Le carcinome ovarien est l'une des tumeurs gynécologiques les plus meurtrières dans le monde et particulièrement au Canada. En effet, il s’agit du troisième cancer de l’appareil reproducteur féminin le plus fréquent au Canada, selon la Société Canadienne du Cancer qui estima que sur 3 000 canadiennes ayant été diagnostiquées avec un cancer de l’ovaire en 2022, environ 1 950 ne survivront pas à la maladie. Les traitements de première ligne pour ce cancer comprennent la chirurgie cytoréductive associée à une chimiothérapie à base de platine et de taxane comme l’association des anticancéreux que sont le Carboplatine et Paclitaxel. Nous retrouvons également comme traitement la radiothérapie, et, plus récemment, les inhibiteurs de la poly (ADP-ribose) polymérase (PARPi) comme l'Olaparib qui sont désormais utilisés en première ligne dans ce type de cancer. Ces traitements peuvent entraîner différentes décisions concernant le devenir des cellules, impliquant non seulement la mortalité ou la survie des cellules cancéreuses, mais aussi un arrêt de la prolifération induit par le traitement appelé TIS pour sénescence induite par la thérapie. Alors que les décisions relatives au devenir des cellules sont déterminantes pour l'issue du traitement du cancer, notre capacité à mesurer le devenir des cellules dans le cancer en temps réel est extrêmement limitée. Pour cette raison, il n'existe pas de modèles de cancer de l'ovaire qui puissent fournir un suivi non invasif du devenir des cellules à des moments spécifiques avec des biomarqueurs adaptés, pour décrypter le rôle des différents devenirs cellulaires, ou pour servir de contrôles expérimentaux précis dans les tests précliniques des stratégies d'intervention basées sur le devenir des cellules. Néanmoins, nous avons démontré qu’un fragment du promoteur du gène de la protéine p21, que nous avons nommé p21SEN, n'est exprimé que pendant la sénescence induite par les radiations, la chimiothérapie et les PARPi dans des lignées d’adénocarcinome ovarien à cellules claires (TOV21G). En effet, nous avons généré des lignées exprimant une protéine fluorescente verte dirigée par le promoteur p21SEN et ainsi, nous avons pu observer et suivre son activation à travers un signal vert durant la sénescence induite par les différents traitements utilisés. De plus, de façon intéressante, nos résultats ont également permis de montrer que cette expression de p21SEN durant la TIS semble être partiellement indépendante du facteur de transcription p53. Ainsi, nous suggérons que le promoteur p21SEN pourrait servir de rapporteur, en partie indépendant de p53, de l'induction de la sénescence dans un modèle utilisant un système de surveillance non invasif des décisions relatives au devenir des cellules dans le cancer de l'ovaire. / Ovarian carcinoma is one of the deadliest gynecological tumors worldwide, and particularly in Canada. In fact, it is the third most common cancer of the female reproductive system in Canada, according to the Canadian Cancer Society, which estimates that out of 3,000 Canadian women diagnosed with ovarian cancer in 2022, around 1,950 will not survive the disease. First-line treatments for this cancer include cytoreductive surgery combined with platinum and taxane chemotherapy such as the combination of the anticancer drugs Carboplatin and Paclitaxel. Other treatments include radiation therapy and, more recently, poly (ADP-ribose) polymerase inhibitors (PARPi) such as Olaparib, which are now used as first-line therapy for this type of cancer. These treatments can lead to different cell fate decisions, involving not only cancer cell death or survival, but also a treatment-induced proliferation arrest called TIS for therapy-induced senescence. While cell fate decisions are critical to the outcome of cancer treatment, our ability to measure cell fate in real time in cancer is extremely limited. For this reason, there are no ovarian cancer models that can provide non-invasive monitoring of cell fate at specific time points with tailored biomarkers, to decipher the role of different cell fates, or to serve as accurate experimental controls in preclinical testing of fate-based intervention strategies. Nevertheless, we have demonstrated that a fragment of the p21 promoter, which we have termed p21SEN, is expressed only during radiation-, chemotherapy-, and PARPi-induced senescence in clear cell ovarian adenocarcinoma cell lines (TOV21G). Indeed, we generated cell lines expressing a green fluorescent protein directed by the p21SEN promoter and thus, we were able to observe and follow its activation through a green signal during the senescence induced by the different treatments used. Moreover, interestingly, our results also showed that this expression of p21SEN during TIS seems to be partially independent of the transcription factor p53. Thus, we suggest that the p21SEN promoter could serve as a partially p53-independent reporter of senescence induction in a model using a non-invasive monitoring system of cell fate decisions in ovarian cancer.

Objectifs : Étudier l’association entre la concentration sérique prédite de 25-hydroxyvitamine D (25(OH)D) et la récidive du cancer de l’ovaire. Comme objectif secondaire, nous avons examiné cette association selon les strates d’IMC et avons examiné l’association entre les 3 sources principales de vitamine D et la récidive du cancer de l’ovaire. Contexte : Le cancer de l'ovaire est le cancer gynécologique le plus létal au Canada. Compte tenu de son mauvais pronostic et des faibles connaissances sur les facteurs modifiables influençant sa survie, il est nécessaire d’identifier et d’étudier ces facteurs. La vitamine D semble améliorer la survie au cancer du sein et du colon, mais son association avec la survie au cancer de l’ovaire demeure incertaine. Pour ces raisons, nous avons examiné l’association entre la concentration sérique prédite de 25-hydroxivitamine D et la récidive du cancer de l’ovaire. Méthodologies : 99 femmes âgées de 37 à 75 ans ayant reçu un diagnostic de cancer épithélial de l'ovaire de haut grade, ayant été traité, et ayant participé à l'étude sur les Habitudes de vie et le PRonostic du cancer de l'Ovaire au Québec (HPROQ) ont été incluses dans cette étude. Un modèle de prédiction a été utilisé pour estimer la concentration sérique en 25(OH)D des femmes. Le modèle de prédiction utilise des données relatives au mode de vie, aux données sociodémographiques, aux habitudes alimentaires et aux attributs personnels ayant été recueillies par 2 questionnaires distincts à la baseline (6 mois après la fin des traitements). Les données cliniques ont été obtenues à partir des rapports de pathologie et des rapports médicaux. Nous avons utilisé le modèle à risque proportionnel de Cox pour estimer les rapports de risque instantanés (HR) et les intervalles de confiance à 95% (CI). Résultats : À la fin du suivi, 48 % des femmes avaient subi une récidive. Pour l’association entre la concentration sérique prédite de 25(OH)D, nous avons observé un HR ajusté de 0.91 par incrément de 20 nmol/L de concentration sérique prédite de 25(OH)D (IC à 95% : 0,62, 1,34). Cependant, en stratifiant pour l’IMC, nous avons observé une réduction du risque de récidive de 50% par incrément de 20 nmol/L de concentration sérique prédite de 25(OH)D pour les femmes ayant un IMC < 25 kg/m2 (HR entièrement ajusté : 0.50 ; 95% CI : 0.28, 0.90), alors qu’aucune association significative n’a été trouvée parmi celles ayant un IMC ≥ 25 kg/m2 (HR entièrement ajusté : 1.25 ; 95% CI : 0.70, 2.29). Les associations pour les 3 sources de vitamine D étaient près de la valeur nulle. Conclusion : Overall, our results suggest an inverse association between predicted 25(OH)D serum concentration and ovarian cancer recurrence in women with a BMI < 25 kg/m2. / Objectives : To investigate the association between predicted 25-hydroxivitamin D (25(OH)D) serum concentration and ovarian cancer recurrence. As a secondary objective, we examined this association by BMI strata and investigated the association between the 3 major sources of vitamin D and ovarian cancer recurrence. Background : Ovarian cancer is the most lethal gynecological cancer in Canada. Given its poor prognosis and the limited knowledge about modifiable factors influencing survival, it is necessary to identify and study these factors. Vitamin D appears to improve breast and colon cancer survival, but its association with ovarian cancer survival remains uncertain. For these reasons, we examined the association between predicted 25-hydroxivitamin D serum concentration and ovarian cancer recurrence. Design and methods : 99 women diagnosed with high grade epithelial ovarian cancer aged between 37-75, who were previously enrolled in the lifestyle Habits and the PRognosis of Ovarian Cancer in Quebec Study (HPROQ), were included in this study. A prediction model was used to estimate women’s 25(OH)D serum concentration. The prediction model uses lifestyle, sociodemographic, eating habits and personal attributes data that were collected through 2 different questionnaires at baseline (6 months after the end of treatments). Clinical data were obtained from medical and pathological reports. We used Cox proportional hazards regression to estimate adjusted hazard ratios (HRs) and 95% confidence intervals (CIs). Results : At the end of follow-up, 48% of women had had a recurrence. For the association between predicted serum 25(OH)D concentration, we observed an adjusted HR of 0.91 per 20 nmol/L increment of predicted 25(OH)D serum concentration (95% CI: 0.62, 1.34). However, when stratified for BMI, we observed a 50% reduction in recurrence risk per 20 nmol/L increment in predicted serum 25(OH)D concentration for women with BMI < 25 kg/m2 (fully adjusted HR: 0.50; 95% CI: 0.28, 0.90), while no significant association was found among those with BMI ≥ 25 kg/m2 (fully adjusted HR: 1.25; 95% CI: 0.70, 2.29). Associations for all 3 sources of vitamin D were close to the null value. Conclusion : Overall, our results suggest a small inverse association between predicted 25(OH)D serum concentration and ovarian cancer recurrence, with the strongest association seen in women with a BMI < 25 kg/m2.

No description available.

Background: Neuropilin (NRP) is a transmembrane protein, which has been shown to be a pro-angiogenic mediator and implicated as a potential driver of cancer progression. NRP-1 up-regulation in ovarian cancer tissue predicts poor prognosis. However, the clinical relevance of the soluble form of NRP-1 (sNRP-1) as a circulating biomarker in ovarian cancer patients is unknown. - Methods/patients cohort: sNRP-1 levels were quantified in a cohort of 88 clinically documented ovarian cancer patients by a commercially available sNRP-1 enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) kit (Biomedica, Vienna, Austria). Patients (81.8% with FIGOIII/IV) received primary cytoreductive surgery with the aim of macroscopic complete resection (achieved in 55.7% of patients) and the recommendation of adjuvant chemotherapy in line with national guidelines. - Results: Higher levels of sNRP-1 reflected more advanced disease (FIGO III/IV) and indicated a trend towards suboptimal surgical outcome, i.e. any residual tumor. sNRP-1 was neither related to the patients’ age nor the BRCA1/2 mutational status. Patients with higher sNRP-1 levels at primary diagnosis had a significantly reduced progression-free survival (PFS) (HR = 0.541, 95%CI: 0.304 - 0.963; p = 0.037) and overall survival (OS) (HR = 0.459, 95%CI: 0.225 - 0.936; p = 0.032). Principal component analysis showed that sNRP-1 levels were unrelated to the circulating hepatocyte growth factor (HGF) and the soluble ectodomain of its receptor the tyrosine kinase mesenchymal–epithelial transition (c-MET), suggesting that there is no proportional serological concentration gradient of soluble components of the NRP-1/HGF/c-MET signaling axis. - Conclusions: In line with the previously shown tissue-based prognostic role, we demonstrated for the first time that sNRP-1 can also act as a readily accessible, prognostic biomarker in the circulation of patients with ovarian cancer at primary diagnosis. Given its known role in angiogenesis and conferring resistance to the poly ADP-ribose polymerase (PARP) inhibitor olaparib in vitro, our results encourage more detailed investigation into sNRP-1 as a potential predictive biomarker for bevacizumab and/or PARP-inhibitor treatment.

Cancer metastasis, the spread of cancer from the primary site to distant regions in the body, is the major cause of cancer mortality, accounting for almost 90% of cancer related deaths. During metastasis, cancer cells from the primary tumor initially probe the surrounding fibrous tumor microenvironment (TME) prior to detaching and subsequently migrating towards the blood vessels for further dissemination. It has widely been acknowledged that the biophysical cues provided by the fibrous TME greatly facilitate the metastatic cascade. Consequently, there has been a tremendous wealth of work devoted towards elucidating different modes of cancer cell migration. However, our knowledge of how cancer cells at the primary tumor site initially sense their fibrous surroundings prior to making the decision to detach and migrate remains in infancy. In part, this is due to the lack of a fibrous in vitro platform that allows for precise, repeatable manipulation of fiber characteristics. In this study, we use the non-electrospinning, Spinneret based Tunable Engineered Parameters (STEP) technique to manufacture suspended nanofiber networks with exquisite control on fiber dimensions and network architecture and use these networks to investigate how single cancer cells biophysically sense fibers mimicking in vivo dimensions. Using high spatiotemporal resolution imaging (63x magnification/1-second imaging interval), we report for the first time, that cancer cells sense individual fibers by coiling (i.e. wrapping around the fiber axis) at the tip of a cell protrusion. We find that coiling dynamics are mediated by both the fiber curvature and the metastatic capacity of the cancer cells with less aggressive cancer cells showing diminished coiling. Based on these results, we explore the possibility of using coiling in conjunction with other key biophysical metrics such as cell migration dynamics and forces exerted in the development of a genetic marker independent, biophysical predictive tool for disease progression. Finally, we identify the membrane curvature sensing Insulin Receptor tyrosine kinase Substrate protein of 53 kDa (IRSp53) as a key regulator of protrusive activity with IRSp53 knockout (KO) cells exhibiting significantly slower protrusion dynamics and diminished coil width compared to their wild-type (WT) counterparts. We demonstrate that the hindered protrusive activity ultimately translates to impaired contractility, alteration in the nucleus shape and slower migration dynamics, thus highlighting the unique role of IRSp53 as a signal transducer – linking the protrusive activity at the cell membrane to changes in cytoskeletal contractility. Overall, these findings offer novel perspectives to our understanding of how cancer cells biophysically sense their fibrous surroundings. The results from this study could ultimately pave the way for elucidating the precise fiber configurations that either facilitate or hinder cancer cell invasion, allowing for the development of new therapeutics in the long term that could inhibit the metastatic cascade at a relatively nascent stage and yield a more promising prognosis in the perennial fight against cancer. / Doctor of Philosophy / Cancer is a leading cause of death worldwide. Almost ninety percent of cancer related deaths arise from the spreading of cancer cells from the primary tumor site to secondary sites in the body – a processed termed as metastasis. The environment surrounding a tumor (tumor microenvironment) is highly fibrous in nature and can assist in the metastatic process by providing biophysical cues to the cells at the tumor boundary. These cells sense the presence of the surrounding fibers by extending "arms" termed as protrusions, and then eventually detach from the primary tumor and start migrating through the fibrous microenvironment. While numerous studies have investigated the various modes of cell migration in fibrous environments, there is very little information regarding how cancer cells use protrusions to initially sense the fibers prior to detaching. In this study, we used the Spinneret based Tunable Engineered Parameters (STEP) technique to manufacture suspended nanofiber networks with robust control on fiber diameter and network architecture and use these networks to systematically investigate how single cancer cells biophysically sense fibers that mimic in vivo dimensions. We discovered that cancer cells sense individual fibers by "wrapping-around" the axis of the fiber at the tip of the protrusion – a phenomenon we refer to as coiling. We found both the fiber diameter as well as the invasive capacity of cells can influence the coiling mechanics. Based on these results, we explored the use of coiling in conjunction with other key biophysical metrics such as the cell migration speed and how much force a cell can exert to develop a biophysical predictor for cancer cell aggressiveness. Finally, given that cells sense the fiber curvature by coiling, we explored the role of a key curvature sensing protein Insulin Receptor tyrosine kinase Substrate protein of 53 kDa (IRSp53) in mediating coiling activity and found that knocking out (KO) IRSp53 results in reduced coiling and slower protrusions compared to wild-type (WT) cells. Furthermore, IRSp53 KO cells showed impaired contractility which led to an alteration in the nucleus shape and slower migration dynamics thus highlighting the role of IRSp53 in linking changes at the cell membrane to the underlying cell cytoskeleton. The results from this study could ultimately help us understand what type of fiber conditions around a primary tumor would either help or delay the emergence of the tumor boundary cells and thus allow for the development of therapeutics that could significantly slow down the metastatic process at a relatively early stage.

Le cancer épithélial de l’ovaire est le cancer gynécologique le plus létal. La survie à 5 ans est de 30-40% chez les patientes atteintes d’une tumeur invasive (TOV), comparativement à 95% chez les patientes diagnostiquées pour une tumeur à faible potentiel de malignité ou borderline (LMP). Au laboratoire, l’analyse de l’expression des gènes de la micropuce à ADN U133 d’Affymetrix a révélé que la SERPINA1 est un gène dont l’expression varie entre les tumeurs LMP et TOV. La validation par Q-PCR nous a confirmé que cette antiprotéase est majoritairement surexprimée dans les tumeurs LMP, par rapport aux tumeurs bénignes (BOV) et aux tumeurs TOV. Nous avons donc surexprimé la SERPINA1 dans les lignées cellulaires invasives TOV 112D et TOV 1946 du cancer de l’ovaire et dérivé des clones stables. Les résultats obtenus nous indiquent que la surexpression de la SERPINA1 a un effet sur la capacité d’invasion et de migration cellulaire et non au niveau de la croissance cellulaire et la formation de structures tridimensionnelles. Les résultats issus de l’étude in vivo dans les souris SCID nous permettront de déterminer si la surexpression de la SERPINA1 a un effet sur la tumorigénèse ovarienne. Ainsi, la SERPINA1 demeure à notre avis un candidat d’intérêt pour tenter de mieux comprendre les différences biologiques entre les tumeurs LMP et TOV, ainsi que le rôle des protéases et de leurs inhibiteurs dans la progression tumorale du cancer de l’ovaire. / Epithelial ovarian cancer is the most lethal gynecologic cancer with a five-year survival rate of 30-40% in patients diagnosed with high-grade invasive disease (TOV). This is in stark contrast to the 95% five-year survival in patients diagnosed with low malignant potential (LMP) disease. It is therefore important to understand the biological differences between LMP and TOV. We have previously identified differential expression of SERPINA1 between serous LMP and TOV tumors through gene expression analysis using Affymetrix U133 DNA microarrays. Expression of this protease inhibitor in the majority of LMP tumors was confirmed and validated by Q-PCR. To study the effects of its overexpression on the invasive potential of ovarian cancer cell lines, SERPINA1 was cloned in the pcDNA3.1+ plasmid and stable clones were derived from two invasive ovarian cancer cell lines, TOV 112D and TOV 1946. Comparisons between clones and controls have shown no SERPINA1-dependent difference in cellular growth or spheroid formation. However, effects on cellular migration and invasion are observed in cells overexpressing SERPINA1. Results from an in vivo xenograft study in SCID mice will allow us to determine if SERPINA1 overexpression affects ovarian tumorigenesis. SERPINA1 remains an interesting candidate gene whose further characterization may lead to insights into its role, and the role of proteases and their inhibitors, in ovarian cancer disease progression.

Le cancer épithélial de l’ovaire est le cancer gynécologique le plus agressif avec le plus haut taux de mortalité. La croissance des cellules cancéreuses de l’ovaire est limitée par les nutriments de l’environnement, le fer étant un des éléments indispensables à leur prolifération. L’hémochromatose héréditaire est une maladie associée à une accumulation corporelle de fer. Cette maladie est liée à deux mutations majeures du gène HFE soit H63D et C282Y. Étant donnée l’influence de la protéine HFE sur l’entrée du fer dans la cellule, des mutations du gène HFE pourraient être associées à une croissance rapide des cellules cancéreuses. Des études de génotypage du gène HFE effectuées chez 526 patientes avec cancer épithélial de l’ovaire, ont révélées une fréquence allélique de la mutation C282Y significativement plus élevées chez les patientes avec tumeur ovarienne comparativement aux patientes du groupe contrôle (5.9% versus 1.3%, p = 0.02). De plus, le taux de survie des patientes avec mutations C282Y et tumeur ovarienne de G3, après 2 ans, est faible (20%) lorsque comparé à celui des patientes sans mutations (60%, p = 0.005). Une analyse de régression multivariée de Cox a démontrée un risque relatif de 3.1, suggérant que les patientes avec mutations C282Y ont 3 fois plus de chance d’avoir une faible survie (p=0.001). Également, des études de corrélation ont démontrées que les niveaux de ferritine du sérum étaient plus élevés chez les patientes avec grade avancé du cancer épithélial de l’ovaire (r = 0.445 et p= 0.00001), suggérant que ce paramètre pourrait servir comme marqueur tumoral. Afin de comprendre ces résultats, nous avons tout d’abord étudiés l’influence des mutations HFE sur les cellules cancéreuses. Pour ce faire, la lignée du cancer de l’ovaire TOV-112D, homozygote pour la mutation C282Y, a été transfectée avec les vecteurs HFEwt et HFEC282Y. Bien qu’aucune différence significative n’ait été trouvée en termes de TfR totaux, des analyses par FACS ont démontrées un phénotype de déficience de fer pour les clones stables HFEwt. In vitro, la restauration de la protéine HFE, dans la lignée TOV-112D du cancer de l’ovaire, n’influence pas la croissance cellulaire. Ensuite, nous avons étudiés l’influence des niveaux de fer sur la progression tumorale. Une expérience in vivo préliminaire a démontré une tendance à un volume tumoral supérieur dans un modèle de souris de surcharge de fer,HfeRag1-/-. De plus, les souris HfeRag1-/-, injectées avec la lignée du cancer de l’ovaire TOV-21G, ont montrées des niveaux significativement plus faibles de fer sérique comparativement à leur contrôle (fer sérique 40±7μM versus 27±6μM, p = 0.001). En conclusion, des études supplémentaires sont nécessaires afin de comprendre davantage le rôle des mutations HFE sur la progression tumorale. Notamment, les niveaux élevés de fer pourraient rendre les cellules tumorales résistantes aux traitements ou encore, augmenter la toxicité et ainsi, contribuer à un mauvais prognostique. / Epithelial ovarian cancer is the most aggressive gynecological cancer with the highest mortality rates. Growth of the ovarian cancer cells is limited by nutrients in the environment; iron being one of the elements essential to their proliferation. Hereditary hemochromatosis is a disease associated with an accumulation of body iron, and is linked to two mutations of the HFE gene including C282Y and H63D. Given the influence of HFE protein on the entry of iron in the cell, mutations in the HFE gene may be associated with rapid growth of cancer cells. By genotyping the HFE gene of 526 patients with epithelial ovarian cancer, we have found that the allelic frequency of the C282Y mutation is significantly higher in patients with ovarian cancer compared to patients in the control group (5.9% versus 1.3% p = 0.02). Moreover, the 2-year survival rate, of patients with C282Y mutations and G3 ovarian tumor, is low (20%) when compared to patients without mutations (60%, p = 0.005). A multivariate survival analysis, using Cox’s regression model, also showed a hazard ratio value of 3.1,suggesting that patients with the C282Y mutation are 3 times more likely to have a poor survival (p =0.001). As well, correlation studies have demonstrated that serum ferritin levels were higher in patients with advanced grade of ovarian cancer (r = 0.445 and p = 0.00001), suggesting that this iron parameter could serve as a tumor marker for assessing the progression of ovarian cancer. In order to investigate these findings, we first studied the influence of HFE mutations on cancer cells. The ovarian cancer cell line TOV-112D, homozygous for the C282Y mutation, was transfected with the HFEwt and HFEC282Y vector, and although there were no differences in total TfR levels, FACS analysis demonstrated an iron deficient phenotype for the HFEwt stable clones (p<0.05). In vitro,restoration of the HFE protein, in the TOV-112D ovarian cancer cell line, does not influence cell growth. We then studied the influence of iron levels on tumor progression. A preliminary in vivo experiment has demonstrated a tendency to a higher tumor volume in a mouse model of iron overload,HfeRag1-/-. Furthermore, HfeRag1-/- mice that were injected with the ovarian cancer cell line TOV-21G showed significant lower serum iron levels compared to their controls (SI 40±7μM versus 27±6μM, p = 0.001). In conclusion, more studies are required to further understand the role of HFE mutations on tumor progression. Higher iron levels may confer tumor cells to be drug resistant or increase toxicity and thus, may contribute to a bad prognostic.

Le cancer épithélial de l’ovaire est le cancer gynécologique le plus létal. La survie à 5 ans est de 30-40% chez les patientes atteintes d’une tumeur invasive(TOV), comparativement à 95% chez les patientes diagnostiquées pour une tumeur à faible potentiel de malignité (LMP). Au laboratoire, l’analyse de l’expression des gènes de la micropuce à ADN HuFL d’Affymetrix a révélé que Cks1 est un gène dont l’expression varie entre les tumeurs LMP et TOV. En effet, ce régulateur du cycle cellulaire est surexprimé dans les tumeurs TOV par rapport aux tumeurs LMP. Nous avons donc déplété Cks1 dans des lignées cellulaires tumorales invasives du cancer de l’ovaire dérivées au laboratoire, soit la TOV112D et la TOV1946, en utilisant des shRNAs sous le contrôle d’un répresseur inductible à la tétracycline. Puis, nous avons dérivé des clones stables inductibles à la tétracycline. Les résultats obtenus nous indiquent que la déplétion de Cks1 n’a pas d’effet sur la prolifération et la migration cellulaires, ni sur la formation de structures tridimensionnelles in vitro. Ainsi, nous pouvons conclure que Cks1 ne joue pas un rôle clé dans la progression tumorale par rapport aux paramètres testés. Or, des études supplémentaires seraient nécessaires pour expliquer les différences biologiques observées entre les deux types de tumeurs étudiées, et justifier cette variation observée de l’expression de Cks1. / Epithelial ovarian cancer is the most lethal gynecologic cancer with a five-year survival rate of only 30-40% in patients diagnosed with high-grade invasive disease (TOV). This contrasts with the 95% five-year survival in patients diagnosed with the low malignant potential (LMP)disease. Previously, we have identified differential expression of Cks1 between serous LMP and TOV tumors through gene expression analysis using Affymetrix HuFL DNA microarrays. Overexpression of this cell cycle regulator was observed in the TOV tumors, but not in the LMP samples. To study its role on the invasive potential of ovarian cancer cell lines, Cks1 was depleted in two tumoral invasive ovarian cancer cell lines established in our laboratory, TOV112D and TOV1946, using an inducible shRNA strategy. Then, tetracycline-inducible stable clones were derived and studied further. Comparisons between clones and controls have shown no Cks1-dependent effect on cellular growth, neither in migration capacity nor spheroid formation. Thus, we can conclude that Cks1 does not play a crucial role in the tested parameters for cancer progression, but further experiments could elucidate the biological differences observed between the two kinds of tumors studied.

Le cancer épithélial de l’ovaire est le plus létal des cancers gynécologiques. Les tumeurs de l’ovaire se divisent en différentes classes reflétant l’étendue de la maladie. Les tumeurs à faible potentiel de malignité présentent une survie relative à 5 ans de 90%, alors que pour les tumeurs invasives, la survie à 5 ans chute drastiquement à 35-40%. Au laboratoire, nous avons précédemment identifié la protéine Ran, un membre de la superfamille des GTPases Ras, comme marqueur fortement exprimé dans les cancers épithéliaux de l’ovaire de haut grade et de haut stade dont la surexpression est associée à un mauvais pronostic. Ran est déjà connue pour contribuer au transport nucléocytoplasmique et à la progression du cycle cellulaire, mais son rôle dans le cancer ovarien n’est pas bien défini. En utilisant une approche de shRNA inductibles à la tétracycline basée sur les lentivirus, nous avons montré que la diminution de l’expression de Ran dans des lignées cellulaires agressives du cancer de l’ovaire affecte drastiquement la prolifération cellulaire par l’induction d’une apoptose caspase-3 dépendante. Par un essai de tumeurs en xénogreffes, nous avons démontré que la déplétion de Ran résulte en une diminution de la tumorigenèse et que la formation éventuelle de tumeurs est associée à une sélection des cellules tumorales ayant la capacité de ré-exprimer la protéine Ran. Ces résultats suggèrent un rôle critique pour Ran dans la survie et la tumorigénicité des cellules du cancer ovarien, indiquant que Ran pourrait être une cible thérapeutique intéressante. / Epithelial ovarian cancer (EOC) is the most lethal gynecological cancer. Malignant epithelial tumors can be divided into different classes reflecting the extent of the disease. Low malignant potential (LMP) tumors have a 5 years survival rate of 90-95%. For invasive cancers (TOVs), the survival rate drops dramatically to 35-40%. In the laboratory, we previously identified that Ran protein, a member of the Ras GTPase family, is highly expressed in high grade and high stage serous epithelial ovarian cancers, and that its over-expression is associated with a poor prognosis. Ran is known to contribute to both nucleocytoplasmic transport and cell cycle progression, but its role in ovarian cancer is not well defined. Using a lentivirus-based tetracycline inducible shRNA approach, we show that down-regulation of Ran expression in aggressive ovarian cancer cell lines drastically affects cellular proliferation by inducing a caspase-3 dependent apoptosis. Using a xenograft tumor assay, we demonstrate that depletion of Ran results in decreased tumorigenesis, and eventual tumor formation is associated with the selection of tumor cells able to re-express the Ran protein. These results suggest a critical role for Ran in ovarian cancer cell survival and tumorigenicity and suggest that this critical GTPase may be suitable as a therapeutic target.

Les virus sont utilisés depuis longtemps dans la recherche sur le cancer et ont grandement contribué à l’avancement des connaissances de même qu’à l’établissement de préceptes importants encore valables aujourd’hui dans le domaine. L’un des défis actuels est de mieux définir les étapes menant à la transition d’une cellule normale à une cellule transformée et c’est sur cette problématique que nous nous sommes penchés. Pour ce faire, nous avons tiré profit de l’utilisation de l’antigène grand-T du virus de polyome (PyLT), un virus capable d’induire des tumeurs chez les rongeurs. Cet oncogène viral à lui seul possède des propriétés intéressantes qui suggèrent que, en plus de l’immortalisation, il peut également contribuer aux événements précoces de la carcinogénèse. Ceci repose principalement sur la capacité de PyLT à induire des tumeurs en souris transgéniques et ce, avec une certaine latence ce qui suggère que des événements supplémentaires sont nécessaires. Ainsi, l’utilisation de PyLT dans un modèle de culture cellulaire permet de disséquer les changements qui lui sont attribuables. Dans un premier temps, l’établissement du profil d'expression génique associé à l'expression de PyLT dans un modèle murin nous a permis de sélectionner un bon nombre de gènes, parmi lesquels figurait Necdin. Nous avons choisi d’étudier Necdin plus en détail puisque peu d’attention était accordée à cette protéine dans le domaine du cancer, malgré que différentes données de la littérature lui suggèrent à la fois des fonctions suppresseurs de tumeur et oncogéniques. Nous avons démontré que, malgré sa fonction proposée de suppresseur de croissance, l’expression de Necdin n’est pas incompatible avec la prolifération dans la lignée cellulaire de souris NIH 3T3 et les cellules primaires humaines (IMR90), bien que l’inhibition de son expression par shARN confère un avantage prolifératif. Nous avons confirmé que Necdin est un gène cible de p53 induit par différents agents génotoxiques, toutefois son expression peut également être régulée de façon p53-indépendante. De plus, Necdin agit négativement sur l’arrêt du cycle cellulaire en réponse à l’activation de p53. Ceci suggère que Necdin est impliqué dans une boucle de régulation négative de la voie de p53 et que l’augmentation anormale de l’expression de Necdin pourrait contribuer à la perturbation la voie du suppresseur de tumeur p53. L’activation de p53 permet l’arrêt transitoire du cycle cellulaire en condition de stress, mais est aussi impliquée dans l’établissement d’un arrêt permanent nommé sénescence. La sénescence est un mécanisme de protection contre l’accumulation de mutations qui peut contribuer à l’initiation du cancer. Vu l’intéressante implication de Necdin dans la régulation de l’activité de p53, nous avons transposé les connaissances acquises du modèle murin à un modèle humain, plus adapté pour l’étude de la sénescence. La caractérisation de l’expression de Necdin dans des fibroblastes primaires humains à différents passages montre que les jeunes cellules en prolifération active expriment Necdin et que son niveau diminue avec l’établissement de la sénescence réplicative. Le même phénomène est observé lors de la sénescence prématurée provoquée par l’expression d’un oncogène et par l’exposition aux radiations ionisantes. De plus, dans des conditions normales de prolifération, la modulation de Necdin par des essais de gain et de perte de fonction n’affecte pas la durée de vie des cellules primaires. Toutefois, en condition de stress génotoxique dû à l’exposition aux irradiations, les cellules surexprimant Necdin présentent une radiorésistance accrue de la même façon que lorsque p53 est inactivé directement. Ce résultat en cellules humaines vient appuyer l’effet observé dans les cellules de souris sur l’impact qu’aura le niveau de Necdin sur la réponse de p53 en condition de stress. Un bref survol a été fait pour aborder de quelle façon nos résultats en culture cellulaire pouvaient se traduire dans des modèles de cancer chez l’humain. Nous avons caractérisé l’expression de Necdin dans deux types différents de cancer. D’abord, dans le cancer de l’ovaire, le niveau élevé de Necdin dans les tumeurs à faible potentiel de malignité (LMP) en comparaison aux cancers agressifs de l’ovaire de type séreux suggère que l’expression de Necdin se limite aux cellules de cancer LMP, qui présente généralement un p53 de type sauvage. Son expression est aussi retrouvée dans deux lignées cellulaires du cancer de l’ovaire non-tumorigéniques en xénogreffe de souris, dont l’une possède un p53 fonctionnel. De plus, la caractérisation de Necdin dans les lignées cellulaires du cancer de la prostate suggère une relation entre son expression et la présence de p53 fonctionnel. Dans le cancer de la prostate, tout comme pour le cancer de l’ovaire, Necdin semble être présent dans les lignées représentant un stade moins avancé de la maladie. L’utilisation de l’oncoprotéine virale PyLT nous a permis de révéler des propriétés intéressantes de Necdin. Nous proposons que dans certains contextes, l’expression constitutive de Necdin pourrait contribuer au cancer en retardant une réponse par p53 appropriée et possiblement en participant à l’augmentation de l’instabilité génomique. La fonction potentiellement oncogénique de Necdin quant à sa relation avec p53 que nous avons révélée requiert davantage d’investigation et les cancers caractérisés ici pourraient constituer de bons modèles à cette fin. / Viruses have been used extensively in cancer research and have contributed greatly to the advancement of knowledge as well as to the establishment of important concepts still valid in the field today. Currently, one of the challenges in cancer research is to better define the individual steps that contribute to the transition of a normal cell to a transformed cell. To address this important issue, we characterized a model system based on the expression of polyomavirus large-T antigen (PyLT), derived from a virus capable of inducing tumors in rodents. Importantly, PyLT is able to induce tumors in transgenic mice, although only after a latent period, suggesting that additional transforming events are necessary. Hence, the PyLT viral oncogene possesses several interesting properties, which suggest that, beside its role in immortalization, PyLT can contribute to the early events of carcinogenesis. Here, we used a cell culture model to dissect the early changes associated with the presence of PyLT. The establishment of a gene expression profile associated with PyLT expression in a mouse cell line model allowed us to select a number of genes whose levels were modulated by the presence of this viral oncogene. Among candidate genes, we chose to further study Necdin in more details because even if only a limited number of reports existed for this protein, there was evidence suggesting that Necdin displays either tumor suppressor or oncogenic functions within different contexts. We demonstrated that, despite the proposed growth suppressor function of Necdin, its expression was not incompatible with the proliferation in the mouse NIH 3T3 cell line and in human IMR90 primary cells. Nonetheless, the inhibition of Necdin expression by shRNA confered a proliferative advantage. We confirmed that Necdin was a p53 target gene inducible by different genotoxic stresses, although its expression was also regulated in a p53-independent manner. Moreover, Necdin acted negatively on cell cycle arrest in response to p53 activation. These results suggest that Necdin is involved in a negative feedback loop of the p53 pathway and that abnormal elevation of Necdin expression could contribute to the disruption of the p53 tumor suppressor pathway. p53 activation allows transitory cell cycle arrest under stress conditions and it is also involved in the establishment of a permanent growth arrest called senescence. Senescence represents a protective mechanism preventing the accumulation of mutations that could contribute to cancer initiation. As our research supports a role for Necdin in the regulation of p53 activity, we transposed the knowledge acquired from our mouse model to a human model more suitable to study senescence. The characterization of Necdin expression in human primary fibroblasts at different passages revealed that Necdin was expressed in actively proliferating young cells and its expression decreased gradually during the establishment of replicative senescence. The same phenomenon was observed during premature senescence induced by both oncogene expression and ionizing radiation exposure. Moreover, in normal growth conditions, Necdin modulation by gain- and loss-of-function assays did not affect the life span of primary cells. However, in a genotoxic stress conditions caused by irradiation, Necdin overexpressing cells presented an increase radioresistance comparable to when p53 was directly inactivated. These results in human cells supports the effect observed in mouse cells relative to the impact of Necdin levels on a p53 response under stress conditions. We initiated preliminary experiments to address whether our results in cell culture could be translated to human cancer models. We characterized Necdin expression in two types of human cancers. First, in ovarian cancer, we observed elevated levels of Necdin expression in low malignant potential serous ovarian cancers (LMP) when compared to aggressive serous ovarian cancers. Our results suggest that Necdin expression was limited to LMPs, which usually present a wild type p53 gene. Necdin expression was also found in two ovarian cancer cell lines, which were both non-tumorigenic in a mouse xenograft assay, and interestingly one of the cell line had a functional p53. Moreover, the characterization of Necdin expression in four prostate cancer cell lines also suggested a relationship between its expression and the presence of functional p53. In prostate cancer, as in ovarian cancer, Necdin expression seems to be detected in cell lines representing less aggressive forms of the disease. The use of the PyLT viral oncoprotein allowed us to reveal interesting properties for Necdin. We propose that, in some contexts, the constitutive expression of Necdin could contribute to cancer promotion by delaying appropriate p53 responses and possibly promoting genomic instability. The potential oncogenic function of Necdin, and its relationship with p53 as revealed by the research described in this dissertation, requires more investigation. Preliminary results suggest that human ovarian and prostate cancers could be good models to address the role of Necdin in carcinogenesis.