La littérature récente suggère que certaines sous populations cellulaires appelées cellules initiatrices de tumeurs (CIT) seraient particulièrement résistantes aux traitements actuels qui visent préférentiellement les cellules prolifératives et, de ce fait, participeraient activement à l'initiation de récidives tumorales et à la formation des métastases. La caractérisation de ces cellules ainsi que de leurs régulateurs revêt par conséquent un intérêt considérable pour la recherche fondamentale et translationnelle. La progastrine est une pro-hormone sécrétée en quantité anormalement importante par la majorité des tumeurs colorectales et qui joue un rôle important dans la promotion du développement tumoral. Les données publiées du laboratoire montrent en effet que l'inhibition de la PG conduit à la baisse des activités WNT/b-caténine et Notch qui sont des voies de signalisations anormalement activées dans les cancers colorectaux (CCR) et nécessaires au maintien des CIT coliques. Ainsi, le but de ce travail de thèse a été de déterminer si la PG possède un rôle régulateur des CIT coliques. Nos résultats indiquent que la PG est fortement exprimée dans des modèles cellulaires enrichis en CIT tels que le sont les colosphères ou les cellules exprimant fortement l'activité enzymatique des aldéhydes déshydrogénases (ALDH+). Le ciblage de la PG, soit par ARN interférent soit par l'utilisation d'anticorps neutralisant la PG dans des lignées cellulaires ou dans des cellules fraichement isolées de biopsies d'adénocarcinomes coliques humains, altère fortement la capacité d'initiation de colosphères sur plusieurs générations alors que le phénotype est sauvé par l'ajout de PG exogène. Ces résultats reflètent un potentiel d'autorenouvellement moindre des CIT in vitro en absence de PG. Le nombre de cellules ALDH+ diminue aussi significativement en absence de PG. À l'inverse, l'ajout de PG exogène stimule da capacité d'initiation des colosphères et augmente le nombre de cellules ALDH+. In vivo, la diminution de l'expression de la PG dans les cellules ALDH+ permet un délai dans l'initiation tumorale et diminue de 16x la propagation des CIT lors du deuxième passage chez la souris immunodéprimée. Ainsi, la PG est sécrétée par les CIT coliques, et, en retour, cette pro-hormone régule le maintien de ces cellules. Enfin, même si le rôle de la PG dans le tissu intestinal sain n'est pas primordial, nos résultats montrent qu'elle est produite par des cellules situées au fond des cryptes intestinales. Nos résultats viennent conforter l'idée selon laquelle le ciblage de la PG représente une stratégie thérapeutique prometteuse pour le traitement du CCR. / Recent literature strongly suggests that tumor initiating cells (TIC), resistant to chemotherapies, would be responsible for recurrence and metastasis development in colorectal cancer. Discovering new targets to eradicate these cells become urgent. Our team has shown that Progastrin (PG), a hormonal precursor abnormally secreted by most of colorectal tumors, would be a promising therapeutic target for colorectal cancer (CRC). In a mouse model developing spontaneously intestinal tumors, PG expression reduction leads to tumor growth decrease and remaining tumors display an increase of cell differentiation. Interestingly, tumorigenesis diminution is mediated by WNT-bcatenin and Notch transcriptional activity inhibition. These pathways being abnormally activated in CRC and essential for TIC survival and self-renewal, the aim of this work is thought to characterize PG involvement in TIC phenotype. Our results indicate that Progastrin is produced in TIC enriched models such as in colonospheres and in cells that highly expressed Aldehyde Dehydrogenase (ALDH+) activities. Targeting PG by RNAi or using neutralizing antibodies in cell lines or in cells that were freshly isolated from human's colon adenocarcinoma leads to decrease colonosphere number and self-renewal. Moreover, ALDH+ cells number decline after PG downregulation. In contrast, PG supplementation increases colonospheres initiation as well as ALDH+ cell number. In vivo, PG downregulation in ALDH+ cells that usually secretes PG leads to tumor initiation delay even after a second passage of bulk cells in immunodeficient mice. These results suggest also TIC frequency decrease in absence of PG. Thus, we show that PG is secreted by TIC and regulates their activities. Finally, PG role is not primordial for intestinal tissue homeostasis but our results show that this pro-hormonal precursor is preferentially produced at the bottom of intestine crypt cells. To conclude, our results strongly consolidate the idea of targeting Progastrin as a promising therapeutic strategy for colorectal cancer management.

O estudo das células-tronco cancerígenas (CTCs) durante o processo de malignização e no carcinoma epidermóide intra-bucal já instalado é essencial para um melhor entendimento de como essas células participam da formação e manutenção de uma neoplasia. Atualmente, a identificação de células com características de células tronco se dá principalmente através da expressão de marcadores celulares como o ALDH1 e o CD44. A proteína ALDH1 é responsável pela oxidação de aldeídos intracelulares e vem sendo utilizada para o isolamento de CTCs em inúmeros canceres incluindo casos de cabeça e pescoço. A proteína CD44 é uma glicoproteína envolvida na adesão e migração celular, também participa do processo de metástase e já foi associada às CTCs. Nesse trabalho, a expressão dessas proteínas foi analisada em 45 casos de displasias epiteliais e 13 casos de carcinomas epidermóide intra-bucais. As lesões displásicas foram classificadas em casos leves (19), moderados (18) e intensos (8) e foram também divididas em casos de baixo risco (22) e alto risco de transformação maligna (23). A expressão imunohistoquímica para a ALDH1 foi encontrada predominantemente na camada basal em 16 casos de displasias epiteliais e em 7 carcinomas epidermóides, com a marcação difusa pela epitélio neoplásico. A expressão imunohistoquímica de CD44 foi encontrada em 42 displasias epiteliais e em 12 carcinomas epidermóides, sendo que nas displasias, a expressão ocorreu predominantemente na camada basal do epitélio e no carcinoma epidermóide a expressão foi disseminada. Ambos marcadores exibiram aumento de expressão com a evolução do grau das displasias. / The study of cancer stem cells (CTCs) in the process of malignant transformation and intra-oral squamous cell carcinoma already installed is essential for a better understanding of how these cells participate in the formation and maintenance of a neoplasm. Currently, identification of cells with characteristics of stem cells is primarily through the expression of cell markers such as CD44 and ALDH1. The ALDH1 protein is responsible for the oxidation of intracellular aldehydes and has been used for the isolation of CTCs in numerous cancers including head and neck cases. The CD44 protein is a glycoprotein involved in cell adhesion and migration, also participates in the process of metastasis and has been associated with CTCs. In this work, the expression of these proteins was analyzed in 45 cases of epithelial dysplasia and 13 cases of intraoral squamous cell carcinomas. The dysplastic lesions were classified as mild (19), moderate (18) and intense (8) cases and were also divided into low-risk cases (22) and high risk of malignant transformation (23). The immunohistochemical expression for ALDH1 was found predominantly in the basal layer in 16 cases of epithelial dysplasia and squamous cell carcinoma in 7, with diffuse labeling by neoplastic epithelium. Immunohistochemical expression of CD44 was found in 42 epithelial dysplasias and 12 squamous cell carcinomas, and in dysplasias, the expression occurred predominantly in the basal layer of the epithelium and in squamous cell carcinoma expression was widespread. Both markers showed increased expression with the evolution of the degree of dysplasia.

O estudo das células-tronco cancerígenas (CTCs) durante o processo de malignização e no carcinoma epidermóide intra-bucal já instalado é essencial para um melhor entendimento de como essas células participam da formação e manutenção de uma neoplasia. Atualmente, a identificação de células com características de células tronco se dá principalmente através da expressão de marcadores celulares como o ALDH1 e o CD44. A proteína ALDH1 é responsável pela oxidação de aldeídos intracelulares e vem sendo utilizada para o isolamento de CTCs em inúmeros canceres incluindo casos de cabeça e pescoço. A proteína CD44 é uma glicoproteína envolvida na adesão e migração celular, também participa do processo de metástase e já foi associada às CTCs. Nesse trabalho, a expressão dessas proteínas foi analisada em 45 casos de displasias epiteliais e 13 casos de carcinomas epidermóide intra-bucais. As lesões displásicas foram classificadas em casos leves (19), moderados (18) e intensos (8) e foram também divididas em casos de baixo risco (22) e alto risco de transformação maligna (23). A expressão imunohistoquímica para a ALDH1 foi encontrada predominantemente na camada basal em 16 casos de displasias epiteliais e em 7 carcinomas epidermóides, com a marcação difusa pela epitélio neoplásico. A expressão imunohistoquímica de CD44 foi encontrada em 42 displasias epiteliais e em 12 carcinomas epidermóides, sendo que nas displasias, a expressão ocorreu predominantemente na camada basal do epitélio e no carcinoma epidermóide a expressão foi disseminada. Ambos marcadores exibiram aumento de expressão com a evolução do grau das displasias. / The study of cancer stem cells (CTCs) in the process of malignant transformation and intra-oral squamous cell carcinoma already installed is essential for a better understanding of how these cells participate in the formation and maintenance of a neoplasm. Currently, identification of cells with characteristics of stem cells is primarily through the expression of cell markers such as CD44 and ALDH1. The ALDH1 protein is responsible for the oxidation of intracellular aldehydes and has been used for the isolation of CTCs in numerous cancers including head and neck cases. The CD44 protein is a glycoprotein involved in cell adhesion and migration, also participates in the process of metastasis and has been associated with CTCs. In this work, the expression of these proteins was analyzed in 45 cases of epithelial dysplasia and 13 cases of intraoral squamous cell carcinomas. The dysplastic lesions were classified as mild (19), moderate (18) and intense (8) cases and were also divided into low-risk cases (22) and high risk of malignant transformation (23). The immunohistochemical expression for ALDH1 was found predominantly in the basal layer in 16 cases of epithelial dysplasia and squamous cell carcinoma in 7, with diffuse labeling by neoplastic epithelium. Immunohistochemical expression of CD44 was found in 42 epithelial dysplasias and 12 squamous cell carcinomas, and in dysplasias, the expression occurred predominantly in the basal layer of the epithelium and in squamous cell carcinoma expression was widespread. Both markers showed increased expression with the evolution of the degree of dysplasia.

O carcinoma espinocelular de cabeça e pescoço (CECP) é um problema de saúde pública que apresenta alta taxa de mortalidade, frequentemente relacionado à presença de recorrências locais e metástases. A descoberta de um pequeno subconjunto de células tumorais com características semelhantes às células-tronco, conhecidas como células-tronco tumorais (CTTs), tem sido relatadas como as principais responsáveis pelo início, progressão e recidiva do CECP. O processo de metástase nestas neoplasias é bastante complexo e envolve o desprendimento de células epiteliais tumorais do local de aparecimento primário devido à subexpressão ou superexpressão de algumas proteínas específicas nestas células, caracterizando um processo conhecido como transição epitélio-mesenquimal (EMT). A compreensão dos mecanismos envolvidos no processo de EMT têm sido investigados para o desenvolvimento de terapias específicas. O ácido retinoico (AR) vem sendo empregado em diversas terapias devido a sua capacidade de controlar a proliferação e promover diferenciação celular, entretanto, anormalidades na expressão ou função de seus receptores são relatadas em muitos tipos de células do câncer. Este estudo tem por objetivo correlacionar a expressão de marcadores do processo de EMT, marcador de célula tronco tumoral (ALDH1) e receptores do ácido retinoico e de retinoide X (isoformas α e β) em amostras teciduais provenientes de portadores de CECP primários, além, de correlacionar os resultados obtidos com os parâmetros clínicos, características histopatológicas e prognóstico destes pacientes em um período de acompanhamento de 7 anos. / The head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) is a public health problem that presents high mortality rates in relation to the presence of local recurrences and metastases. A finding of a small subset of tumor cells with stem like-cells characteristics, known as cancer stem cells (CTTs), has been reported as being primarily responsible for the onset, progression and recurrence of CECP. The metastasis process in these neoplasms is quite complex and involves the tumor epithelial cells detachment from the primary site of appearance due to underexpression or overexpression of some specific proteins in these cells, characterizing the epithelial-mesenchymal transition (EMT) process. An understanding of the mechanisms involved in the EMT process has been investigated for the development of specific therapies. Retinoic acid (AR) has been used in several therapies because its ability to control the proliferation and promote cell differentiation, however, abnormalities in the expression and function of its receptors are reported in many types of cancer cells. The aim of this study was to correlate the expression EMT process markers, tumor stem cell marker (ALDH1), retinoic acid and retinoic acid X receptors (α and β isoforms) in tissue samples from primary CECP, in addition, to correlate the results with the clinical parameters, histopathological and prognostic characteristics of these patients in a 7 years follow-up.

O carcinoma espinocelular de cabeça e pescoço (CECP) é um problema de saúde pública que apresenta alta taxa de mortalidade, frequentemente relacionado à presença de recorrências locais e metástases. A descoberta de um pequeno subconjunto de células tumorais com características semelhantes às células-tronco, conhecidas como células-tronco tumorais (CTTs), tem sido relatadas como as principais responsáveis pelo início, progressão e recidiva do CECP. O processo de metástase nestas neoplasias é bastante complexo e envolve o desprendimento de células epiteliais tumorais do local de aparecimento primário devido à subexpressão ou superexpressão de algumas proteínas específicas nestas células, caracterizando um processo conhecido como transição epitélio-mesenquimal (EMT). A compreensão dos mecanismos envolvidos no processo de EMT têm sido investigados para o desenvolvimento de terapias específicas. O ácido retinoico (AR) vem sendo empregado em diversas terapias devido a sua capacidade de controlar a proliferação e promover diferenciação celular, entretanto, anormalidades na expressão ou função de seus receptores são relatadas em muitos tipos de células do câncer. Este estudo tem por objetivo correlacionar a expressão de marcadores do processo de EMT, marcador de célula tronco tumoral (ALDH1) e receptores do ácido retinoico e de retinoide X (isoformas α e β) em amostras teciduais provenientes de portadores de CECP primários, além, de correlacionar os resultados obtidos com os parâmetros clínicos, características histopatológicas e prognóstico destes pacientes em um período de acompanhamento de 7 anos. / The head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) is a public health problem that presents high mortality rates in relation to the presence of local recurrences and metastases. A finding of a small subset of tumor cells with stem like-cells characteristics, known as cancer stem cells (CTTs), has been reported as being primarily responsible for the onset, progression and recurrence of CECP. The metastasis process in these neoplasms is quite complex and involves the tumor epithelial cells detachment from the primary site of appearance due to underexpression or overexpression of some specific proteins in these cells, characterizing the epithelial-mesenchymal transition (EMT) process. An understanding of the mechanisms involved in the EMT process has been investigated for the development of specific therapies. Retinoic acid (AR) has been used in several therapies because its ability to control the proliferation and promote cell differentiation, however, abnormalities in the expression and function of its receptors are reported in many types of cancer cells. The aim of this study was to correlate the expression EMT process markers, tumor stem cell marker (ALDH1), retinoic acid and retinoic acid X receptors (α and β isoforms) in tissue samples from primary CECP, in addition, to correlate the results with the clinical parameters, histopathological and prognostic characteristics of these patients in a 7 years follow-up.

O carcinoma espinocelular de cabeça e pescoço (CECP) é um problema de saúde pública que apresenta alta taxa de mortalidade, frequentemente relacionado à presença de recorrências locais e metástases. A descoberta de um pequeno subconjunto de células tumorais com características semelhantes às células-tronco, conhecidas como células-tronco tumorais (CTTs), tem sido relatadas como as principais responsáveis pelo início, progressão e recidiva do CECP. O processo de metástase nestas neoplasias é bastante complexo e envolve o desprendimento de células epiteliais tumorais do local de aparecimento primário devido à subexpressão ou superexpressão de algumas proteínas específicas nestas células, caracterizando um processo conhecido como transição epitélio-mesenquimal (EMT). A compreensão dos mecanismos envolvidos no processo de EMT têm sido investigados para o desenvolvimento de terapias específicas. O ácido retinoico (AR) vem sendo empregado em diversas terapias devido a sua capacidade de controlar a proliferação e promover diferenciação celular, entretanto, anormalidades na expressão ou função de seus receptores são relatadas em muitos tipos de células do câncer. Este estudo tem por objetivo correlacionar a expressão de marcadores do processo de EMT, marcador de célula tronco tumoral (ALDH1) e receptores do ácido retinoico e de retinoide X (isoformas α e β) em amostras teciduais provenientes de portadores de CECP primários, além, de correlacionar os resultados obtidos com os parâmetros clínicos, características histopatológicas e prognóstico destes pacientes em um período de acompanhamento de 7 anos. / The head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) is a public health problem that presents high mortality rates in relation to the presence of local recurrences and metastases. A finding of a small subset of tumor cells with stem like-cells characteristics, known as cancer stem cells (CTTs), has been reported as being primarily responsible for the onset, progression and recurrence of CECP. The metastasis process in these neoplasms is quite complex and involves the tumor epithelial cells detachment from the primary site of appearance due to underexpression or overexpression of some specific proteins in these cells, characterizing the epithelial-mesenchymal transition (EMT) process. An understanding of the mechanisms involved in the EMT process has been investigated for the development of specific therapies. Retinoic acid (AR) has been used in several therapies because its ability to control the proliferation and promote cell differentiation, however, abnormalities in the expression and function of its receptors are reported in many types of cancer cells. The aim of this study was to correlate the expression EMT process markers, tumor stem cell marker (ALDH1), retinoic acid and retinoic acid X receptors (α and β isoforms) in tissue samples from primary CECP, in addition, to correlate the results with the clinical parameters, histopathological and prognostic characteristics of these patients in a 7 years follow-up.