Lewy bodies and Lewy neurites are neuropathological hallmarks of Parkinson’s disease (PD). These depositions in the brain mostly consist of aggregated α-synuclein (α-syn) phosphorylated at Ser129. A number of studies reported detection of phosphorylated α-syn (p-α-syn) in the dermal nerve fibers in Parkinson’s disease. The objective of this study was to investigate whether pathological α-syn accumulations detected in the skin represent aggregated protein. A number of methods aimed at detecting α-syn oligomers and aggregates were first tested and optimized on the brain samples in PD and normal control. These methods included proximity ligation assay (PLA), PET-blot, immunohistochemical (IHC) stains with α-syn aggregate (5G4) or oligomer specific (ASyO5) antibodies and a stain against native α-syn (syn211) after proteinase K (PK) digestion. Subsequently, the most specific methods (stains with 5G4, ASyO5 and syn211 after PK digestion) were studied in two separate patient and control cohorts. Anti-p-α-syn stain was performed in parallel. Single sections from at least 2 biopsy sites from 44 patients and 22 controls (cohort 1) as well as serial sections of 4 biopsy sites from 27 patients and 5 controls (cohort 2) were systematically studied for presence of aggregated and oligomeric α-syn. In total, 5G4 positive deposits were found in 24% (cohort 1) and 37% (cohort 2), ASyO5 positive lesions in 17,7% (cohort 1) and 33% (cohort 2), syn211 positive lesions after PK digestion in 38,7% (cohort 1) and 48% (cohort 2) of cases. There was a major overlap among positivity for a particular staining on the patient level and in most cases, the same nerve fiber was found to be positive for all 4 markers in neighboring sections. Among the skin biopsies which contained p-α-syn accumulation, 59% were also PK resistant, 41% were 5G4 positive and 45% were ASyO5 positive. The samples belonging to normal controls did not show any positive signal in either of the newly established stainings or in the anti-p-α-syn staining. Using 3 distinct IHC methods, α-syn oligomers and aggregates were detectable in the majority of p-α-syn positive skin biopsies. This finding supports the hypothesis that α-syn aggregation occurs in the peripheral (i.e. dermal) nerves and can be specifically detected using skin biopsy. / Die neuropathologischen Kennzeichen des Morbus Parkinson sind Lewy-Körperchen und Lewy-Neuriten. Diese Ablagerungen im Gehirn bestehen hauptsächlich aus aggregiertem α-Synuclein (α-Syn), das am Ser129 phosphoryliert ist. Mehrere Studien konnten zeigen, dass phosphoryliertes α-Syn (p-α-Syn) auch in Nervenfasern der Haut von Parkinsonpatienten nachweisbar ist. Das Ziel dieser Arbeit war, zu untersuchen, ob es sich bei den pathologischen Ablagerungen von p-α-Syn in der Haut wie im Gehirn um Aggregate handelt. Mehrere Methoden, die dem Nachweis von α-Syn-Oligomere und Aggregate dienen, wurden zuerst an Gehirnen von einem Parkinsonpatienten und Normalkontrolle getestet und optimiert, darunter: Proximity Ligation Assay (PLA), PET-Blot, immunhistochemische Färbungen mit α-Syn-Aggregat- (5G4) oder Oligomer-spezifischen Antikörper (ASyO5) und eine Färbung mit einem Antikörper gegen natives α-Syn (syn211) nach Verdau mit Proteinase K (PK). Danach wurden die spezifischsten Methoden (Färbung mit 5G4, ASyO5 und syn211 nach PK-Verdau) an den Hautstanzbiopsien von zwei Patienten- und Normalkontrollkohorten untersucht. Parallel wurde in den Biopsien das p-α-Syn angefärbt. Einzelschnitte von je mind. 2 Biopsiestellen von 44 Patienten und 22 Kontrollen (Kohorte 1) sowie Serienschnitte von je 4 Biopsiestellen von 27 Patienten und 5 Kontrollen (Kohorte 2) wurden systematisch nach Vorliegen von aggregierten und oligomerischen α-Syn untersucht. Zusammenfassend, wurden 5G4-positive Ablagerungen in 24% (Kohorte 1) und 37% (2. Kohorte), ASyO5-positive Läsionen in 17,7% (Kohorte 1) und 33% (Kohorte 2), syn211-positive Läsionen nach PK-Verdau in 38,7% (Kohorte 1) und 48% (Kohorte 2) der Fälle gefunden. Das p-α-Syn wurde entsprechend in 43,6% und 48% der Fälle detektiert. Es zeigte sich die Tendenz, dass Patienten, bei denen p-α-Syn nachweisbar war, auch für mehrere der neuen Marker positiv waren; auch häufig waren für alle 4 Marker positive Nervenfasern in naheliegenden Schnitte zu sehen, was für eine Kolokalisation spricht. Unter den Hautbiopsien, in den p-α-Syn-Ablagerungen zu sehen waren, hatten 59% gleichzeitig PK-resistente, 41% 5G4- und 45% ASyO5-positive Ablagerungen. Bei Kontrollen waren Ablagerungen weder mit den neu eingeführten Methoden noch mit anti-p-α-Syn-Färbung detektierbar. Mit Hilfe von drei unterschiedlichen immunhistochemischen Methoden waren Oligomere und Aggregate vom α-Syn im Großteil der p-α-Syn-positiven Hautbiopsien nachweisbar. Dieser Befund unterstützt die Hypothese, dass die Ablagerung von α-Syn-Aggregaten auch in peripheren (v.a. dermalen) Nerven vorkommt und spezifisch nachgewiesen werden kann.

Perikardpunktionen werden neben diagnostischen Anwendungen vor allem in Notfallsituationen, wie bei einer Perikardtamponade, eingesetzt und können dann lebensrettend sein. Unerfahrene Untersucher stellen hierbei aber einen wesent- lichen Faktor für Komplikationen oder den Behandlungserfolg dar. Um die Perikardpunktion zu optimieren, wurde im Rahmen einer experimentellen Untersuchung die neue Technik unter Verwendung eines elektromagnetischen Nadel Tracking Systems validiert. Hierzu wurde zunächst ein Modell entwickelt um die Punktionsgenauigkeit des Systems abhängig von seinen Einflussgrößen möglichst exakt beurteilen zu können. Es zeigte sich, dass das Punktionsergebnis von mehreren Faktoren wie Punktionswinkel, -seite, Ultraschallebene, Abstand zum Ziel und Vorhandensein von Metallgegenständen abhängt. Des Weiteren wurde ein realitätsnahes Perikardpunktionsmodell verwendet. An diesem Modell wurden Perikardergüsse unterschiedlicher Größe simuliert und anschließend Punktionen mit der Nadel durchgeführt. Im BluePhantomTM Modell wurden mithilfe des Nadel Tracking Systems von unerfahrenen Untersuchern Trefferquoten zwischen 80 und 100% erreicht, unabhängig von der Ergussgröße. Anatomisch orientierte Punktionen erreichten hingegen nur Trefferquoten zwischen 11 und 44% bei einer Ergussmenge von 250 ml (bzw. 60-80% bei 450 ml). Das getestete Nadel Tracking System könnte somit zur Verbesserung der Perikardpunktionen beitragen. Für eine abschließende Bewertung ist eine Validierung der Methode unter klinischen Bedingungen möglich. / In addition to diagnostic applications, pericardiocentesis is mainly applied in emergency situations, such as a pericardial tamponade, and can then be life-saving. However, inexperienced examiners represent an essential risk factor for complications or the missing success of treatment. In order to optimize the procedure of pericardiocentesis, we experimentally validated an electromagnetic needle tracking system. For this purpose, we developed a model to assess the puncture accuracy of the system. We identified several factors that affect the accuracy of the system including puncture angle and side, ultrasound plane, distance to the target, and presence of metal objects. Furthermore, we used the BluePhantomTM pericardiocentesis model, which provides a realistic clinical scenario. In this model, we simulated pericardial effusions of different sizes and evaluated success rates for different pericardiocentesis techniques. The success rates for the needle tracking system ranged between 80 and 100%, which were achieved by inexperienced examiners regardless of the effusion size. In contrast, anatomically oriented punctures led to success rates between 11 and 44% with an effusion size of 250 ml (or 60-80% for 450 ml). Overall, the tested needle tracking system could thus contribute to the improvement of pericardiocentesis in clinical prectice. For a final evaluation, a validation of the method under clinical conditions is possible.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / Ce mémoire comporte deux études portant sur la biopsie transthoracique à l'aiguille (BTTA) sous guidage échographique. La première étude est une étude de cohorte rétrospective, monocentrique, avec l'objectif d'évaluer les variables cliniques et radiologiques qui influencent la sensibilité et les complications de la BTTA sous guidage échographique. Pour étudier cette question, 488 patients consécutifs ayant subi 528 BTTA sous guidage échographique entre 2008 à 2017 à l'IUCPQ ont été inclus. Les patients inclus avaient une lésion pleurale ou pulmonaire périphérique en contact avec la plèvre. Des 528 BTTA sous guidage échographique, 75% (397/528) des lésions étaient malignes. La sensibilité pour poser le diagnostic d'une lésion maligne était de 72% (285/397). L'analyse multivariée a révélé que la longueur de contact pleural était la seule variable qui influençait la sensibilité (rapport de cote [RC] 1.08 par mm jusqu'à 30 mm). Un pneumothorax est survenu dans 15% (77/528) des BTTA sous guidage échographique. Un drain thoracique a été placé chez 2% des patients (9/528). La longueur de contact pleurale (RC 0.98 par mm ; 95% IC 0.97-0.99 ; p=0.013), la taille de la lésion (RC 0.98 par mm ; 95% IC 0.96-0.99 ; p=0.006) et l'utilisation d'une aiguille-trocart de calibre 18G (RC 0.47 comparé à 20G ; 95% IC 0.26-0.83 ; p=0.010) étaient associés avec une diminution du taux de pneumothorax. Ainsi, la longueur de contact pleural est une variable clé qui influence à la fois la performance et la sécurité de la BTTA sous guidage échographique. La BTTA sous guidage échographique est une procédure efficace et sécuritaire. La deuxième étude est une revue systématique avec méta-analyse portant sur la performance diagnostique et les complications de la BTTA sous guidage échographique. La méta-analyse comporte 83 études représentant 11,722 BTTA sous guidage échographique dans une population de 11,767 patients. La méta-analyse a démontré une sensibilité de 88% et une spécificité de 100%. Des complications sont survenues dans 4% des procédures. Le pneumothorax (3%) était la complication la plus fréquente dont un drain thoracique a été placé dans 0.4% des BTTA / This memoir contains two studies on ultrasound-guided transthoracic needle biopsy (US-TTNB).The first study is a retrospective single-centre study with the aim to identify clinical and imaging variables affecting the sensitivity and complication rate of biopsy US-TTNB for diagnosing pleural and peripheral pulmonary lesions. To study this question, 488 patients underwent a consecutive series of 528 US-TTNB from 2008 through 2017. Included patients had a pleural lesion or a peripheral lung lesion with pleural contact. Of the 528 US-TTNB, 75% (397/528) of the lesions had a final diagnosis of malignancy. Sensitivity of malignancy was 72% (285/397). Multivariate analysis showed that increasing pleural contact length was the only variable associated with increased sensitivity (odds ratio [OR] 1.08 per mm up to 30 mm). Pneumothorax occurred in 15% (77/528) of the US-TTNB which led to a chest tube placement in 2% of all the US-TTNB (9/528). Pneumothorax was associated with lower pleural contact length (OR 0.98 per mm), lower lesion size (OR 0.98 per mm)and the use of 18G core needle (OR 0.47). Pleural contact length is therefore a keyvariable that influenced both performance and security outcomes of US-TTNB. USTTNB is an efficient and safe procedure.The second study is a diagnostic accuracy systematic review with meta-analysis on US-TTNB. The meta-analysis comprised 62 studies which reported an overall 6,815 US-TTNB. The meta-analysis reported a sensitivity of 88% and a specificity of 100%. Complications occur in 4% of the procedures with pneumothorax (3%) being the most frequent leading to a chest tube in 0.4% of the procedures

Thèse d'exercice : Médecine. Médecine générale : Paris 12 : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. f. 53-73.

Thesis (doctoral)--Lund, 1984. / Submitted, together with papers previously published (listed on p. 7) as thesis, Lund.

L’ostéite du pied diabétique (OPD) est une complication survenant à la suite d’une plaie située sous les malléoles chez un patient diabétique. L’OPD survient à la faveur d’une plaie généralement chronique du pied favorisée par la neuropathie e/ou l’artérite des membres inférieurs fréquemment associées au diabète. Il s’agit bien d’une ostéite et non d’une ostéomyélite car l’origine hématogène de l’OPD n’est pratiquement pas décrite. L’OPD est une affection dont l’incidence augmente régulièrement avec l’évolution du diabète dans le monde. On estime en effet que 15 à 25% des patients diabétiques présenteront à un quelconque moment de leur existence une ulcération du pied qui subira une infection dans 40 à 80% des cas. L’OPD retarde la cicatrisation des plaies qui ont conduit à sa survenue et augmente significativement le risque d’amputation mineure ou majeure. C’est, avec l’artérite des membres inférieurs, l’une des grandes causes d’amputation d’un membre inférieur chez les patients diabétiques. L’OPD est avant tout une infection ostéo-articulaire qui survient sur un terrain particulier. L’altération des défenses immunitaires systémiques et locales, quoique variables d’un sujet diabétique à un autre, réduit les chances de guérison de l’OPD. S’agissant d’une infection ostéo-articulaire chronique le plus souvent staphylococcique survenant sur un terrain fragilisé il a longtemps été estimée que la guérison ne pouvait être espérée sans la suppression du tissu ostéo-articulaire infecté, en pratique sans amputation. L’amputation n’est cependant pas sans conséquence fonctionnelle et » l’épargne ostéo-articulaire » a été prônée ces dernières années sous deux formes : la résection ostéo-articulaire suspendue ou « amputation fonctionnelle » et le traitement purement médical faisant appel principalement aux antibiotiques. Le traitement médical de l’OPD a l’avantage de n’entraîner aucune lésion anatomique du pied. Il a l’inconvénient de faire appel à des molécules antibiotiques réputées efficaces dans le contexte particulier d’infection ostéo-articulaire chronique qui ont pour la plupart des molécules un effet de pression de sélection de la résistance bactérienne élevé et pour la plupart un potentiel toxique majoré par les co-morbidités fréquemment observées chez ces patients. En considérant les règles généralement admises pour le traitement des infections ostéo-articulaires, il apparait que le choix des antibiotiques doit idéalement être fondé sur les données de la culture d'un fragment osseux. Ceci représente cependant une approche nouvelle pour le traitement antibiotique de l'OPD. Nous montrerons dans ce travail les résultats de travaux publiés suggérant que:1) la biopsie osseuse transcutanée est une technique dénué de risque et actuellement la seule technique permettant une documentation fiable de l’OPD et que les prélèvements obtenus par écouvillonnage ou par ponction-aspiration ne peuvent être utilisés en remplacement de la biopsie osseuse (articles 1 et 2)2) les patients traités médicalement pour OPD ont plus de chance de guérir lorsque le traitement est fondé sur les résultats d'une biopsie osseuse (article 3) nque sur ceux de prélèvements superficiels3) la biopsie osseuse transcutanée n'est actuellement pratiquement pas utilisée dans la majorité des centres Français du pied diabétique. Enfin, nous présenterons les projets de 3 études sur le sujet de la biopsie osseuse en cours ou qui seront développées dans les mois à venir. / Diabetic foot osteomyelitis (DFO) is a complication of a foot wound located under malleoli. DFO usually occurs as a consequence of a chronic foot wound and is facilitated by neuropathy and peripheral vascular disease (PVD) which are both frequently associated with diabetes. OPD is rather an osteitis than an osteomyelitis as a hematogenous origin of DFO is almost not reported. DFO is an increasing worldwide problem which is related to the increasing number of patients with diabetes in the world. It is generally admitted that 15 to 25% of all patients with diabetes will experience a foot wound during their lifetime and that 40 to 80% of them will be infected. DFO has a deleterious effect on the wound healing and is associated with an enhanced risk for relapsing infection of the foot. DFO is with PVD a major cause for both minor and major limb amputations in these patients. DFO is first of all a bone and joint infection that occurs in a patient with diabetes. Complications of advanced diabetes mellitus like microvascular abnormalities and phagocytosis defects are likely to reduce the chance of healing. As most DFO are due to Staphylococcus aureus and that most of these patients have comorbidities, it has generally been thought that bone removal was required in order to obtain a complete healing. Minor amputation may however result in biomechanic disorders of the foot and subsequently may lead to new episodes of foot wound thus new DFO episodes. As a consequence, some authors have proposed to perform limited bone resections (i.e. without ray or toe amputation) or to use a medical approach of DFO (i.e. based on antibiotic therapy only). Medical treatment of DFO has the advantage to avoid the development of biomechanic alterations of the foot. However, given the high potential for selecting bacterial resistance of antimicrobial agents like rifampin and fluoroquinolones, it appears that the choice of the antibiotics to use should be best based on the microbiological testing of a bone culture which is consistent with the basic rules widely admitted for the medical treatment of any other bone and joint infections. This represents, nevertheless, a new approach of the treatment medical treatment of DFO. We will present in the present document the results of personal studies that suggest that 1) bone biopsy is a safe procedure and is currently the best method for obtained a reliable microbiological documentation of DFO and, in particular, that both swabs and needle aspiration cannot be used a surrogate tools for determining the pathogens involved in DFO (articles 1 and 2). 2) patients with DFO treated medically have a better chance to heal when the antibiotic therapy is guided by the results of a bone biopsy than when it is guided by superficial sample results (-article 3)3) bone biopsy is not used routinely used in most French diabetic foot centers (article 4). Finally, we will present 3 projects of study that are currently on process or will be developed in the next future.

Mit Hilfe eines kommerziellen, am Universitätsklinikum Leipzig vorhandenen Navigationssystems (Localite) ist es möglich, Interventionen in einer herkömmlichen MRTUmgebung unter Echtzeitnavigation durchzuführen. In der vorliegenden Arbeit werden die Genauigkeit, Benutzerfreundlichkeit sowie der Zeitaufwand für perkutane Punktionen mit diesem System untersucht. Zur Navigation wird das jeweilige Instrument optisch verfolgt. Die automatische Patientenregistrierung außerhalb des MR-Tunnels erfolgt über eine einmalige 3DLokalisation spezieller MR-Marker. 24 Operateure mit unterschiedlicher radiologischer Erfahrung führten insgesamt 240 unterschiedlich schwere Punktionen an einem selbst entwickelten Phantom durch. Nach diesen Versuchen füllten die Operateure einen Fragebogen zur Handhabbarkeit des Systems aus. Zudem wurden 24 klinische perkutane Interventionen in nicht atemverschieblichen Körperregionen ausgewertet. Für alle Biopsien wurden Zeiten für charakteristische Arbeitsschritte dokumentiert. Die Treffergenauigkeit war im Phantomexperiment für alle Gruppen relativ hoch (Fachärzte: 93%, Assistenzärzte: 88%, Studenten 81%; Cochran p=0,104). Die dazugehörigen durchschnittlichen Zeiten für einen Biopsiezyklus lagen, gemessen in Minuten, bei 4:13 (FÄ), 4:42 (AÄ) und 5:06 (MS) (P<0,001). Die subjektiven Bewertungen des Navigationssystems an Hand der Aussagen (Items) des Fragebogens zeigten keine Abhängigkeit vom Erfahrungsgrad des Operateurs. Die diagnostische Genauigkeit der klinischen Interventionen lag bei 92%. Die mittlere Interventionszeit betrug dabei 18 min. Das Navigationssystem wurde erfolgreich für Interventionen in verschiedenen Körperregionen eingesetzt. Die Genauigkeit und die benötigten Eingriffszeiten sind mit anderen in der Literatur beschriebenen MRT-geführten Interventionen vergleichbar. Auch unerfahrene Operateure konnten das Navigationssystem relativ schnell und sicher anwenden.

Objectives: MRI is of great clinical utility for the guidance of special diagnostic and therapeutic interventions. The majority of such procedures are performed iteratively (\"in-and-out\") in standard, closed-bore MRI systems with control imaging inside the bore and needle adjustments outside the bore. The fundamental limitations of such an approach have led to the development of various assistance techniques, from simple guidance tools to advanced navigation systems. The purpose of this work was to thoroughly assess the targeting accuracy, workflow and usability of a clinical add-on navigation solution on 240 simulated biopsies by different medical operators. Methods: Navigation relied on a virtual 3D MRI scene with real-time overlay of the optically tracked biopsy needle. Smart reference markers on a freely adjustable arm ensured proper registration. Twenty-four operators – attending (AR) and resident radiologists (RR) as well as medical students (MS) – performed well-controlled biopsies of 10 embedded model targets (mean diameter: 8.5 mm, insertion depths: 17-76 mm). Targeting accuracy, procedure times and 13 Likert scores on system performance were determined (strong agreement: 5.0). Results: Differences in diagnostic success rates (AR: 93%, RR: 88%, MS: 81%) were not significant. In contrast, between-group differences in biopsy times (AR: 4:15, RR: 4:40, MS: 5:06 min: sec) differed significantly (p<0.01). Mean overall rating was 4.2. The average operator would use the system again (4.8) and stated that the outcome justifies the extra effort (4.4). Lowest agreement was reported for the robustness against external perturbations (2.8). Conclusions: The described combination of optical tracking technology with an automatic MRI registration appears to be sufficiently accurate for instrument guidance in a standard (closed-bore) MRI environment. High targeting accuracy and usability was demonstrated on a relatively large number of procedures and operators. Between groups with different expertise there were significant differences in experimental procedure times but not in the number of successful biopsies.

Résumé en Français:Le régorafénib est une des dernières options thérapeutiques pour les patients atteints d’un cancer colorectal chimio-réfractaire de stade avancé (CCRa). Cet inhibiteur de multiples tyrosine kinases n’est pas dépourvu de toxicité ce qui limite son utilisation en dernière ligne chez ces patients dont l’état général est dégradé, alors même que son efficacité n’est pas certaine chez tous les patients. Son mécanisme d'action reste largement inconnu, ce qui rend difficile l'identification de biomarqueurs prédictifs cliniquement utiles. C’est dans ce contexte que se situe ce projet de thèse, dont l’objectif est d’identifier les patients qui pourraient ou pas bénéficier du regorafenib. Pour atteindre cet objectif, nous avons développé à la fois nous avons entamé des projets de recherche translationnelle et mécanistiques.Nos études translationnelles se sont portées sur le monitoring de la réponse thérapeutique dans des biopsies liquides récoltées dans le cadre d’un essai clinique prospectif incluant des patients souffrant d’un CCRa et traités au régorafénib (RegARd-C). Nous avons d’abord confirmé la valeur pronostique de l’ADN libre circulant (ADNlc) avant traitement. De même, nous avons démontré qu'un haut volume tumoral métaboliquement actif avant traitement était associé à un mauvais pronostic. Combinés, ces marqueurs sont restés des prédicteurs de la survie sans progression (SSP) et globale (SG) des patients. Par la suite, nous avons mesuré l’ADN tumoral circulant (ADNtc) en suivant les mutations tumorales pré-identifiées dans le tissu tumoral des patients par séquençage. Nous avons démontré qu’une augmentation de plus de 50% de l’ADNtc après seulement 14 jours de traitement quel que soit le nombre de mutations suivies, indiquait un moins bon pronostic en termes SSP et SG. En outre, nos données suggèrent que ADNtc et ADNlc sont indépendants mais complémentaires dans leur valeur prédictive. Aussi, nous avons mis en évidence le rôle important de l’antigène carbohydrate 19-9 en tant que marqueur pronostique et prédictif précoce de la survie de ces patients.Ayant observé un profil général de résistance chez les patients, nous avons investigué les mécanismes potentiels de résistance intrinsèque et acquise au régorafénib dans des lignées cellulaires représentatives de CCR et avons trouvé différents degrés de résistance intrinsèque dans ces lignées. Nous avons dès lors exploré les mécanismes de résistance au régorafénib dans des cellules que nous avons rendues plus résistantes que les lignées parentales. L’investigation des voies de signalisation des MAPK et de PI3K/AKT a montré que cette dernière est un acteur majeur dans la résistance acquise dans la lignée HCT-116. Une autre observation basée sur des changements morphologiques particuliers des cellules nous a conduits à investiguer en détail un phénotype sénescent induit par le régorafénib, la sénescence étant reconnue comme causant la résistance aux médicaments. A cet égard, le comportement des deux lignées était différent. Les cellules SW480 étaient capables d'acquérir des propriétés de sénescence stables suite à la sécrétion de facteurs favorisant celle-ci ainsi qu’un arrêt du cycle cellulaire. En accord avec le fait que ces cellules tumorales dormantes peuvent avoir un effet positif sur le devenir du patient, tant que celui-ci reste sous traitement, elles pourraient contribuer à la rechute de la maladie dès l’arrêt du traitement. Les cellules HCT-116 quant à elles présentent des propriétés de sénescence à court terme et développent une résistance acquise sous traitement au régorafénib continu via une transition épithélio-mésenchymateuse (TEM), également associée à une résistance aux médicaments. Ce dernier mécanisme pourrait avoir un effet délétère sur le patient comme l’apparition de sous-clones plus agressifs qui induise la progression de la maladie et assombrit le pronostic.Nous avons également investigué la p-glycoprotéine comme un possible mécanisme de résistance additionnel et avons montré que dans les cellules SW480 traitées au régorafénib, ce dernier serait capable de surmonter la résistance induite par cette protéine. Cependant, une augmentation de l'expression de la p-glycoprotéine n’est observée dans les cellules HCT-116 qu'après une courte exposition au régorafénib et plus dans les cellules traitées en continu.En conclusion, nous avons contribué à une meilleure compréhension des différents mécanismes de résistance au régorafénib dans le CCR. Nous avons indiqué la sénescence, la TEM et probablement la p-glycoprotéine comme acteurs majeurs potentiels; et avons souligné l’hétérogénéité de cette maladie. Est-ce que le régorafénib gagnera-t-il une meilleure place comme traitement efficace dans le CCR ?Notre travail propose plusieurs pistes pour répondre à cette question. / Abstract:Regorafenib is one of the last treatment options for patients with chemo-refractory metastatic colorectal cancer (mCRC), associated with some efficacy but with important toxicities impairing its use in patients with poor general condition. As a multi-targeted tyrosine kinase inhibitor, its mechanism of action remains largely unknown, challenging the identification of clinically useful predictive biomarkers. The ultimate aim of our work was to contribute to the identification of mCRC patients unlikely to benefit from regorafenib. To achieve this objective, we moved from translational to mechanistic studies.Our translational studies focused on therapy response monitoring using liquid biopsies obtained from a prospective clinical trial in mCRC patients treated with regorafenib (RegARd-C trial). We first, confirmed the prognostic value of cell-free DNA (cfDNA) level before treatment. Similarly, we found that high level of pre-treatment metabolically active tumor volume was associated with poor prognosis. When combined, these markers remained predictors of patients’ progression-free (PFS) and overall survival (OS).Then, we measured circulating tumor DNA (ctDNA) based on tumor-specific mutations already identified in patients’ tumor tissue by NGS. We demonstrated that an increasing ctDNA level more than 50% after 14 days of treatment, either based on one or on multiple mutations, is correlated with patients’ clinical outcome in terms of PFS and OS. Furthermore, our data strongly suggested that both baseline cfDNA and ctDNA dynamics are strong complementary predictors of both PFS and OS. Also, we highlighted the leading role of Carbohydrate Antigen 19-9 as a prognostic and early predictive biomarker of mCRC patients’ outcome.Having observed an overall resistance to regorafenib in the majority of patients, we investigated the potential related intrinsic and acquired resistance mechanisms in representative CRC cell lines and found rather different degrees of intrinsic resistance to regorafenib in these cell lines. We then explored potential mechanisms of resistance after short and long-term exposure to regorafenib. The investigation of MAPK and PI3K/AKT pathways pointed to the latter as a major player in acquired resistance.Another observation based on particular cell morphological changes led us to investigate in deep a drug-initiated senescence-like phenotype that is also known to cause drug resistance. SW480 cells were able to acquire stable senescent-like properties, also promoted by a specific senescence-associated secretome, and cell cycle arrest. In line with tumor cell dormancy this phenotype may have a positive impact on patient’s outcome as long as he is under treatment. However, dormant cells contribute to disease recurrence after drug withdrawal. In contrast, HCT-116 cells undergo senescent properties after short exposure and develop acquired resistance triggering EMT, which is also associated with drug resistance. This latter mechanism could be deleterious for the patient as the appearance of more aggressive tumor subclones may induce disease progression and worsen clinical outcome.We also investigated Multi-Drug Resistant protein 1 (MDR1) as a possible additional mechanism of resistance and we found that regorafenib seems to overcome MDR in SW480 treated cells while in HCT-116, an increase of MDR1 expression was observed after short and long exposure compared to parental cells.In conclusion, we contributed to a better understanding of different mechanisms of resistance to regorafenib in CRC. We pointed to cell plasticity such as senescence and EMT in addition to possible MDR as major players; and certainly highlighted the high heterogeneity of the disease. Will regorafenib gain a better place as an efficient drug in CRC? Our work provides some insights for answering this question. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Polyneuropathien (PNP) können zu einer Reorganisation der nodalen und paranodalen Membranproteine mit in der Folge fehlerhafter Axon-Schwann-Zell-Interaktionen führen. Im Rahmen der Basisdiagnostik einer Polyneuropathie haben sich Hautbiopsien als weniger invasive Ergänzung zur Suralisbiopsie mit einem geringen Nebenwirkungsrisiko entwickelt. Die Morphologie dermaler Nervenfasern lässt sich mittels Immunohistochemie in der Haut gezielt untersuchen. In der vorliegenden Studie wurde die Hypothese überprüft, ob pathologisch auffällige Ranvier-Schnürringe Hinweise auf Unterschiede bei PNP-Subgruppen und Schädigungsmuster liefern. Daneben wurden die Hypothesen überprüft, ob Entzündungszellen an myelinisierten Nervenfasern kolokalisiert nachweisbar sind und ob Hautbiopsien einen zusätzlichen Nutzen zur PNP-Basisdiagnostik liefern. Von 92 Patienten wurden Hautbiopsien von Finger, Ober-und Unterschenkel wurden entnommen, daraus gewonnene myelinisierte Nervenfasern der Haut wurden mittels immunohistochemischer Antikörper-Doppelfärbungen analysiert. Neuropathische Schädigungsformen vom axonalen und demyelinisierenden Typ zeigten keine signifikante Korrelation mit dem Auftreten von verlängerten Ranvier-Schnürringen und der Dispersion charakteristischer paranodaler und nodaler Membranproteine (Neurofascin, Caspr, Pan-Natrium-Kanäle). Kolokalisierte Entzündungszellen an myelinisierten Nervenfasern bei entzündlichen PNP ließen sich nicht nachweisen. PNP-Subgruppen zeigten keine signifikanten Unterschiede in Hinblick auf eine pathologische nodale oder paranodale Organisation. Der Zusatznutzen von Hautbiopsien in der PNP-Basisdiagnostik kann in Bezug auf die vorliegende Arbeit nur eingeschränkt bestätigt werden. Da Fingerbiopsien im Vergleich zu Proben aus Ober- und Unterschenkel eine signifikant höhere Dichte myelinisierter Nervenbündel pro Fläche Dermis aufweisen, wäre es durchaus denkbar, zukünftig primär Fingerbiopsien zu entnehmen um diese auf etwaige pathologische Veränderungen infolge neuropathischer Erkrankungen zu untersuchen. Anamnese, Basisdiagnostik und klinischer Befund erbringen nach wie vor den wichtigsten Beitrag zur PNP-Diagnostik. / Skin biopsy has been suggested as a tool to analyse paranodal and nodal changes of myelinated fibers in demyelinating polyneuropathies. Myelinated fibers of skin biopsies (finger, upper thigh, lower leg) of 92 patients with PNP were obtained and analysed. Immunofluorescence of skin sections with antibodies against Caspr, neurofascin, sodium channels, protein gene product 9.5 and myelin basic protein was performed to analyse the paranodal/nodal architecture. Staining with antibodies against cd 68 and cd 4 was performed to analyse possible co-localisation of inflammation cells and myelinated nerve fibers in patients with inflammatory PNP. There was no significant difference between the subgroups of patients with axonal and demyelinating PNP regarding elongated ranvier nodes or dispersion of characteristical (para-) nodal membrane proteins (Neurofascin, Caspr, Pan-Sodium-Channel). A significant co-localisation of inflammation cells and myelinated nerve fibers in patients with inflammatory PNP was not detectable. PNP subgroups showed no significant differences regarding pathological organisation of (para-)nodal membrane proteins. Skin biopsy may be an appropriate tool to analyse myelinated nerve fibers in patients with PNP, nevertheless anamnesis and clinical examination are the main important tools of PNP diagnostics.