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

Le cancer de la prostate (CaP) est caractérisé par un microenvironnement tumoral immunosuppresseur qui inhibe l'immunité antitumorale. Le traitement avec des immunomodulateurs, comme les cytokines (e.g. IL-12), pourrait modifier la réponse immunitaire. Cependant, l'administration systémique d'immunomodulateurs peut provoquer des toxicités. Pour éviter cela, les immunomodulateurs pourraient être produits dans la tumeur par un adénovirus assurant l'expression du transgène spécifiquement au CaP. Notre laboratoire a construit un tel adénovirus codant pour l'IL-12 murin (mIL-12) sous le contrôle du promoteur PCA3 et d'un système d'amplification appelé TSTA. Il a été démontré que cet adénovirus, nommé Adv-PCA3-TSTA-mIL-12, réduisait la croissance des tumeurs de prostate TRAMP-C2 chez les souris C57BL/6. Ici, nous avons cherché à vérifier un possible effet synergique de l'activation d'OX40 pour améliorer la réponse observée avec l'Adv-PCA3-TSTA-mIL-12. OX40 murin (mOX40), ainsi que son ligand (mOX40L), sont des points de contrôle immunitaires qui appartiennent à la superfamille des Tumor Necrosis Factors. Pour atteindre cet objectif, nous avons proposé deux approches. Dans la première, nous avons cherché à produire un Adv-PCA3-TSTA-mOX40L afin de l'utiliser en combinaison avec l'Adv-PCA3-TSTA-mIL-12. L'Adv-PCA3-TSTA-mOX40L a été construit, mais sa capacité à induire l'expression de mOX40L dans les cellules TRAMP-C2 n'a pas encore été confirmée. Dans la seconde, un anticorps monoclonal (AcMo) agoniste anti-mOX40 serait administré en combinaison avec l'Adv-PCA3-TSTA-mIL-12. Pour tester cette approche, des cellules TRAMP-C2 ont été implantées chez des souris et les tumeurs ont été traitées par injections d'Adv-PCA3-TSTA-mIL-12 seules ou en association avec des injections de AcMo anti-mOX40 ou anti-mPD-1, comme comparateur. Les résultats n'ont montré aucun effet synergique significatif des combinaisons. Les cellules immunitaires infiltrant les tumeurs ont montré peu de changements significatifs, à l'exception d'une diminution des cellules CD8⁺PD-1⁺ dans les tumeurs traitées avec les anti-mOX40 ou anti-mPD-1. La combinaison de la stimulation d'OX40 avec l'Adv-PCA3-TSTA-IL-12 ne semble pas avoir d'effet synergique. Des combinaisons plus efficaces devraient être recherchées. / Prostate cancer (PCa) is characterized by an immunosuppressive tumor microenvironment that inhibits antitumor immunity. Treatment with immunomodulators, such as cytokines (e.g., IL-12), could modify the immune response. However, systemic administration of immunomodulators can cause toxicities. To avoid these toxicities, the immunomodulators could be produced locally in the tumor using an adenoviral vector able to ensure PCa-specific expression of the transgene. Our laboratory previously constructed such an adenovirus encoding the murine IL-12 (mIL-12) under the control of the PCa-specific promoter PCA3 and an amplification system called TSTA. This adenovirus, named Adv-PCA3-TSTA-mIL-12, was shown to reduce the growth of TRAMP-C2 prostate tumor in C57BL/6 mice. Here, we aimed to test a possible synergistic effect of the activation of OX40 to improve the response observed with Adv-PCA3-TSTA-mIL-12. The murine OX40 (mOX40), along with its ligand (mOX40L), are immune checkpoints that belong to the Tumor Necrosis Factor superfamily. To achieve this goal, we proposed two approaches. In the first, we aimed to produce an Adv-PCA3-TSTA expressing mouse OX40L in order to use it in combination with Adv-PCA3-TSTA-mIL-12. The Adv-PCA3-TSTA-mOX40L was constructed, but its capacity to induce mOX40L expression in TRAMP-C2 cells has not been confirmed yet. In the second, agonistic anti-mOX40 monoclonal antibody (mAb) would be administered in combination with Adv-PCA3-TSTA-mIL-12. To test this approach, TRAMP-C2 cells were implanted in mice and tumors were treated by injections of Adv-PCA3-TSTA-mIL-12 alone or in combination with injections of anti-mOX40 or anti-mPD-1 (as comparator) mAbs. Results showed no statistically significant synergistic effects of the addition of treatment with anti-mOX40 to Adv-PCA3-TSTA-mIL-12. The immune cells infiltrating tumors showed few significant changes, except for a decrease in CD8⁺+D-1+ cells in tumors treated with anti-mOX40 or anti-mPD-1 mAbs. The combination of OX40 stimulation with Adv-PCA3-TSTA-IL-12 appears to have no synergistic effect. We conclude by suggesting that more effective combinations should be looked for.

La répression de la traduction des ARN messagers (ARNm) par les microARN est un processus qui régule environ 60% de tous les gènes chez l’humain et module la quasi-totalité des processus biologiques cellulaires. La ribonucléase Dicer étant l’enzyme responsable de la conversion des précurseurs de microARN en microARN matures, nous nous attendons à ce que le maintien de l’homéostasie cellulaire dépende d’une régulation fine des niveaux d’expression et de l’activité enzymatique de Dicer. L’utilisation du double-hybride chez la levure nous a permis d’identifier la protéine Tumor necrosis factor (TNF)-like weak inducer of apoptosis (TWEAK), comme un partenaire potentiel de la forme humaine de Dicer. TWEAK est un membre de la famille des TNF qui a été découvert récemment et qui est impliqué dans de nombreux processus biologiques, dont l’inflammation. Produit majoritairement par les leucocytes, son expression protéique est altérée dans de nombreuses maladies, dont l’arthrite rhumatoïde. L’objectif de notre étude vise donc à déterminer la nature, l’implication et le rôle de l’interaction entre Dicer et TWEAK dans le processus inflammatoire. Nous avons confirmé l’interaction Dicer-TWEAK par co-immunoprécipitation et leur colocalisation par immunofluorescence dans la lignée cellulaire HEK293. Nous avons également documenté un effet inhibiteur de TWEAK sur la capacité enzymatique de Dicer à produire des microARN matures in vitro et dans les cellules HEK293. Cette étude permet de mieux comprendre les mécanismes régulatoires de l’activité de Dicer et de l’expression des microARN dans le processus inflammatoire.

La E-sélectine, un récepteur d'adhérence spécifique des cellules endothéliales interagit avec le Death Receptor 3 (DR3), exprimé par les cellules du cancer du côlon. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés plus particulièrement aux mécanismes par lesquels les voies activées en aval de DR3 confèrent des avantages de survie aux cellules cancéreuses du côlon. Dans un premier temps, nous avons montré que DR3 est exprimé par les cellules HT29 sous une version potentiellement sécrétée et sous une forme membranaire toutes deux tronquées. Ces versions dépourvues de Death Domain n’induisent pas l'apoptose. Secondairement, nous avons constaté que la E-sélectine déclenche la phosphorylation sur tyrosine du récepteur via un membre de la famille des Src kinases. Nous avons finalement obtenu des preuves indiquant que la E-sélectine comme le TL1A activent l’axe de survie PI3K/Akt/ NFB. / E-selectin, a specific endothelial adhesion receptor, interacts with Death Receptor 3 (DR3) expressed by colon cancer cells. In this study, we investigated further the mechanisms by which the E-selectin-activated pathways downstream of DR3 confer a survival advantage to colon cancer cells. We found that DR3 exists under both transmembrane and secreted versions in HT29 cells. These Death Domain deleted isoforms hamper apoptosis. Additionally, we found that E-selectin could trigger the tyrosine phosphorylation Tyr285 of DR3 in a Src family member-dependent manner. We also obtained evidence indicating that E-selectin and TL1A induce the PI3K/Akt/NFκB p65 survival axis.

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Dans plusieurs conditions chroniques, l' inflammation systémique coexiste avec l'atrophie Inusculaire. La myostatine est une protéine anti-anabolique qu ' on croit pouvoir être responsable du développement de l' atrophie musculaire. II exi ste des preuves indirectes liant les mécanismes inflammatoires à la régulation de l' expression et l'activité de la myostatine. Dans ces travaux, un 1i en direct entre l' inflamlnation et la production de myostatine dans les myotubes L6 a été démontré. L' administration de LPS au milieu de culture des myotubes a mené à ges augmentions des niveaux de Inyostatine qui étaient dépendants de la dose et de la période d' étude. La coincubation du LPS avec un inhibiteur du ±tumor necrosis factor¿ (TNF) a bloqué l' augmentation des niveaux de la myostatine. Cependant, la stimulation des myotubes directement avec TNF n' a pas produit d' auglnentation similaire en Inyostatine. Par ail1eurs, aucun changelnent n' a été observe dans l' activité de la voie de l' ubiquitine-protéasolne ou dans le niveau de différentiation des Inyotubes suggérant que l'activité de la Inyostatine ne soit pas Inodiftée dans ces conditions expérilnentales. Finalelnent, lesmyotubes stimulés avec le LPS ont Inontré une augmentation de l' activité de la voie de l' insulin-Iike growth factor - Akt - 'mamlnalian target of rapamycin (lGF-Akt-mTOR), silnilaire a celui qui a été observé chez les patients ayant une MPOC et une atrophie musculaire. Ces résultats démontrent que le LPS peut réguler le niveau de Inyostatine si TNF est biologiquement actif. De plus, les données recueillies à partir de ce Inodèle sont sinlilaires à ceux observés dans certains modèles in vivo, suggérant que l' inflamlnation et la myostatine aient un rôle à jouer dans le développement de l' atroph ie musculaire dans certaines conditions pathologiques hUlnaines. Ces résultats soulèvent des questions intéressantes qui demanderont à être investiguées.

Résumé : La mort cellulaire neuronale est un phénomène qui se produit pendant le développement du cerveau, mais aussi dans les conditions pathologiques. Selon l’environnement où la cellule se retrouve; l’apoptose ou la nécrose peuvent contribuer à cette mort neuronale. La nécrose produit un environnement qui promeut l’inflammation ainsi que la cytotoxicité. L’apoptose est un processus hautement organisé qui permet l’homéostasie tissulaire. Un récepteur NOD récemment découvert, Nlrx1, jouerait un rôle dans la régulation de l’inflammation et de la mort cellulaire pendant les infections. Par conséquent, notre hypothèse suppose que Nlrx1 joue un rôle neuroprotecteur en contrôlant la mort neuronale. Afin de déterminer le mécanisme protecteur de Nlrx1 in vitro, un Knock-Down, un Knock-In et un témoin Scrambled de Nlrx1 dans les cellules N2a ont été générés. Des essais LDH de mort cellulaire avec la staurosporine ou le stress oxydatif comme la roténone, le MPP+ ou le H[indice inférieur 2]O[indice inférieur 2] ont été exécutés. Suite au traitement de 24 heures à la staurosporine, les cellules N2a Knock-In subissent plus de mort cellulaire que les cellules N2a Knock-Down et les cellules Scrambled. Quand ces cellules sont traitées à la roténone ou au H[indice inférieur 2]O[indice inférieur 2], les cellules Knock-In subissent moins de mort cellulaire que les cellules Scrambled. Les cellules N2a Knock-Down ont plus de mort cellulaire que les cellules Scrambled quand elles sont traitées à la roténone ou au MPP+. Les analyses par immunobuvardage de type Western des protéines HSP90 et HMGB1 ainsi que par cytométrie en flux ont montré que les cellules Knock-In ont moins de cellules nécrotiques lorsque traitées à la roténone comparé aux cellules contrôles Scrambled. Le ratio des cellules nécrotiques/cellules apoptotiques était aussi plus élevé dans les cellules Knock-Down comparé aux cellules Scrambled. Par microscopie électronique, il a été possible d’observer que les cellules N2a Knock-In contiennent plus de mitochondries que les cellules Knock-Down et Scrambled en conditions témoins. Ces résultats ont aussi été confirmés par marquage au mitotracker en cytométrie de flux L’immunobuvardage de type Western a montré que dans les cellules Knock-In, il y avait une augmentation de la protéine phosphorylée-DRP1 active, une protéine impliquée dans la fission mitochondriale. Ces résultats pourraient expliquer le nombre augmenté de mitochondries observé dans les cellules Knock-In. Des expériences d’immunoprécipitation ont montré une association entre Nlrx1 et DRP1, ainsi qu’avec la forme active phosphorylée de DRP1. En ajoutant le Mdivi, un inhibiteur de la fission mitochondriale, aux traitements de roténone ou H[indice inférieur 2]O[indice inférieur 2], la mort cellulaire était augmentée dans les cellules Knock-In comparé aux cellules Scrambled. Également, la nécrose était augmentée dans les cellules Knock-In à des niveaux semblables à ceux retrouvés chez les cellules Scrambled et Knock-Down. Ces résultats suggèrent que Nlrx1 serait impliquée dans la régulation de l’équilibre entre la nécrose et l’apoptose, en favorisant la survie cellulaire. Nlrx1 pourrait alors servir de molécule neuroprotectrice dans les maladies médiées par le stress oxydatif. / Abstract : Neuronal cell death is a phenomenon that occurs during brain development as well as in pathological diseases. Depending on the environment in which the cells are; a poptosis or necrosis can contribute to neuronal cell death. Necrosis produces an environment that promotes inflammation and cytotoxicity and apoptosis is a highly organized process that maintains tissue homeostasis. A recently discovered NOD receptor, Nlrx1, is thought to play a role in regulation of inflammation and cell death during infection. Therefore, we hypothesize that Nlrx1 plays a neuroprotective role by controlling cell death in neurons. To determine the protective mechanism of Nlrx1 in vitro, a Knock-Down, a Knock-In and a Scrambled control of Nlrx1 in N2a cells was generated. LDH assays for cell death detection with staurosporine or oxidative stress, such as rotenone, MPP+ or H[subscript 2]O[subscript 2], have been done. After 24h treatment of staurosporine, N2a Knock-In cells showed higher cell death than N2a Knock-Down and Scrambled. When cells were treated with rotenone or H[subscript 2]O[subscript 2], N2a Knock-In cells had less cell death than Scrambled cells. N2a Knock-Down cells resulted in more cell death than Scrambled cells when treated with rotenone or MPP+.Western Blotting of HSP90 and HMGB1 as well as flow cytometry of cell death demonstrated N2a Knock-In cells to have less necrotic cells when treated with rotenone compared to Scrambled. The ratio of necrotic cells on apoptotic cells was also higher in N2a Knock-Down cells compared to Scrambled cells. Electron microscopy of control cells showed that Knock-In cells contains more mitochondria than Knock-Down and Scrambled cells. These results were confirmed by mitotracker staining by flow cytometry. Western blotting showed that there was an increased in Knock-In cells of active phosphorylated-DRP1 protein, a protein implicated in mitochondrial fission. Thus, it could explain the increased number of mitochondria seen in Knock-In cells. Immunoprecipitation showed that Nlrx1 protein interacts with DRP1 as well as active phosphorylated-DRP1. Adding Mdivi, a mitochondrial fission inhibitor, to rotenone or H[subscript 2]O[subscript 2] treatments, cell death was increased in Knock-In cells compared to Scrambled. Also, necrosis was also augmented in Knock-In cells to levels comparable to Scramble and Knoc k-Down cells. These results suggest an implication for Nlrx1 in regulating the balance of necrosis to apoptosis, permitting cells to survive. Nlrx1 could serve as a neuroprotective molecule in diseases mediated by oxidative stress.

La nécrose de l'écorce (Trunk Phloem Necrosis : TPN) est la maladie de l'hévéa économiquement la plus importante or, à l'heure actuelle, son origine et les causes de son apparition sont mal connues. Cette étude vise à préciser les relations entre les activités biologiques du sol et la présence de TPN. Une première étude a été menée sur une parcelle d'hévéa très infestée par la TPN. L'analyse de la faune du sol montre que la présence de termites est fortement liée aux arbres malades. A l'inverse, les polysaccharidases sont moins actives sous les arbres affectés par la TPN alors que les activités liées au cycle de l'azote y sont plus élevées. La structure des communautés fongiques est différente dans les sols sous les arbres sains de sous les arbres malades. Une seconde étude s'est intéressée à l'influence de deux amendements, apport de matière organique seule et couverture de Pueraria + M.O., sur le fonctionnement biologique du sol. L'apport de M.O. entraîne une augmentation de la croissance des arbres et de la production de latex et préviennent aussi l'apparition de TPN. Dans ces sols, la densité de macrofaune est significativement plus faible dans les parcelles sans amendement mais la diversité y est comparable. L'ACP réalisée à partir des activités enzymatiques montre que la plupart des enzymes présentent des activités plus faibles dans les sols non amendés. Les sols des parcelles avec Pueraria ont les plus fortes xylanases alors que l'activité FDase est plus élevée dans les sols des parcelles n'ayant reçu que l'apport organique.

AIF fait partie des protéines mitochondriales inductrices de mort mais possède aussi un rôle vital nécessaire à la respiration cellulaire. Les recherches menées lors de cette thèse portent sur ces deux fonctions. D'une part, j'ai approfondi l'étude de la nécrose régulée induite par un agent alkylant de l'ADN. J'ai découvert l'importance de RIP1 dans cette voie de mort cellulaire et ainsi conduit à la définir comme nécroptose. J'ai aussi mis en évidence le rôle de BID, BH3-only de la famille BCL-2, dans la libération d'AIF des mitochondries. J'ai montré que les protéases calpaïnes clivaient BID permettant à sa forme tronquée de relocaliser aux mitochondries et d'y activer le facteur pro-apoptotique BAX. Cette étude contribue à replacer le rôle des BH3-only dans des voies de mort cellulaire au delà de l'apoptose. D'autre part, j'ai étudié le rôle d'AIF dans l'hématopoïèse grâce à un modèle murin invalidé pour AIF dans ce système. J'ai observé un blocage de différenciation thymique et le développement d'une pancytopénie sévère. J'ai démontré que cette dernière est associée à la perte des cellules souches hématopoïétiques dont j'ai testé les capacités ex vivo et in vivo. Pour comprendre les raisons de ce défaut, j'ai caractérisé les conséquences associées à la perte d'AIF : perte du complexe I de la chaine respiratoire, diminution d'activité de phosphorylation oxydative, diminution de la production d'ATP, augmentation des espèces réactives de l'oxygène. Cette deuxième étude démontre l'importance d'une phosphorylation oxydative fonctionnelle et de mitochondries saines pour une hématopoïèse normale et particulièrement pour le maintien des cellules souches hématopoïétiques. / AIF is one of the cell death effectors released from mitochondria but it also possess a vital role by regulating the cellular respiration. Throughout this thesis work, I have focused my studies on these two functions. On one hand, I have performed a deeper characterization of the DNA alkylating agent induced regulated necrosis. I have identified RIP1 as a crucial determinant of this cell death pathway, hence linking it to necroptosis. I have also highlighted the role of BID, a BH3-only member of the BCL-2 family, in the mitochondrial release of AIF. I have shown that calpains proteases cleave BID into tBID which relocalize to mitochondria where it helps activating the pro-apoptotic factor BAX. This study contributes to reconsider the role of BH3-only proteins in cell death pathways beyond apoptosis. On the other hand, I have studied AIF role in hematopoiesis thanks to a mouse model with hematopoietic lineage-specific deletion of AIF. I have observed a block in T-cell development and the rapid development of severe pancytopenia. I have demonstrated that this pancytopenia is associated with the loss of hematopoietic stem cells whom capacities were tested both ex vivo and in vivo. In order to understand the underlying determinants of these defects, I have characterized the cellular consequences related to AIF deletion : loss of the respiratory chain complex I, decrease of the oxidative phosphorylation capacity, decreased levels of ATP, increased levels of reactive oxygen species. This second study reveals the importance of a proper oxidative phosphorylation system combined with healthy mitochondria for a normal hematopoiesis and hematopoietic stem cells maintenance.

Le peptide oncolytique LTX-315 a été développé comme un peptide cationique amphipathique qui tue les cellules cancéreuses et qui se révèle stimulant pour la réponse anti-cancer immune quand il est localement injecté dans des tumeurs présentent chez des souris immunocompétentes. La microscopie électronique par transmission révélées que LTX-315 a échoué à induire la condensation nucléaire apoptotique mais induit plutôt un phénotype nécrotique. Par conséquent, LTX-315 a échoué à stimuler l'activation de caspase-3, et l'inhibition des caspases par le biais de Z-VAD-fmk n'a pas été capable de réduire la mort cellulaire par LTX-315. En outre, deux inhibiteurs importants de la nécroptose, nommés necrostatin-1 et cycospotin-A, ont échoué à réduire la mort cellulaire par LTX-315. En conclusion, il semble que LTX-315 déclenche une nécrose non-régulée, qui peut contribuer à ses effets pro-inflammatoires et pro-immunitaires. Le fractionnement subcellulaire des cellules traitées par LTX-315, suivie par une quantification spectrométrique massive, a révélé que cet agent était enrichi en mitochondries. LTX-315 a causé un arrêt immédiat de la respiration mitochondriale sans aucun effet majeur de découplage. Par conséquent, LTX-315 a interrompu le réseau mitochondrial, a dissipé le potentiel mitochondrial de la membrane interne, et a causé la libération des protéines inter-membranaires mitochondriales dans le cytosol. LTX-315 était relativement inefficace dans la mitophagie stimulante. Les cellules dépourvues de deux pro-apoptotiques protéines à domaines multiples BAX et BAK, étaient moins susceptibles de mourir par LTX-315. De plus, les cellules conçues pour perdre leurs mitochondries étaient relativement résistantes à LTX-315, soulignant l'importance de cet organite pour la cytotoxicité induite par LTX-315. Au total, ces résultats soutiennent la notion que LTX-315 tue les cellules cancéreuses par sa vertue à perméabiliser les membranes mitochondriales. Nous avons observé que LTX-315 induit toutes les charactéristiques d'ICD connues. Cette conclusion a étévalidée par diverses méthodes indépendantes incluant la teinture par immunofluorence, dosage par bioluminescence, immunodosages, RT-PCRs. Quand il a été injecté dans des cancers créés, LTX-315 a causé une nécrose focale transitoirement hémorragique accompagnée d'une libération massive de HMGB1, aussi bien que l'activation de caspase-3 dans une partie des cellules. LTX-315 était au moins aussi efficace que le controle positif, l' anthracycline mitoxantrone en induisant une inflammation locale par infitration de cellules myéloïdes et de lymphocytes T. Collectivement, ces résultats appuient l'idée que LTX-315 peut induire l'ICD, expliquant sa capacité à induire des effets thérapeutiques immuno-dépendants.L'autre Lytix composé LTX-401 est un acide aminé oncolytique dérivé avec des propriétés immunogéniques potentielles. Nous démontrons que LTX-401 détruit sélectivement la strucutre du dispositif Golgi. Le fractionnement subcellulaire suivi par une détection spectométrique massive a révélé que LTX-401 a enrichi sélectivement dans le Golgi mieux que dans la mitochondrie ou dans le cytosol. Lagent Golgi-dissociant Brefeldin A a réduit la mort cellulaire par LTX-401 comme cela a partiellement inhibé la libération mitochondrial induite par LTX-401 de cytochrome C et l'activation de BAX. L'effet cytotoxique de LTX-401 a été atténué par la double suppression de BAX et BAK, comme la déplétion mitophagique forcée de la mitochondrie, déjà réfractaire à l'inhibition de caspase. LTX-401 induit toutes les caractéristiques majeures de la mort cellulaire immunogénique. En outre, les tumeurs traitées par LTX-401 ont manifesté une forte infiltration lymphoïde. Ensemble, ces résultats soutiennent l'idée que LTX-401 peut stimuler la mort immunogétique des cellules à travers un passage dans lequel LTX-401 localisé sur Golgi opère en amont de la perméabilisation de la membrane mitochondriale. / The oncolytic peptide LTX-315 has been developed as an amphipathic cationic peptide that kills cancer cells and turned out to stimulate anticancer immune responses when locally injected into tumors established in immunocompetent mice. We investigated whether LTX-315 induces apoptosis or necrosis. Transmission electron microscopy or morphometric analysis of chromatin-stained tumor cells revealed that LTX-315 failed to induce apoptotic nuclear condensation and rather induced a necrotic phenotype. Accordingly, LTX-315 failed to stimulate the activation of caspase-3. Moreover, inhibition of caspases by Z-VAD-fmk was unable to reduce cell killing by LTX-315. In addition, two prominent inhibitors of necroptosis, necrostatin-1 and cyclosporin A, failed to reduce LTX-315-induced cell death. In conclusion, it appears that LTX-315 triggers unregulated necrosis, which may contribute to its pro-inflammatory and pro-immune effects. Subsequently, we investigated the putative involvement of mitochondria in the cytotoxic action of LTX-315. Subcellular fractionation of LTX-315-treated cells, followed by mass spectrometric quantification, revealed that the agent was enriched in mitochondria. LTX-315 caused an immediate arrest of mitochondrial respiration without any major uncoupling effect. Accordingly, LTX-315 disrupted the mitochondrial network, dissipated the mitochondrial inner transmembrane potential, and caused the release of mitochondrial intermembrane proteins into the cytosol. LTX-315 was relatively inefficient in stimulating mitophagy. Cells lacking the two pro-apoptotic multidomain proteins BAX and BAK, were less susceptible to LTX-315-mediated killing. Moreover, cells engineered to lose their mitochondria were relatively resistant against LTX-315, underscoring the importance of this organelle for LTX-315-mediated cytotoxicity. Altogether, these results support the notion that LTX-315 kills cancer cells by virtue of its capacity to permeabilize mitochondrial membranes. Following, we investigated whether LTX-315 may elicit the hallmarks of immunogenic cell death (ICD). Overally, we observed that LTX-315 induces all known ICD characteristics. This conclusion was validated by several independent methods including immunofluorescence staining, bioluminescence assays, immunoassays, and RT-PCRs. The injection of LTX-315 into established cancers resulted in transiently hemorrhagic focal necrosis that was accompanied by massive release of HMGB1, as well as caspase-3 activation in a fraction of the cells. LTX-315 was equal or more efficient as the positive control, the anthracycline mitoxantrone (MTX), in inducing local inflammation with infiltration by myeloid cells and T lymphocytes. Collectively, these results support the idea that LTX-315 can induce ICD, explaining its capacity to mediate immune-dependent therapeutic effects. The second Lytix compound investigated, LTX-401, is an oncolytic amino acid derivative with potential immunogenic properties. We demonstrated that LTX-401 selectively destroys the structure of the Golgi apparatus. Subcellular fractionation followed by mass spectrometric detection revealed that LTX-401 was selectively enriched in the Golgi rather than in the mitochondria or in the cytosol. The Golgi-dissociating agent Brefeldin A (BFA) reduced cell killing by LTX-401 as it partially inhibited LTX-401-induced mitochondrial release of cytochrome c and the activation of BAX. The cytotoxic effect of LTX-401 was attenuated by the double knockout of BAX and BAK, as well as the mitophagy-enforced depletion of mitochondria, yet was refractory to caspase inhibition. LTX-401 induced all major hallmarks of immunogenic cell death. Moreover, LTX-401-treated tumors manifested a strong lymphoid infiltration. Altogether, these results support the contention that LTX-401 can stimulate immunogenic cell death through a pathway in which Golgi-localized LTX-401 operates upstream of mitochondrial membrane permeabilization.