Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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La tumeur de Wilms (TW) est un cancer du rein retrouvé principalement chez les enfants âgés de 2 à 4 ans. Elle représente 90% des cancers pédiatriques du rein. Le taux de survie des TW est supérieur à 90%. Ce dernier est rendu possible grâce à une stratification des patients en fonction du risque de récidive. Les TW sont classées dans différents groupes de risque selon le stade, l’histologie, la taille de la tumeur et la perte d’hétérozygotie aux loci 1p et 16q. Deux régions sont importantes dans la génétique des TW, WT1 et WT2. WT1 est un gène qui code pour un facteur de transcription important dans différentes phases du développement rénal. Des anomalies de WT1 sont retrouvées dans certains syndromes humains tels que WAGR et Denys-Drash qui sont associés à l’émergence de TW. WT2 est un locus présent dans la région chromosomique 11p15 où une perte d'hétérozygotie conduit à une disomie uniparentale. Ceci entraîne un risque accru de TW dû à une surexpression de IGF2 qui est liée à la prolifération d’organes et de membres. Malgré ce portrait génétique, il n’existe pas de sous-groupes moléculaires qui permettent une classification des TW comme on observe chez d’autres cancers de l’enfant, notamment la leucémie. Nous proposons de déterminer une stratification de sous-groupes groupes moléculaire à l’aide d’une signature moléculaire basée sur des profils d’expression qui améliorait la classification des TW dans leurs groupes de risque adéquat. Pour vérifier cette hypothèse, nous avons analysé le transcriptome d’une cohorte de 130 patients atteint d’une TW. Grâce à un regroupement hiérarchique du profil d’expression des échantillons, nous avons identifié deux sous-groupes potentiels de TW. Un de ces sous-groupes est défini par une sous-expression de WT1 et une surexpression de gènes du début du développement musculaire chez les enfants et montrerait un risque plus fort de rechute. Ces résultats montrent que des outils de regroupement basés sur une signature moléculaire permettraient d’identifier des sous-groupes moléculaires chez les TW. / Wilms' tumor (TW) is a kidney cancer found mainly in children aged from 2 to 4 years old. It represents 90% of pediatric kidney cancers. The TW survival rate is over 90%. The latter is made possible by stratifying patients according to the risk of relapse. TW are classified into different risk groups according to stage, histology, tumor size and more recently the loss of heterozygosity at loci 1p and 16q. Two regions are important in the genetics of WT, WT1 and WT2. WT1 is a gene that encodes an important transcription factor in different phases of renal development. WT1 abnormalities are found in some human syndromes such as WAGR and Denys-Drash which are associated with the emergence of TW. WT2 is a locus present in the chromosomal region 11p15 where a loss of heterozygosity leads to a uniparental disomy. This leads to an increased risk of WT due to an overexpression of IGF2 which is linked to the proliferation of organs and members. Despite this genetic portrait, there are no molecular subgroups which allow classification of TW as observed in other childhood cancers, including leukemia. We propose to determine a stratification of WT using a molecular signature based on expression profiles in their proper risk group. To test this hypothesis, we analyzed the transcriptome of a cohort of 130 WT patients. The hierarchical clustering of the of the sample’s expressions profiles identified two potential WT subgroups. One of these subgroups can be described by a lower expression of WT1 and overexpression of genes for early muscle development in children and show a higher risk of relapse. These results show that clustering tools based on a molecular signature could allow treatment adjustment (i.e. precision medicine) and thus increase the survival rate.

Objectifs. L’objectif principal de cette étude est d’évaluer l’influence du groupe pronostique auquel le patient est attribué au moment du diagnostic et du protocole de traitement sur le développement d’anomalies dentaires et leur sévérité chez les enfants traités pour la leucémie aigüe lymphoblastique (LAL). L’étude comporte un objectif secondaire : confirmer les résultats des études précédentes ayant montré un nombre et une sévérité plus élevée d'anomalies dentaires chez le groupe 0-5 ans. Hypothèse. Chez des enfants ayant été traités pour la LAL, la prévalence et la sévérité des anomalies dentaires seront plus élevées chez ceux ayant fait partie du groupe pronostique de très haut risque, ayant reçu une combinaison de chimiothérapie, de radiothérapie et de greffe de moelle osseuse et ayant eu leur diagnostic avant l’âge de 6 ans. Méthodes. Des patients âgés entre 14 et 25 ans et ayant reçu un diagnostic de LAL avant l’âge de 11 ans ont été recrutés au Centre Hospitalier Universitaire Sainte-Justine. Un examen dentaire et radiologique ont été effectués. Des données concernant le diagnostic, le groupe pronostique et le type de traitement reçu ont été notées à partir du dossier médical des participants. Résultats. Des défauts dentaires ont été observés chez 26 (50,98%) des 51 sujets, la microdontie étant l’anomalie la plus prévalente (39,22%). Les participants des catégories haut risque et très haut risque ayant reçu de la chimiothérapie haute dose étaient significativement plus à risque de présenter une anomalie dentaire comparé à ceux de la catégorie risque standard ayant reçu la chimiothérapie conventionnelle (p=0.046). Un âge ≤ 5 ans au diagnostic augmentait significativement la prévalence et la sévérité des anomalies dentaires (p<0.001). Conclusion. Le traitement de la LAL pédiatrique affecte l’odontogénèse. Le groupe pronostique et le protocole de traitement ont augmenté le risque de développer au moins une anomalie dentaire. L’âge au diagnostic a affecté la prévalence et la sévérité des anomalies dentaires. / Objective. The main objective of this study is to assess the influence of the risk group to which the patient is assigned at diagnosis and the treatment protocol on the development and severity of dental anomalies in children treated for acute lymphoblastic leukemia (ALL). The secondary aim was to confirm the results of previous studies that showed an increased number and severity of dental defects in children aged 0 to 5 years old at diagnosis. Hypothesis. In children treated for ALL, the prevalence and severity of dental anomalies will be the highest in those who were in the very high risk prognostic group, who received a combination of chemotherapy, total body irradiation and hematopoietic stem cell transplantation and who were diagnosed before the age of 6 years old. Methods. Patients aged between 14 and 25 years old who received diagnosis of ALL before the age of 11 years were recruited at the Sainte-Justine Mother and Child University Hospital Center. Dental and radiographic examinations were performed. Data about the diagnosis, risk group and type of treatment received were collected from medical records. Results. Dental anomalies were recorded in 26 (50.98%) out of 51 subjects and microdontia was the most prevalent dental defect (39.22%). Participants in the high risk and very high risk categories receiving high-dose chemotherapy were significantly more likely to show a dental anomaly compared to those in the standard risk group receiving conventional chemotherapy (p=0.046). Age ≤5 years at diagnosis significantly increased the prevalence of dental anomalies and the severity rating (p<0.001). Conclusion. Therapy for childhood ALL affects the developing dentition. Risk group and treatment protocol influenced the odds of developing at least one dental anomaly. Age at diagnosis affected both the prevalence and severity of dental defects.

Introduction : Les évaluations parentales et les évaluations auto-rapportées sur le statut psychologique des enfants ne concordent pas. Des caractéristiques propres aux enfants et parents prédiraient les différences. Objectifs : (1) identifier les accords mères-enfants et pères-enfants sur l’anxiété, la dépression et la détresse de l’enfant (2) évaluer la taille des différences entre les évaluations (3) explorer l’effet prédictif des caractéristiques sociodémographiques (âge de l’enfant, sexe de l’enfant, revenu parental) et des symptômes psychologiques sur les écarts entre les évaluations. Méthodologie : 62 triades enfant-mère-père ont complété des mesures d’anxiété, de dépression et de détresse pour l’enfant. Les parents ont aussi complété une mesure de symptômes psychologiques. Des coefficients de corrélation intraclasse, des tailles d’effets, des graphiques Bland-Altman et des régressions hiérarchiques ont été utilisés. Résultats : Les indices d’accord étaient faibles pour les évaluations mères-enfants et pères-enfants. Les parents avaient tendance à surestimer l’anxiété, la dépression et la détresse de leur enfant. Les tailles de différences étaient modérées. Les symptômes psychologiques des parents prédisaient les écarts entre les évaluations. Conclusion : Nos résultats supportent la méthode multi-informateur pour identifier la détresse chez les jeunes survivants. Des mesures d’ajustements pourraient être développées pour corriger l’effet de symptômes psychologiques élevés sur les évaluations parentales. / Introduction: Cancer care guidelines recommend to evaluate distress, but few studies target young childhood cancer survivors. Parents’ ratings and children’s self-report of anxiety, depression, and distress do not correspond. Children’s or parents’ characteristics could be associated with the gap between ratings. Objectives: (1) identify mother-child and father-child agreement on anxiety, depression and distress ratings (2) evaluate the size of the difference between ratings of parents and children (3) explore the predictive effects of sociodemographic characteristics (child age, child sex, parental income) and of parental psychological symptoms the gap between ratings. Methods: 62 young cancer survivors (<18 years old) and both their parents participated. Parents further completed a measure of psychological symptoms. Intraclass correlation coefficients and sizes of the differences were calculated. Bland-Altman plots and hierarchical regression were used. Results. Agreement ranged from poor to fair for mother-child and father-child ratings. Parents overestimated anxiety, depression, and distress. Moderated effect sizes were found between ratings. Parental psychological symptoms predicted the gap between parents’ and children’s ratings. Conclusion: Our results support a multi-informant strategy to identify distress in young survivors. Adjustment strategies could be developed to account for the effect of elevated parental psychological symptoms on parent’s ratings when they are the only source of available information on the child.

Les progrès thérapeutiques ont conduit à une augmentation de la survie à 5 ans des enfants traités pour un un cancer et qui dépasse actuellement 80%. En France il a été estimé que 50 000 adultes guéris d’un cancer pédiatrique, mais la prévalence des complications à long terme causées par la maladie et par ses traitement dépasse 60% après un suivi de 30 ans. L’objectif général de cette thèse était de faire avancer les connaissances actuelles sur la mortalité et la morbidité à long terme liées aux cancers pédiatriques.Avec les données de la cohorte FCCSS (French Childhood Cancer Survivor Study) qui inclut des sujets ayant été traités pour entre 1946 et 2000 pour un cancer pédiatrique solide, nous avons observé que le risque de mortalité chez ces patients demeure plus élevé que la population générale même à plus de 40 ans après le diagnostic de leur premier cancer. D’autre part, la mortalité liée plus aux effets à long terme des traitements anticancéreux, plus spécifiquement les seconds cancers et maladies circulatoires, a significativement baissé parmi les sujets traités plus récemment.Par ailleurs, nous avons aussi confirmé le rôle des anthracyclines dans la survenue de l’insuffisance cardiaque et montré que la fraction du volume médian du cœur ayant reçu 30 Gray était beaucoup plus élevés chez les sujets ayant développé une insuffisance cardiaque par rapport aux autres. Nous avons aussi observé que des faibles volumes du cœur (10% du volume du ventricule gauche) ayant reçus ≥30 Gy sont associés à un risque élevé de développer une insuffisance cardiaque. Cette étude est la première à rapporter une relation dose-effet basée sur des indicateurs dose-volume et ces résultats peuvent être utilisés dans la pratique clinique couranteNos travaux ont aussi montré que les patients ayant subi une néphrectomie unilatérale étaient à risque de développer une maladie rénale chronique à très long terme. L’effet de la dose de radiation reçue aux reins différait selon si les patients ayant subi une néphrectomie unilatérale ou non . En effet, une dose au seul rein même <5Gy était associée à un risque élevé de dysfonctionnement rénal. Par ailleurs, grâce aux données du registre REIN, nous avons pu montrer que l’incidence de l’insuffisance rénale terminale liée aux anticancéreux était en train d’augmenter au fil des années. Cependant ces patients étaient moins inscrits en liste d'attente comparés à d’autres malades rénaux et avaient par conséquent un accès très limité à la transplantation rénale.En conclusion, le travail effectué courant cette thèse pourrait aider à identifier les patients à risque accru de complications tardives majeures liées aux traitements anticancéreux. Nos résultats pourraient être utilisés dans la pratique clinique courante pour l’adaptation de la prise en charge thérapeutique des enfants atteints de cancer et pour les recommandations de leurs suivi à long terme. / Advances in treatment have increased the overall 5-year survival rate for childhood cancers to approximately 80%. In France, it estimated that about 50,000 adults have survived childhood cancer. However, previous studies have demonstrated that by the second decade of life, more than 60% of survivor of childhood malignancies (CCS) will suffer from at least one chronic disease related to the treatment they have received.The general objective of this thesis was to advance knowledge about the very long morbidity associated with childhood cancer, with the ultimate target to improve both the long term outcome and quality of life of survivors.Using data from the French Childhood Cancer Survivor Study (FCCSS) cohort, which includes patients treated for a solid pediatric malignancy between 1942 and 2000, we found that that mortality among CCS remained higher than the general population even after more than 40 years of the primary cancer diagnosis. A major finding of this study was that mortality attributed to adverse effects of cancer treatments (secondary primary neoplasm and circulatory disease) declined among patients treated in more recent treatment periods. We also conducted a case control study nested in the FCCSS cohort and further affirmed the role of anthracycline in the occurrence of heart failure. We demonstrated that the median heart volume that received at least 30Gy was higher among heart failure cases and that exposing small volumes of the heart (10% of the volume of the left ventricle) to at least 30Gy was associated with an elevated risk of cardiac failure. This study was the first to derive a dose response relationship based on dose-volume metrics which can be used in current clinical practice.Our results also showed that unilateral nephrectomy was associated with a high risk of renal impairment. The effect of radiation dose to the kidneys was also different among nephrectomized patients for whom any exposure to radiation was associated with an elevated risk of chronic kidney disease even at doses less than 5 Gy.Furthermore, data from the renal epidemiology and information network (REIN) registry allowed us to investigated ESKD (end stage kidney disease) related to nephrotoxic chemotherapy and/or radiation. Our registry-based study showed that ESKD related to nephrotoxic cancer treatment has been steadily increasing over the past decade in the French population. These patients experienced a much lower rate of wait-listing than matched controls with other causes of ESKD, despite similar survival on dialysis.To conclude the results of this thesis are useful to identify survivors of childhood malignancies who are at risk of developing severe long term adverse effects related to the treatment of their primary cancer. Our results could be applied in current clinical practice to help adapt current treatment strategies and improve the long-term follow-up recommendations of childhood cancer survivors.

Le neuroblastome à haut risque est caractérisé par un faible taux de survie (~30%) et des récidives fréquentes, malgré les traitements multimodaux existants. Généralement, les études d’évaluation des médicaments utilisent la culture cellulaire en 2D, mais elle ne reflète pas la biologie tumorale du neuroblastome in situ, incluant les caractéristiques associées à l’hypoxie et la densité cellulaire. En comparaison aux patients, la culture cellulaire conventionnelle semble altérer le phénotype cellulaire du neuroblastome, le transcriptome et l’épigénome qui affecteront, à leur tour, les résultats des études pharmacologiques. Ainsi, un nouveau modèle de culture cellulaire en 3D a été développé avec plusieurs lignées cellulaires de neuroblastome afin d’atteindre une culture de sphéroïdes à long terme (un mois) avec un taux de viabilité convenable. L’hypothèse de recherche est que les changements épigénétiques et transcriptionnels seront induits par l’adaptation en 3D et vont s’amplifier dans le temps lors de la culture en 3D. Ces changements ont été mesurés en 3D dans le temps pour identifier le moment où l’épigénome des sphéroïdes ressemble le plus à celui des patient à haut risque. Le changement de l’expression des régulateurs épigénétiques survient 24 jours après la mise en sphéroïde, ce qui se traduit par une différence dans la sensibilité aux médicaments épigénétiques par rapport à la culture 2D. En conclusion, notre étude nous a permis de dériver des nouveaux modèles de neuroblastome qui sont plus représentatifs des patients d’un point de vue épigénétique et pharmacologique. / High-risk neuroblastoma is characterized by a low survival rate (~30%) and frequent recurrences, despite all the multimodal treatments available to date. Typically, drug evaluation studies use 2D cell culture which does not reflect well the tumor biology of neuroblastoma in situ, including features associated with hypoxia and cell density. Thus, compared to patients data, the conventional 2D cell culture seems to alter the neuroblastoma cell phenotype, transcriptome and epigenome which in turn will affect the results of pharmacological studies. A new 3D cell culture model was developed with several neuroblastoma cell lines to achieve long term spheroid culture (up to one month) with a suitable viability rate. We hypothesized that transcriptional and epigenetic changes will be induced by 3D adaptation and will amplify over time in the cells cultured in 3D. All these changes were measured by Western Blot in 2D, in short term 3D and in long term 3D to identify the timepoint when the epigenome of the spheroids most closely resembles that of the patient. We found that the occurrence of changes in epigenetic regulator expression occurs after 24 days of spheroid culture, resulting in a difference in a drug sensitivity compared to 2D culture. In summary, we developed new neuroblastoma models that are more representative of patient’s epigenome and pharmacological sensitivity.

La leucémie aiguë lymphoblastique (LAL) est le cancer pédiatrique le plus fréquent. Plusieurs réarrangements chromosomiques ont été associés à cette maladie, dont la translocation t(12;21), qui est observée dans 25% des cas de LAL de type pré-B. Cette translocation engendre l’expression de la protéine de fusion ETV6-AML1. Toutefois, celle-ci n’est pas suffisante pour initier seule une leucémie, ce qui suggère que des mutations additionnelles sont nécessaires à la transformation oncogénique. Or, on observe que l’allèle non-réarrangé d’ETV6 est perdu dans 75% des cas de t(12;21). Cette délétion entraîne l’inactivation complète du facteur de transcription ETV6 et l’abolition de sa fonction biologique. Puisqu’ETV6 semble jouer un rôle de suppresseur de tumeurs, nous croyons que son inactivation favoriserait le développement de la leucémie via la dérégulation de ses gènes cibles. Ce projet visait donc à identifier de nouvelles cibles transcriptionnelles d’ETV6, afin d’élucider son implication dans la leucémie. Une expérience de RNA-Seq a permis d’identifier plus de 200 gènes dont l’expression est corrélée avec celle d’ETV6 dans des cellules souches hématopoïétiques CD34+. Parmi ceux-ci, plusieurs gènes sont impliqués dans la réponse immunitaire et inflammatoire, la migration cellulaire, l’homéostasie ionique et la signalisation intracellulaire. Nous avons également mis en place une approche d’immunoprécipitation de la chromatine afin d’identifier les régions auxquelles le facteur de transcription ETV6 peut se lier. À l’aide de cette méthode, nous avons démontré une interaction entre ETV6 et SLCO2B1, un gène dont l’expression est également co-régulée avec ETV6. Finalement, notre étude suggère qu’ETV6 contribuerait à la leucémogenèse en dérégulant l’expression de certains gènes ayant des propriétés oncogéniques. / Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is the most common childhood cancer. Many chromosomal rearrangements have been identified in leukemia, including the translocation t(12;21), which is observed in approximately 25% of children diagnosed with pre-B ALL. This translocation results in the expression of the ETV6-AML1 chimera. However, the fusion protein ETV6-AML1 is not sufficient to initiate leukemia by itself, suggesting that additional mutations are required to promote oncogenic transformation. Accordingly, the expression of the non-rearranged ETV6 allele is lost in 75% of the t(12;21) cases. This deletion leads to the complete inactivation of ETV6 transcription factor and the abolition of its biological function. Because ETV6 seems to be a tumor suppressor, we believe that its inactivation could promote the development of leukemia through the deregulation of its downstream target genes. This project aimed to identify new transcriptional targets of ETV6, in order to elucidate its role in leukemogenesis. A RNA-Seq experiment has led to the identification of more than 200 genes whose expression is correlated with ETV6 mRNA levels in CD34 + hematopoietic stem cells. Among these, several genes are involved in immune and inflammatory responses, cell migration, ion homeostasis and intracellular signaling. We also implemented a chromatin immunoprecipitation approach to identify the binding sites of ETV6. This approach confirmed an interaction between ETV6 and SLCO2B1 gene, whose expression is also co-regulated with ETV6. This study suggests that ETV6 may contribute to leukemogenesis by deregulating the expression levels of several oncogenes.

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