Background: Pancreatic métastases from renal cell carcinoma (RCC) are clinically rare but highly resectable. The aim of this article is to identify patients who profit from pancreatic resection of RCC despite the invasiveness of the surgery. Methods: Between January 1996 and December 2007, data from 744 patients were collected in a prospective pancreatic surgery database, and patients with metastasis into the pancreas from RCC were identified. Results: Resective surgery was performed in 14 patients with metastasis to the pancreas from RCC. Most patients were clinically asymptomatic. The median interval between primary treatment of RCC and occurrence of pancreatic metastasis was 94 months (range 32–158). The morbidity rate was 42.8%. Patients with a metastasis size <2.5 cm had a much better survival after resection (100 months) than those with a metastasis size >2.5 cm (44 months). Moreover, the number of métastases predicts the survival after resection. Conclusions: In patients with pancreatic métastases from RCC who have only limited disease, complete resection of all lesions can be successfully performed with a low rate of complications. Thus, patients with a history of RCC should be monitored for more than 10 years after nephrectomy to detect recurrence. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

MACC1 wurde als prognostischer Biomarker für die Tumorprogression und das Metastasen-freie Überleben im KRK sowie in anderen soliden Tumoren beschrieben. Das Gen induziert Zellmotilität und Proliferation in Zellkultur sowie die Metastasierung im Mausmodell. Damit stellt MACC1 ein vielversprechendes Ziel für die Intervention bei Tumorprogression und –metastasierung und damit für die Behandlung von KRK-Patienten dar. Unser Ziel war es, die Transkription von MACC1 zu inhibieren. Hierfür identifizierten wir zunächst die Promoter-Region von MACC1 und untersuchten MACC1s transkriptionelles Regulationsnetzwerk. Durch ortsgerichtete Mutagenese, Chromatin Immunopräzipitation und Electrophoretic Mobility Shift Assay ermittelten wir, dass Transkriptionsfaktoren wie Ap-1, Sp1, C/EBPs und GIPC1 an den MACC1-Promoter binden und die Transkription des MACC1-Gens kontrollieren. Darüberhinaus konnten wir durch Hochdurchsatz-Screening die bisher ersten Inhibitoren gegen MACC1 identifizieren: Rottlerin und Lovastatin. Wir zeigten, dass diese spezifisch auf den endogenen MACC1-Promoter wirken, was eine zeit- und konzentrationsabhängige Reduktion der MACC1-Expression zur Folge hatte. Beide Inhibitoren begrenzten das Expressionsniveau von Sp1 und interferierten mit der Bindung von c-Jun mit dem MACC1-Promoter, was in einer Inhibition der MACC1-Transkription resultierte. Ferner führte die tägliche Behandlung von Xenograft-Mausmodellen mit Rottlerin zu einer Inhibition der MACC1-Expression im Primärtumor und einer damit einhergehenden Begrenzung des Tumorwachstums. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass in der vorliegenden Arbeit zum ersten Mal der MACC1-Promoter und seine transkriptionelle Regulation beleuchtet wurden. Die neuen Erkenntnisse wurden zur Identifizierung der ersten Inhibitoren gegen MACC1 genutzt. Zur Behandlung von KRK-Patienten mit einem hohen Risiko für MACC1-induzierte Metastasierung könnten diese Inhibitoren Potential für die klinische Anwendung beherbergen. / MACC1 has been reported as a prognostic biomarker for tumor progression and metastasis-free survival in CRC along with other solid tumors. It induces cell motility and proliferation in cell culture and metastasis in mouse models. Consequently, targeting MACC1 to intervene in tumor progression and metastasis formation holds a promising approach to treat CRC patients. We designed a strategy to inhibit MACC1 via targeting its transcription. We first identified MACC1 gene promoter by creating various promoter-luciferase constructs. We then established that transcription factors such as Ap-1, Sp1, C/EBPs and GIPC1 bind to the MACC1 promoter and govern MACC1 transcription, expression and thus motility in vitro and in CRC patients. Using a high throughput screening targeting the MACC1 promoter, we identified small molecule MACC1 inhibitors, Rottlerin and Lovastatin. These inhibitors specifically restricted endogenous MACC1 promoter leading to reduced MACC1 expression in a time- and concentration-dependent manner. In vitro functional assays demonstrated the impact of the small molecule inhibitors on retarding cell proliferation and motility. Both inhibitors restricted Sp1 levels and interfered with the binding of c-Jun to the MACC1 promoter, thereby inhibiting MACC1 transcription. The study further described the effect of Rottlerin on a CRC-xenografted mouse model. Daily treatment of xenografted mice with Rottlerin resulted in the inhibition of MACC1 expression in the primary tumor accompanied with the restricted tumor growth. To summarize, this is the first study unraveling the MACC1 promoter, its transcriptional regulation and identification of newly identified MACC1 inhibitors. In clinical settings, inhibition of MACC1 expression using these inhibitors might provide immense potential for the treatment of CRC patients who are at high risk for MACC1-induced metastasis linked to shorter survival.

La protéine SOCS-1 (Suppressor Of Cytokine Signalling 1) a été historiquement caractérisée comme un régulateur négatif de la voie de signalisation JAK/STAT. Cette dernière, activée en réponse à de nombreuses cytokines, hormones et facteurs de croissance, aboutit à l'expression de nombreux gènes cibles, dont le gène codant pour la protéine SOCS-1. Dans un premier travail, nous avons étudié la régulation du gène Socs-1 après une stimulation par l'interféron-gamma. Nous avons ainsi mis en évidence l'implication des facteurs de transcription IRF-1 et Sp2 dans la régulation transcriptionnelle du gène Socs-1. Dans de nombreuses tumeurs humaines, l'expression du gène Socs-1 est inhibée par méthylation aberrante de l'ADN. Dans la lignée cellulaire métastatique colique, SW620, la réexpression de la protéine SOCS-1 provoque une inhibition des caractères invasifs. Cette transformation du phénotype cellulaire s'accompagne d'une réexpression de la E-cadherine à la membrane.

Canine Mammatumoren (CMT) sind eine der häufigsten Todesursachen bei Hündinnen (SIMON et al. 2001). Durch ihre periphere Lage sind zumeist nicht die Primärtumoren, sondern ihre Metastasen lebensbedrohlich, da diese häufig wichtige Organe wie Lunge Herz und Gehirn befallen (CLEMENTE et al. 2010). Aktuell angewandte Untersuchungsmethoden zur Erkennung von Metastasierung können entweder das invasive Wachstum beschreiben oder bereits bestehende Metastasen detektieren, jedoch fehlen bislang molekulare Marker, die frühzeitig und zuverlässig das metastatische Potential eines CMT anzeigen bevor Metastasen aufgetreten sind. Das Peptidhormon Relaxin ist in zahlreichen physiologischen und pathologischen Situationen beim Menschen als ein Induktor von Matrixmetalloproteinasen (MMP) bekannt (TOO et al. 1984; UNEMORI und AMENTO 1990; PALEJWALA et al. 2001; BINDER et al. 2002; KLONISCH et al. 2007; HENNEMAN et al. 2008). MMP sind Schlüsselenzyme des Bindegewebsabbaus, der jeder Metastasierung vorausgehen muss (WOODHOUSE et al. 1997). Bei der Frau ist im Blut messbares Relaxin ein Marker für metastatischen Brustkrebs (BINDER et al. 2004), für die Hündin scheint dagegen der Relaxinblutspiegel nicht aussagekräftig zu sein (SCHWEIZER 2010). Möglicherweise wird aber Relaxin lokal im caninen Mammagewebe exprimiert wie von GOLDSMITH et al. (1994) und SILVERTOWN et al. (2003) postuliert, so dass es wie in humanen Tumoren auto- oder parakrin Invasivität und Metastasierung (KLONISCH et al. 2007) fördern könnte. Daher sollte in der vorliegenden Arbeit die intratumorale Expression des Relaxins und seiner Rezeptoren sowie bekannter Faktoren des Bindegewebsabbaus untersucht und auf ihre prognostische Eignung überprüft werden. In zwei Studienabschnitten (LAMP et al. 2009; LAMP et al. 2011) wurden CMT-Gewebeproben von n=31 (LAMP et al. 2009) respektive n=59 Hündinnen (LAMP et al. 2011) mittels quantitativer Reverse-Transkriptase-Polymerasekettenreaktion (qRT-PCR) auf ihre Expression von Relaxin, seinen Rezeptoren, RXFP1 und RXFP2, sowie den Matrixmetalloproteinasen MMP-1, -2, -3, -9 und MMP-13, den Östradiolrezeptoren, ERα und ERβ, und dem Progesteronrezeptor (PR) analysiert. In beiden Studienabschnitten wurden die Plasmakonzentrationen der Hormone Relaxin, Östradiol und Progesteron auf mögliche Zusammenhänge mit der lokalen Genexpression überprüft. Im zweiten Studienabschnitt (LAMP et al. 2011) wurde darüber hinaus die Expression von Relaxin und RXFP1 auch immunhistologisch an n=9 CMT-Proben untersucht und in einer Multivarianzanalyse die prognostische Eignung aller untersuchten Parameter getestet. Die Expressionsanalyse konnte zeigen, dass CMT sowohl ein bisher unbekannter Ort der Relaxinexpression beim Hund sind als auch den Hauptrezeptor des Relaxins, RXFP1, exprimieren. Diese Ergebnisse der mRNA-Untersuchung ließen sich immunhistologisch bestätigen. Darüber hinaus ergab die immunhistologische Untersuchung, dass Relaxin vorwiegend im myoepithelialen Anteil der untersuchten CMT exprimiert wird. In den epithelialen CMT-Zellen fand sich die stärkste RXFP1-Reaktivität, so dass RXFP1 mit der von anderen Autoren beschriebenen MMP-2- und MMP-9-Expression in epithelialen Zellen kolokalisiert ist (PAPPARELLA et al. 1997; HIRAYAMA et al. 2002; PAPPARELLA et al. 2002). Die quantitativen Expressionsanalysen zeigten Korrelationen der Expressionsintensitäten von Relaxin, RXFP1 und MMP-2 auf. Die RXFP1 Expression war in dieser Studie sogar ein unabhängiger Marker für Metastasierung mit einem 15-fach höheren Risiko für Metastasierung für Patienten mit einer Expression oberhalb des studienspezifischen Cut-Offs. Alle untersuchten lokalen Genexpressionen waren von den systemischen Plasmakonzentrationen von Relaxin, Östradiol und Progesteron unabhängig. Die Resultate legen eine Bedeutung des intratumoral exprimierten Relaxins für eine auto- oder parakrine Steuerung der MMP-Expression, die für Invasivität und Metastasierung wichtig ist, nahe. Aufgrund des mRNA-Nachweises, der Kolokalisation der Proteine von RXFP1 und MMP-2 und -9 sowie der Korrelation der Genexpression von Ligand (Relaxin), Rezeptor (RXFP1) und Effektormolekül (MMP-2) ist es wahrscheinlich, dass CMT über das Relaxin eine autonome Steuerung ihrer Invasivität vornehmen können. RXFP1 scheint dabei eine Regulationsfunktion in der Relaxinsensibilität der CMT-Zelle zuzukommen, die in Zukunft durch die Messung der RXFP1-Expressionsintensität prognostisch nutzbar sein könnte. Zudem ist RXFP1 im CMT damit auch ein möglicher Ansatzpunkt für eine neue, auf Relaxinanaloga basierende, antimetastatische Therapie, die bereits an humanen Tumorzellen und in Mausmodellen erprobt wird (FENG et al. 2007; HOSSAIN et al. 2010). Durch den Nachweis von Relaxin und RXFP1 im CMT und ihre wahrscheinliche Relevanz für die Metastasierung ergeben sich somit neue Möglichkeiten für eine exaktere Prognose und verbesserte antimetastatische Therapie von CMT sowie die Chance, den Hund als Modell für die Erforschung Relaxin basierter Therapien des humanen Brustkrebses zu nutzen. / Canine mammary tumours (CMT) are one of the main reasons of death in female dogs (SIMON et al. 2001). Due to its peripheral location, it is normally not the primary tumour, but its metastases, which are life-threatening as they often impair the function of vital organs, such as lung, heart or brain (CLEMENTE et al. 2010). Currently used techniques for the detection of metastasis can either barely describe invasive growth patterns or detect already existing metastases. Molecular markers to determine the metastatic potential early and reliably, before metastatic spreading has occurred, are still lacking. The peptide hormone relaxin is well known as an inductor of matrix metalloproteinases (MMP) in numerous physiological as well as pathological situations in humans (TOO et al. 1984; UNEMORI und AMENTO 1990; PALEJWALA et al. 2001; BINDER et al. 2002; KLONISCH et al. 2007; HENNEMAN et al. 2008). MMP are key-enzymes of connective tissue remodelling which is a prerequisite for metastasis (WOODHOUSE et al. 1997). In women, the plasma relaxin concentration is a marker for metastatic breast cancer (BINDER et al. 2004). However, in dogs, the concentration of circulating relaxin seems to have no diagnostic value (SCHWEIZER 2010). But, possibly relaxin is expressed locally in the canine mammary tissue as postulated by GOLDSMITH et al. (1994) and SILVERTOWN et al. (2003) and it could therefore act as a pro-invasive and pro-metastatic factor in an auto- or paracrine manner as it does in various human tumours (KLONISCH et al. 2007). Thus, the present study should examine the intratumoural expression of relaxin and its receptors as well as factors of connective tissue remodelling and evaluate their prognostic abilities. In two sections of the study (LAMP et al. 2009; LAMP et al. 2011), CMT-tissue samples from n=31 bitches (LAMP et al. 2009) and n=59 bitches (LAMP et al. 2011), respectively, were analysed for their expression of relaxin, its receptors RXFP1 and RXFP2, MMP-1, -2, -3, -9 and MMP-13 as well as the oestradiol receptors ERα and ERβ and the progesterone receptor (PR) using quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction (qRT-PCR). Additionally, the plasma concentrations of the hormones relaxin, oestradiol and progesterone were tested for possible connections with the local gene expression. In the second section of the study, the expression of relaxin and RXFP1 was also examined immunohistologically in n=9 CMT tissue samples (LAMP et al. 2011) and the prognostic value of all parameters examined was assessed by a multivariate analysis. The expression analysis showed that CMTs are a novel site of expression of relaxin and its main receptor RXFP1 in the dog. These results were confirmed by the immunohistological examination. Moreover, the immunohistological analysis demonstrated that relaxin seems to be expressed mainly in myoepithelial cells. However, the strongest signals for RXFP1 were located in epithelial cells of the CMT, thus RXFP1 is colocalised with the expression of MMP-2 and MMP-9 reported in epithelial CMT-cells (PAPPARELLA et al. 1997; HIRAYAMA et al. 2002; PAPPARELLA et al. 2002). The quantitative expression analysis revealed correlations of expression intensities for relaxin, RXFP1 and MMP-2. The expression of RXFP1 presented as an independent marker for metastasis with a 15-fold risk increase for patients with an expression intensity above the study-specific cut-off. All local gene expressions examined where independent from systemic plasma concentrations of relaxin, oestradiol and progesterone. The results propose an important role for intratumourally expressed relaxin as an auto- or paracrine modulator of MMP expression, which is important for invasiveness and metastasis. Due to the mRNA detection, the protein colocalisation of RXFP1 with MMP-2 and MMP-9 as well as the correlation of gene expressions of the ligand (relaxin), the receptor (RXFP1) and the effector (MMP-2) it is highly probable that CMT can autonomously regulate their invasiveness via locally expressed relaxin. RXFP1 seems to have a regulatory function in the relaxin responsiveness of CMT cells, which may be of prognostical use in the future. In addition, RXFP1 is also a possible target for a novel antimetastatic therapy based on relaxin analoga which has been tested in human tumour cells and mice (FENG et al. 2007; HOSSAIN et al. 2010). The detection of relaxin and RXFP1 in the CMT and their probable relevance for metastasis could be a basis for a more precise prognosis of CMT, improved anti-metastatic therapies in the dog and the use of the dog as a model for relaxin-based therapies of human breast cancer.

Le cancer du sein est le cancer le plus fréquemment diagnostiqué et la deuxième cause de décès par cancer dans les pays développé. Récemment le rôle du microenvironnement a été mis en évidence dans l’oncogenèse et la progression tumorale. Plusieurs études ont montré que le microenvironnement tumoral est un élément dynamique en constant dialogue avec les cellules tumorales. Parmi les éléments du microenvironnement les cellules endothéliales jouent un rôle particulier. Effectivement ces cellules constituent la paroi des vaisseaux et permettent l’acheminement des nutriments et de l’oxygène vers la tumeur. Ainsi ces dernières années des thérapies visant a détruire les vaisseaux sanguins ont vu le jour mais n’ont pas permis d’atteindre les progrès thérapeutiques escomptés. Notre groupe ainsi que d’autres ont mis en évidence des rôles des cellules endothéliales indépendant de la perfusion tumorale. Dans ce travail de thèse nous avons caractérisé l’interaction entre cellules endothéliales et tumorales et mis en évidence le rôle pro-tumoral de la niche vasculaire. Nous avons tout d’abord pu montrer en utilisant une stratégie de souris transgénique où nous annulons l’expression de Jag1 des cellules endothéliales la réduction drastique de l’occurrence des métastases. Nous avons pu montrer que cela n’est pas dépendant de la perfusion tumorale mais dépend de la modification de nombreux gènes pro-métastatiques dont Id1 dans les cellules tumorales par les cellules endothéliales. Parallèlement nous avons montré que le dialogue entre cellules tumorales et endothéliales induit une transition mésenchymateuse des cellules endothéliales avec pour conséquence une augmentation de leur survie ainsi que de leur migration et de leur capacité angiocrine.Ainsi nous avons montré comment le dialogue entre cellules tumorales et endothéliales induit une modification du phénotype tumoral et endothéliale et le rôle de la voie Notch dans ce dialogue. Notre travail suggère la possibilité de moduler l’agressivité tumorale en interrompant le dialogue entre cellules endothéliales et tumorales. / Breast cancer is a heterogeneous disease, which is characterized by distinct morphological features and clinical behaviors and is the most commonly diagnosed cancer among women in the United States and worldwide and the second cause of cancer-related mortality in women. Several years of investigation have demonstrated that tumor initiation, progression and metastasis are closely regulated by the adjacent non-neoplastic tissues that are collectively referred to as tumor microenvironment (stroma). The components of tumor stroma such as mesenchymal stem cells have been shown to enhance cancer stem cell population in breast tumor. Also, the endothelial cells (ECs) conventional role in tumor angiogenesis is crucial in determining the tumor fate as microscopic and asymptomatic versus aggressive. This outstanding characteristic of ECs has set them as promising targets in cancer therapy. However, failure of anti-angiogenic therapies despite vessel disruption suggests the blood flow-independent ability of ECs to facilitate tumor growth. In this study, we show that ECs promoted breast cancer cell self-renewal, stemness, migratory characteristic and lung metastasis through Jagged1/Notch dependent Id1 modulation. ECs with Jag1 knock down (ECsJag1-) failed to sustain breast cancer cell proliferation and stemness in vitro and during xenografted tumor growth. Furthermore, we established a breast tumor mouse model with EC specific Jag1 mutation, by crossing the MMTV-PyMT mice with Cdh5-Cre+/-Jag1loxP/loxP mice. It demonstrated significant decrease in primary tumor growth and dramatic reduction in lung metastasis in Cdh5-Cre+/-Jag1loxP/loxPPyMT+ mice. Transcriptome sequencing analysis of the sorted primary tumor cells identified Notch downstream targets, specifically, Id1, which was reported to be essential for lung metastasis of breast tumors. Additionally, we were interested in determining the mechanisms that derive the activation of ECs toward supporting tumor growth and expansion. Previous studies have shown that ECs show tremendous degree of plasticity when placed under different conditions. Here, we showed that ECs show EndMT phenotypes upon having contact with tumor cells. Interestingly, the EndMT transforms the ECs into activated entities with increased proliferation, migration and angiogenesis properties. Our results demonstrated that the EndMT was reversible and dependent on EC-tumor cell contacts. Moreover, we were able to show that the tumor-induced EndMT in ECs is synergistically regulated by TGFβ and notch signaling pathways. Overall, our findings implicate the significance of endothelial-tumor cells perfusion-independent interaction in cancer progression, stemness, and metastasis. Besides, this study might have determined novel targets in combating cancer in a more effective way.