Thesis (M. Phil.)--University of Hong Kong, 2000. / Includes bibliographical references (leaves 152-169).

Thesis (M.S.)--Villanova University, 2010. / Chemistry Dept. Includes bibliographical references.

Thesis (Ph. D.)--University of Texas at Austin, 2007. / Vita. Includes bibliographical references.

No description available.

Thesis (Ph.D.)--University of Adelaide, Dept. of Physiology, 1999. / Bibliography: leaves 214-236.

Thesis (Ph. D.)--University of Sydney, 2007. / Title from title screen (viewed Aug. 30, 2007). Submitted in fulfilment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy to the School of Public Health, Faculty of Medicine. Includes bibliography.

El adenocarcinoma de páncreas y el cáncer de colon son una de las causas de muerte, relacionadas con el cáncer, más comunes en los países desarrollados. Los tratamientos convencionales para este tipo de tumores son poco efectivos y es necesario el desarrollo de nuevas terapias. Entre las terapias experimentales destaca la terapia con genes suicidas, que consiste en la eliminación selectiva de las células tumorales que han sido modificadas con un gen suicida. La eficacia de dicha terapia depende de la transducción de una proporción elevada de células tumorales y de un potente efecto colateral in vivo. A pesar de las mejoras enfocadas a incrementar la llegada de los genes suicidas a las células tumorales con vectores más eficientes, los resultados obtenidos en los ensayos clínicos han sido muy reducidos.Con tal de aumentar el porcentaje de las células modificadas con genes suicidas en el tumor, proponemos utilizar los genes de resistencia a drogas en combinación con una droga de selección. En presencia de dicha droga, la población de células modificadas reemplazaría las células tumorales sensibles. Después de esta selección positiva, la terapia suicida induciría la muerte de las células modificadas. El efecto colateral permitiría eliminar todo el tumor aunque este reemplazamiento celular no fuese completo.La primera prueba de concepto se realizó en el modelo colorrectal HCT116 modificado con el marcador de selección dihidrofolato reductasa (DHFR) y el gen suicida timidina quinasa (TK). El gen DHFR otorga resistencia a metotrexato (MTX) y la TK confiere sensibilidad a la prodroga ganciclovir (GCV). En presencia del compuesto MTX, estas células se enriquecieron de un 0.1% a más de un 90% en cocultivos con HCT116 sin modificar. Después de esta selección positiva, la selección negativa con GCV eliminó las células modificadas. El tratamiento con MTX in vivo aumentó la proporción inicial de células modificadas. Este enriquecimiento mejoró la eficacia de la terapia suicida per se en tumores con un 1% o un 4% inicial de células modificadas.En una segunda aproximación, modificamos la línea de adenocarcinoma pancreático NP18 con el gen de resistencia a multidrogas MDR1 y con el gen suicida TK. Las células modificadas mostraron resistencia a docetaxel y sensibilidad a GCV, tanto in vitro como in vivo. La aplicación de la droga de selección en ratones aumentó la proporción de células modificadas de un 4% inicial a un 22%. La estrategia de selección positiva-negativa permitió inhibir completamente el crecimiento tumoral en un modelo murino a partir de tumores con un 10% inicial de células modificadas. Estas dos aproximaciones demuestran que la selección positiva-negativa de células modificadas con un marcador de selección y con el gen suicida TK representa una estrategia efectiva para aumentar la proporción de células que expresan el gen TK en el tumor y mejorar la eficacia de la terapia suicida.Por otro lado, las células madre mesenquimales (MSC) han mostrado su capacidad de dirigir genes suicidas de forma sistémica hacia el tumor. En este apartado, nos planteamos si estas células podían seleccionarse positiva y negativamente en presencia de células tumorales. En primer lugar, se determino el enriquecimiento de las MSC de ratón (mMSC) en cocultivos con NP18, mediante tratamiento con docetaxel. A pesar de observarse una cierta selección positiva de las mMSC en cultivo, este enriquecimiento no sucedió en tumores mixtos tratados con la droga de selección. La generación de MSC de hígado fetal de conejo (rFL-MSC) modificadas con el gen MDR1 y el gen suicida FCU mejoró la selección positiva in vitro y permitió eliminar estas células en presencia de la prodroga 5-FC. Aún así, estas células no se enriquecieron en tumores mixtos tratados con docetaxel. / Thymidine kinase (TK)-mediated suicide gene therapy has been considered for the treatment of cancer. However, despite a bystander effect, the proportion of transduced tumor cells has proven too low to result in efficacy. We propose the use of a drug-selectable marker (DHFR or MDR1) to enrich TK-expressing cells using chemotherapy. This enrichment or positive selection phase may increase the efficacy of suicide gene therapy. The prove of concept was performed in colon cancer cells modified with a fusion gene of dihydrofolate reductase (DHFR) and thymidine kinase (TK). DHFR confers resistance to methotrexate (MTX) and TK confers sensitivity to ganciclovir (GCV). Under MTX treatment, tumor cells transfected with the DHFR-TK fusion gene efficiently replaced the parental cells (from 0.1 to 90% in 35 days). After this positive selection period, negative selection with GCV eliminated the transfected cells. In vivo, positive selection was also achieved and resulted in a statistically significant therapeutic effect.In other approximation we generated stable NP18MDR/TK-GFP transfectants and showed docetaxel resistance in vivo. Mixed tumors of MDR/TK-expressing cells and parental NP18 cells were established and docetaxel was used to increase the proportion of TK-expressing cells. Upon positive selection, the proportion of TK-expressing cells increased from 4% to 22%. Subsequent suicide gene therapy with GCV was more effective compared with a control group without positive selection. Starting with 10% of TK-expressing cells the positive-negative selection strategy completely inhibited tumor growth. Finally we tried to induce positive selection with Mesenchymal Stem Cells (MSC). We determined that mMSC could be enriched in cocultures with NP18 after docetaxel treatment. However, positive selection was not observed in vivo. The modification of rabbit fetal liver MSC (rFL-MSC) with the gene MDR1 and FCU improved positive selection in vivo and allowed negative selection in presence of the prodrog 5-FC. However, positive selection was not observed in mixed tumors. Taken together, these results suggest that a positive-negative selection strategy based on drug resistance genes represents an efficient way to increase the proportion of suicide expressing cells in the tumor and the efficacy of suicide gene therapy.

La récidive tumorale est l'un des principaux obstacles à surmonter à l'avenir pour améliorer la survie globale des patients atteints de cancer du côlon (CCR). Les échecs thérapeutiques observés chez les patients sont compatibles avec une accumulation de cellules souches cancéreuses (CSCs) résistantes aux médicaments. Dans cette étude, nous démontrons que le récepteur nucléaire PXR (NR1I2) agit comme un régulateur important de la chimiorésistance des CSCs coliques et de leur capacité à initier la rechute tumorale après traitement. Nous avons d'abord montré que l'expression de PXR augmente avec celle de certains marqueurs des CSCs dans des cellules cancéreuses de patients CCR traitées par chimiothérapies. Nous avons constaté que PXR est préférentiellement exprimé dans les CSCs coliques et qu'il contribue à l'enrichissement des CSCs après chimiothérapies in vitro et in vivo. Par des approches de transcriptomiques, nous avons observé qu'au sein des CSCs coliques, PXR contrôle l'expression d'un large réseau de gènes marqueurs des CSCs coliques, ainsi que des gènes impliqués dans la résistance aux médicaments ou à l'apoptose, ou impliqués dans la dissémination métastatique. Enfin, l'inhibition de PXR par interférence à ARN diminue la survie et auto-renouvèlement des cellules souches cancéreuses du côlon in vitro, ainsi que leur capacité à résister à la chimiothérapie après xénogreffes, conduisant à des retards importants de rechute tumorale après traitements par chimiothérapies in vivo. Cette étude suggère fortement que l'inhibition ciblée de PXR peut représenter une stratégie de traitement néo-adjuvant afin de diminuer la résistance aux médicaments et la récidive des patients CCR via la sensibilisation des cellules souches cancéreuses aux chimiothérapies classiques. / Tumor recurrence is one of the major obstacles to overcome in the future to improve overall survival of patients with colon cancer. High rates and patterns of therapeutic failure seen in patients are consistent with a steady accumulation of drug-resistant cancer stem cells (CSCs). Here, we demonstrate that the nuclear receptor PXR (NR1I2) acts as a key regulator of colon CSC chemoresistance and of their ability to generate post-treatment tumor relapse. We first determined that the enrichment of PXR paralleled that of CSC markers upon treatment of colon cancer cells with standard of care chemotherapy. We found that PXR was highly expressed in colorectal cancer cells displaying CSC markers and function and that it was instrumental for the emergence of CSCs following chemotherapy in vitro and in vivo. mRNA profiling experiments in colon CSCs indicated that PXR transcriptionally controls a large network of genes including markers of stemness, genes involved in resistance to drug/apoptosis or migration/invasion. Finally, PXR down-regulation altered the survival and self-renewal of colon CSCs in vitro and hampered their capacity to resist chemotherapy in vivo, leading to significant delays of post-chemotherapy tumor relapse. This study strongly suggests that targeting PXR may represent a novel treatment strategy to prevent drug resistance and recurrence through the sensitization of CSCs to standard chemotherapy. Taken together, our data strongly suggest that PXR plays an instrumental role in the so-called "intrinsic" pan-resistance of CSCs against therapy.

Une analyse génomique (Comparative Genomic Hybridization) a été réalisée sur une cohorte d’adénomes et de tumeurs coliques et a mis en évidence, parmi d’autres altérations, la délétion de la région 1p36.12 dans 23% des adénomes et 47% des carcinomes. Parmi les 15 gènes ayant une fonction connue retrouvés dans cette zone, le gène codant pour le facteur de transcription E2F2 a été retenu en raison de son implication dans des processus cellulaires clés. Une analyse de Kaplan- Meier a montré que la délétion de E2F2 est un facteur de bon pronostic de survie sans progression. Afin de mieux cerner l’implication des gènes ciblés par la micro-délétion en 1p36.12, une étude fonctionnelle in vitro et in vivo de la perte de fonction de E2F2 a été réalisée, et étendue à celle de ID3 dont le gène est le voisin direct de E2F2. Nos observations indiquent qu’in vivo, la perte d’E2F2 favorise la croissance tumorale et bloque le développement de métastases. Dans le cadre d’une collaboration avec l’équipe de biochimiste du Pr Céline TARNUS (U.H.A.), une étude pilote a été réalisée pour prouver l’efficacité anti-tumorale de nouveaux inhibiteurs hautement sélectifs pour l’aminopeptidase N. / A genomic analysis (Comparative Genomic Hybridization) evidenced, among other chromosomic alterations, a microdeletion at 1p36.12 locus in 23% and 47% of colon adenomas and carcinomas, respectively. Among the 15 genes located in the deleted region, we focused on E2F2 gene involvedin various cellular processes. The Kaplan-Meier curve analysis showed that E2F2 deletion is associated with a better progression-free survival. To better understand the involvement of genes targeted by the microdeletion in colon tumors, we assessed the functional impact of the underexpression of E2F2 and of its direct neighbor gene ID3, coding for a dominant-negative repressor involved in cell differentiation. Our results indicated that E2F2 loss favors tumor growth and prevent metastatic spread. In collaboration with the biochemical team directed by the Pr Céline TARNUS, we started a pilotstudy to prove the anti-tumor potential of new chemical inhibitors highly selective of the aminopeptidase N.

A l`heure où le cancer a supplanté les maladies cardiovasculaires en tant que première cause de mortalité en France, le CCR représente la deuxième cause de mortalité par cancer. Longtemps dominé par la génétique, le paradigme du cancer colorectal a récemment évolué laissant une place prépondérante aux facteurs environnementaux. Il est néanmoins difficile d’étudier l’impact de l’environnement sur la carcinogénèse colorectale de façon exhaustive compte tenu de la multiplicité de ces facteurs environnementaux. Dans la présente étude, nous avons essayé d’appréhender la contribution de la composition du microbiote intestinal, de la composition métabolomique des eaux fécales et des altérations épigénétiques de l’hôte comme témoin de ces facteurs environnementaux au cours de la carcinogénèse colorectale et d’en évaluer le bénéfice en tant que marqueur diagnostique non invasif. Nous avons ainsi pu montrer au sein d’une population de patients à risque moyen de cancer colorectal qu’il existait une signature microbiologique, métabolomique et épigénétique spécifique du cancer colorectal. Nous avons également pu montrer que ces marqueurs présentaient des performances diagnostiques supérieures au test colorimétrique au guaiac utilisé dans le dépistage organisé du cancer colorectal. / Colorectal cancer (CRC) is a significant cause of morbidity and mortality in developed countries. The majority of CRC are called sporadic, meaning they are due to environmental factors rather than constitutional genetic alterations. Indeed, the role of environment, i.e. western lifestyle, is also underlined by dramatic geographic variations in CRC incidence in both sexes. However, it is difficult to take into account the totality of human environmental exposures for a better understanding of the colorectal cancer pathogenesis. In the present work, we tried to highlight the contribution of the environment in the development of colorectal cancer by studying the role of the intestinal microbiota together with the role of the fecal metabolites and the presence of epigenetic alterations of the host. We also investigated the performance accuracy of the latter changes for colorectal cancer diagnosis as compared to the guaiac fecal occult blood test which is widely used as a non-invasive test in several screening program. We demonstrated a specific signature associated with advanced colorectal neoplasia for the intestinal microbiota and the fecal metabolite profile for colorectal cancer as well as a link between colorectal cancer and Wif-1 gene methylation in urine and/or fecal samples. Those specific signatures disclosed higher diagnostic accuracy compared to guaiac fecal occult blood test as colorectal cancer screening test.