En 2022, le cancer colorectal (CCR) est le deuxième cancer le plus meurtrier au Canada et le troisième dans le monde. Plusieurs facteurs dont l’alimentation, le manque d'activité physique et la génétique, ont été identifiés comme contribuant au développement du CCR. Le microbiote intestinal, une communauté de micro-organismes vivant dans l'intestin de l'hôte, est également associé au développement du CCR, comme particulièrement Escherichia coli productrice de colibactine. Cette génotoxine induit des réticulations inter brin et cassures double brin (DSBs) de l’ADN dans les cellules de mammifères, entraînant des mutations et un risque élevé de développement du CCR. Nous avons pour objectif de contrôler la prolifération et la production de colibactin de la bactérie pks+ E. coli. Nous avons évalué la prévalence des bactéries pks+ et des bactéries bft+ chez des patients atteints de CCR et individus sains de la province de Québec (Canada), en utilisant une cohorte de 156 participants. Nous avons constaté qu'une grande proportion d’individus sains sont colonisés par des bactéries pks+ (42%) et à des niveaux similaires à ceux des patients atteints de CCR (46%). En ce qui concerne la bactérie entérotoxigénique Bacteroides fragilis (ETBF), le gène bft a été détecté chez 21% des contrôles sains et 32% des patients atteints de CCR, et 8% des contrôles sains et 13% des patients atteints de CRC étaient colonisés à la fois par des bactéries pks+ et par ETBF. Comme ces individus sains sont plus susceptibles de développer un CCR, il est vital de fournir des traitements nutritionnels et médicinaux personnalisés pour contrôler la croissance de ces bactéries. Nous avons ensuite étudié l'effet de la supplémentation en prébiotiques sur la génotoxicité des souches de E. coli productrice de colibactine dans un modèle cellulaire. L'inuline et les galacto-oligosaccharides ont augmenté l'expression du gène de la colibactine A chez E. coli pks+, ce qui a été aboli par l'addition de 125 µM de sulfate de fer. La souche de E. coli NC101 (EcNC101) a augmenté les dysplasies et DSBs dans les cellules d'adénocarcinome humain Caco-2, en présence de l'un ou l'autre des oligosaccharides. 6 Nos résultats indiquent que les oligosaccharides aggravent les dommages à l'ADN causés par les bactéries productrices de colibactine. Étant donné la popularité croissante de la supplémentation en prébiotiques et leur facilité d'accès, d'autres études sont nécessaires pour déterminer comment ces prébiotiques peuvent réguler le développement et la progression des tumeurs dans des modèles animaux et chez les humains en présence d'une colonisation par E. coli pks+. Nous avons constaté précédemment que l'inuline avait à la fois des effets protecteurs et des effets promoteurs de tumeurs dans le CCR, et ces divergences peuvent être attribuées à la présence de E. coli pks+. En utilisant le modèle de souris ApcMin/+ de CCR, nous avons cherché à savoir si les bactéries E. coli productrice de colibactine modifiaient la protection conférée par l'inuline contre le développement et la progression des tumeurs. La supplémentation en inuline a conduit à une augmentation de la colonisation par EcNC101, ce qui a entraîné une élévation des DSBs, de la charge tumorale et de la progression tumorale chez les souris ApcMin/+, de manière dépendante à la colibactine. E. coli Nissle 1917 pasteurisé a inhibé la croissance tumorale en inhibant la prolifération de EcNC101 induite par l'inuline. Nos résultats soulignent la nécessité de dépister les bactéries pks+ chez les patients et de leur fournir des conseils nutritionnels préventifs. En résumé, nous avons rapporté que les pré-biotiques, pro-biotiques et post-biotiques peuvent influencer la croissance de E. coli pks+ et/ou la sécrétion de colibactine. Par conséquent, la pertinence de ce projet serait de fournir une thérapie nutritionnelle personnalisée basée sur ces résultats pour les individus colonisés par ces bactéries, qui sont plus enclins à développer un cancer colorectal. / In 2022, colorectal cancer (CRC) was the second deadliest cancer in Canada and the third globally. Factors such as diet, lack of physical activity, and genetics have been identified as contributors to CRC development. The intestinal microbiota, a community of microorganisms living in the host intestine, has been associated with CRC development, particularly the colibactin-producing Escherichia coli. The genotoxin colibactin induces interstrand cross-links (ICLs) double-strand DNA breaks (DSBs) in mammalian cells, resulting in mutations and an elevated risk of CRC development. Therefore, these studies aimed to control the proliferation and production of colibactin of pks+ E. coli. Using a case-control study of 156 participants, we evaluated the prevalence of pks+ bacteria and bft+ bacteria in patients with CRC and healthy controls from the province of Québec (Canada). We found that similar to patients with CRC (46%), a large proportion of healthy controls were colonized by pks+ bacteria (42%). Regarding enterotoxigenic Bacteroides fragilis (ETBF), the bft gene was observed in 21% of healthy controls and 32% of patients with CRC, with 8% of healthy controls and 13% of patients with CRC colonized by both pks+ bacteria and ETBF. Providing personalized dietary and medicinal treatments to control the growth of these bacteria is necessary because these healthy individuals are more likely to develop CRC. The effect of prebiotic supplementation on the genotoxicity of colibactin-producing E. coli strains was investigated in a cellular model. Inulin and galactooligosaccharide increased the expression of the colibactin A gene in pks+ E. coli, which was abrogated by the addition of 125 µM of iron sulfate. E. coli strain NC101 (EcNC101) increased dysplasia and DSBs breaks in human adenocarcinoma Caco-2 cells, in the presence of both inulin and galactooligosaccharide. Our findings indicate that oligosaccharides aggravate DNA damage caused by colibactin-producing bacteria. 4 Given the increasing popularity and accessibility of prebiotic supplementation, more studies are required to determine how these prebiotics may regulate tumor development and progression in animal models and humans in the presence of pks+ E. coli colonization. Inulin has protective and tumor-promoting effects on CRC; these discrepancies may be attributed to the presence of pks+ E. coli. Using the ApcMin/+ mouse model of CRC, we explored whether colibactin-producing E. coli altered the protection conferred by inulin against tumor development and progression. Inulin supplementation increased EcNC101 colonization, resulting in more DSBs, tumor burden, and tumor progression in ApcMin/+ mice, in a colibactin dependant manner. Pasteurized E. coli Nissle 1917 inhibited tumor growth by reversing inulin-driven EcNC101 proliferation. Our findings emphasized the need to screen patients for pks+ bacteria and provide them with preventive dietary counseling. In summary, we reported that prebiotics, probiotics, and postbiotics could influence pks+ E. coli growth, colibactin secretion, or both. Therefore, the significance of this project lies in providing personalized nutritional-based therapy based on the findings for individuals colonized by these bacteria, who are more prone to develop CRC.

Contexte  Le cancer colorectal, deuxième par ordre de fréquence chez les femmes françaises, se développe principalement à partir de lésions précancéreuses, des adénomes. Les facteurs associés à l’obésité sont multiples, incluant des événements de début de vie, le niveau socio-économique et le comportement alimentaire ; l’obésité a aussi été associée de façon assez constante au risque de cancer colorectal. Cependant les associations entre des facteurs anthropométriques spécifiques ou au cours de la vie et le risque de tumeurs colorectales selon la filiation adénome-cancer ou selon le site sont moins claires. La ménopause est un événement de vie majeur et est associée à des modifications anthropométriques, tandis que le traitement hormonal de la ménopause (THM) est susceptible d’interagir avec les aspects anthropométriques mais aussi directement avec le risque de tumeur. De plus, la prescription du THM dépend de plusieurs paramètres, dont l’importance du suivi médical. Enfin, si le dépistage des tumeurs colorectales est conseillé à partir de 50 ans (soit aux environs de la ménopause) les attitudes vis-à-vis du dépistage varient selon de nombreux paramètres incluant les antécédents familiaux de cancer, le niveau socio-économique et les comportements de santé. Objectif  Le risque de tumeurs colorectales dépend ainsi de nombreux facteurs étroitement liés, parmi lesquels nous avons choisi d’étudier les relations complexes entre facteurs anthropométriques au cours de la vie, utilisation de THM et antécédents personnels de coloscopie, et le risque d’adénomes et de cancers colorectaux. Population  Les analyses ont été effectuées sur les données de la cohorte de femmes françaises E3N, comportant environ 1400 cas d’adénomes diagnostiqués parmi 17000 femmes ayant passé une coloscopie au cours du suivi (1993-2002) et 690 cas de cancers diagnostiqués parmi 92000 femmes au cours du suivi (1990-2008). Résultats  Notre étude a mis en évidence plusieurs aspects originaux. Tout d’abord, nous avons mis en évidence que les trois facteurs d’exposition principaux étudiés étaient associés au risque de tumeurs colorectales de façon significativement hétérogène en fonction du site, renforçant l’hypothèse selon laquelle il existe trois entités bien distinctes le long du cadre colorectal. Les caractéristiques anthropométriques typiquement occidentales (IMC et tour de taille élevés) étaient associées à un risque accru de tumeurs du côlon gauche, tandis que les associations originales que nous avons décrites entre taille assise et risque d’adénomes du côlon droit, et entre corpulence dans l’enfance et plus faible risque d’adénomes du rectum suggèrent de nouvelles pistes de recherche pour ces sites à l’étiologie mal connue. La mise en évidence d’une association positive entre prise de THM de type estrogènes seul (habituellement prescrit aux femmes hystérectomisées) et risque d’adénomes, en particulier du côlon gauche, et d’une association inverse entre le même type de THM et le risque de cancer, en particulier du côlon gauche, n’étant pas cohérentes avec les associations décrites dans la littérature, nous a conduit a explorer un éventuel biais de dépistage. La pratique de coloscopie était effectivement plus fréquente chez les femmes utilisant des estrogènes seuls (et donc aux antécédents d’hystérectomie), tandis que les antécédents de fibrome utérin étaient associés à un risque accru d’adénomes. De leur côté, les antécédents personnels de coloscopie étaient associés à une diminution de risque de cancer, surtout du côlon gauche, tandis que la réduction de risque des cancers du rectum devenait semblable à celle observée pour le côlon gauche dans la période la plus récente. Conclusion  En conclusion, nos résultats suggèrent qu’il existe des moyens efficaces de prévention des tumeurs distales, mais que la prévention des tumeurs du côlon droit demande des études spécifiques et peut-être de nouveaux paradigmes. / Background  Colorectal cancer, the second most common cancer in French women, mostly develops from precancerous lesions, the adenomas. Factors associated with adult obesity are multiple, including early life events, the socio-economic level, and eating habits; obesity has also been, in turn, quite consistently associated with colorectal cancer risk. However, associations between specific anthropometric components or lifetime anthropometry and colorectal tumours according to the adenoma-carcinoma sequence or to tumour site are less clear. Menopause is a major event in women, and is associated with changes in anthropometric features, while menopausal hormone therapy (MHT) may interact with post-menopausal anthropometry but also with tumour risk per se. In addition, prescription of this MHT depends on various parameters including quality of medical follow-up. Finally, while screening for colorectal tumours is advocated after the age of 50 (thus around menopausal age), attitudes towards colorectal screening differ according to many factors including family history of cancer, the socio-economic level, and attitudes towards a healthy behaviour. Objective  Thus colorectal tumour risk depends on many interrelated factors, among which we chose to investigate the complex relationship between lifetime anthropometric features, MHT use and personal history of colonoscopy, and colorectal adenoma and cancer risk. Population  This study was based on data from the French E3N cohort, including approximately 1400 adenoma cases diagnosed among 17000 women who underwent a colonoscopy during follow-up (1993-2002), and 690 cancer cases diagnosed among 92000 women (1990-2008).Results  Our study brought out several original findings. First our findings regarding all three major studied exposures displayed significant heterogeneity between sites, thus enforcing the hypothesis of separate entities according to site along the large bowel. Typical Western anthropometric features (high BMI and high waist circumference) were associated with left colon tumours, while the original findings of sitting height associated with risk of right colon tumours and of a large silhouette in childhood inversely associated with rectal tumours may bring out new hypotheses regarding these less understood sites. The findings of a positive association between estrogens only MHT use (usually prescribed in hysterectomised women) and adenoma risk, especially left colon adenomas, and an inverse association between the same MHT and cancer risk, especially left colon cancer, which are not consistent with associations generally described in the literature, led us to explore potential screening biases. Indeed, colonoscopy screening was more common in women who used estrogens alone (so with a history of hysterectomy), while colorectal adenomas were more common in women with uterine leiomyoma. Colonoscopy screening in turn was associated with a reduced risk of colorectal cancer, especially left colon cancer, while the risk reduction for rectal cancers became similar to that of left colon cancer in the most recent years. Conclusion  Altogether, our findings suggest efficient ways to prevent distal tumours, while prevention of right colon tumours requires further specific investigations and new paradigms.

All cells are equipped to sense changes in their environment and make adaptive responses according to the stimuli. Signal recognition usually occurs at the cell membrane (with the exception of steroid signalling) where the ligand, which can be a small molecule, a peptide or a protein, binds its cognate receptor. This results in a change in the conformation of the receptor which in turn can regulate the production of second messengers. Second messengers can now modulate specific pathways which control gene expression and modify various aspects of cell behaviour. The signalling cascade is terminated by the removal of second messenger and/or by desensitisation of the receptor to the extracellular signal. Cyclic guanosine monophosphate (cGMP) was first identified in the rat urine and since then has emerged as an important second messenger regulating diverse cell processes. Subsequent to its discovery in mammalian cells, enzymes responsible for its synthesis (guanylyl cyclases), hydrolysis (phosphodiesterases) and its most common effectors (cGMP-dependent protein kinases) were identified. Guanylyl cyclases exist in two forms, cytosolic and membrane bound. Both have a conserved guanylyl cyclase domain, but differ in their choice of ligands, overall structure and tissue localization. It is now known that cytosolic and the membrane-bound forms are involved in eliciting distinct cellular responses. Receptor guanylyl cyclase C (GC-C) was identified as the target for a family of heat-stable enterotoxin toxins (ST) produced by enterotoxigenic E.coli. Stable toxin-mediated diarrhoeas are observed frequently in infants and contribute significantly to the incidence of Travellers’ Diarrhea. Early studies demonstrated that the effects of ST were mediated by an increase in intracellular cGMP levels in intestinal cells, and the receptor for ST was almost exclusively expressed in the apical microvilli of the intestinal brush-border epithelia. Effectors of cGMP in intestinal cells include protein kinase G (PKG), cyclic nucleotide gated ion channel 3 (CNG), and the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR). ST is an exogenous ligand which serves as a hyperagonist for GC-C, in comparison with the endogenous ligands guanylin and uroguanylin, which maintain fluid-ion homeostasis in the intestinal epithelia. The GC-C/cGMP signal transduction pathway also modulates intestinal cell proliferation along the crypt-villus axis by exerting a cytostatic effect on the epithelial cells, thereby regulating their turnover and neoplastic transformation. The current study describes in molecular detail two signalling pathways, one impinging on and one emerging from GC-C, which regulate colonic cell proliferation. The first part identifies the cross-talk and cross-regulation of GC-C and c-src. The second part delves into the molecular basis of GC-C/cGMP-mediated cytostasis and its effect on colonic tumorigenesis. Cross-talk between signalling pathways is believed to play a key role in regulating cell physiology. Phosphorylation of signalling molecules by protein kinases is frequently used as a means of achieving this cross-regulation. Aberrant hyperactivation of the c-src tyrosine kinase is an early event in the progression of colorectal cancer, and activated c-src specifically phosphorylates a number of proteins in the cell. It was found that c-src can phosphorylate GC-C in T84 colorectal carcinoma cells, as well as in the rat intestinal epithelia. Tyrosine phosphorylation of GC-C resulted in attenuation of ligand-mediated cGMP production; an effect which was reversed by chemical or transcriptional knockdown of c-src. These effects were found to be cell line-independent and relied only on the extent of c-src expression and activation in the cell. Mutational analysis revealed GC-C to be phosphorylated on a conserved tyrosine residue (Y820) in the guanylyl cyclase domain. The sequence of GC-C around Y820 allowed for efficient phosphorylation by c-src, and indeed, kinase assays indicated that the affinity of c-src for the GC-C Y820 peptide was one of the highest reported till date. A phospho-mimetic mutation at this site, which mimics a constitutively phosphorylated receptor, resulted in a sharp reduction of guanylyl cyclase activity of the receptor, reiterating the inhibitory role of Y820 phosphorylation on GC-C activity. Phosphorylation of GC-C at Y820 generated a docking site for the SH2 domain of c-src which could interact and thereby co-localize with GC-C on the cell membrane. Intriguingly, this interaction resulted in activation of c-src, setting-up a feed-forward loop of inhibitory GC-C phosphorylation and c-src activation. Treatment of colorectal carcinoma cells with ligands for GC-C reduces cell proliferation and inhibits tumorigenesis. It was observed that this cytostatic effect can be modulated by the status of c-src activation, and consequently, the fraction of tyrosine phosphorylated GC-C in these cells. Since activation of c-src is a frequent event in intestinal neoplasia, phosphorylation of GC-C by active c-src may be one of the means by which the cytostatic effects of GC-C agonists (guanylin and uroguanylin) in the intestine are bypassed, thereby leading to cancer progression. Colonisation of the gut with enteropathogenic microorganisms induces secretion of IFNγ from the host mucosal immune system, which subsequently activates c-src in intestinal epithelial cells. Ligand-stimulated activity of GC-C was found to be reduced in IFNγ treated cells. This could be one of the host defence mechanisms initiated in response to enterotoxigenic E. coli infection. These results provide the first evidence of cross-talk between a receptor guanylyl cyclase and a tyrosine kinase that results in heterologous desensitisation of the receptor. Populations with a higher incidence of enterotoxigenic E.coli infections appear to be protected from intestinal neoplasia. It was found that mice lacking GC-C, and therefore unable to respond to ST, displayed an increased cell proliferation in colonic crypts and enhanced carcinogen-induced aberrant crypt foci formation, which is a surrogate marker for colorectal carcinogenesis. However, pharmacological elevation of cGMP was able to efficiently induce cytostasis even in GC-C knockout mice, indicating a key role for cGMP in regulating colonic cell proliferation. Through microarray analyses, genes regulated by ST-induced GC-C activation in T84 colorectal carcinoma cells were identified. Genes involved in a number of cellular pathways were differentially expressed, including those involved in signal transduction, protein and solute secretion, transcriptional regulation and extracellular matrix formation. One of the genes found to be significantly up-regulated was the cell-cycle inhibitor, p21. The increase in p21 expression was validated at both the transcript and protein level. This p53-independent up-regulation of p21 was coupled to the activation of the cGMP-responsive kinase, PKGII, since knockdown of PKGII using specific siRNAs abolished ST-induced p21 induction. Activation of PKGII led to phosphorylation and activation of the stress responsive p38 MAPK. Similar to what was seen following knockdown of PKGII, inhibition of p38 MAPK activity attenuated the up-regulation of p21 in response to cGMP, indicating that PKGII and p38 MAPK could be a part of a pathway regulating p21 expression. It was found that active p38 MAPK phosphorylated the ubiquitous transcription factor SP1, enhancing its occupancy at the proximal p21 promoter. Therefore, SP1 could be one of the factors linking cGMP to transcription of the p21 mRNA. Chronic activation of GC-C led to nuclear accumulation of p21 in colonic cells, which entered a quiescent state. These cells arrested in the G1 phase of the cell cycle, consequent to p21-dependent inhibition of the G1 cyclin-CDK complexes. A fraction of these quiescent cells stochastically initiated a cGMP-dependent senescence programme and displayed all the hallmarks of senescent cells, including flattened cell morphology, expression of SA- galactosidase and formation of senescence-associated heterochromatic foci. Activation of senescence and loss of tumorigenicity in these cells was crucially dependent on the up-regulation of p21. This irreversible exit from the cell cycle due to cGMP-mediated activation of the PKGII/p38/p21 axis was well correlated with reduced colonic polyp formation in mice exposed to ST. In summary, these observations may provide a possible explanation for the low incidence of colorectal carcinoma seen in countries with a high incidence of ST-mediated diarrhoea. Interestingly, c-src mediated tyrosine phosphorylation of GC-C prevented p21 accumulation following ligand application. The findings described in this thesis may have important implications in understanding the molecular mechanisms involved in the progression and treatment of colorectal cancer.

CONTEXTE : Le cancer colorectal (CCR) reste l’un des cancers les plus diagnostiqués au Canada et dans le monde. Malgré les efforts en matière de dépistage, la moitié des cancers colorectaux sont encore diagnostiqués à des stades avancés de la maladie, réduisant ainsi les chances de survie à ce cancer. La prévention du CCR reste encore primordiale et les efforts doivent être maintenus pour l’identification de ses facteurs de risque modifiables. Durant cette dernière décennie, on a assisté à un cumul d’évidence sur l’association entre l’enrichissement colorectal en une bactérie spécifique, Fusobacterium nucleatum (F. nucleatum), et le CCR. Ce qui a ressuscité le débat sur l’association même entre la maladie parodontale (MP) et le CCR, puisque F. nucleatum est non seulement une bactérie commensale de la bouche, mais surtout l’une des principaux agents pathogènes de la MP. Des études épidémiologiques antérieures avaient en effet déjà suggéré que le la MP serait associée au risque de CCR, mais leurs résultats sont restés non concluants à cause de leurs défaillances méthodologiques. La diffusion des bactéries parodontopathogènes, comme F. nucleatum, et de leurs produits de virulence de la bouche vers le côlon et la libération des médiateurs d’inflammation chronique dans la circulation générale sont les mécanismes incriminés dans l’association entre la MP et le CCR. OBJECTIFS: 1) Vérifier l’association entre la MP et le CCR; 2) Synthétiser la littérature sur l’association entre la détection de la bactérie F. nucleatum dans le côlon et le CCR et; 3) Vérifier la faisabilité d’investiguer l’expression concomitante de F. nucleatum, dans les deux milieux buccal et colorectal, en présence de lésions néoplasiques colorectales. Ces deux derniers objectifs sont un préambule à l’investigation du rôle des bactéries causales de la MP, précisément F. nucleatum, comme mécanisme d’association entre la MP et le CCR. MÉTHODES: Nous avons entrepris trois projets de recherche distincts qui répondent aux trois objectifs respectifs de recherche cités ci-dessus: 1) Une étude cas-témoins à base populationnelle (Projet COLDENT) a inclut 348 cas incidents de CCR et 310 témoins qui lui sont appariés dans des catégories d’âge et de sexe. Des données ont été collectées sur l’exposition à la MP et aux principaux facteurs de risque du CCR; 2) Une revue systématique avec méta-analyse d’études observationnelles ayant investigué la bactérie, F. nucleatum, dans des échantillons colorectaux, chez des cas de CCR et des témoins exempts de lésions cancéreuses ou précancéreuses colorectales; 6 et 3) Une étude pilote cas-témoins à base hospitalière, auprès de 22 cas de néoplasies colorectales et 21 témoins, examinés par coloscopie. Des échantillons de salive et des biopsies de muqueuse colorectale, ainsi que des données sur l’exposition à la MP et aux principaux facteurs de risque du CCR ont été collectées. RÉSULTATS: Les résultats de notre étude cas-témoins populationnelle suggèrent que le taux d’incidence de CCR était augmenté chez les personnes avec un historique positif de MP comparé aux personnes sans historique de MP, en ajustant pour la majorité des facteurs de confusion potentiels (Rapport des taux ajusté = 1,45 ; Intervalle de confiance (IC) à 95 % : 1,04-2,01). Les résultats de notre revue systématique incluant 24 études observationnelles ont montré que dans la majorité des études où la charge de F. nucleatum dans les échantillons colorectaux était quantifiée, celle-ci était significativement plus élevée chez les cas de CCR que chez les témoins. Les résultats de la méta-analyse de 12 études observationnelles qui ont rapporté le pourcentage des échantillons colorectaux où F. nucleatum était détecté montrent une association significativement positive entre la détection de la bactérie F. nucleatum dans le côlon et le CCR (Rapport de cotes combiné = 8,3; IC à 95 % = 5,2-13; Indice d’hétérogénéité I2 = 26,3 %; p pour hétérogénéité = 0,18). Enfin, les résultats préliminaires de l’étude de faisabilité appuient la faisabilité et l’utilité de mener une étude subséquente pour investiguer F. nucleatum dans la salive et le côlon en présence de néoplasies colorectales afin de vérifier son rôle dans l’association entre la MP et le CCR, mais des ajustements doivent être apportés à la méthodologie initiale. CONCLUSION: Nos résultats suggèrent que l’exposition à la MP peut augmenter le risque de CCR, bien qu’on ne puisse encore confirmer de lien causal. On espère que ce travail sensibilise les cliniciens, décideurs en santé et public à l’importance de prévenir et de contrôler les maladies buccodentaires, notamment la MP, pour la prévention même de maladies systémiques encore plus fatales, tels que le CCR. / BACKGROUND: Colorectal cancer (CRC) remains one of the most diagnosed cancers in Canada and around the world. Despite screening efforts, half of colorectal cancers are still diagnosed at advanced stages of the disease, thus reducing the chances of survival from this cancer. Prevention of CRC still remains essential, and efforts must be maintained to identify its modifiable risk factors. Over the past decade, there has been an accumulation of evidence on the association between colorectal enrichment in a specific bacterium, Fusobacterium nucleatum (F. nucleatum), and CRC. This has sparked debate on the association between periodontal disease (PD) and CRC, since F. nucleatum is not only a commensal bacterium of the mouth, but above all one of the main pathogens of PD. Previous epidemiological studies had indeed already suggested that PD would be associated with the risk of CRC, but their results remained inconclusive because of their methodological flaws. Dissemination of periodontal pathogen bacteria such as F. nucleatum, and of their virulence products, from the mouth to the colon and the release of chronic inflammatory mediators into the bloodstream are suggested as the mechanisms involved in the association between PD and CRC. OBJECTIVES: 1) To verify the association between PD and CRC; 2) To synthesize the literature on the association between the detection of the bacterium F. nucleatum in the colon and CRC; and 3) To verify the feasibility of investigating the concomitant expression of F. nucleatum, in both oral and colorectal environments, in the presence of colorectal neoplasms. These last two objectives are a preamble to the investigation of the role of the causative bacteria of PD, specifically F. nucleatum, as a mechanism of association between PD and CRC. METHODS: We undertook three separate research projects that address the three respective research objectives listed above: 1) A population-based case-control study (COLDENT Project) included 348 incident cases of CRC and 310 age and sex frequency-matched controls. Data were collected on PD and on major risk factors for CRC; 2) A systematic review with meta-analysis of observational studies that have investigated the bacterium F. nucleatum in colorectal samples, in CRC cases and colorectal cancerous or precancerous-free controls; and 3) A pilot hospital-based case-control study, with 22 cases of colorectal neoplasms and 21 controls, examined by colonoscopy. Saliva samples and colorectal mucosal biopsies as well as data on exposure to PD and major risk factors for CRC were collected. 8 RESULTS: The results of our population-based case-control study suggest that the rate of CRC was increased in people with a positive history of PD compared to people without a history of PD, adjusting for the majority of potential confounders (adjusted rate ratio = 1.45; 95% Confidence interval (CI): 1.04-2.01). The results of our systematic review including 24 observational studies showed that in most studies where the load of F. nucleatum in colorectal samples was quantified, it was significantly higher in CRC cases than in controls. The results of the meta-analysis of 12 observational studies that reported the percentage of colorectal samples where F. nucleatum was detected show a significantly positive association between the detection of the bacterium F. nucleatum in the colon and CRC (pooled odds ratio = 8.3; 95% CI = 5.2-13; heterogeneity index I 2 = 26.3%; p for heterogeneity = 0.18). Finally, the preliminary results of the feasibility study support the feasibility and utility of conducting a subsequent study to investigate F. nucleatum in saliva and colon in the presence of colorectal neoplasms to verify its role in the association between PD and CCR, but adjustments need to be made to the original methodology. CONCLUSION: Our results suggest that exposure to PD may increase the risk of CRC, although a causal relationship cannot yet be confirmed. It is hoped that this work will sensitize clinicians, health policy makers and the public to the importance of preventing and controlling oral diseases, including PD, for the prevention of even more fatal systemic diseases, such as CRC.

<p>UVOD: Kolorektalni karcinom je na trećem mestu po učestalosti oboljevanja od svih karcinoma uz porast incidencije CRC u visoko razvijenim zemljama.70% obolelih od CRC je starije od 65 godina uz veću incidenciju proksimalnih karcinoma u odnosu na distalne u svim uzrasnim grupama i kod oba pola. Smatra se da bi 66-75% slučajeva CRC moglo biti izbegnuto zdravim načinom života. 75% CRC nastaje iz adenomatoznih preko polip kancer sekvence i da vi&scaron;e od 90% adenoma neće progredirati u karcinom. U studijama skrining kolonoskopija prijavljeno je 6-12% neviđenih velikih polipa i ko 5% CRC na inicijalnom kolonoskopskom pregledu. Postoperativne periodične kolonoskopije nakon operacije kolorektalonog karicinoma imaju za cilj otkrivanje metahronih carcinoma polipa kao pojavu bolesti na anastomozi ali nije dokazani benefit u preživljavanju bolesnika koji su imali učestalije postoperativne kolonoskopije (na godinu dana) u odnosu na one koji su praćenina 3 ili 5 godina. CILJEVI ISTRAŽIVANJA: Prospektivno ispitivanje pojave intervalnih lezija kolona (malignih i premalignih) u periodu od 2-7 godine od prve negativne kolonoskopije bez obzira na razlog pregleda. Ispitivanje razlike u životnim navikama između ispitanika u zavisnosti od nalaza na ponovljenoj kolonoskopiji. Retrospektivna analiza svih dijagnostičkih i kontrolnih kolonoskopija. MATERIJAL I METODE: Ponavljana je kolonoskopija kod ispitanika koj su na dijagnostičkim kolonoskopijama rađenim na Institutu za onkologiju Vojvodine u periodu 2005-2011. imali uredan kolonoskopski nalaz. Od 160 pozvanih ispitanika na ponovnu kolonoskopiju se odazvalo 64 ispitanika a 151 ispitanik je popunio upitnik o životnim navikama. Urađena je i retospektivna analiza 2750 dijagnostičkih kolonoskopija. Analizirani su rezultati 1064 prvih postoperativnih kolonoskopija kao i nalazi sa 1147 ponovljenih kolonoskopija kod ispitanika operisanih od kolorektalnog carcinoma koji su imali uredan nalaz na prvoj kolonoskopiji. REZULTATI: Od 160 pozvanih ispitanika,njih 64 (42,3%) se odazvalo na ponovni pregled (45 žena i 19 mu&scaron;karaca) prosečne starosti60,13 godina. Kod 15 ispitanika(24.3%) nađeno je ukupno 22 polipa (10 žena i 5 mu&scaron;karaca) bez statistički značajne razlike u pozitivnosti nalaza u odnosu na pol (x2test; x2=0,014; p=0,904) i pozitivnu porodičnu anamnezu (x2test; x2=0,125; p=0,724). 12 slucajeva (14,06%) su bili polipi visokog rizika: 5 (41.6%) lokalizovano u proksimalnom kolonu i 7 (58.3% ) u distalnom kolonu. Nije dijagnostikovan nijedan intervalni karcinom. Nije dokazana statistički značajna razlika u pozitivnosti nalaza na ponovljenoj kolonoskopiji u odnosu na razmak posmatran u grupama do 3 i do 5 godina od predhodne kolonoskpije (x2test; x2=0,020; p=0,887) niti ukoliko se posmatra po grupama do 5 i preko 5 godina od negative kolonoskopije (x2test; x2=3,082; p=0,079). Nema statistički značajne razlike u pozitivnosti nalaza na ponovljenoj kolonoskopiji u odnosu na to da li su pacijenti konzumiraju alkohol ili ne (x2test; x2=0,113; p=0,911) kao i u odnosu na to da li su pacijenti imali redovnu fizičku aktivnost (x2test; x2=0,476; p=0,490). Na dijagnostičkim kolonoskopijama je uočena statistički značajna razlika u uzrastu pacijenata u zavisnosti od razloga kolonoskopije (F=7,111; p=0,000) kod pacijenata kod kojih su dijagnostikovani polipi. Oni sa pozitivnom porodičnom anamnezom i polipima su statistički značajno mlađi u odnosu na ostale osim onih koji su se na pregled javili zbog bola u trbuhu poremećaja ritma stolice. Nije bilo statistički značajne razlike po polu, uzrastu, u razlogu kolonoskopije kod osoba sa dijagnostikovanim polipima. Statistički je značajniji broj žena sa lokalizacijom polipa u distalnom delu debelog creva u odnosu na proksimalni (x2test; x2=18,495; p=0,000). Kod mlađih uzrasnih grupa statistički značajnije su zastupljeni polipi u rektumu(x2test; x2=79,963; p=0,000). Ispitanici sa proksimalnom lokalizacijom polipa imaju 1,724 puta veću &scaron;ansu za adenome visokog rizika u odnosu na one sa distalnom lokalizacijom. Nema statistički značajne razlike u distribuciji karcinoma u odnosuna pol (x2test; x2=3,2110; p=0,201). Na 1064 prvih postoperativnih kolonoskopija je bilo ukupno 346 (32,5%) pozitivnih nalaza. Dijagnostikovano je 60 karcinoma od kojih je 43,3 % lokalizovano na anastomozi a kod 286 ispitanika nađeno je ukupno 546 polipa. Mu&scaron;karci statistički značajnije če&scaron;će imaju pozitiva nalaz (x2 test; x2=17,252; p=0,000). Bonferroni post hoc testom je utvrđeno da su polipi proksimalne lokalizacije statistički značajno veći od onih u rektumu (p=0,043). Na kontrolnim kolonoskopijama rađenim u cilju praćenja nakon resekcije kolorektalnog karcinoma multivarijatnom analizom ( pol, uzrast i vreme od operacije) utvrđeno je da mu&scaron;karci imaju 1,4 puta veću &scaron;ansu (OR=1,457) od žena za pojavu promena (polipa i karcinoma).Ispitanici kod kojih je od operacije pro&scaron;lo od 3 do 5 godina imaju 1,6 puta veću &scaron;ansu za pojavu promene u odnosu na one kod kojih je pro&scaron;la 1 godina (OR=1,605). ZAKLJUČAK: Kod 24.3% pregledanih ispitanika dijagnostikovani su polipi(jedan hipeplastičnii 21 adenoma ). 14,06% svih polipa je imalo karakteristike polipa visokog rizika bez statistički značajne razlike u pojavi polipa kod ispitanika kod kojih je pregled rađen 3,5 ili nakon 5 godina od prve negativne kolonoskopije. Nije dijagnostikovan niti jedan karcinom &scaron;to znači da nema potrebe za ponavljanjem kolonoskopija u kraćem vremenskom intervalu od unapred planirane kolonoskopije kod ispitanika koji su imali uredan inicijalni kolonoskopski nalaz &scaron;to se odnosi i na ponavljane kolonoskopije kod ispitanika operisanih od CRC-a. Na dijagnostičkim kolonoskopijama statistički značajniji broj žena sa lokalizacijom polipa u distalnom delu debelog creva u odnosu na proksimalni i nije zapažena razlika u distribuciji karcinoma u odnosu na pol i uzrast ispitanika.</p> / <p>INTRODUCTION:Colorectal cancer is the third most frequent illness of all carcinomas with an increase in the incidence of CRC in highly developed countries. 70% of patients with CRC are older than 65 years with higher incidence of proximal cancers compared to distal in all age groups and in both sexes. It is believed that 66-75% of CRC could be avoided through healthy lifestyle. 75% of CRC arise from adenomatous polyp cancer via sequences, and that more than 90% of adenoma will not progress to carcinoma. In studies of screening colonoscopy was reported 6-12% of unobserved large polyps and approximately 5% of the CRC on the initial colonoscopy.Postoperative periodic colonoscopy after colorectal cancer surgery aim to detect metachronous cancer and polyps and disease occurrence anastomoses but not proven survival benefit in subjects who had more frequent postoperative colonoscopy (per year) compared to those who were followed for 3 or 5 years. AIM:Prospective study of interval colon lesions occurrence (malignant and pre-malignant) in the period from 2-7 years after initial negative colonoscopy regardless of the reason for the check. Test of differences in lifestyle between subjects depending on the findings of the repeated colonoscopy.A retrospective analysis of all the diagnostic and control colonoscopy. METHODOLOGY: Repeated colonoscopy in subjects who are at-made diagnostic colonoscopy at the Oncology Institute of Vojvodina in the period 2005-2011 had normal colonoscopy findings. Of the 160 subjects invited to re colonoscopy for review responded 64 subjects and 151 subjects filled out a questionnaire about life habits. Retrospective analysis of 2750 and diagnostic colonoscopy has been done. Results of the 1064 first postoperative colonoscopy and results of the 1147 repeated colonoscopy in patients operated on for colorectal cancer that had normal findings on the first colonoscopy has been analyzed. RESULTS:Of the 160 invited subjects, 64 of them (42.3%) responded to the repeated review (45 women and 19 men), mean age 60.13 years. In 15 subjects (24.3%) found a total of 22 polyps (10 women and 5 men) with no statistically significant differences in positivity findings in relation to sex (x2test; x2 = 0.014; p = 0.904) and a positive family anamnesis (x2test; x2 = 0.125; p = 0.724).12 cases (14.06%) were high risk of polyps: 5 (41.6%) localized in the proximal colon, and 7 (58.3%) in the distal colon. Not a single interval cancer diagnosed. There was no statistically significant difference in positivity findings with repeated colonoscopy in relation to the distance observed in groups of 3 to 5 years from the previous colonoscopy (x2test; x2 = 0.020; p = 0.887) or when observed in groups up to 5 and over 5 years of negative colonoscopy (x2test; x2 = 3.082; p = 0.079). No statistically significant differences in positivity findings with repeated colonoscopy in relation to whether the patients consume alcohol or not (x2test; x2 = 0.113; p = 0.911) as well as in relation to whether patients are regularly exercising (x2test; x 2 = 0.476; p = 0.490). Statistically significant difference is confirmed in the age of patients at the diagnostic colonoscopy, depending on the reason for colonoscopy (F = 7.111; p = 0.000) in patients who were diagnosed polyps. Those with a family anamnesis and polyps were statistically significant younger in comparison to others except those who have come forward for review because of abdominal pain and bowel movement rhythm disturbances.There were no statistically significant differences by sex, age, the reason for colonoscopy in patients diagnosed with polyps.Statistically is more significant number of women with the localization of polyps in the distal part of the colon comparing to the proximal (x2test; x2 = 18,495; p = 0.000).In younger age groups are represented statistically significant polyps in the rectum (x2test; x2 = 79.963, p = 0.000). Subjects with proximal localization of polyps are 1,724 times more likely for high-risk adenomas compared to those with distal localization.No statistically significant differences in the distribution of cancer in relation to sex (x2test; x2 = 3.2110; p = 0.201).On the first postoperative colonoscopy in 1064 subjects there were a total 346 (32.5%) positive findings. 60 carcinoma diagnosed of which 43.3% is localized on the anastomosis and in 286 of the subjects had a total of 546 of the polyps.Men statistically significantly more likely to have positive findings (x2 test; x2 = 17,252; p = 0.000). Bonferroni post hoc test showed that polyps proximal localization significantly bigger than those in the rectum (p = 0.043). On the control colonoscopy-made for the purpose of monitoring after resection of colorectal cancer by multivariate analysis (sex, age and time of surgery) it has been found that men are 1.4 times more likely (OR = 1.457) than women for the occurrence of changes (polyps and cancers).Subjects having passed since the operation of 3 to 5 years are 1.6 times more likely to develop a change with respect to those in which the more than one year elapsed (OR = 1.605). CONCLUSION:In 24.3% subjects were diagnosed polyps (one hyperplastic and 21 adenomas).14.06% of all polyps had the characteristics of high-risk polyps with no statistically significant difference in the occurrence of polyps in subjects where the examination was done after 3,5 or 5 years since the first negative colonoscopy. No cancers diagnosed, meaning there is no need to repeat colonoscopy in a shorter period of time than pre-planned colonoscopy in subjects who had normal initial colonoscopy findings which refers to the repeated colonoscopies in subjects operated on for CRC.For diagnostic colonoscopy statistically significant number of women with the localization of polyps in the distal part of the colon compared to proximal and was not observed differences in the distribution of carcinoma in relation to sex and age of the subject.</p>

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.

Au sein d’une tumeur des régions hypoxiques se forment ce qui conduit à l’activation du facteur de transcription HIF1. HIF1, composé des deux protéines HIF1a et HIF1b, permet l’adaptation des cellules à des faibles concentrations d’oxygène en activant la transcription de gène cible. Un de ces gènes est celui codant pour la lysyl oxydase (LOX). Cette enzyme structure la matrice extracellulaire et est impliquée dans la tumorigénèse. Pour comprendre les liens entre LOX et HIF1a, nous avons modulé leurs expressions dans des lignées humaines de carcinome du côlon. En condition hypoxique, HIF1a contrôle l’expression de LOX et réciproquement, LOX régule la synthèse protéique d’HIF1a via l’activation de la voie de signalisation PI3K/AKT. Nous avons donc mis en évidence l’existence d’une boucle de régulation positive entre LOX et HIF1 en conditions hypoxique. Sachant que ces deux protéines sont des acteurs majeurs de la progression tumorale, nous avons cherché à comprendre le rôle de cette régulation mutuelle dans ce processus. Nos résultats démontrent que l’activité enzymatique de LOX promeut la croissance tumorale in vitro et in vivo et que son action est potentialisée par la présence de son partenaire HIF1a. De plus, LOX et HIF1a agissent en synergie afin d’augmenter la potentiel métastatiques des cellules tumorale de côlon in vitro. Ainsi, ce travail de thèse a permis de mettre en évidence l’existence d’une boucle de régulation entre HIF1a et LOX qui est critique dans la progression tumorale et semble également être impliquée dans le processus métastatiques / The microenvironment of solid tumors is exposed to hypoxic conditions which lead to the activation of Hypoxia‐Inducible Factor 1 (HIF1). HIF1, composed by a heterodimer of HIF1a and HIF1b protein, is a key transcription factor involved in cellular adaptation to changes in oxygen level, inducing the expression of several transcriptional targets such as Lysyl Oxidase (LOX). LOX is an amine oxidase that catalyzes crosslinking of fibrillar collagens and elastin in the extracellular matrix. Furthermore, LOX is implied in tumor progression. To clarify, the link between LOX and HIF1a, their expression were modulated in human colorectal carcinoma cell lines. We pointed out that besides HIF1‐dependant regulation of LOX, LOX can also act on the HIF1 pathway under hypoxic conditions. Indeed, LOX enzymatic activity upregulates HIF1a protein synthesis, and this action is mediated by the PI3K/AKT pathway. Thus, these results emphasize the existence of a regulation loop between HIF‐1a and LOX, which represent two main actors of tumoral progression. Thus, we wanted to determine the implication of this amplification loop in tumor progression. Our results show that LOX enzymatic activity increase tumor growth in vitro and in vivo, and this role is partially dependant of its partner HIF1a. Furthermore, we established that that LOX and HIF1a act in synergy to foster metastatic potential in colorectal carcinoma cell lines. Taken together, our results demonstrate a regulation loop between LOX and HIF1a with is critical for tumor progression and metastasis formation

Les maladies les plus fréquentes prédisposant au cancer colorectal sont le Syndrome de Lynch et la Polypose Adénomateuse Familiale. Les gènes du système MMR, le gène APC et le gène MUTYH sont respectivement responsables. Le conseil génétique est primordial pour une prise en charge optimale des patients et des familles. Les Comités d'Oncogénétique aident les professionnels de santé à décider d'une indication d'analyse génétique et au suivi des familles. Nous souhaitons évaluer et améliorer a qualité décision prise pour une famille à risque. Des décisions très disparates d'un cas familial à un autre équivalent ont été suspectées. A Lyon, nous avons créé une base de données pour analyser et contribuer cela. Résultat : 100% (33/33) des centres français de consultations principales d'oncogénétique ont décrit l'organisation de leurs COG: 76% développent un COG spécifique, 24% utilisent une concertation standard. Environ 3.75 spécialités médicales sont rassemblées par COG, dont des oncogénéticiens (100%), gastro-entérologues (76%), conseillers en génétiques (84%), chirurgiens (32%), et biologistes/anatomopathologistes (36%). Vingt pourcent des centres ayant une COG spécifique discutent tous leurs cas familiaux, 80% sélectionnent leurs dossiers. Dans notre région, un outil informatique a été élaboré et sera largement diffusé. Notre but étant de standardiser nos décisions et, catégoriser des groupes de patients/familles, pour standardiser la surveillance proposée chez les familles équivalentes. Une meilleure rationalisation de la prise en charge, du suivi des familles, et de la prévention est ici ciblée. / The most common diseases that predispose for colorectal cancers are Lynch Syndrome and Familial Adenomatous Polyposis. The genes of MMR system, the APC gene and the MUTYH gene are respectively responsible. Genetic counselling is imperative for an optimal care making for patients and at-risk families. Multidisciplinary committees (MDC) are organized so as to help healthcare professionals for gene analysis decision and families' follow-up. Our aim is evaluation and improvement of quality decision-making for at-risk families. A disparate distribution of decisions from one familial case to another equivalent one has been suspected and observed. In Lyon region we created a database to analyse that and contribute to harmonize the different participants' work in MDC. Results: the 33 French oncogenetic main consultation centers described the organization of their MDC. Answering rate reached 100%. Among these centers, 76% developed a specific MDC, whereas 24% used standard consultation. About 3.75 different medical specialities are gathered by MDC. Among them, there are oncogeneticists (100%), gastroenterologists (76%), genetic counsellors (84%), surgeons (32%), and biologists (36%). Twenty percent of centers having a specific MDC evaluate all their patient cases, whereas 80% select them. In Lyon region, a computerized tool has been elaborated and will be widely disseminated to every collaborating partners of our MDC. It will enable us to standardize our decision-making and, by comparing decisions through quality criteria, to differentiate and categorize some patients/families groups. A better rationalization of care management, families' follow-up and prevention is targeted.

Le cancer colorectal (CCR) est au 3ème rang des cancers les plus répandus dans le monde. Il est bien établi que l'inflammation est un acteur clé de la carcinogenèse colorectale. Parmi les cellules de l'infiltrat inflammatoire tumoral, les macrophages jouent un rôle moteur dans la carcinogenèse en sécrétant un arsenal de cytokines/chimiokines et facteurs protumoraux tels que la prostaglandine E2 (PGE2), produit enzymatique de la cyclo-oxygénase 2 (COX-2). Des dysbioses du microbiote intestinal, en particulier une augmentation d’Escherichia coli (E. coli) appartenant au phylogroupe B2 et producteurs de cyclomodulines ont été rapportées chez les patients atteints de CCR. Mon doctorat s'inscrit dans lacaractérisation du potentiel carcinogène de souches d'E. coli B2 isolées de patients atteints de CCR, et ceci notamment au travers de leur interaction avec les macrophages, principale population de l'infiltrat inflammatoire tumoral. La caractérisation de souches d'E. coli de phylogroupe B2 isolées de patients atteints de CCR a révélé qu'elles possèdent de faibles capacités d'adhésion et d'invasion aux cellulesépithéliales intestinales comparativement à la souche adhérente et invasive d'E. coli LF82. En revanche, les E. coli associés au CCR sont capables d'induire l'expression du récepteur CEACAM6 par les cellules épithéliales coliques humaines T-84. Nous avons également montré que la souche d'E. coli 11G5 associée au CCR est capable, dans un modèle murin d'infection chronique exprimant CEACAM6, de coloniser la muqueuse colique, d'induire une inflammation colique et des dommages épithéliaux, ainsi qu'une augmentation de la prolifération cellulaire, suggérant que les E. coli associés au CCR pourraient participer à l'établissement d'un épithélium hyperprolifératif. Par ailleurs, nous avons montré que les E. coli isolés de patients atteints de CCR sont capables de survivre en macrophages humains THP-1, suggérant que les macrophages pourraient représenter un niche de réplication pour ces bactéries. Les souches d'E. coli isolées de CCR sont capables d'induire des niveaux de COX-2 significativement supérieur à celui induit par une souche de la souche d'E. coli commensale ED1a. L'expression de COX-2 induite par les souches d'E. coli associées au CCR est dépendante du nombre et de la viabilité des bactéries internalisées. Enfin, l'analyse des voies de signalisation a révélé que la voie de signalisation p38 permet de contrôler le nombre de bactéries intracellulaires et l'expression de COX-2, suggérant que cette voie de signalisation pourrait être impliquée dans la survie et la multiplication des E. coli associés au CCR. Ce travail de thèse a contribué à une meilleure caractérisation des souches d'E. coli associés au cancer du côlon et a ouvert de nouvelles pistes sur la compréhension de leurcapacité à influencer la carcinogenèse colorectale. Plus largement, ces données suggèrent que les bactéries associées aux tumeurs pourraient jouer un rôle actif dans la progression tumorale, et ceci notamment au travers de leur interaction avec les macrophages. En plus d'être une cible, le tropisme particulier des E. coli associés au CCR pour les macrophages en ferait de bons candidats pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. / No abstract available

Les métastases hépatiques du cancer colorectal (MHCR) sont fréquentes et sont associées à une mortalité significative. Ces dernières décennies, des progrès thérapeutiques importants ont permis d'en améliorer le pronostic. Plus particulièrement, le rôle des résections hépatiques s'est considérablement élargi dans la maladie métastatique limitée au foie, conduisant à un changement radical dans la prise en charge. Ceci a naturellement eu des répercussions sur l'imagerie, qui doit être très performante au niveau lésionnel, nécessitant des sensibilité et spécificité très élevées. Si les techniques modernes ont permis une amélioration très nette en termes de sensibilité, en particulier grâce aux produits de contraste hépatospécifiques et de l'imagerie pondérée en diffusion, l'amélioration de la spécificité est moins claire et moins bien évaluée. Pourtant, la spécificité est tout aussi importante dans ce contexte, où les erreurs diagnostiques sont coûteuses, avec des chirurgies inutiles en cas de faux positifs, et des résections incomplètes en cas de faux négatifs. Ces deux situations sont accompagnées d'une morbi-mortalité très importante. Le présent travail de thèse va donc explorer de nouvelles pistes dont l'objectif ultime serait d'améliorer la spécificité de l'imagerie des MHCR. La première étude confronte l'apparence des métastases d'origine colorectale en IRM de haute résolution et leur histologie sous-jacente. Cette étude originale démontre que la fibrose tumorale apparait en hypersignal T2 et la nécrose tumorale en hyposignal T2 et hypersignal T1, ce qui va à l'encontre du dogme classique. La seconde étude explore la faisabilité de la fusion d'images IRM/échographie dans l'exploration de lésions hépatiques focales chez des patients ayant un cancer colorectal. Cette étude montre qu'un nombre significatif de lésions ne peuvent être visualisées à l'échographie qu'en utilisant la fusion, ouvrant la voie à une meilleure caractérisation lésionnelle en combinant les atouts de l'échographie et de l'IRM. Enfin, la troisième étude, complétée d'une revue iconographique, analyse le comportement IRM des lésions hépatiques après injection d'un produit de contraste intravasculaire. Elle montre une accumulation progressive du contraste au sein des angiomes, mais pas dans les métastases, conduisant à des apparences très différentes sur la phase tardive. Ceci était aussi observé dans les lésions de petites tailles, ce qui devrait permettre une meilleure spécificité dans les cas difficiles / Colorectal cancer liver metastases (CRCLM) are common and result in significant mortality. During the past decades, important therapeutic advances have improved the prognosis signficantly, especially through a marked expansion of the role of hepatic resections in liverlimited metastatic disease, leading to a radical change in management. This was naturally accompanied by an equally radical change in the imaging paradigm, now centered at the lesion level and not at the patient level, requiring very high sensitivity and specificity. While modern techniques have allowed a significant improvement in terms of sensitivity, especially through the use of hepatospecific contrast agents and diffusion imaging, the benefits in term of specificity are less clear, with only few studies focusing on and reporting the specificity of the techniques. However, specificity is equally important in this context, where diagnostic errors are costly, resulting either in unnecessary surgeries in case of false positives or in incomplete resections in case of false negatives. In this setting, our thesis will examine the results of three studies, which objective is to offer possible solutions to better understand the imaging of metastases and improve the specificity of liver imaging of CRCLM. The first study analyzes the association between high resolution MRI appearance of CRCLM and their underlying histology, showing that tumor fibrosis was in hypersignal on T2 Weighted Imaging while tumor necrosis was in hyposignal on T2 Weighted Imaging and hypersignal on T1 Weighted Imaging, which goes against the classical teaching about these lesions. The second study assesses the feasibility of using an MRI/Ultrasound fusion system in the exploration of liver lesions in patients with colorectal cancer. This study shows that more lesions were detected with ultrasound when using the fusion system, suggesting that a fusion system may allow a better characterization of lesions by combining the complementary information of MRI and ultrasound. Finally, the third study and its accompanying pictorial essay, explored the behavior of liver lesions after injection of an intravascular contrast agent. The main finding of this study was that hemangioma were accumulating the contrast over time while metastases were not, a key differentiating feature. This finding was found even in small lesions, often difficult to diagnose, suggesting that using such contrast in the exploration of liver lesions in patients with CRCLM would result in a higher specificity of the method