Les microparticules (MPs) sont des vésicules dérivées de la membrane plasmique lors de la vésiculation par les cellules stimulées. Les MPs interviennent dans l'inflammation, les communications intercellulaires et la coagulation. Tout d'abord, nous avons standardisé une méthode pour caractériser et quantifier des MPs par cytométrie en flux dans le plasma.L'implication des MPE est suggérée dans le psoriasis notamment par le rôle central du TNF-a qui est un puissant inducteur de vésiculation. Nous avons comparé les valeurs de MPs chez des patients psoriasiques à celles de donneurs sains. Les MPE étaient plus élevées chez les patients notamment les MPs de petite taille. Les MPs diminuaient sous traitements anti-TNF-a.Les MPs agissent sur la progression tumorale des cancers. Les MPs tumorales ou des cellules de l'hôte peuvent modifier les propriétés invasives de la tumeur par des propriétés transférées. Les MPs peuvent aussi interagir avec les cellules du système immunitaire. Dans le mélanome, le risque de thrombose est accru. Or, la libération de MPs conduit à un état d'hypercoagulabilité. Les MPP et les MPE étaient augmentés dans chaque stade de la maladie par rapport à une population témoin. De plus, les MPs des patients atteints de mélanome possédaient des propriétés procoagulantes. L'étude des MPs en Dermatologie permet d'appréhender de nouveaux angles de la physiopathologie des maladies inflammatoires ou en carcinogenèse. Le dosage des MPs pourrait devenir un outil intéressant de monitoring des biothérapies dans le psoriasis. Dans le mélanome, des études complémentaires permettront de déterminer si les taux de MPs constituent un facteur pronostique intéressant / Microparticles (MPs) are vesicles derived from the plasma membrane during vesiculation by the stimulated cells. MPsare involved in inflammation, intercellular communications and coagulation. First, we standardised a method tocharacterise and quantify MPs in plasma by flow cytometry.The implication of endothelial microparticles (EMPs) is suggested in psoriasis, in particular by the central role of TNF-a which is a powerful inducer of vesiculation. We compared the values of MPs in psoriatic patients to the values inhealthy donors. EMPs were higher in the patients, especially MPs of small size. MPs were reduced under anti-TNF-atreatments.MPs have an action on the tumoral development of cancers. Tumoral MPs or the host's cells can modify the invasiveproperties of the tumour through transferred properties. MPs can also interact with the cells of the immune System. Inmelanoma, the risk of thrombosis is increased, but the release of MPs leads to a state of hypercoagulability. Plateletsmicroparticles (PMPs) and EMPs were increased at each stage of the disease compared to a control population. Inaddition, MPs of patients with melanoma had procoagulant properties.The study of MPs in Dermatology allows to apprehend new approaches of the physiopathology of inflammatorydiseases or in carcinogenesis. The dosage of MPs could become an interesting tool in the monitoring of biotherapies inpsoriasis. In melanoma, additional studies will show if MPs rates are an interesting prognostic factor.

Le mélanome métastatique reste à l’heure actuelle une pathologie dramatique avec une survie moyenne de 13 mois après diagnostic, démontrant l’échec des chimiothérapies. Ces travaux de thèse ont pour but de développer une stratégie alternative utilisant les siRNA (petits ARN interférents) encapsulés au sein de nanocapsules lipidiques (LNC) pour une injection intraveineuse. Les premiers travaux ont porté sur le développement et l’amélioration du procédé de formulation des LNC chargées en siRNA. Les résultats ont permis une encapsulation à hauteur de 35%, une stabilité prolongée supérieure à 3 mois et une efficacité d’extinction du gène cible dans les cellules de mélanome. La deuxième partie de la thèse s’est orientée sur les stratégies de ciblage du mélanome après administration systémique. Différentes modifications de surface des LNC à l’aide de polyéthylène glycol (PEG) et d’Affitins (peptide d’affinité) ont été mises au point. La biodistribution sur des animaux « sains » ou des animaux greffés en sous-cutanés (mélanome humain) a révélé des comportements distincts en fonction des recouvrements utilisés. Les formes pegylées ont montré une accumulation préférentielle au site tumoral en comparaison avec les formes non modifiées ou modifiées avec les Affitins. Dans une troisième partie, des études d’efficacité anti-tumorale ont été réalisées avec un siRNA ciblant la protéine Bcl-2 ou la sous unité alpha 1 de la pompe Na/K ATPase. Une réduction du volume tumoral de 25% est observée avec les LNC siRNA Bcl-2. Par ailleurs, l’association de nouvelles chimiothérapies, les ferrocifènes, et des siRNA Bcl-2, montrent grâce à leur co-encapsulation au sein des LNC, des effets prometteurs. Ces travaux démontrent ainsi la capacité des LNC à délivrer des siRNA par voie intraveineuse dans de nouvelles stratégies de ciblage du mélanome. / Metastatic melanoma represents the most aggressive form of skin cancer with a median survival around 13 months. The low efficacy of actual chemotherapy is explained by important resistance phenomenon. The objective of this work consists in developing a new alternative strategy based on siRNA (small interfering RNA) encapsulated into lipid nanocapsules (LNCs) for intravenous injection. Firstly, the experiments were focused on development and optimization of formulation process for the encapsulation of siRNA into LNCs. The result demonstrated an encapsulation efficiency evaluated at 35% by spectrophotometer analysis, an important stability at 4°C (for at less 3 month) and an efficient gene inhibition in melanoma cells. The second part of this work studied the melanoma targeting potential of surface modified LNCs after systemic injection. In this way, pegylation with different polymers and Affitin grafting (affinity peptide) was performed on siRNA LNCs. The biodistribution on healthy animals and subcutaneous melanoma tumor bearing mice revealed the distinct behavior of various modified LNCs. All pegylated LNCs showed a preferential accumulation in tumor site in comparison with non-modified or Affitins LNCs. In a third part, the anti-cancer efficacy was tested with siRNA targeting Bcl-2, an anti-apoptotic member, or Alpha 1 subunit of Na/K ATPase. A reduction of tumoral volume evaluated at 25% was observed for Bcl-2 siRNA LNC. Moreover, the association with new promising anticancerous drug, ferrocifens, and Bcl-2 siRNA co-encapsulated into LNCs evidenced promising effects. This work demonstrated the capacity of LNC to deliver siRNA into melanoma cells and tumor after systemic administration thank to new targeting strategies in melanoma

L'élastine est la protéine de la matrice extracellulaire responsable de l'élasticité des tissus. Elle est synthétisée en abondance dans les tissus soumis à de fortes contraintes mécaniques tels que la peau, les poumons, et les artères. Ce biopolymère présente une demi-vie longue de 70 ans et est par conséquent sujet aux altérations liées à l'âge. De plus, l'élastine est dégradée lors de la progression tumorale, notamment celle du mélanome. Sa dégradation entraîne la libération de peptides dérivés de l'élastine (EDP) dotés d'activités biologiques propres et pouvant être impliqués dans l'invasion tumorale (prolifération, angiogenèse, sécrétion de protéases, invasion, survie). Nous avons été les premiers à démontrer que les EDP sont capables de fortement promouvoir le développement de mélanome in vivo dans un modèle murin au travers de l'augmentation de la prolifération et de l'invasion des cellules tumorales impliquant la collagènase-1 ou MMP-1. Ces données suggèrent ainsi que le récepteur de ces peptides, le complexe récepteur de l'élastine (CRE), pourrait constituer une cible thérapeutique innovante afin de lutter contre ce cancer pour lequel un manque flagrant de thérapies efficientes prévaut à l'heure actuelle. Dans le cadre de cette étude, nous avons développé différentes stratégies thérapeutiques basées sur le ciblage du récepteur CRE. Nous démontrons pour la première fois que le ciblage thérapeutique du CRE permet de limiter de manière efficace la progression du mélanome in vitro et in vivo dans un modèle murin. De plus, le vieillissement étant un des facteurs de risque majeur du mélanome, nous avons évalué l'impact de l'âge du stroma sur les effets des EDP et le développement tumoral associé. / Elastin is the extracellular matrix protein responsible for tissue elasticity. It is abundant in tissues experiencing important mechanical constraints such as skin, lungs and arteries. This biopolymer possesses a half-life of 70 years and, consequently, it is subjected to age-related alterations. Moreover, elastin is degraded during tumor progression, notably that of melanoma. Its degradation results in the release of elastin-derived peptides (EDP) which possess their own biological activities that can be linked to tumor invasion (proliferation, angiogenesis, proteases secretion, invasion, survival). We have been the first to show that EDP can promote melanoma development in an in vivo mouse model by raising the proliferation and invasion of tumor cells through collagenase-1 (MMP-1) up-regulation. These data thus suggest that the receptor for these peptides, the elastin receptor complex, could constitute a novel therapeutic target to fight against this type of cancer for which no therapies are efficient now. In this study, we have developed therapeutic strategies targeting the ERC complex. We show for the first time that the therapeutic targeting of the ERC could efficiently limit melanoma progression in an in vitro and in vivo murine model. Additionally, as aging is one of melanoma major risk factors, we have evaluated the impact of stromal age on EDP effects and the associated tumor development.

Le mélanome cutané est le cancer de la peau le plus agressif de par sa grande plasticité phénotypique, son fort caractère métastatique et sa résistance aux traitements. L’émergence d’inhibiteurs ciblant la forme mutée de la kinase BRAF (BRAF V600E) a produit des réponses thérapeutiques spectaculaires, malheureusement suivies par l’apparition rapide de résistances secondaires très agressives. La compréhension des mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans ces résistances constitue donc un prérequis indispensable à l’amélioration de ces thérapies ciblées. A côté des altérations intrinsèques au mélanome, les interactions entre les cellules malignes et leur microenvironnement favorisent la survie tumorale et contribuent à la résistance aux thérapies. En particulier, la matrice extracellulaire (MEC), qui constitue un réseau dynamique de macromolécules de composition et de propriétés physico-chimiques variables, influence l’architecture des tissus tumoraux, l’invasion et la réponse aux traitements. De façon importante, l’acquisition par les cellules de mélanome d’un phénotype mésenchymateux invasif a été décrite comme un mécanisme d’échappement aux thérapies ciblant la mutation oncogénique de BRAF. Dans ce contexte, l’objectif de mon travail de thèse a été de préciser le rôle de cette signature phénotypique sur les propriétés bio-mécaniques des cellules de mélanome et la réponse aux thérapies ciblées. Dans la première partie de ma thèse, j’ai observé que les cellules résistantes présentant un phénotype invasif mésenchymateux produisent, assemblent et remodèlent une matrice ayant des propriétés mécaniques et biochimiques proches de myofibroblastes. Ce phénotype est associé à une activation de la voie YAP/TAZ et une mécano-sensibilité amplifiée. La caractérisation par spectrométrie de masse du matrisome des cellules résistantes a révélé la présence abondante de protéines matricielles comme la Fibronectine, le Collagène 1(I) et la THBS1 mais également de protéines de réticulation du collagène comme LOXL2 et TGM2. Nos données montrent aussi que ces modifications sont conférées de novo par un traitement aux inhibiteurs de BRAF ou de MEK dans des cellules de mélanome mutées BRAF in vitro, et que chez la souris le traitement au Vémurafénib de cellules de mélanome xénogreffées induit l’assemblage de fibres de collagène associé à une rigidification tumorale. Finalement, j’ai pu montrer que la matrice produite par les cellules mésenchymales résistantes protège les cellules de mélanome naïves des effets anti-prolifératifs liées à l’inhibition de BRAF ou MEK. Dans une deuxième partie de ma thèse, je me suis intéressée à la protéine de réticulation du collagène de la famille des lysyl oxidases (LOX), LOXL2 exprimée par les cellules mésenchymales résistantes. Nos analyses bioinformatiques et biochimiques montrent que l'expression de cette enzyme est fortement associée à la signature invasive MITFlow AXLhigh des mélanomes. En utilisant des approches d'interférence à ARN, j'ai aussi montré que la suppression de LOXL2 dans les cellules de mélanome invasif diminue la migration cellulaire et augmente la prolifération cellulaire in vitro et in vivo, suggérant un rôle de LOXL2 dans la transition phénotypique du mélanome. Dans l’ensemble, mes travaux de thèse révèlent un rôle paradoxal de l’inhibition de la voie MAPK qui induit des changements du phénotype tumoral associés à la production autonome par la cellule maligne d’une MEC pathologique capable d'altérer le comportement cellulaire et la réponse au traitement. Cet environnement matriciel 'sanctuaire', associée à une intense hétérogénéité tumorale, pourrait jouer un rôle majeur dans le développement et l'émergence des résistances thérapeutiques du mélanome. Ces résultats permettent une meilleure compréhension du rôle de la MEC du mélanome et devraient proposer de nouvelles pistes pour améliorer les traitements. / Cutaneous melanoma remains one of the most challenging and difficult cancers to treat because of its high plasticity, metastatic potential and resistance to treatment. New therapies targeting oncogenic BRAFV600E mutation have shown remarkable clinical efficacy. However, drug resistance invariably develops. Thus, the need for improving existing therapies remains critical. Recent studies have indicated that tumor resistance arises from the tumor microenvironment in which the extracellular matrix (ECM) is a determinant factor. Here, we found that BRAF inhibitor (BRAFi)-resistant melanoma cells, but not BRAFi-sensitive cells display an increased mechanosensitivity associated with a capacity to produce and remodel a 3D ECM displaying increased levels of matrix proteins such as fibronectin (FN) and collagen fibers. Interestingly, our results show that this 3D ECM is able to protect therapy-sensitive cells from the anti-proliferative effects of MAPKi. In addition, short exposures of naive melanoma cells to MAPKi augment matrix proteins production and assembly in vitro and in vivo. This 3D ECM also promotes drug tolerance within BRAFi sensitive cells. In conclusion, our results suggest that a subset of resistance to MAPK targeted therapies is associated with the production by melanoma cells of a pathological fibrotic matrisome that may affect cell behavior and therapeutic response.

200 000 nouveaux cas de mélanome et 65 000 décès sont dus à ce cancer de la peau chaque année. Le mélanome représente donc un véritable problème de santé publique. Actuellement, plus de 50 % des patients sont toujours en échec thérapeutique malgré le développement des thérapies ciblées et des immunothérapies, et il est donc nécessaire de créer de nouvelles thérapies contre ce cancer.Dans notre laboratoire, nous avons montré que la Metformine, un antidiabétique, induit la mort des cellules de mélanomes par autophagie et apoptose. De plus, ce composé inhibe les capacités invasives de ces cellules. Un essai clinique a été effectué au CHU de Nice sur l’effet de la Metformine sur des mélanomes métastatiques mais les résultats ont été plutôt décevants. De ce fait, et en collaboration avec l’institut de chimie de Nice, notre équipe a développé des composés dérivés de la Metformine et a identifié le CRO15. Durant ma thèse, j’ai d’abord déterminé que CRO15 possédait diminuait la viabilité des cellules de mélanomes par différents mécanismes moléculaires. Tout d’abord, l’activation de la voie AMPK, comme ce qui est observée avec la Metformine, mais également l’inhibition de la kinase MELK, un oncogène très souvent surexprimé dans le cadre du mélanome. L’inhibition de MELK par CRO15 est responsable de l’activation de la voie p53. Ces deux voies, AMPK et p53, augmentent l’expression de REDD1 qui active alors les processus d’autophagie et d’apoptose pour induire la mort des cellules de mélanomes. Finalement, j’ai pu montrer que le CRO15 est également capable d’induire une diminution de la croissance tumorale de mélanomes dans différents modèles de souris. / Every year, 200 000 new cases of melanoma and 65 000 deaths occur as a result of skin cancer, making melanoma a real public health problem. Currently, more than 50 % of patients fail treatment despite new targeted therapies and immunotherapies being developed. As a result, there is an urgent need to develop new anti-melanoma compounds to treat this aggressive disease. In our laboratory, we shown Metformin, an antidiabetic, to induce melanoma cell death by autophagy and apoptosis. Furthermore, this compounds inhibits invasive capability of these cells. A clinical trial has been performed in collaboration with the Nice hospital looking at Metformin’s effects on metastatic melanoma treatment, however these results have been disappointing. In this context, and in collaboration with the chemical institute of Nice, our team developed new Metformin-derived compounds and identified CRO15 as a promising new lead. During my PhD, I determined that CRO15 decreases melanoma cells viability by different molecular mechanisms. First, just like Metformin, CRO15 activates AMPK pathway, however it also inhibits MELK kinase activity, a protein described as an oncogene in melanoma. This inhibition is responsible for p53 activation. The two pathways, AMPK and p53, lead to increased REDD1 expression which involves autophagy and apoptosis to induce melanoma cell death. Finally, I shown that CRO15 decreases melanoma tumoral volume in different mice models. These promising results highlight a novel compound that can now be investigated for its potential use in clinic.

Le mélanome est l’un des cancers à la croissance la plus rapide, avec une incidence mondiale de plus de 360% rapporté depuis la fin des années 1970. Malgré les progrès incroyables réalisés dans le développement de thérapies anti-mélanome au cours des 10 dernières années, de nombreux patients atteints de mélanome sont encore en échec thérapeutique en raison du développement rapide de résistances acquises. Dans ce contexte, ma thèse décrit la synthèse et l'optimisation de nouveaux composés de type biguanide actifs contre le mélanome afin de surmonter la pharmacorésistance. Nous avons concentré notre attention sur l'optimisation Hit-to-Lead de deux composés anti-mélanomes identifiés au laboratoire : HIT 1 et HIT 2. Un nouveau protocole a été développé pour la synthèse des précurseurs de HIT 1, à savoir la préparation de 2-benzoxazolylguanidines et de 2-aminobenzoxazoles à l'aide de cyanoguanidine et catalysée par un acide de Lewis. Au cours de l'optimisation Hit-to-Lead de HIT 1, une ouverture de cycle non attendue nous a permis de préparer des amidinourées hautement actives. Cela a conduit au développement de nouvelles méthodes rapides et efficaces pour leur synthèse. Une étude complète des relations structure-activité de 79 nouveaux analogues d'amidinourées et l'identification d'un nouveau composé Lead sont présentées. L’optimisation Hit-to-Lead de HIT 2 nous a conduit à la révision de sa structure et à la découverte concomitante d’un nouveau réarrangement. Des études mécanistiques de l'action du HIT 2, appuyées par la synthèse de sondes fluorescentes et de type biotine, ont également été réalisées. Une étude approfondie du nouveau réarrangement, la synthèse de 71 structures analogues de biguanides, ainsi que de 35 produits réarrangés correspondants est ensuite présentée. L'évaluation biologique de ces composés a abouti à l'identification de 2 nouveaux Lead hautement actifs contre le mélanome. La dernière partie du manuscrit porte sur l’étude d’un nouveau protocole efficace pour la synthèse de 1,2,4-triazole-5-amines via la formation oxydative de liaisons N-N induites par I2/TBAI, dans le cadre de l’exploration de la réactivité des nouveaux dérivés biguanides synthétisés. / Melanoma is one of the fastest growing cancer with more than 360% increasing worldwide incidence since the late 1970s. Despite incredible progress in the development of anti-melanoma therapies in the last 10 years, there are still a lot of melanoma patients in therapeutic failure due to rapid development of acquired resistance. In this context, my thesis describes the synthesis and optimization of new biguanidelike compounds active against melanoma in order to overcome drug-resistance. In this manuscript, we focused our attention on Hit-to-Lead optimization of two anti-melanoma compounds identified in the laboratory: HIT 1 and HIT 2. A novel Lewis acid-catalyzed new transformation for the synthesis of HIT 1 precursors has been developed: the preparation of 2benzoxazolylguanidines and 2-aminobenzoxazoles from cyanoguanidine as safe and inexpensive reagent. During the course of HIT 1 Hit-to-Lead optimization, an unexpected cycle-opening led us to prepare highly active amidinoureas via an efficient and unprecedented methodology. A comprehensive structureactivity relationships study of 79 new amidinoureas analogues and the identification of a new Lead compound have been established. Hit-to-Lead optimization of HIT 2 led us to its structure revision and the concomitant discovery of a new rearrangement. Biological studies of the mechanism of action of HIT 2 have been investigated. The mode of action has been attested by the synthesis of biotin and fluorescent probes. A comprehensive investigation of the new rearrangement, the synthesis of 71 biguanide-like structures, as well as the synthesis of 35 corresponding rearranged products is then presented. The biological evaluation of these compounds resulted in the identification of 2 new highly active Lead compounds. The last part of the manuscript focused on the study of a new and effective protocol for the synthesis of 1,2,4-triazole-5-amines via I2/TBAI-mediated oxidative N−N bond formation, as part of the exploration of the reactivity of the new synthesized biguanide derivatives.

Orientador: Antônio José Maria Cataneo / Resumo: Introdução: No melanoma primário, a aplicabilidade da biópsia de linfonodo sentinela (BLS), seguida ou não de esvazimento linfonodal (EL) é conhecida. Na recidiva locorregional (RL) de melanoma, alguns serviços tendem a indicá-la, buscando estadiamento mais acurado para embasar condutas individualizadas aos pacientes, ainda que as evidências sejam insuficientes. Objetivo: Avaliar o sucesso da BLS no encontro do linfonodo sentinela (LNS) e sua positividade na RL. Comparar a sobrevida entre os pacientes com LNS positivo e negativo. Verificar diferença na sobrevida pós EL. Métodos: Revisão sistemática, através das bases MEDLINE via PUBMED, LILACS, SCOPUS, EMBASE e CENTRAL, buscando estudos experimentais e observacionais sobre BLS na RL de melanoma. Desfechos avaliados: sucesso na BLS pelo encontro do LNS, positividade para melanoma no LNS; sobrevida no subgrupo LNS positivo comparado com o negativo; sobrevida livre de doença no subgrupo LNS positivo comparada com o negativo; sobrevida dos pacientes submetidos ao EL. Para metanálises, utilizaram-se RevMan 5.3 e StatsDirect 3.0.121. Resultados: Foram identificados 1872 estudos, destes, seis estudos observacionais foram incluídos, totalizando 449 pacientes. O LNS foi encontrado em 98% das BLS (IC 95-100%, I2=53,7% - seis estudos). LNS com 32% de positividade para melanoma (IC 19-47%, I2= 84,6% - seis estudos). A chance de sobrevida global em cinco anos foi 2,49 vezes maior no subgrupo com LNS negativo (IC 95% 1,41-4,38, I2=0% - qua... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Background: In primary melanoma, the applicability of sentinel lymph node biopsy (SLB), followed or not by complete lymph node dissection (CLND) is known. In locoregional recurrence (LR) of melanoma, some groups may indicate it for more accurate staging to support individualized management, even with scarce evidence. Objective: To evaluate success in SLB and its positivity in LR. Compare survival between patients with positive and negative sentinel lymph node (SLN). Check for survival modification after CLND. Methods: Systematic review through databases such as MEDLINE via PUBMED, LILACS, SCOPUS, EMBASE and CENTRAL, searching for experimental and observational studies on SLB in melanoma LR. Outcomes assessed: success in SLB by finding the SLN, positivity for melanoma in the SLN; survival in the positive SLN subgroup compared to the negative one; disease-free survival in the positive versus negative SLN subgroup; survival of patients undergoing CLND. For meta-analyzes, RevMan 5.3 and StatsDirect 3.0.121 were used. Results: The total number of patients in six observational studies was 449, over 1872 studies indentified. The SNL was found in 98% of SLB (95-100% CI, I2 = 53.7%, 6 studies). SLB detected 32% positivity for melanoma on SNL (CI 19-47%, I2 = 84.6%, 6 studies). The chance of five year overall survival was 2,49 higher in the negative SNL subgroup (95% CI 1.41-4.38, I2 = 0%, 4 studies). Meta-analyzes were not performed due to lack of objective data for disease-free survi... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(生命科学) / 甲第22136号 / 生博第423号 / 新制||生||55(附属図書館) / 京都大学大学院生命科学研究科高次生命科学専攻 / (主査)教授 垣塚 彰, 教授 原田 浩, 教授 豊島 文子 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Philosophy in Life Sciences / Kyoto University / DFAM

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第22883号 / 医博第4677号 / 新制||医||1048(附属図書館) / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 平井 豊博, 教授 川上 浩司, 教授 椛島 健治 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

Melanoma remains an aggressive form of skin cancer with limited treatment options. Novel methods to treat primary tumors and prevent metastatic disease can lead to improved survival for those diagnosed with melanoma. Through this work, we have evaluated the antineoplastic effects of Rhodiola crenulata (R. crenulata) root extracts on B16-F10 melanoma both in vitro and in vivo. In this study, we observed that R. crenulata treatment resulted in an increased cell death as well as a reduced cell growth, proliferation and migration in vitro. Additionally, we observed that R. crenulata decreased the expression of integrin β1 and vimentin, and increased expression of E-cadherin upon in vitro treatment. Further, we observed in a topical R. crenulata based cream therapy, a more radial growth pattern of tumors as well as a reduced mitotic activity and increased tumor necrosis. Markedly, we observed that mice supplemented with R. crenulata orally in their drinking water also displayed reduced establishment of metastatic foci in a disseminated model of melanoma. Collectively, these findings reveal that R. crenulata exhibits striking anti-tumorigenic and anti-metastatic properties, and that this extract may increase survival and harbor potential novel adjuvant therapy for the treatment of melanoma.