40 ± 2 % pour le a). Les protéines kinases PKA et PKC n’étaient pas impliquées dans cette différence, toutefois, la PKC a été trouvée essentielle à l’internalisation des deux isoformes. L’internalisation de l’isoforme b par 5-HT n’a pas été affecté par la surexpression de forme inactive de GRK2 (GRK2- K220R) et a été partiellement inhibé par un mutant négative de la β-arrestine (βarr(319-418)), tandis que l’internalisation de l’isoforme a a été bloquée par les deux. Ces observations indiquent que les mécanismes d’internalisation des deux isoformes du récepteur 5-HT4 les plus abondants dans le système nerveux central sont distincts. Des comportements spécifiques à chaque isoforme ont aussi été constatés au niveau de la régulation fonctionnelle suite à l’exposition au RS67333, qui désensibilise seulement l’isoforme b. D’après nos observations, nous avons conclu que les isoformes a et b diffèrent dans leur propriétés de signalisation et de régulation. L’incapacité du RS67333 à désensibiliser l’isoforme a fournit un substrat moléculaire pour les effets antidépressifs prolongés de cet agoniste dans les études pré-cliniques.

Effet de la température sur l’absorption tissulaire et systémique de l’oxaliplatine administrée par voie intrapéritonéale chez l’animal

Depuis 20 ans, certains patients porteurs d’une carcinose péritonéale sont traités par une chirurgie de cytoréduction combinée avec une chimiohyperthermie intrapéritonéale (CHIP). Bien que l’oxaliplatine (OX) soit couramment utilisée lors de CHIP, une telle utilisation chez l’humain n’est supportée que par des études de phase II et il n’y a pas d’études précliniques caractérisant les propriétés de l’OX dans le contexte d’administration intrapéritonéale. L’objectif de ce projet de maîtrise est d’étudier l’effet de la température sur l’absorption tissulaire et systémique de l’OX administrée par voie intrapéritonéale chez le rat. Nous avons procédé à une perfusion intrapéritonéale de 3 différentes doses d’OX à 3 différentes températures pendant 25 minutes chez une total 35 rats Sprague-Dawley, puis effectué le dosage des concentrations d’OX dans différents compartiments. Nous avons observé une augmentation linéaire (p<0,05) entre la dose d’OX administrée et sa concentration dans tous les compartiments (péritoine, mésentère, sang portal et systémique). De plus, avec l’augmentation de la température de perfusion, nous avons observé une augmentation de la concentration d’OX dans le péritoine mais une diminution de sa concentration dans les compartiments systémique et portal (p<0,05). Ces résultats démontrent donc que la dose et l’hyperthermie augmentent indépendamment la pénétration tissulaire de l’OX et que l’hyperthermie limite son absorption systémique. Ces observations suggèrent que l’hyperthermie pourrait réduire la toxicité systémique de l’OX. Pour connaître la cinétique de l’OX, des études subséquentes doivent être faites.

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.

Analyse de la fertilité des vaches laitières Holstein «Repeat Breeder»

L’importance de la problématique des vaches laitières non gestantes avec multiples inséminations (› 3) communément appelées « Repeat Breeder » (RB), au Québec, repose sur deux facteurs: son incidence et son impact économique. Actuellement, l’incidence du syndrome RB au Québec est de ± 25% (Rapport annuel, juin 2008, www.dsahr.ca). Les pertes monétaires associées à ce problème proviennent des frais vétérinaires et d’insémination, de la diminution de productivité ainsi que des pertes en lien avec la réforme involontaire. Afin d’avoir de meilleures connaissances sur ce syndrome, nous devons connaître les facteurs de risques généraux impliqués et ensuite explorer la condition individuelle de ces vaches problèmes. Dans la première partie de ce mémoire, une banque de données informatisées répertoriant 418 383 lactations fut analysée. L’objectif de ce projet de recherche était d’évaluer l’impact des problèmes reproducteurs post-partum et l’effet du nombre de lactations comme facteurs de risques de la vache Repeat Breeder. L’analyse a permis d’établir la dystocie comme étant la condition ayant le plus de conséquences sur la fertilité future. D’autres facteurs de risques à savoir le nombre de lactations influencent le pronostic reproducteur. La deuxième partie de ce mémoire consistait à explorer, à l’aide d’outils cliniques, la condition individuelle des vaches RB. Une étude cohorte fut menée sur des vaches Holstein en fin de période d’attente volontaire au jour 7 du cycle oestral. Les tests cliniques étudiés furent la vaginoscopie, l’examen transrectal, l’ultrasonographie du système reproducteur, la présence d’estérases leucocytaires, la bactériologie et la biochimie du liquide utérin, la cytologie endométriale et le profil de progestérone sérique. Les résultats de ces tests cliniques dévoilent que l’examen bactériologique du liquide utérin est révélateur du statut reproducteur futur.