Le chondrosarcome (CHS), cancer du cartilage est une tumeur chimio- et radiorésistance dont le seul traitement efficace reste la chirurgie. Une prodrogue vectorisée et activable en hypoxie, ICF05016, est actuellement développée par l’UMR 1240, et évaluée en préclinique comme potentielle alternative théra-peutique pour ce cancer. La structure de cette molécule regroupe i) une moutarde cytotoxique, ii) un vecteur ammonium quaternaire chargé positivement possédant un tropisme pour l’aggrécane, protéoglycane majoritaire de la matrice extracellulaire tumorale, iii) une gâchette de type 2-nitroimidazole permettant une activation sélective en situation d’hypoxie, une des caractéristiques principales du CHS.Ces travaux de thèse ont consisté à pharmaco-moduler cette prodrogue bispécifique ICF05016 en modifiant la position du vecteur ainsi que la nature de l’agent cytotoxique. Ainsi sept prodrogues vectorisées ont été synthétisées présentant une chaine vectrice N,N,N-triméthylpropylaminium soit en C-4, soit en N-1 du cycle imidazole. Leur activation par réduction chimique, mimant l’hypoxie, ainsi que leur affinité pour l’aggrécane ont été confirmées in tubo par des analyses de RMN 31P et de SPR, toutefois elles se sont avérées non sélectives en termes de cytotoxicité (CI50 comprises entre 15 et 1 µM, et ce, quelles que soient les conditions d’oxygénation) et faiblement sensibles à une bio-réduction enzymatique. La fonctionnalisation par un vecteur ammonium quaternaire de la gâchette 2-nitroimidazole annihile donc l’activation en hypoxie des prodrogues.Cette stratégie a ensuite été étendue au cancer de la prostate en remplaçant le vecteur ammonium quaternaire par un ligand de type urée affin pour l’antigène membranaire spécifique de la prostate (PSMA). La première molécule synthétisée, qui possède un espaceur triazole, a démontré une affinité pour le récepteur PSMA, par une étude de compétition avec un radioligand, ainsi qu’une activation in tubo par bioréduction enzymatique. Toutefois aucune cytotoxicité n’a été constatée sur les lignées LNCaP-Luc et PC3-Luc. Une seconde molécule combinant un espaceur triazole avec une séquence peptidique identifiée pour la molécule PSMA-617, actuellement en cours d’essai clinique, est actuellement développée mais sa synthèse doit être optimisée, notamment au niveau de l’étape de cycloaddition 1,3-dipolaire. / Chondrosarcoma (CHS), the malignant tumor of the cartilage, is a chemo- and radio-resistant cancer. Surgical resection is still considered the mainstay of treatment of this pathology. A dual targeted hypoxia-activated prodrug, ICF05016 was developed by the UMR 1240 and evaluated in preclinical studies as a potential therapeutic alternative for CHS. The latter is a nitroheteroaryl-based compound designed as follows: a phosphorodiamidic mustard functionalized with a quaternary ammonium (QA) used as targeting function, and a 2-nitroimidazole group to trigger fragmentation and then release the bis-alkylating mustard anion by bioreduction under hypoxic conditions, chemical hallmark of CHS.This project deals with the pharmacomodulation of ICF05016, more specifically by modification of the position of the targeting moiety as well as the nature of the cytotoxic agent. Seven QA-targeted prodrugs have been synthesized with N,N,N-trimethylpropylaminium tethered to the imidazole either in the C-4, or the N-1 position. These prodrugs were cleaved in vitro under chemical reductive conditions, which mimic in vivo hypoxia conditions. In addition, the binding of these derivatives to aggrecan was highlighted by surface plasmon resonance. In vitro assays on human CHS cells (H-EMC-SS) demonstrated quite equivalent cytotoxicities, whatever the oxygen conditions used and their evaluation as substrate of an oxygen-insensitive nitroreductase revealed the almost total lack of activation. A QA targeting moiety grafted on the trigger seems to alter hypoxia activation.New prodrugs with prostate specific membrane antigen (PSMA)-targeting ligand were synthesized to extend this HAP strategy to prostate cancer. The first tested compound, having a triazole spacer, presented selective affinity for PSMA in an in vitro binding experiment as well as activation under enzymatic reduction. However, no cytotoxicity was observed on LNCaP-Luc and PC3-Luc cells. The synthesis of a prodrug combining the spacer of PSMA-617, currently in clinical trial, and a propyltriazole moiety, was initiated but the 1,3-dipolar cycloaddition still need to be optimized.

Timely detection of prostate cancer (PCA) with prostate-specific antigens (PSA) and digital rectal examinations (DRE) are essential in optimizing incidence, minimizing prevalence, and reducing mortality rates. Given the low levels of participation in cancer screening, this study was conducted to examine the factors men consider when deciding whether to screen for PCA in Nigeria. A cross-sectional, online-based survey of 180 consenting Nigerian men 50 years old and older was carried out. Logistic regression analysis and descriptive statistics were used to analyze the data. Based on the data, there was a moderate positive association between the health belief model constructs and DRE/PSA screening intentions, which were statistically significant (p < 0.05). The results also demonstrated that there were no statistically significant associations between previous screening and age, previous screening and ethnicity, and previous screening and education among men in the sample (all p > 0.05). Of the 180 men surveyed, 29% (n = 53) had been screened for PCA before, while 76% (n = 137) reported no health insurance. Factors significantly associated with screening included income, insurance, and family history of PCA (all p < 0.05). Cancer fatalism, pain, and embarrassment were the most common barriers to screening reported. Focused interventions that help healthcare providers identify barriers quickly could improve screening outcomes. The implications for positive social change from this study include an increase in PCA screening, positive screening intentions, and a decrease in PCA mortality rate among men in Nigeria.

Le récepteur des androgènes (RA) est la principale cible thérapeutique du cancer de la prostate (CaP) métastatique. Bien que cette thérapie soit initialement efficace, les effets sont transitoires. De nombreux mécanismes peuvent expliquer la progression du CaP vers un stade de résistance à la castration, telles les modifications du RA. Des données récentes ont montré que les variants constitutifs RA-Q641X et RA-V7, caractérisés par la perte du domaine de liaison au ligand, étaient associés à l’expression de marqueurs mésenchymateux. L’étude de la régulation de la N-cadhérine a mis en évidence que si le RA sauvage et les variants constitutifs se liaient tous deux aux éléments de réponse du gène codant, seuls les derniers étaient associés à une augmentation de l’acétylation de l’histone H4, marque positive de la transcription. Le RNA-seq a révélé que leur expression était aussi corrélée à la régulation de sets de gènes spécifiques incluant des facteurs de transcription dont certains ont déjà été caractérisés en cancérologie.En ce qui concerne le RA-T576A, porteur d’une mutation faux-sens, les données ont révélé une séquence consensus de liaison à l’ADN moins conservée pour le RA sauvage que pour ce mutant et l’importance du 11ème nucléotide des éléments de réponse. De plus, cette mutation a semblé impacter le transcriptome du RA. Ce travail met en évidence le comportement distinct des variants du RA et aide à mieux comprendre leurs modes d’action en décrivant leurs activités transcriptionnelles. / The androgen receptor (AR) is the main therapeutic target in metastatic prostate cancer (PCa). Although this therapy is initially effective, the effects are transient. Many mechanisms can explain PCa progression toward castration resistance including abnormalities in the AR. Recent data have shown that constitutive AR (e.g AR-Q641X and AR-V7), which have lost the ligand binding domain, were associated with the induction of mesenchymal marker expression. The study of N-cadherin regulation highlighted that while both constitutive AR and wild type AR bound to response elements located in the encoding gene, only the AR variants were associated with an increase of H4 acetylation, a positive transcription mark. RNA-seq revealed that their expression was also correlated to specific sets of genes regulation, including transcription factors and genes involved in migration, AR regulation, and therapeutic resistance.Concerning AR-T576A, which hold a missense mutation, data revealed a less conserved consensus sequence for the wild type AR than for this mutant and highlighted the importance of the 11th nucleotide of the response element for AR recruitment to DNA. Plus, this mutation seemed to impair AR transcriptome. This work highlights the distinct AR variants’ behavior and helps to understand their mode of action by depicting their transcriptional landscapes.

<p>The main focus of my thesis has been to develop protocols for generating antigen-specific cytotoxic T lymphocytes (CTLs) and T helper cells (T_H) for adoptive transfer to treat cytomegalovirus (CMV) disease and prostate cancer. CMV viremia is a severe complication in immunocompromised stem cell transplanted patients. Prostate cancer is a leading cause of death for men in Western countries. Although different in nature, CMV-infected cells and prostate cancer cells can both be eliminated through specific activation of the adaptive immune system. </p><p>To generate CMV pp65-specific T cells, I utilized dendritic cells (DCs) modified with an HLA-A*0201/pp65_495-503 peptide, a recombinant adenovirus coding for pp65, <i>in vitro</i> transcribed pp65 mRNA and a recombinant pp65 protein. Peptide stimulation yielded large numbers of peptide-specific CD8⁺ T cells with high lytic activity while adenovirus or mRNA stimulation resulted in the expansion of CTLs against multiple pp65 epitopes. The recombinant protein activated primarily CD4⁺ T_H cells. Stimulation with DCs co-modified with pp65 mRNA and pp65 protein simultaneously generated both pp65-specific CTLs and T_H cells. Such T cells would cover all pp65 epitopes while avoiding potential virus related biohazards. The mRNA/protein combinatory approach can be used to stimulate T cells <i>ex vivo</i> from virtually all stem cell donors for adoptive T cell transfer. </p><p>I have identified two immunogenic HLA-A*0201-restricted peptide epitopes from the prostate tissue antigen TARP. Repeated stimulations with TARP peptide-pulsed DCs yielded up to 20% TARP-directed CD8⁺ T cells even when starting from undetectable frequencies (<0.01%). The T cells could be sorted to 99% purity and expanded 1000-fold with retained specificity and activity. We also detected TARP-directed CD8⁺ T cells in the blood of prostate cancer patients. Therefore, TARP seems to have potential as antigen in DC vaccination or adoptive T cell therapy of prostate cancer. </p>

The main focus of my thesis has been to develop protocols for generating antigen-specific cytotoxic T lymphocytes (CTLs) and T helper cells (TH) for adoptive transfer to treat cytomegalovirus (CMV) disease and prostate cancer. CMV viremia is a severe complication in immunocompromised stem cell transplanted patients. Prostate cancer is a leading cause of death for men in Western countries. Although different in nature, CMV-infected cells and prostate cancer cells can both be eliminated through specific activation of the adaptive immune system. To generate CMV pp65-specific T cells, I utilized dendritic cells (DCs) modified with an HLA-A*0201/pp65495-503 peptide, a recombinant adenovirus coding for pp65, in vitro transcribed pp65 mRNA and a recombinant pp65 protein. Peptide stimulation yielded large numbers of peptide-specific CD8+ T cells with high lytic activity while adenovirus or mRNA stimulation resulted in the expansion of CTLs against multiple pp65 epitopes. The recombinant protein activated primarily CD4+ TH cells. Stimulation with DCs co-modified with pp65 mRNA and pp65 protein simultaneously generated both pp65-specific CTLs and TH cells. Such T cells would cover all pp65 epitopes while avoiding potential virus related biohazards. The mRNA/protein combinatory approach can be used to stimulate T cells ex vivo from virtually all stem cell donors for adoptive T cell transfer. I have identified two immunogenic HLA-A*0201-restricted peptide epitopes from the prostate tissue antigen TARP. Repeated stimulations with TARP peptide-pulsed DCs yielded up to 20% TARP-directed CD8+ T cells even when starting from undetectable frequencies (&lt;0.01%). The T cells could be sorted to 99% purity and expanded 1000-fold with retained specificity and activity. We also detected TARP-directed CD8+ T cells in the blood of prostate cancer patients. Therefore, TARP seems to have potential as antigen in DC vaccination or adoptive T cell therapy of prostate cancer.

Background: The secretory epithelial cells of the prostate gland use sophisticated vehicles named prostasomes to relay important information to sperm cells in semen. This prostasome-forming and secretory ability of the epithelial cells is also preserved in poorly differentiated prostate cancer cells. Aim: The aim of this thesis was to examine different characteristics of prostasomes, especially those derived from malignant prostate cells, linked to their potential role in diagnosis and prognostication of prostate cancer. Results: Serum samples of prostate cancer patients contained autoantibodies against seminal prostasomes in a higher concentration than did control sera. These autoantibodies were most frequently directed against 25 prostasome-associated proteins, but no one was prostate specific. Clusterin was one of the most frequently occurring prostasomal proteins. Elevated titers were however seen in both patients´ and control sera. Clusterin turned out to be a major antigen of seminal prostasomes. No prostate specific or prostate cancer specific protein was discovered upon proteomic analysis of prostasomes deriving from malignant cells of vertebral metastases of prostate cancer patients. Human chromosomal DNA was identified in both seminal prostasomes and PC-3 cell prostasomes and strong evidence existed that the DNA was localized inside the prostasomes. Four out of 13 DNA clones of seminal prostasomes featured gene sequences (31%). The corresponding figures for PC-3 cell prostasomes were 4 out of 16 clones (25%). Conclusions: Prostasomes are immunogenic and give rise to serum autoantibodies. The most frequently occurring autoantibodies were directed against 25 prostasomal proteins but none of these was exclusively prostate specific. Thirty different proteins were identified in prostate cancer metastasis-derived prostasomes but none of these proteins was prostate cancer specific. Human chromosomal DNA was identified in prostasomes of both normal and malignant cell origin.

Le cancer de la prostate est le cancer le plus fréquemment diagnostiqué chez les hommes canadiens et la troisième cause de décès relié au cancer. Lorsque diagnostiqué à un stade précoce de la maladie, le cancer de la prostate est traité de manière curative par chirurgie et radiothérapie. Par contre, les thérapies actuelles ne peuvent éradiquer la maladie lorsqu’elle progresse à des stades avancés. Ces thérapies, comme la chimiothérapie et l’hormonothérapie, demeurent donc palliatives. Il est primordial d’optimiser de nouvelles thérapies visant l’élimination des cellules cancéreuses chez les patients atteints des stades avancés de la maladie. Une de ces nouvelles options thérapeutiques est l’immunothérapie. L’immunothérapie du cancer a fait des progrès considérables durant les dernières années. Cependant, les avancements encourageants obtenus lors d’essais précliniques ne se sont pas encore traduits en des résultats cliniques significatifs. En ce qui concerne le cancer de la prostate, les résultats négligeables suivants des interventions immunothérapeutiques peuvent être causés par le fait que la plupart des études sur le microenvironnement immunologique furent effectuées chez des modèles animaux. De plus la majorité des études sur l’immunologie tumorale humaine furent effectuées chez des patients atteints d’autres cancers, tels que le mélanome, et non chez les patients atteints du cancer de la prostate. Donc, le but central de cette thèse de doctorat est d’étudier le microenvironnement immunologique chez les patients atteints du cancer de la prostate afin de mieux définir les impacts de la tumeur sur le développement de la réponse immunitaire antitumorale. Pour réaliser ce projet, nous avons établi deux principaux objectifs de travail : (i) la caractérisation précise des populations des cellules immunitaires infiltrant la tumeur primaire et les ganglions métastatiques chez les patients atteints du cancer de la prostate; (ii) l’identification et l’étude des mécanismes immunosuppressifs exprimés par les cellules cancéreuses de la prostate. Les résultats présentés dans cette thèse démontrent que la progression du cancer de la prostate est associée au développement d’un microenvironnement immunosuppressif qui, en partie, est régulé par la présence des androgènes. L’étude initiale avait comme but la caractérisation du microenvironnement immunologique des ganglions drainant la tumeur chez des patients du cancer de la prostate. Les résultats présentés dans le chapitre III nous a permis de démontrer que les ganglions métastatiques comportent des signes cellulaires et histopathologiques associés à une faible réactivité immunologique. Cette immunosuppression ganglionnaire semble dépendre de la présence des cellules métastatiques puisque des différences immunologiques notables existent entre les ganglions non-métastatiques et métastatiques chez un même patient. La progression du cancer de la prostate semble donc associée au développement d’une immunosuppression affectant les ganglions drainant la tumeur primaire. Par la suite, nous nous sommes intéressés à l’impact de la thérapie par déplétion des androgènes (TDA) sur le microenvironnement immunologique de la tumeur primaire. La TDA est associée à une augmentation marquée de l’inflammation prostatique. De plus, les protocoles d’immunothérapies pour le cancer de la prostate actuellement évalués en phase clinique sont dirigés aux patients hormonoréfractaires ayant subi et échoué la thérapie. Cependant, peu d’information existe sur la nature de l’infiltrat de cellules immunes chez les patients castrés. Il est donc essentiel de connaître la nature de cet infiltrat afin de savoir si celui-ci peut répondre de manière favorable à une intervention immunothérapeutique. Dans le chapitre IV, je présente les résultats sur l’abondance des cellules immunes infiltrant la tumeur primaire suivant la TDA. Chez les patients castrés, les densités de lymphocytes T CD3+ et CD8+ ainsi que des macrophages CD68+ sont plus importantes que chez les patients contrôles. Nous avons également observé une corrélation entre la densité de cellules NK et une diminution du risque de progression de la maladie (rechute biochimique). Inversement, une forte infiltration de macrophages est associée à un plus haut risque de progression. Conjointement, durant cette étude, nous avons développé une nouvelle approche informatisée permettant la standardisation de la quantification de l’infiltrat de cellules immunes dans les échantillons pathologiques. Cette approche facilitera la comparaison d’études indépendantes sur la densité de l’infiltrat immun. Ces résultats nous ont donc permis de confirmer que les effets pro-inflammatoires de la TDA chez les patients du cancer de la prostate ciblaient spécifiquement les lymphocytes T et les macrophages. L’hypothèse intéressante découlant de cette étude est que les androgènes pourraient réguler l’expression de mécanismes immunosuppressifs dans la tumeur primaire. Dans le chapitre V, nous avons donc étudié l’expression de mécanismes immunosuppressifs par les cellules cancéreuses du cancer de la prostate ainsi que leur régulation par les androgènes. Notre analyse démontre que les androgènes augmentent l’expression de molécules à propriétés immunosuppressives telles que l’arginase I et l’arginase II. Cette surexpression dépend de l’activité du récepteur aux androgènes. Chez les patients castrés, l’expression de l’arginase II était diminuée suggérant une régulation androgénique in vivo. Nous avons observé que l’arginase I et l’arginase II participent à la prolifération des cellules du cancer de la prostate ainsi qu’à leur potentiel immunosuppressif. Finalement, nous avons découvert que l’expression de l’interleukin-8 était aussi régulée par les androgènes. De plus, l’interleukin-8, indépendamment des androgènes, augmente l’expression de l’arginase II. Ces résultats confirment que les androgènes participent au développement d’une microenvironnement immunosuppressif dans le cancer de la prostate en régulant l’expression de l’arginase I, l’arginase II et l’interleukin-8. En conclusion, les résultats présentés dans cette thèse témoignent du caractère unique du microenvironnement immunologique chez les patients atteints du cancer de la prostate. Nos travaux ont également permis d’établir de nouvelles techniques basées sur des logiciels d’analyse d’image afin de mieux comprendre le dialogue entre la tumeur et le système immunitaire chez les patients. Approfondir les connaissances sur les mécanismes de régulation du microenvironnement immunologique chez les patients atteint du cancer de la prostate permettra d’optimiser des immunothérapies mieux adaptées à éradiquer cette maladie. / Prostate cancer is the most frequently diagnosed cancer in Canadian men and the third cause of cancer related death. When diagnosed at an early stage, prostate cancer can be effectively cured by surgery and radiotherapy. However, current therapies do not eradicate the advanced stages of the disease. Treatment of prostate cancer via chemotherapy or hormonotherapy remains palliative. It is thus essential to optimize novel therapies whose goal is to eliminate tumor cells in patients with advanced prostate cancer. One such approach is immunotherapy. Cancer immunotherapy has made important strides in recent years. The encouraging progress observed in pre-clinical trials has nonetheless not translated to significant results in the clinical setting. Concerning prostate cancer, the limited clinical efficacy of current immunotherapeutic protocols could be explained by the lack of studies directly evaluating the immunological microenvironment in prostate cancer patients and not in animal models or in patients afflicted by other malignancies, such as melanoma. Thus, the fundamental goal of this Ph.D. thesis is to study the immunological microenvironment in prostate cancer patients in order to better understand the impact of the tumor on the development of the anti-tumoral immune response. To realize this project, we established two main working objectives: (i) to precisely characterize the immune cell populations in tumor draining lymph nodes (LNs) and in the primary tumor of prostate cancer patients; (ii) to identify and to study the immunosuppressive pathways expressed by prostate cancer cells. The results detailed in this thesis demonstrate that prostate cancer progression is associated with the development of an immunosuppressive microenvironment, which is regulated, in part, by the presence of androgens. The initial study was based on the characterization of the immunological microenvironment of tumor draining LNs of prostate cancer patients. The results presented in chapter III allowed us to demonstrate that metastatic lymph nodes displayed cellular and histopathological evidence associated with a reduced immunological reactivity. This LN immunosuppression seemed to be dependant on the presence of metastatic cells as we noted significant immunological differences between non-metastatic and metastatic lymph nodes of the same patient. Prostate cancer progression was thus associated with the development of an immunosuppressive state, which affected tumor-draining lymph nodes. Next, we studied the impact of androgen deprivation therapy (ADT) on the immunological microenvironment of the primary tumor. Following ADT, there is a marked augmentation in intra-prostatic inflammation. Immunotherapeutic protocols currently evaluated in clinical trials are targeted at hormone refractory patients, which have received and failed ADT. However, very little information is available regarding the nature of the post-ADT immune infiltrate. Thus, it becomes essential to understand whether this post-ADT infiltrate could positively react to immunotherapy. In chapter IV, I present the results of the quantification of the immune cell abundance within the primary tumor. In patients who have received ADT prior to surgery, there was an elevated density of CD3+ and CD8+ T lymphocytes as well as CD68+ macrophages compared to control patients. We also observed an inverse correlation between the NK cell density and the risk of disease progression (biochemical recurrence). Conversely, an elevated macrophage infiltration was associated with a higher risk of progression. Furthermore, for this study, we developed a novel computerized approach allowing for the standardization of the quantification of immune cell infiltrate. This approach could facilitate the interpretation of results from independent studies on the density of immune cells within pathological specimens. This study confirmed that the pro-inflammatory impact of androgen deprivation therapy in prostate cancer patients target specifically the T lymphocyte and macrophage populations. The interesting hypothesis arising from this study was that androgens could positively regulate the expression of immunosuppressive pathways within the primary tumor. In chapter V, we evaluated the immunosuppressive mechanisms expressed by prostate cancer cells and regulated by androgens. Our analysis demonstrate that androgens increase the expression of molecules with immunosuppressive properties, such as arginase I and arginase II in an androgen receptor dependent manner. This androgen regulated expression of arginase II was also observed in prostate cancer patients treated by ATD. We observed that arginase I and arginase II participate in prostate cancer cell proliferation as well as in their immunosuppressive potential. Finally, we discovered that interleukin-8 expression was also regulated by androgens. Moreover, interleukin-8, independently of androgens, increased the expression of arginase II. Altogether, these results confirmed that androgens participate in the development of an immunosuppressive microenvironment in prostate cancer by regulating the expression of arginase I, arginase II and interlukin-8. In conclusion, the results presented in this thesis attest to the unique character of the immunological microenvironment in prostate cancer patients. Our work has also allowed to establish novel software-based analysis methods in order to better understand the dialogue between the tumor and the immune system. Further understanding of the regulatory pathways involved in the immunological microenvironment will allow for the optimization of immunotherapies better suited to eradicate prostate cancer.

Prostatakrebs ist die am häufigsten neu diagnostizierte Krebserkrankung bei Männern weltweit. Die Strahlentherapie stellt für viele Stadien dieser Erkrankung eine wichtige kurative Therapieoption dar. Die Rolle von TGFB1 als wichtiger Mediator der Strahlenreaktion von Normalgewebe wurde in verschiedenen Publikationen beschrieben. Die vorliegende Arbeit untersuchte nun mögliche Einflüsse von Varianten des TGFB1-Gens auf Epidemiologie und therapieassoziierte Toxizität einer Radiotherapie bei Patienten mit Prostatakarzinom. 509 Prostatakarzinompatienten stellten sich zwischen März 2001 und September 2010 in der Abteilung für Strahlentherapie und Radioonkologe der Universitätsmedizin Göttingen vor. Studienendpunkte waren das Auftreten von therapieassoziierter Akut- (CTC) sowie Spättoxizität (LENT/SOMA) unter Berücksichtigung von TGFB1-Genvarianten und deren Einfluss auf eine Prädisposition zur Erkrankung. Gewertet wurde jeweils der höchste Grad an akuten und späten Nebenwirkungen in Form von Zystitis oder Proktitis. Als starke Nebenwirkung wurde Toxizität ≥ Grad 2 (deutliche Beeinträchtigung der Lebensqualität) definiert. Es wurden nach Datenbank- und Literaturrecherche und auf Grund von Vorbefunden zehn Polymorphismen (SNPs, single nucleotide polymorphisms) ausgewählt, welche die genetische Variabilität im Bereich von TGFB1 repräsentieren. Aus peripher-venösem Vollblut der Patienten wurde DNA extrahiert. Durch Polymerasekettenreaktion (PCR, polymerase chain reaction) erfolgte eine Vervielfältigung der entsprechenden DNA-Abschnitte, dann folgte die Gensequenzierung. Primäre Zielgröße der Arbeit war es, einen möglichen Einfluss der SNPs auf radiotherapieassoziierte Toxizität zu prüfen. Dies geschah an einer selektierten Kohorte (n = 241, primäre Radiatio mit ∑64 – 72 Gy). Akuttoxizität konnte für 100 %, Spättoxizität für 91 % (n = 217) der selektierten Kohorte evaluiert werden. Akuttoxizität ≥ Grad 2 manifestierte sich bei 24,4 % (19,1 % Proktitis, 8,1 % Zystitis), Spättoxizität ≥ Grad 2 bei 17,0 % (13,0 % Proktitis, 5,4 % Zystitis) der Patienten. Die Genotypisierung war in 97,5 % der geprüften Allele möglich. 10 % der Proben (n = 46, unselektierte Kohorte) wurden als interne Kontrolle bestätigt. Bei Trägern des Genotyps Pro25 von rs1800471 („Arg25Pro“) war das Risiko einer Spättoxizität signifikant erhöht: 10,6 % der Pro25-Träger zeigten Akuttoxizität, 23,7 % Spättoxizität (p = 0,033 nach χ²-Test, RR = 2,23, 95 %-CI 1,10 – 4,55). Der SNP rs10417924 zeigte bei Trägern des A-Allels unter Annahme eines dominanten Alleleffekts einen schützenden Effekt bezüglich der Entwicklung von Spättoxiziät (RR = 0,50, 0,20 – 0,90, p = 0,02 nach zweiseitigem Fisher’s exaktem Test). SNP rs1800470 („Leu10Pro“) zeigte für Träger der Pro10-Variante niedrigere Raten an Akuttoxizität (RR = 0,72, 0,52-1,01, p = 0,03). Subanalysen konnten die Effekte von Arg25Pro insbesondere für das Risiko einer späten Zystitis nachweisen (p = 0,05), rs10417924 bezog sich auf die späte (p = 0,01), Leu10Pro auf die akute Proktitis (p = 0,04, jeweils zweiseitig getestet). Sekundäre Zielgröße der Arbeit war die Testung der SNPs auf einen möglichen Einfluss auf die Wahrscheinlichkeit, an Prostatakrebs zu erkranken. Dies wurde Mithilfe eines gesunden Kontrollkollektivs (n = 257) geprüft. Es zeigte sich ein Trend für eine Assoziation von rs7254679 mit dem Erkrankungsrisiko. Unter erneuter Annahme eines dominanten Alleleffekts zeigte dieser SNP außerdem eine Assoziation mit dem Vorliegen von Zweitkarzinomen (RR = 2,16, 1,45 – 3,21, p = 0,001 im Vergleich mit der Gesamtkohorte der Gesunden). Wir berichten von einem SNP (Arg25Pro) im TGFB1-Gen, dessen Genotyp Pro25 in der von uns untersuchten Patientenkohorte mit einer signifikant höheren Spättoxizität im Bereich der Harnblase nach Radiotherapie des Prostatakarzinoms assoziiert ist. Der SNP Leu10Pro zeigte einen schützenden Effekt bezüglich der Entwicklung von akuter Proktitis sowie der SNP rs10417924 vor später Proktitis. Eine von unserer Abteilung veröffentlichte Studie an 163 Rektumkarzinompatienten, welche radiochemotherapiert wurden, konnte Arg25Pro bereits als potentiellen prädiktiven Marker für strahlentherapieassoziierte Akuttoxizität identifizieren. Diese Ergebnisse werden von der vorliegenden Arbeit unterstützt. Zur Validierung der von uns berichteten Ergebnisse sind jedoch weitere Studien erforderlich, um die Rolle der TGFB1-SNPs in der Normalgewebsreaktion auf Bestrahlung aufzuklären.

Résumé : L’imagerie par spectrométrie de masse est une technique sans marquage permettant la détection et la localisation de protéines à partir de coupes de tissus. Afin de répondre à des problématiques biologiques, le nombre de protéines identifiées doit être amélioré. Une stratégie consiste à réaliser une micro-jonction liquide sur des régions particulières des coupes de tissus afin d’extraire les peptides issus de la digestion in situ des protéines. Plus de 1500 protéines ont identifié sur une zone de 650µm, correspondant à environ 1900 cellules. Une corrélation entre ces données avec celles générées par MSI a augmenté le nombre de protéines localisées. Afin d’obtenir dans le même temps, la localisation et l’identification de protéines, une méthode consiste à réaliser la microdissection de l’ensemble de la coupe après l’avoir déposée sur une lame recouverte de prafilm. Parafilm-Assisted Microdissection (PAM) a également été appliquée à l’étude de l'expression différentielle de protéines dans des tumeurs de prostate. Les résultats identifiés glutamate oxaloacétate transférase 2 (GOT2) en tant que biomarqueur de protéine candidate impliquée dans le métabolisme du glucose, en plus de celles qui ont déjà été indiqué précédemment. Réunis ensemble, ces méthodes MS d'analyses directes fournissent un moyen robuste d’étude de protéines dans leur état natif afin de fournir des indications sur leur rôle dans des systèmes biologiques. // Abstract : Mass spectrometry-based methods for direct tissue analysis, such as MS imaging, are label-free techniques that permit the detection and localization of proteins on tissue sections. There is a need to improve the number of protein identifications in these techniques for them to comprehensively address biological questions. One strategy to obtain high protein IDs is to realize liquid microjunction on localized regions of tissue sections to extract peptides from the in situ digestion of proteins. More than 1500 proteins were identified in a 650μm spot, corresponding to about 1900 cells. Matching these IDs with those from MSI increased the number of localized proteins. In order to achieve simultaneous identification and localization of proteins, a method consisting of microdissecting entire tissue sections mounted on parafilmcovered slides was developed. Spectral counting was then used to quantify identified proteins, and the values were used to generate images. Parafilm-Assisted Microdissection (PAM) was also used to examine the differential expression of proteins on prostate tumors. Results identified glutamate oxaloacetate transferase 2 (GOT2) as a candidate protein biomarker involved in glucose metabolism, in addition to those that have already been reported previously. Taken together, these direct MS analysis methods provide a robust means of analyzing proteins in their native state and are expected to provide insights to their role in biological systems.

Aukšto laipsnio prostatos intraepitelinė neoplazija (ALPIN, angl. – HGPIN – high grade prostatic intraepithelial neoplasia ) priskiriama prie priešvėžinių būklių ( arba prostatos vėžio prekursorių) ir susijusi su padidėjusia kartu esamo vėžio diagnozavimo rizika arba vėlesne jos progresija iki vėžio. Manoma, kad pacientai, kuriems nustatyta ALPIN prostatos biopsinėje medžiagoje, yra tinkami kandidatai chemoprevencijai. Šio darbo tikslas buvo nustatyti 5-alfa reduktazės inhibitoriaus dutasterido reikšmę prostatos vėžio prevencijai esant didelei šios ligos rizikai. Darbo uždaviniai : 1. Nustatyti prostatos vėžio dažnį esant didelei šios ligos rizikai (biopsinėje medžiagoje nustatyta aukšto laipsnio prostatos intraepitelinė neoplazija). 2. Įvertinti pakartotinių biopsijų reikšmę prostatos vėžio diagnozavimo dažniui. 3. Įvertinti tiriamojo vaisto reikšmę prostatos vėžio prevencijai (ar sumažina prostatos vėžio diagozavimo dažnį) esant didelei šios ligos rizikai. 4. Palyginti diagnozuoto prostatos vėžio diferenciacijos skirtumus tiriamosiose grupėse. / A high grade prostatic intraepithelial neoplasia (HPIN) is traditionally ascribed to pre-cancerous conditions or prostate cancer (PC) precursors, and associated with an increased risk of concomitant cancer or its later progression to malignant disease. After evaluation of the data indicating HPIN as a pre–cancerous condition, it is thought that the patients having HPIN in the prostate biopsy material are suitable candidates for chemoprevention.The aim of the study was to find out the significance of dutasteride, a 5–alpha reductase inhibitor, for the prevention of development of prostate cancer in case of a high risk for the disease. Objectives of the study: 1. To determine the rate of prostate cancer in case of a high risk for the disease (when a high grade prostatic intraepithelial neoplasia is found in biopsy material). 2. To find out the significance of repeat biopsies for the detection rate of prostate cancer. 3. To find out the significance of the investigatory medication for the prevention of development of prostate cancer in case of a high risk for the disease. 4. To compare the differences in the differentiation of diagnosed prostate cancer between the study groups.