Le premier objectif a été de sélectionner des promoteurs de gènes cellulaires actifs spécifiquement dans les HCC à l’aide d’une recherche bibliographique puis en utilisant la base de donnée UniGene. Leur activité a été vérifiée par RT-qPCR et CHIP dans des lignées modèles HCC et dans des hépatocytes. Ces promoteurs ont été clonés en amont de la luciférase dans la région intergénique 20 du génome HSV-1 afin d’étudier leur force d’activité, 2 types de cinétiques et leur activité différentielle en fonction du type cellulaire et dans le contexte d’une infection virale. Le deuxième objectif a été de construire des virus oncolytiques ciblés pour l’expression de la protéine Us3, une protéine virale impliquée dans le contrôle de la réponse apoptotique induite par HSV-1. L’expression de la protéine Us3 est placée sous contrôle d’un promoteur cellulaire spécifique d’HCC. L’hypothèse est qu’en l’absence d’activité du promoteur cellulaire dans les cellules non HCC, la protéine Us3 ne sera pas synthétisée et, par conséquent, l’apoptose qui ne sera pas réprimée, inhibera le cycle de réplication et par conséquent, la production virale dans les cellules saines. Dans les cellules HCC, le promoteur actif permettra la réplication virale aboutissant à la destruction de lamasse tumorale. Un virus HSV-1 Us3- a été construit en utilisant la technique de recombinaison en plasmide BAC (Bacterial artificial chromosome), puis 2 virus oncolytiques en réintroduisant le gène Us3 sous contrôle du promoteur ANGPTL3 ou du promoteur HRE (hypoxia responsive element). Leur comportement oncolytique a été étudié en réalisant des courbes de croissance sur lignées cellulaires d’HCC et cellules hepatocyte-like. / Our long-term purpose is to develop transcriptionally targeted oncolytic vectors, derived from herpes simplex virus type 1 (HSV-1), designed to eradicate hepatocellular carcinomas (HCC). We have identified several HCC-specific promoters, as well as other cancer-specific promoters, that maintain their specificity when expressed from the virus genome. More precisely, we have demonstrated that these promoters are able to drive reporter gene (luciferase) expression from the virus genome in HCC-derived cells, both in cultured cells and in nude mice, but not in fresh human hepatocytes or in the WRL38 hepatocyte-like cells. HSV-1 infection induces, but then inhibits, a cellular antiviral apoptotic response, and the early virus protein US3 is a key actor in inhibiting apoptosis. We have hypothesized that inhibition of US3 expression in hepatocytes should led to early apoptotic death of these cells, therefore precluding virus multiplication and spread. In contrast, expression of US3 in cancer cells is expected to block apoptosis, leading to the achievement of the virus life cycle, cell lysis, and virus spread within the tumours. We report in this communication the construction and properties of two different potentially oncolytic HSV-1 vectors. One of them expresses US3 protein under the control of the HCC-specific promoter ANGPTL3, while the second promoter contains 9 repeats of the hypoxia responsive elements of vascular-endothelial growth factor (VEGF) (9xHRE promoter). Growth curves of these viruses were performed on different HCC cell lines to show their oncolytic properties.

Avec environ 700 000 décès en 2008, le carcinome hépatocellulaire se situe au 3ème rang de la mortalité par cancers dans le monde. La chimioembolisation est le traitement recommandé chez les patients atteints d’un carcinome hépatocellulaire de stade intermédiaire B de la classification Barcelona Clinic Liver Cancer. Cette technique de radiologie interventionnelle consiste en l’injection intraartérielle d’un agent anticancéreux à l’aide d’un vecteur (lipiodol ou microsphères d’embolisation) complétée par une occlusion artérielle lorsque le lipiodol est utilisé. La médiane de survie des patients traités par chimioembolisation pour un carcinome hépatocellulaire n’excède pas 2 ans et il n’existe aucun consensus sur la procédure optimale.L’objectif de notre travail est d’essayer d’améliorer la procédure de chimioembolisation en optimisant d’une part l’agent anticancéreux et d’autre part, son vecteur.Il a été démontré au cours d’un travail de sélection in vitro, que l’idarubicine est l’agent anticancéreux le plus cytotoxique sur 3 lignées humaines de carcinome hépatocellulaire. Cette anthracycline présente une cytotoxicité supérieure à 10 autres agents anticancéreux dont ceux utilisés en pratique clinique pour la chimioembolisation des carcinomes hépatocellulaires.L’essai de chimioembolisation de phase II randomisé LIPIOAMIO a montré que l’addition d’amiodarone utilisé pour stabiliser une émulsion à base de lipiodol et d’anthracycline n’augmente pas signicativement la survie des patients atteints d’un carcinome hépatocellulaire non résécable non métastatique. Nous avons par ailleurs montré que l’idarubicine était chargeable et donnait une solution stable plusieurs mois avec les microsphères d’embolisation DC Bead™. Un essai de phase I est en cours pour déterminer la dose limitante de l’idarubicine administrée dans une solution de microsphères DC Bead™ au cours d’une séance de chimioembolisation chez des patients atteints d’un carcinome hépatocellulaire non résécable, non métastatique. Quelques résultats préliminaires de cet essai sont présentés dans le manuscrit. / With 700,000 deaths in 2008, hepatocellular carcinoma is the 3rd most common cause of cancer-related death worldwide. Transarterial chemoembolization is the standard treatment for intermediate-stage hepatocellular carcinoma. This intraarterial treatment is performed by injecting an anticancer drug carried by ethiodized oil or by drug-eluting beads and followed by the occlusion of the artery when ethiodized oil is used. Median survival of patients remains < 2 years, and there is no consensus about the optimal treatment regimen. The aim of our work was to improve the efficacy of transarterial chemoembolization in optimizing the anticancer drug and its carrier.We have demonstrated that idarubicin was the most cytotoxic anticancer drug in an in vitro screening study of 11 anticancer drugs on 3 human hepatocellular carcinoma cell lines. Idarubicin was more cytotoxic in our experiment than the anticancer drugs which are currently used for transarterial chemoembolization of hepatocellular carcinoma.The randomized LIPIOAMIO phase II trial has shown that the addition of amiodarone to stabilize an emulsion composed of an anthracycline and of ethiodized oil injected for transarterial chemoembolization does not improve significantly survival of patients with a non resectable, non metastatic hepatocellular carcinoma. We have also demonstrated that idarubicin could be loaded in drug-eluting DC Bead™ and that the resulting solution was stable during several months.We designed the dose-escalation IDASPHERE phase I trial to determine the limiting dose of idarubicin administred in a solution of drug-eluting DC Bead™ during a transarterial chemoembolization session in patients with non resectable, non metastatic hepatocellular carcinoma. First results of the trial are presented in the manuscript.

Résumé : Le carcinome hépatocellulaire (HCC) est la troisième cause commune de décès de cancer et affecte plus les hommes que les femmes. Le HCC résulte d’une dérégulation des voies de signalisation impliquées dans l’initiation de l’inflammation menant ainsi à des répercussions désastreuses. De part la complexité de ce type de cancer, les traitements qui existent à ce jour ne sont pas très prometteurs et ont un faible pourcentage de « rémission ». L’immunothérapie soulève beaucoup d’espoir quant à l’orientation vers un traitement efficace plausible. En effet, plusieurs suppresseurs de tumeur se retrouvent réprimés, parmi lesquels le SOCS1. C’est dans cette optique que nos recherches se sont orientées en mettant la lumière sur le SOCS1 «suppresseur de signalisation des cytokines 1 (SOCS1) » qui est réprimé au niveau du HCC et dont la restauration pourrait contribuer à un pronostic favorable à la rémission. La protéine SOCS1 a beaucoup attisé la curiosité des chercheurs de part son rôle suppresseur de tumeur. Pour comprendre les mécanismes d’action de SOCS1 et son implication dans la neutralisation de la tumeur, nous avons généré trois types stables de la lignée cellulaire du carcinome hépatocellulaire de souris Hepa1-6, une portant un vecteur vide, l’autre exprimant le type sauvage du gène SOCS1 (SOCS1-WT; Hepa-S) et une portant une mutation au niveau du domaine SH2 (SOCS1-R105K; Hepa-R). Le mutant ne peut plus inhiber la signalisation des cytokines. Lors de l'implantation sous-cutanée des cellules Hepa1-6 modifiées, chez des souris C57BL/6 et NOD.scid.gamma (NSG). Nous avons observé que les cellules Hepa1-6 exprimant le vecteur de contrôle (Hepa-V) formaient de grosses tumeurs tandis que les cellules Hepa-S formaient de petites tumeurs chez les deux types de souris. Les cellules Hepa-R quant à elles, formaient de grosses tumeurs seulement chez des souris immunodéficientes (NSG) mais montraient une croissance nettement retardée lorsqu’elles étaient greffées aux souris (C57BL/6) immunocompétentes. Partant de ce constat intrigant, nous avons postulé que SOCS1 favorise l'immunogénicité des cellules tumorales par son domaine SOCS Box. Par conséquent, les cellules Hepa-R offrent une occasion unique de démêler le potentiel pro-immunogène de SOCS1, et ceci dans le but d'élucider les fonctions immunogènes de SOCS1 dans le cancer du foie. Jusqu'à présent aucune précédente recherche ne s’est aventurée à chercher l’implication de SOCS1 dans l’augmentation de l’immunogénicité. / Abstract : Hepatocellular carcinoma (HCC) is the third common cause of cancer deaths and affects men more than women. HCC results from a disregulation that affects many factors including inflammation, leading to disastrous repercusions. Due to the complexity of this type of cancer, existing treatments nowadays are not promising and have a low remission percentage. Immunotherapy raises great hope regarding the direction towards a plausible effective treatment. It is in this context that our research has focused on shedding light on the SOCS1 "signaling suppressor of cytokine 1 '(SOCS1)" which was found to be suppressed in HCC and whose restoration could contribute to a favorable prognosis. The SOCS1 many fueled the curiosity of researchers due to its suppressor role in tumor. To understand the underlying mechanisms, we generated three types of stable mice cell line hepatocellular carcinoma Hepa1-6, one carrying an empty vector, the other expressing the wild-type gene SOCS1 (SOCS1-WT; hepatic S) and carrying a mutation in the SH2 domain (SOCS1-R105K; Hepa-R). These mutants cannot inhibit JAK-STAT cytokine signaling. Upon subcutaneous implantation of the modified Hepa1-6 cells in C57BL/ 6 and NOD.scid.gamma (NSG) mice, the Hepa1-6 cells expressing the control (Hepa-V) formed large tumors while the Hepa-S cells formed small tumors in both types of mice. Hepa-R cells in turn, formed large tumors only in immunodeficient mice (NSG), but showed a markedly delayed growth when transplanted into (C57BL / 6) immunocompetent mice. Based on this intriguing finding, we speculate that SOCS1 could promote immunogenicity of tumor cells, which was masked by the ability of SOCS1 to inhibit signaling of growth factors. Therefore, Hepa-R cells provide a unique opportunity to unravel the pro-immunogenic potential of SOCS1, and this in order to elucidate the immunogenic functions of SOCS1 in liver cancer. So far no previous research studied the potentiel of SOCS1 in increasing immunogenicity.

Les différences de réponse médicamenteuse entre patients sont fréquentes, conduisant souvent à des difficultés à cibler la fenêtre thérapeutique et optimiser le traitement. Les médicaments courants sont efficaces pour seulement 25% à 60% des patients. Deux facteurs majeurs impliqués dans l’efficacité des médicaments sont leur métabolisme et clairance. Notamment, le CYP3A4 est la principale enzyme responsable du métabolisme des médicaments dans les hépatocytes ; des variations dans son activité entraînent une incertitude de dose. Pour améliorer l'efficacité du médicament, ce travail de thèse se concentre sur le développement de nano-transporteurs chargés avec des molécules naturelles inhibant le CYP3A4 et ciblant les hépatocytes, à administrer avant le médicament pour minimiser son métabolisme. Une méthodologie pour examiner les composés inhibiteurs du CYP3A4, fixer leur dose et leur temps d’administration pour une utilisation in vivo a été développée. Une première preuve de concept a été démontrée en utilisant une micelle chargée de furanocoumarine comme composé inhibiteur de CYP3A4 : des études d'efficacité antitumorale et la quantification dans la tumeur du médicament cytotoxique docetaxel, injecté après les micelles chargées de furanocoumarine, ont été engagés sur deux modèles de tumeurs xénogreffées chez la souris. Une deuxième génération de nano-transporteurs a été développée, avec des propriétés physico-chimiques optimisées pour cibler spécifiquement les hépatocytes. La démonstration de leur accumulation spécifique dans les hépatocytes et de l'amélioration supplémentaire de l’efficacité du docetaxel a été menée. Une perspective sur l'utilisation d'une telle approche pour améliorer l'efficacité des médicaments existants en oncologie est discutée, notamment pour le carcinome hépatocellulaire différencié. / Differences in drug response among patients are common, often leading to challenges in targeting the therapeutic window and optimizing the treatment. Major drugs are reported to be effective in only 25% to 60% of patients. Two important factors responsible for the effective dose of drug are drug metabolism and clearance. Notably, CYP3A4 is the main enzyme responsible for drug metabolism in hepatocytes; variations in its activity result in dose uncertainty. To improve drug’s effectiveness, this thesis work focuses on the development of nanocarriers loaded with natural CYP3A4-inhibiting molecules and targeting hepatocytes, to be administered prior to the drug to minimize its metabolism. A methodology to systematically screen CYP3A4-inhibiting compounds and set the dose and schedule for in vivo use was developed. A first proof-of-concept was demonstrated using a furanocoumarin-loaded micelle as CYP3A4-inhibiting compound: anti-tumor efficacy studies and quantification within tumor of the cytotoxic drug docetaxel, injected after furanocoumarin-loaded micelle, were engaged on two xenografted tumor models in mice. A second generation of nanocarriers was developed, with optimised physico-chemical properties to target specifically hepatocytes. The demonstration of their specific accumulation in hepatocytes and additional improvement in boosting of docetaxel was conducted. A perspective in using such an approach to enhance the effectiveness of existing drugs in oncology is discussed, notably for differentiated hepatocellular carcinoma.

Le carcinome hépatocellulaire (CHC) est, dans le monde, le 5ème cancer le plus fréquent pour les hommes et le 7ème pour les femmes. En Europe, la France a un taux élevé à 7,8/100 000 habitants en 2018 (10 624 nouveaux cas estimés). Malgré les progrès, le pronostic du CHC est encore très sombre : il est la 4ème cause de mortalité par cancer au niveau mondial, avec une médiane de survie de 10 à 11 mois.Le CHC se développe dans 80% des cas sur une cirrhose due à une intoxication alcoolique chronique, une infection virale B ou C, ou plus rarement une pathologie métabolique. Les patients atteints de cirrhose ont un risque très élevé de développer un cancer mais également d’autres complications infectieuses liées à des processus d’inflammation chronique du foie. Il est donc indispensable d’identifier les facteurs intervenant dans le risque de complications et en particulier de CHC dans cette population pour mettre en place des actions préventives adaptées. L’alimentation est une source importante de composés bioactifs, en particulier pro- et anti-inflammatoires et représente un facteur modifiable potentiel. Les facteurs nutritionnels liés à la carcinogenèse hépatique sont donc encore mal définis. De plus, ces études ne sont pas toujours transposables dans une population aux habitudes alimentaires occidentales, et surtout n’ont pas été réalisées chez des patients atteints de cirrhose, pourtant les plus à risque de développer un CHC mais qui ont sans doute une alimentation spécifique.L’étude cas-témoin "CiRCE" (investigateur principal : Pr Hillon) offre l’opportunité de travailler sur les facteurs de risques environnementaux, nutritionnels et métaboliques du CHC chez des patients cirrhotiques, toute étiologie confondue. Cette étude est coordonnée par l’équipe EPICAD du centre de Recherche Inserm UMR 1231 « Lipides, Nutrition Cancer » avec le soutien du Centre d’Investigation Clinique Inserm1432/CHU de Dijon. Six centres hospitaliers (Besançon, Dijon, Metz, Nancy, Reims, Strasbourg) ont inclus entre 2008 et 2012 des malades atteints de cirrhose compliquée de CHC (428 cas) ou non compliquée de CHC (760 témoins). En plus du recueil standardisé de données cliniques, et d’une collection biologique, un questionnaire alimentaire a permis l’estimation de la consommation de 208 aliments, boissons et plats.La comparaison des cas et des témoins permet d’étudier le risque de CHC chez des patients atteints de cirrhose. L’ensemble de ces données constitue une base de travail très riche pour une thèse d’Université dans l’objectif de préciser le rôle des facteurs alimentaires dans la survenue de complications chez des patients atteints de cirrhose, en particulier la survenue d’un CHC. Plusieurs approches ont été abordées :1/ par aliments permettant de confirmer les hypothèses du WCRF/AICR mais chez des patients atteints de cirrhose2/ par profils de consommation alimentaire définis à priori permettant une approche plus intégrée de l’alimentation.3/Utilisation du Diet Inflammatory Index conçu pour estimer le potentiel inflammatoire de l’alimentation.4/ Focus les lipidesCes résultats qui manquaient encore dans la littérature pourraient amener à des recommandations nutritionnelles spécifiques à cette population de patients bien particulière et très à risque de complications graves et en particulier de CHC. / Hepatocellular Carcinoma (HCC) is worldwide the 5th most common diagnosed cancer in men and the 7th in women and the 4th cause of cancer death with a median survival between 10 and 11 months. The incidence rate in France is relatively high (7.8/100 000 with 10 624 estimated new cases in 2018). HCC prognosis is very poor due to the difficulty to diagnose it at an early stage. Around 80% of HCC occur in the setting of cirrhosis, mainly caused by alcoholism, chronic infections with HBV and HCV or metabolic syndrome. Cirrhotic patients have a high-risk to develop chronic inflammation or other liver complications that can progress toward cancer. Thus, it is important to identify the risk factors of these complications, and mainly HCC, in this specific population in order to define preventive tools.Diet is composed of several bioactive components and represents a modifiable factor with preventive potential. Associations between dietary factors and HCC risk have been little investigated and results were conflicting. It has been suggested that some foods, such as fruit, vegetables, fish and white meat, have a protective effect, whereas red and processed meat seem to be associated with an elevated risk of HCC. Strong evidence exists only for the relationship between liver carcinogenesis and coffee consumption. The previous results require confirmation especially in occidental countries and in such a high-risk population suffering from cirrhosis, for which food choices may differ.The French multicenter case-control study CiRCE (main investigator: Pr Hillon) was conducted to identify the environmental, nutritional and metabolic risk factors of developing HCC in cirrhotic patients with different etiologies. This study is coordinated by the EPICAD team from the National Institute for Health and Medical Research Inserm UMR1231 “Lipid Nutrition Cancer” with the collaboration of the Clinical Investigation Center of Dijon CHU. Between June 2008 and December 2012, cirrhotic patients with HCC (428 cases) or without HCC (760 controls) were recruited in six academic hospitals of the North-East of France (Besancon, Dijon, Metz, Nancy, Reims and Strasbourg). In addition to clinical data, every patient has to fill a diet history questionnaire that included 208 food items. A biobank has been also constituted.The comparisons between cases and controls allow investigating the HCC risk in cirrhotic patients.All these data are of great interest to investigate the relationships between dietary and metabolic factors and the risk of HCC or occurrence of complications in cirrhotic patients.

L'étude des mécanismes moléculaires de la carcinogenèse hépatique a montré l'implication de la RhoGTPase, Rnd3/RhoE. La protéine Rnd3 est sous-exprimée dans le carcinome hépatocellulaire et la diminution de son expression engendre, in vitro, une augmentation de l'invasion des hépatocytes tumoraux. Sur la base de ces travaux, ce projet de thèse s'est décomposé en deux axes. Le premier axe a été d'étudier le rôle de Rnd3 dans la carcinogenèse ainsi que dans la physiologie hépatique in vivo. Ce projet a débuté par la génération d'un modèle murin présentant un KO conditionnel ethépato-spécifique de Rnd3 {KORnd3). L'utilisation de plusieurs stratégies s'est révélée nécessairepour obtenir une extinction protéique de Rnd3 dans la majorité des hépatocytes chez les souris KO. Après hépatectomie des deux tiers, les premiers résultats montrent un retard de régénération hépatique chez les souris KORnd3. En ce qui concerne la carcinogenèse hépatique, nous avons mis en place un modèle de carcinogène chimique en utilisant le diéthylnitrosamine et un modèle de carcinogénèse spontanée chez les animaux KORnd3Hep. Le deuxième axe a porté sur l'étude des invadosomes, structures d'actine impliquées dans l'invasion cellulaire. Nous avons établi une signature minimum pour les invadosomes, impliquant la GTPase Cdc42 et la protéine d'échafaudage TksS. Nos résultats suggèrent également une implication de Rnd3 dans la fonction de dégradation des invadosomes. Ce travail de thèse a ainsi permis d'apporter de nouveaux outils et de nouvellespistes quant à l'implication de Rnd3 dans la physiopathologie hépatique et dans l'invasion cellulaire. / The study of the molecular mechanisms involved in hepatic carcinogenesis revealed the significant down-regulation of the RhoGTPase Rnd3/RhoE in hepatocellular carcinoma as compared to non- tumor liver. Rnd3 down-regulation provides an invasive advantage to tumor hepatocytes suggesting that RND3 might represent a metastasis suppressor gene in hepatocellular carcinoma. This PhD work was divided in two axes. We first studied the role of Rnd3 in the mouse liver using carcinogenesis and liver regeneration protocols. We thus generated conditional and liver specific Rnd3 KO mice (KORnd3Hep). The first results obtained after partial hepatectomy suggest a delay in liver regeneration for the KORnd3Hep mice. We also developed a carcinogenesis strategy in KORnd3Hep mice using diethylnitrosamine treatment. The second axis focused on invadosomes, which are actin-based structures involved in cell invasion. We have determined a minimal and universal molecular signaturefor functional invadosomes, which involves the RhoGTPase Cdc42 and the adaptor protein TksS. We also highlighted the role of Rnd3 in invadosome degradation. ln conclusion, this work provides new tools and new insights on Rnd3 function in hepatic physiopathology and cellular invasion.

Le micro-environnement tumoral joue un rôle dans la croissance, l'invasion tumorale et la résistance aux traitements. Il est essentiel de comprendre les mécanismes qui régulent la communication entre les cellules tumorales et ce micro-environnement pour développer des thérapies efficaces. Dans ce contexte, les protéases extracellulaires de la famille des Adamalysines sont des acteurs importants dans la progression tumorale en agissant sur le remodelage de la matrice extracellulaire (MEC) et la biodisponibilité des médiateurs de communication cellulaire tels que les cytokines, les chimiokines et les facteurs de croissance. Mes travaux ont mis en évidence une nouvelle interaction entre ADAM12, un marqueur mésenchymateux induit au cours de la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT) dépendante du TGF-β et ZO-1, une protéine d’échafaudage exprimée dans des jonctions serrées de cellules épithéliales. Ces deux protéines sont redistribuées, dans des structures de type invadopodes pour promouvoir la dégradation de la MEC. Nous avons par ailleurs réalisé un criblage in silico qui nous a permis d’identifier un cluster d’adamalysines dont les gènes sont co-exprimés chez des patients atteints d’un carcinome hépatocellulaire. Parmi ces adamalysines, nous avons mis en évidence la protéine ADAMTS12, qui joue un rôle clé dans le développement de la fibrose hépatique en lien avec une réponse inflammatoire aigüe ou chronique. / Tumor microenvironment plays a major role in tumor growth, invasion and resistance to treatments. Understanding the mechanisms that regulate communication between tumor cells and their microenvironment is essential to develop effective therapies. In this context, Adamalysin extracellular proteases play major role in tumor progression, by modulating the extracellular matrix (ECM) remodeling and the bioavailability of cell communication mediators such as cytokines, chemokines and growth factors. My work revealed a new interaction between ADAM12, a mesenchymal marker induced during the epithelial-mesenchymal transition (EMT) dependent on TGF-β and ZO-1, a scaffolding protein expressed in tight junctions of epithelial cells. Both proteins are redistributed in invadopodia-like structures to promote ECM degradation. In a second study, we carried out an in silico screening that allowed us to identify a cluster of Adamalysin genes co-expressed in patients with hepatocellular carcinoma. Among these Adamalysins we have studied the protein ADAMTS12 in more details, and shown that this protein plays a key role in the development of liver fibrosis involving an acute or chronic inflammatory response.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第19551号 / 医博第4058号 / 新制||医||1012(附属図書館) / 32587 / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 川口 義弥, 教授 坂井 義治, 教授 羽賀 博典 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

Metabolic alterations in hepatocellular carcinoma (HCC) are fundamental for the development of diagnostic screening and therapeutic intervention since energy metabolism plays a central role in differentiated hepatocytes. In HCC research, hepatoma cell lines (HCLs) like HepG2 and Huh7 cells are still the gold standard. In this study, we characterized the metabolic profiles of primary human hepatoma cells (PHCs), HCLs and primary human hepatocytes (PHHs) to determine their differentiation states. PHCs and PHHs (HCC-PHHs) were isolated from surgical specimens of HCC patients and their energy metabolism was compared to PHHs from non-HCC patients and the HepG2 and Huh7 cells at different levels (transcript, protein, function). Our analyses showed successful isolation of PHCs with a purity of 50–73% (CK18+). The transcript data revealed that changes in mRNA expression levels had already occurred in HCC-PHHs. While many genes were overexpressed in PHCs and HCC-PHHs, the changes were mostly not translated to the protein level. Downregulated metabolic key players of PHCs revealed a correlation with malign transformation and were predominantly pronounced in multilocular HCC. Therefore, HCLs failed to reflect these expression patterns of PHCs at the transcript and protein levels. The metabolic characteristics of PHCs are closer to those of HCC-PHHs than to HCLs. This should be taken into account for future optimized tumor metabolism research.

Laparoscopic liver resection (LLR) is an increasingly relevant treatment option for patients with resectable hepatocellular carcinoma (HCC). Orthotopic liver transplantation (OLT) has been considered optimal treatment for HCC in cirrhosis, but is challenged by rising organ scarcity. While health-related quality of life (HRQoL) and mental health are well-documented after OLT, little is known about HRQoL in HCC patients after LLR. We identified all HCC patients who underwent LLR at our hospital between 2014 and 2018. HRQoL and mental health were assessed using the Short Form 36 and the Hospital Anxiety and Depression Scale, respectively. Outcomes were compared to a historic cohort of HCC patients after OLT. Ninety-eight patients received LLR for HCC. Postoperative morbidity was 25% with 17% minor complications. LLR patients showed similar overall HRQoL and mental health to OLT recipients, except for lower General Health (p = 0.029) and higher anxiety scores (p = 0.010). We conclude that LLR can be safely performed in patients with HCC, with or without liver cirrhosis. The postoperative HRQoL and mental health are comparable to that of OLT recipients in most aspects. LLR should thus always be considered an alternative to OLT, especially in times of organ shortage.