Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 1999. / Vita. Includes bibliographical references (leaves [157]-179).

Thesis (Ph. D.)--University of Oklahoma. / Bibliography: leaves 135-155.

Plusieurs évidences cliniques et expérimentales soutiennent un rôle important de la dérégulation du récepteur à activité tyrosine kinase (RTK) Met dans l’étiologie et la progression du cancer colorectal (CCR). En effet, Met contrôle plusieurs fonctions biologiques nécessitant une étroite régulation telles que la prolifération, la survie cellulaire, la migration et l’invasion. Lorsqu’une forme constitutivement active de Met, Tpr-Met, est exprimée dans des cellules épithéliales intestinales (CEI), celles-ci se transforment et acquièrent des pouvoirs oncogéniques. Par des analyses de protéomique quantitative, notre équipe a démontré que la transformation induite par Tpr-Met dans les CEI était accompagnée d’une modulation des niveaux de protéines impliquées dans la régulation du cytosquelette, incluant une diminution de 31,2 fois de transgéline (TAGLN). Étant une protéine régulant plusieurs processus cellulaires de par sa capacité à réorganiser le cytosquelette d’actine, nous avons émis l’hypothèse que la perte de TAGLN dans le CCR serait due à la suractivation du récepteur Met et que celle-ci contribuerait aux fonctions oncogéniques de Met. Nos travaux de recherche indiquent, pour la première fois, que Met régule négativement la protéine TAGLN de façon dépendante et indépendante de MEK, notamment par le recrutement des protéines Shc et Grb2 aux résidus tyrosine du récepteur. De plus, par la réexpression de TAGLN dans les CEI transformées par Tpr-Met, nous démontrons que la perte de TAGLN contribue aux fonctions oncogéniques de Met, telles que la croissance au-delà de la confluence et en indépendance d’ancrage, la migration, ainsi que la croissance de tumeurs in vivo chez la souris. De plus, cette étude valide cliniquement la corrélation inverse entre l’expression de Met et de TAGLN dans le CCR. Étonnamment, à des faibles niveaux d’expression de MET, l’expression de TAGLN est corrélée de façon négative avec la survie des patients. Au contraire, à des hauts niveaux de MET, l’expression de TAGLN ne permet pas une stratification des patients selon leur pronostic de survie. En conclusion, nous démontrons que le RTK Met régule négativement TAGLN. Cependant, chez les patients où cette régulation n’a pas lieu, l’expression de MET protègerait ceux-ci d’un mauvais pronostic. Cette étude suggère que les niveaux de TAGLN et de MET pourraient représenter des biomarqueurs permettant d’identifier en clinique les patients atteints de CCR susceptibles de bénéficier de thérapies ciblant le récepteur Met.

published_or_final_version / Surgery / Doctoral / Doctor of Philosophy

published_or_final_version / abstract / Surgery / Master / Master of Philosophy

published_or_final_version / Medicine / Doctoral / Doctor of Philosophy

Currently, the intensive chemotherapy remains the first line treatment for B cell acute lymphoblastic leukemia (B-ALL). Although these regimens have significantly improved patient outcomes, their use is associated with debilitating morbidities and fatal relapses, highlighting the great need in new agents that target essential survival signals in leukemia. Thus, the overall goal of my project was to gain insights into the signaling abnormalities that regulate aberrant proliferation and survival of B-ALL cells in an effort to identify novel targets in this malignancy. This study demonstrated that pre-B cell receptor (pre-BCR)-independent spleen tyrosine kinase (SYK) activity was required for the survival and proliferation of a p53-/-PrkdcSCID/SCID mouse model of B-ALL. I extended this discovery to human disease, demonstrating that SYK was activated in primary B-ALL, independent of the pre-BCR expression. The small molecule SYK inhibitor fostamatinib (fosta) significantly attenuated proliferation of 79 primary diagnostic B-ALL samples at clinically achievable concentrations. Importantly, fosta treatment reduced dissemination of engrafting B-ALL cells into the spleen, liver, kidney and central nervous system (CNS) in a NOD.Prkdcscid/scidIl2rgtm1Wjl/SzJ xenotransplant model of B-ALL. Analysis of signaling abnormalities using a high-throughput phospho-flow cytometry platform demonstrated that pediatric and adult B-ALL samples exhibit variable basal activation of BCR, iii PI3K/AKT/mTOR, MAPK and JAK/STAT pathways. Importantly, we identified that fosta-mediated inhibition of SYK, PLC2, CRKL and EIF4E phosphorylation in B-ALL was predictive of its anti-leukemic activity, and was distinct from the cellular actions of other small molecule inhibitors of key nodal signaling pathways. Examination of molecular mechanism of fosta action by gene expression profiling revealed transcriptional effects of fosta treatment that included, most notably, potent inhibition of pathways involved in lymphocyte activation and inflammation. In conclusion, this study demonstrates that SYK signaling is crucial for B-ALL survival and provides detailed characterization of cellular and molecular mechanisms of fosta action in B-ALL. These data argue in favor of testing small molecule SYK inhibitors in pediatric and adult B-ALL.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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

New approaches are needed for the treatment of patients with T-cell acute lymphoblastic leukemia (T-ALL) who fail to achieve remission with chemotherapy. Analysis of the effects of pan-PIM protein kinase inhibitors on human T-ALL cell lines demonstrated that the sensitive cell lines expressed higher PIM1 protein kinase levels, whereas T-ALL cell lines with NOTCH mutations tended to have lower levels of PIM1 kinase and were insensitive to these inhibitors. NOTCH-mutant cells selected for resistance to gamma secretase inhibitors developed elevated PIM1 kinase levels and increased sensitivity to PIM inhibitors. Gene profiling using a publically available T-ALL dataset demonstrated overexpression of PIM1 in the majority of early T-cell precursor (ETP)-ALLs and a small subset of non-ETP ALL. While the PIM inhibitors blocked growth, they also stimulated ERK and STAT5 phosphorylation, demonstrating that activation of additional signaling pathways occurs with PIM inhibitor treatment. To block these pathways, Ponatinib, a broadly active tyrosine kinase inhibitor (TKI) used to treat chronic myelogenous leukemia, was added to this PIM-inhibitor regimen. The combination of Ponatinib with a PIM inhibitor resulted in synergistic T-ALL growth inhibition and marked apoptotic cell death. Treatment of mice engrafted with human T-ALL with these two agents significantly decreased the tumor burden and improved the survival of treated mice. This dual therapy has the potential to be developed as a novel approach to treat T-ALL with high PIM expression.