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La leucémie lymphoblastique aiguë (LLA) est responsable d’environ 25% de l’ensemble des cancers pédiatriques. Chez 85% des enfants diagnostiqués, la LLA entraîne une prolifération massive et incontrôlée de lymphocytes immatures de type précurseurs B dans la moelle osseuse (LLA pré-B). Des avancées intéressantes ont été faites au cours des trente dernières années et ont mené à une augmentation de l’efficacité des traitements thérapeutiques. Plus de 80% des enfants atteints de LLA seront guéris de cette maladie. Malheureusement, ces traitements manquent de spécificité à cause du manque de connaissances sur les mécanismes moléculaires impliqués durant l’initiation et le développement de la LLA pré-B pédiatrique. En d’autres termes, nous connaissons peu de chose sur l’étiologie de cette maladie. Plus de 25% des enfants atteints de la LLA pré-B présentent la translocation chromosomique t(12;21)(p13;q22) qui implique les gènes ETV6 et AML1. Celle-ci est formée in utero et mène à l’expression de la protéine chimère transcriptionnelle ETV6-AML1, dont la présence seule ne suffit pas au développement de la LLA pré-B. Ainsi, d’autres événements génétiques sont nécessaires au développement de cette leucémie. La délétion de l’allèle résiduel de ETV6 est un événement génétique fréquemment rencontré au moment du diagnostic de la LLA pré-B t(12;21)+. Cette délétion entraîne l’inactivation complète de ETV6 dans les lymphocytes pré-B leucémiques. ETV6 est un répresseur transcriptionnel de la famille Ets. Mon hypothèse de recherche est que ETV6 agit comme gène suppresseur de tumeur dans la LLA pré-B pédiatrique. L’inactivation de ETV6 causerait une dérégulation de l’expression de ses cibles transcriptionnelles et, par le fait même, favoriserait l’initiation et le déroulement de la leucémogenèse pédiatrique. Dans le cadre de mon projet, comme peu de cibles transcriptionnelles de ETV6 sont connues, j’ai effectué des expériences d’immunoprécipitation de la chromatine et des essais luciférases qui ont permis d’identifier six nouvelles cibles transcriptionnelles: TP53 (p53 et Δ133p53), SPHK1, IL-18, PTGER4 et LUM. J’ai démontré que la régulation transcriptionnelle médiée par ETV6 requiert la présence de ses deux domaines fonctionnels: PNT (interactions protéiques) et ETS (liaison à l’ADN). Ces domaines favorisent la reconnaissance d’un site EBS consensus dans une région située près du promoteur de base. Ce mécanisme peut dépendre du promoteur régulé par ETV6, mais également du contexte cellulaire. Des études fonctionnelles réalisées sur des lymphocytes pré-B leucémiques ont permis de mesurer l’impact de la dérégulation de l’expression des cibles transcriptionnelles de ETV6 sur trois voies biologiques: la prolifération cellulaire, l’apoptose induite par un stress génotoxique et la migration cellulaire dirigée par la voie de signalisation CXCL12/CXCR4. Ceci a permis de démontrer l’implication des gènes SPHK1, IL-18 et PTGER4 durant la leucémogenèse pédiatrique. Cette étude est une des premières à suggérer le rôle de ETV6 comme gène suppresseur de tumeur dans la LLA pré-B pédiatrique. Suite à l’inactivation du répresseur transcriptionnel ETV6, l’augmentation de l’expression de ses cibles transcriptionnelles favoriserait la prolifération et la survie des lymphocytes pré-B leucémiques dans la moelle osseuse. L’identification de nouveaux gènes impliqués dans le développement de la LLA pré-B pédiatrique ouvre la porte au développement de nouveaux traitements thérapeutiques qui pourront présenter une meilleure spécificité envers l’étiologie de la maladie. / Acute lymphoblastic leukemia (ALL) accounts for approximately 25% of all paediatric cancers. Approximately 85% of ALL cases happen in immature B precursors lymphocytes (pre-B ALL). Pre-B ALL is a sporadic cancer that leads to the massive proliferation of leukemia pre-B lymphocytes in the bone marrow. During the past 30 years, the scientific community has developed efficient therapeutic treatments against paediatric ALL, reaching more than 80% cure rate. However, these treatments lack specificity because of the lack of knowledge regarding the molecular mechanisms involved in the initiation and progression of paediatric pre-B ALL. In other words, we know little about the aetiology of this disease. Approximately 25% of children affected with pre-B ALL carry the chromosomal translocation t(12;21)(p13;q22) involving the ETV6 and AML1 genes. This translocation originates in utero and leads to the expression of the transcriptional chimera ETV6-AML1, which alone is insufficient to trigger the development of pre-B ALL. Therefore, other genetic events would be required to initiate paediatric leukemogenesis. The deletion of the residual allele of ETV6 is frequently observed at the diagnosis of pre-B ALL t(12;21)+. This leads to the complete inactivation of ETV6 in leukemia pre-B lymphocytes. ETV6 is a transcriptional repressor of the Ets family. My research hypothesis is that ETV6 acts as a tumour suppressor gene in paediatric pre-B ALL. The inactivation of ETV6 would lead to the deregulated expression of its transcriptional targets and, consequently, would favour the initiation and progression of paediatric leukemogenesis. Given the fact that only very few ETV6 transcriptional targets are known, I initially performed chromatin immunoprecipitation experiments and luciferase assays that enabled the identification of six novel transcriptional targets: TP53 (p53 and Δ133p53), SPHK1, IL-18, PTGER4 and LUM. The ETV6-mediated transcriptional regulation involves both functional domains: PNT (protein interactions) and ETS (DNA-binding domain). These functional domains facilitate the recognition of consensus EBS sites located in a region close to the basal promoter, a molecular mechanism used according to the target promoter and cellular context. Functional studies using leukemia pre-B lymphocytes were useful to understand the role of the ETV6 transcriptional targets during cell proliferation, induction of apoptosis and cell migration through the CXC12/CXCR4 signalling pathway. These functional studies showed the implication of SPHK1, IL-18 and PTGER4 genes during paediatric leukemogenesis. This study is one of the first to support the role of ETV6 as a tumour suppressor gene in paediatric pre-B ALL. Once ETV6 is inactivated, the increased expression of its transcriptional targets favours the proliferation and survival of leukemia pre-B lymphocytes in the bone marrow. The identification of new genes involved in the development of paediatric pre-B ALL opens new doors to the development of therapeutic treatments with a better specificity toward the aetiology of the disease.

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Objectifs : Pour les parents, vivre le deuil d'un enfant atteint d'un cancer est un cheminement complexe et douloureux dont il est difficile de comprendre tous les enjeux, en particulier ce qui influence la santé psychologique et la qualité de vie à long terme. Les objectifs étaient 1/ de décrire la qualité de vie, la détresse psychologique et les symptômes de deuil de parents endeuillés, 2/ d'explorer l’influence du sexe et du temps écoulé depuis le décès sur les résultats aux tests de santé psychologique, et 3/ d’identifier des prédicteurs de la santé psychologique actuelle des parents. Méthode : Une analyse quantitative rétrospective a été effectuée auprès de 32 mères et 14 pères d'enfants décédés du cancer au CHU Sainte-Justine. Ceux-ci ont rempli un questionnaire en ligne comportant le Medical Outcomes Study Short Form (SF-12), le Brief Symptom Inventory (BSI-18) et l’Inventory of Complicated Grief (ICG-19). Résultats : Les symptômes de deuil des parents demeurent très présents, jusqu'à 18 ans après le décès. La majorité (58 %) des parents rapportent un deuil compliqué rétrospectivement. La plupart des mères rapportent des symptômes de deuil importants, ainsi qu’un changement significatif entre la première année après le décès et maintenant comparativement aux pères. Enfin, les prédicteurs de la qualité de vie et de la détresse psychologique nous renseignent sur des modèles de vulnérabilité de la santé psychologique des parents, tel qu’être père, avoir des symptômes élevés de deuil et peu de temps écoulé entre le décès et la complétion du questionnaire. Conclusion : Cette étude permet de nous informer sur les effets du deuil. Les résultats suggèrent qu'un suivi des parents endeuillés est nécessaire, même longtemps après le décès de leur enfant. / Objectives: For parents, grieving the loss of a child from cancer is a complex and painful journey for which we do not understand all the issues, in particular, what influences psychological health and long-term quality of life and more specifically the situation of fathers. This study was conducted with parents two to twenty years after the death of their child. The objectives are 1/ to describe the quality of life, psychological distress, and bereavement symptoms of bereaved parents, 2/ to explore the influence of gender and time since death on psychological health test results, and 3/ to identify predictors of parents' current psychological health. Methods: A retrospective quantitative analysis carried out was conducted with 32 mothers and 14 fathers of children who died of cancer at Sainte-Justine UHC between 2000 and 2016 were recruited and completed a self-reported online questionnaire using Medical Outcomes Study Short Form (SF-12), Brief Symptom Inventory (BSI-18) and Inventory of Complicated Grief (ICG-19). Results: Parents’ symptoms of grief continue to be very present, even up to 18 years after death (58%). Mostly mothers recall very significant symptoms of grief. They report a significant change between the first year after death and now which is less true for fathers. Finally, the predictors of Quality of Life and distress provide us with information on vulnerability patterns: being a father, having high symptoms of grief, and short time elapsed since death. Conclusion: Understanding the differences between fathers’ and mothers’ grief is important for health professionals to better support both bereaved parents efficiently. The results suggest that a follow-up of bereaved parents is needed, even long after the death of their child.

Introduction : Le Test de Marche de 6 Minutes (6MWT) est le test le plus utilisé chez les patients atteints de cancer, évaluant la capacité fonctionnelle, tout en demeurant simple, sécuritaire et standardisé. Toutefois, aucune équation actuelle ne peut prédire la consommation maximale d’oxygène ("V" ̇O2 max) chez les survivants de cancer. Ainsi, l’objectif principal est de valider une équation spécifique pour prédire le "V" ̇O2 max à partir du 6MWT, alors que le second est de valider une équation spécifique pour prédire la distance de marche (6MWD) à partir du 6MWT. Méthodes : Au total, 250 survivants d’au moins cinq ans de la leucémie lymphoblastique aigüe (LLA) (n=80 femmes (48%); n=88 hommes (52%)) avec un âge moyen de 22 ans (22.2 ± 6.3) ont été recrutés. Parmi ceux-ci, 168 survivants ont réalisé un 6MWT ainsi qu’un test d’effort maximal sur ergocycle pour évaluer respectivement leur capacité fonctionnelle et leur fonction cardiorespiratoire. Une évaluation de leur pratique d’activités physiques a été réalisée par questionnaire. Les survivants ont ensuite été randomisés en deux groupes : le premier (n=118 (70%)) pour créer les équations et le deuxième groupe (n=50 (30%)) pour valider les équations créées. Des régressions linéaires multiples ont été réalisées pour prédire chacune des équations ("V" ̇O2 max et 6MWD) à partir du 6MWT. Les variables incluses dans les équations comprenaient l’âge, le poids, la taille, la fréquence cardiaque à la fin du test (FCfin), la distance de marche effectuée (6MWD), le niveau de la pratique d’activités physiques (MVLPA), la perception d’effort (EPE) ainsi que la durée des traitements (DT). La méthode de Bland et Altman a été utilisée pour valider chacune des équations en déterminant les différences moyennes et en comparant nos équations avec des équations de références. Résultats : Équation spécifique "V" ̇O2 max (différence moyenne = 2.51mL.kg-1.min-1) = (-0,236 * âge(années)) - (0,094 * poids(kg)) - (0,120 * FCfin(bpm)) + (0,067 * 6MWD(mètres)) + (0,065 * MVLPA(min/jour)) - (0,204 * DT(années)) + 25,145 ; R2=0.61. Équation spécifique 6MWD (différence moyenne = 10.86 mètres) = (3,948 * taille(cm)) - (1,223 * poids(kg)) + (1,913 * FCfin(bpm)) - (6,863 * EPE(/10)) + (0,556 * MVLPA(min/jour)) - 242,241 ; R2=0.36. Conclusion : Il s’agit de la première étude qui prédit le "V" ̇O2 max et la 6MWD en utilisant des variables cliniques et spécifiques des survivants de LLA. Nos résultats permettent d’évaluer la capacité cardiorespiratoire des survivants de LLA et facilitera leur suivi. / Introduction: In cancer patients, the 6-Minute Walking Test (6MWT) is the most widely used test because it can assess the functional capacity in patients, while remaining simple, safe and standardized. However, it is reported that the actual equations cannot accurately predict a valid "V" ̇O2 peak value or a 6-minute walk distance (6MWD) in cancer survivors. Thus, the first aim is to validate a specific equation using the 6MWT to predict "V" ̇O2peak, while the second is to validate a specific equation to predict walk distance during 6MWT. Methods: A total of 250 childhood acute lymphoblastic leukemia (ALL) survivors were enrolled in this study, among which 168 participants aged 22 years on average (22.2 ± 6.3) (n=80 females (48%); n=88 males (52%)) underwent a cardiopulmonary exercise test (CPET) and a 6MWT to assess their functional capacity and their cardiorespiratory fitness. Additionally, participants completed a physical activity questionnaire. Participants were randomly divided in two groups to create (n=118 (70%)) and to validate (n=50 (30%)) the equations. Multiple linear regression analyses were used to determine a new prediction equation for "V" ̇O2 peak and 6MWD from 6MWT. The validity in between the measured and predicted "V" ̇O2 peak and between the measured and predicted 6MWD was assessed using the Bland and Altman method. Results: Specific "V" ̇O2 peak equation (mean of bias=2.51mL.kg-1.min-1) = (-0.236*age(years)) - (0.094*weight(kg)) - (0.120*HR end(bpm)) + (0.067*6MWD(meters)) + (0.065*MVLPA(min/day)) - (0.204*DT(years)) + 25.145. Specific 6MWD equation (mean of bias=10.86meters) = (3.948*height(cm)) - (1.223*weight(kg)) + (1.913*HR end(bpm)) - (6.863*RPE) + (0.556*MVLPA(min/day)) - 242.241 Conclusion: This is the first study that predicted "V" ̇O2 peak and 6MWD using clinical and specific variables related to the disease from a 6MWT in childhood ALL survivors. It refines an already available tool that will strengthen an objective evaluation of the patient.

Grâce aux progrès médicaux, le taux de survie à 5 ans des enfants et des adolescents diagnostiqués d’un cancer est maintenant d’environ 85%. Malgré ces chiffres encourageants, à l’âge adulte, les survivants d’un cancer pédiatrique sont à risque de développer plusieurs problèmes de santé dont des maladies cardiovasculaires et des complications cardiométaboliques (CM) comme de l'hypertension, une résistance à l'insuline, de la dyslipidémie et de l'obésité abdominale. Devant cette réalité, il importe d’enrichir les connaissances quant à l’évolution et l’étiologie de ces séquelles tôt dans la trajectoire du cancer et de la survivance afin d’améliorer la prise en charge précoce des patients. Pourtant, à ce jour, seulement quelques études ont décrit la santé CM de patients à court terme après la fin des traitements et les facteurs associés au développement hâtif de ces complications demeurent méconnus. Le cancer et ses traitements causent un état pro-inflammatoire & pro-oxydant susceptible d’entraîner le développement de complications CM. En parallèle, la période de traitement est caractérisée par des changements dans les habitudes alimentaires, un comportement sédentaire et une augmentation de l’indice de masse corporelle (IMC), qui peuvent persister après la fin des traitements. À long terme chez les survivants de cancers pédiatriques, le statut d’obésité à la fin des traitements ainsi que certains biomarqueurs inflammatoires ont été associés à la présence de complications CM. De plus, la composition des HDL est différente à long terme chez les survivants de la leucémie lymphoblastique aiguë comparativement à celle de contrôles sains. Étant donné l’importance de tous ces facteurs, il est primordial de les décrire à court terme, après la fin des traitements. Par ailleurs, l’obésité au moment du diagnostic et l’augmentation de l’IMC pendant le traitement influencent négativement le pronostic et l’occurrence d’effets secondaires graves durant les traitements. Toutefois, la plupart des interventions nutritionnelles en oncologie pédiatrique ne tiennent pas en compte la problématique du gain de poids significatif durant les traitements. Ainsi, il semble important d’évaluer la possibilité d’implanter des stratégies misant sur la promotion d'habitudes de vie saines tôt après le diagnostic d’un cancer pédiatrique afin d’améliorer l'état nutritionnel, la qualité de vie et possiblement la santé CM des patients à court et à long terme. Les travaux de cette thèse ont pour but de : i) décrire la santé CM de patients en oncologie pédiatrique peu de temps après les traitements, ii) élaborer, par une revue de littérature, sur le rôle de l’état inflammatoire et oxydant relié au cancer de l’enfant et ses traitements dans le développement des complications CM, iii) évaluer les associations entre l’évolution de l’IMC durant la trajectoire de soins d’un cancer pédiatrique et les complications CM ainsi que le statut inflammatoire; vi) détailler la composition lipidique et protéique des HDL des patients peu de temps après la fin des traitements du cancer pédiatrique et; v) déterminer la faisabilité d’une intervention nutritionnelle précoce chez des enfants et des adolescents nouvellement diagnostiqués d’un cancer. Pour ce faire, deux cohortes de patients ont été recrutées dans le cadre de l’étude VIE (Valorisation, Implication, Éducation) au CHU Sainte-Justine. D’abord, 80 patients suivis en hémato-oncologie ont été rencontrés en moyenne 1,4 ± 0,8 an après la fin de leur traitement contre un cancer pédiatrique. De ce groupe, 56,3 % étaient des filles, 43,8% avaient été traités pour une leucémie. L'âge moyen lors de la rencontre était de 11,8 ans (min - max: 4,5 - 21,0). La proportion de complications CM observée était de 26,3 % pour la pression artérielle (PA) élevée, 8,1 % pour le prédiabète, 35,0 % pour la dyslipidémie et 11,5 % pour l’obésité. Les adolescents (≥ 10 ans au diagnostic) étaient plus susceptibles d'avoir une PA élevée, une dyslipidémie et de cumuler ≥ 2 complications CM que les enfants. Être en surpoids ou obèse après le traitement était associé à des niveaux plus élevés d'insuline, d’HOMA-IR, de leptine et du ratio leptine/adiponectine du plasma. Chez les patients en surpoids ou obèses à la fin du traitement, le changement de l’IMC a été relié au niveau d’adipokines (leptine et ratio leptine/adiponectine) après les traitements. De plus, les fractions de HDL3 étaient enrichies en triglycérides chez les patients présentant une dyslipidémie à l’évaluation par rapport aux normolipidiques et chez ceux ayant été traités avec des doses de doxorubicine ≥ 90 mg/m2 par rapport à des doses inférieures. Parallèlement, une intervention nutritionnelle d'un an, comprenant une évaluation initiale et six visites de suivi tous les deux mois, a été effectuée auprès de 61 participants. De ceux-ci, 51,6% étaient des garçons, l’âge moyen était de 8,5 ans et le temps moyen entre le début de l’intervention et le diagnostic était de 13,2 semaines. Après 1 an d’intervention, le taux de rétention étaient de 72,6 %, 258 rencontres ont été menées sur 362 planifiées (taux de présence 71,6%) et la moitié des participants (50,8 %) avaient participé à au moins 4 rencontres de suivi. En conclusion, peu après le traitement d’un cancer pédiatrique, la santé CM est influencée par l’âge au diagnostic et l’évolution de l’IMC pendant les traitements, et le métabolisme des HDL tant par l’âge que les doses de doxorubicine reçues. Les biomarqueurs du statut inflammatoire peuvent servir d’indicateur de la santé CM chez ces patients. Par ailleurs, l’implantation d’une intervention nutritionnelle impliquant les patients et leurs parents tôt après le diagnostic d’un cancer pédiatrique est faisable et constitue une stratégie à prioriser afin d’optimiser la santé CM de cette population à court et à long terme. Dans leur ensemble, nos travaux contribuent à améliorer la prise en charge et les méthodes d’interventions auprès des enfants et des adolescents diagnostiqués d’un cancer. / Due to medical advances, the 5-year survival rate for children and adolescents diagnosed with cancer is now approximately 85%. Despite these encouraging statistics, in adulthood, survivors of pediatric cancer are at risk of developing several health problems including cardiovascular disease and cardiometabolic complications (CM) such as hypertension, insulin resistance, dyslipidemia and abdominal obesity. In this context, it is important to increase the knowledge of the evolution and etiology of these sequelae to improve early management. However, to date, only a few studies have described the CM health of patients in the short term after the end of treatment and the factors associated with the early development of these complications remain unknown. Cancer and its treatment cause a pro-inflammatory & pro-oxidative state that can lead to the development of CM complications. In parallel, the treatment period is characterized by changes in dietary habits, sedentary behavior, and increased body mass index (BMI), which may persist after treatment ends. In the long term in pediatric cancer survivors, obesity status at the end of treatment and some inflammatory biomarkers have been associated with the presence of CM complications. In addition, HDL composition is different in long-term survivors of acute lymphoblastic leukemia compared with healthy controls. Given the importance of these factors, it is critical to describe them in the short term, after the end of treatment. In addition, obesity at diagnosis and increasing BMI during treatment negatively influence prognosis and the occurrence of serious side effects during treatment. However, most nutritional interventions in pediatric oncology do not address the issue of significant weight gain during treatment. Thus, it seems important to evaluate the possibility of implementing strategies focusing on the promotion of healthy lifestyle habits early after the diagnosis of pediatric cancer in order to improve the nutritional status, quality of life and possibly the CM health of patients in the short and long term. The work in this thesis aims to: i) describe the CM health of pediatric oncology patients shortly after treatment, ii) elaborate, through a literature review, on the role of inflammatory and oxidative status related to pediatric cancer and its treatments in the development of CM complications, iii) evaluate the associations between changes in BMI during the pediatric cancer care trajectory and CM complications as well as inflammatory status; vi) detail the lipid and protein composition of patients' HDL shortly after completion of pediatric cancer treatments and; v) determine the feasibility of early nutritional intervention in children and adolescents newly diagnosed with cancer. Two cohorts of patients were recruited as part of the VIE (Valorisation, Implication, Education) study at CHU Sainte-Justine. First, 80 patients followed in hemato-oncology were met on average 1.4 ± 0.8 year after the end of their treatment for pediatric cancer. Of this group, 56.3% were girls, 43.8% had been treated for leukemia. The mean age at encounter was 11.8 years (min - max: 4.5 - 21.0). The proportion of CM complications observed was 26.3% for high blood pressure (BP), 8.1% for prediabetes, 35.0% for dyslipidemia, and 11.5% for obesity. Adolescents (≥ 10 years of age at diagnosis) were more likely to have elevated BP, dyslipidemia, and ≥ 2 CM complications than children. Being overweight or obese after treatment was associated with higher levels of insulin, HOMA-IR, leptin, and plasma leptin/adiponectin ratio. In patients who were overweight or obese at the end of treatment, the change in BMI was related to the level of adipokines (leptin and leptin/adiponectin ratio) after treatments. In addition, HDL3 fractions were enriched in triglycerides in patients who were dyslipidemic at assessment compared with the normolipidics, and in those who had been treated with doxorubicin doses ≥90 mg/m2 compared to lower doses. In parallel, a one-year nutrition intervention, including an initial assessment and six follow-up visits every two months, was conducted with 61 participants. Of these, 51.6% were boys, the mean age was 8.5 years, and the mean time from intervention initiation to diagnosis was 13.2 weeks. After 1 year of intervention, the retention rate was 72.6%, 258 visits were held out of the 362 planned (71.6% attendance rate) and half of the participants (50.8%) had attended at least 4 follow-up visits. In conclusion, shortly after treatment of pediatric cancer, CM health is influenced by age at diagnosis and BMI changes during treatment, and HDL metabolism by both age and doses of doxorubicin received. Biomarkers of inflammatory status may serve as an indicator of CM health in these patients. Furthermore, implementation of a nutritional intervention involving patients and parents early after diagnosis of pediatric cancer is feasible and is a strategy to prioritize to optimize CM health in this population in the short and long term. Taken together, our work contributes to improve the management and intervention methods for children and adolescents diagnosed with cancer.

Le médulloblastome est une des tumeurs les plus fréquentes du système nerveux central chez l’enfant. Son impact clinique, ainsi que les effets secondaires engendrés par les traitements actuels, sont significatifs en matière de morbidité et de mortalité. La caractérisation moléculaire des tumeurs du système nerveux central a grandement évolué, et ce, particulièrement en ce qui concerne le médulloblastome. Des travaux antérieurs ont permis d’établir qu’un des sous-groupes de médulloblastome est caractérisé par l’activation de la voie sonic hedgehog. La mutation la plus fréquente menant à ce sous-type de médulloblastome est la mutation du gène suppresseur de tumeur PTCH1. Grâce au modèle de souris Ptch1+/-, des données issues de notre laboratoire ont permis de caractériser le développement de cette tumeur comme étant en deux étapes. Ce travail porte sur la caractérisation du mécanisme par lequel cette première étape, soit la perte d’hétérozygotie de Ptch1, survient. Tout d’abord, nous revisitons le rôle in vivo du corécepteur Boc dans la tumorigenèse. Selon nos résultats, la modulation de Boc ne semble pas avoir un impact significatif sur le développement tumoral dans des expériences de transplantation orthotopiques. Ensuite, nous démontrons que le ligand Shh augmente le dommage à l’ADN, ce qui mène à une hausse des évènements de recombinaisons qui peuvent causer une perte d’hétérozygotie. Nous tentons de moduler l’activité de Rad51 en observant une tendance non statistiquement significative des évènements de recombinaison avec des inhibiteurs de Rad51. Nous démontrons ensuite qu’un inhibiteur de Cdc7 permet la diminution des évènements de recombinaisons ainsi qu’une diminution du stress réplicatif de l’ADN. En intervenant sur le gène Mcm2 grâce à un modèle de souris transgénique, nous parvenons à prouver qu’une diminution de l’action de Mcm2 permet une diminution du stress réplicatif de l’ADN. En somme, la première étape du développement du médulloblastome sonic hedgehog-activé est la perte d’hétérozygotie de Ptch1. Celle-ci est caractérisée par une augmentation du dommage à l’ADN engendrant une hausse des évènements de recombinaison. Plusieurs cibles potentielles de modulation s’avèrent prometteuses pour un éventuel traitement ciblé. / Medulloblastoma is one of the most common central nervous system tumors of the child. Its clinical impact, as well as the adverse effects caused by current treatments, are significant in terms of morbidity and mortality. The molecular characterization of tumors of the central nervous system has greatly evolved, particularly in the case of medulloblastoma. Previous work has established that one of the medulloblastoma sub-groups is characterized by the activation of the sonic hedgehog (Shh) pathway. The most common mutation leading to this medulloblastoma subtype is the PTCH1 tumor suppressor gene mutation. Working with the Ptch1+/- mouse model, data from our la-boratory characterized the medulloblastoma tumorigenesis as a two-step process. This work focuses on the characterization of the mechanism by which this first step, the loss of heterozygosity of Ptch1, occurs. First, we revisit the in vivo role of the Boc coreceptor in the medulloblastoma tumor-igenesis. According to our results, Boc modulation does not seem to have a significant impact on tumor development. Next, we show that the Shh ligand increases DNA dam-age. This leads to an increase in recombination events which predispose to loss of het-erozygosity. We attempt to modulate Rad51 activity and observe a non-statistically sig-nificant trend to decrease recombination events with Rad51 inhibitors. We then demonstrate that Cdc7 inhibition reduces recombination events as well as DNA replica-tive stress. Using an Mcm2 transgenic mouse model, we demonstrate that a reduction in the action of Mcm2 reduces DNA replicative stress. To conclude, the first step in the development of Shh-activated medulloblastoma is the loss of heterozygosity of Ptch1. This is characterized by an increase in DNA damage leading to an increase in recombination events. Several potential modulation targets hold promise for possible targeted therapy.

En raison des avancées thérapeutiques, plus de 90% des enfants atteints de la leucémie lymphoblastique aiguë (LLA) survivent à la maladie. Cependant, plusieurs survivants sont à risque de développer des morbidités à long terme, causées par le cancer et ses traitements, surtout que ces derniers sont administrés pendant une période cruciale du développement. Les effets néfastes à long terme comprennent notamment des désordres cardiométaboliques tels que l’obésité, la dyslipidémie et le diabète de type 2. Bien que leur étiologie précise ne soit pas entièrement comprise, certains mécanismes sous-jacents au développement des complications à long terme ont été proposés. Étonnamment, peu d’études ont évalué la relation entre l’alimentation et les complications cardiométaboliques chez les survivants du cancer pédiatrique. Dans la population générale, de mauvaises habitudes alimentaires ont été associées à l’incidence des composantes du syndrome métabolique et de l’athérosclérose. Également, il a été démontré que le microbiote intestinal joue un rôle prépondérant dans la pathogenèse et la progression des perturbations cardiométaboliques dans la population générale. Ce rôle a été peu étudié dans la population survivante de cancer, alors que les traitements pourraient mener à des modifications importantes de la composition, de la diversité et de la fonction du microbiote intestinal. Nos travaux ont visé l’étude de l’état de santé cardiométabolique et nutritionnelle de survivants de la LLA de l’enfant et la détermination des associations entre les deux. De plus, nous avons exploré les mécanismes impliquant le microbiote intestinal dans le développement des complications cardiométaboliques. L’ensemble des travaux a été réalisé dans le cadre de l’étude PETALE (Prévenir les effets tardifs des traitements de la leucémie lymphoblastique aiguë) au Centre hospitalier universitaire Sainte-Justine à Montréal. Nos résultats ont mis en évidence la forte prévalence des complications cardiométaboliques chez les adolescents et les jeunes adultes survivants de la LLA pédiatrique. Ils ont aussi confirmé leur risque cardiovasculaire accru par rapport à la population générale canadienne, plus particulièrement ceux ayant été exposés à la radiothérapie crânienne. En outre, des altérations des profils des lipoprotéines et apolipoprotéines, indicateurs d’une augmentation du risque d’athérosclérose, ont été identifiées. Nous avons observé que les survivants respectent peu les recommandations alimentaires et leurs mauvaises habitudes alimentaires affectent leur état nutritionnel et métabolique. Nos résultats confirment l’association d’un régime alimentaire de qualité et une meilleure santé cardiométabolique des survivants. Nous avons identifié une association inverse entre un apport élevé de macro- et micronutriments spécifiques (protéines, sélénium, zinc, cuivre, riboflavine et niacine) ainsi que de viande et le risque de présenter des taux de HDL-C faibles chez les survivants tandis que la restauration rapide était associée positivement avec ce risque. Il est à noter que malgré un faible apport en vitamine D, la prévalence de l’insuffisance ou de la carence en vitamine D n’est pas plus importante chez les survivants que dans la population générale canadienne. Nous avons identifié des associations entre des biomarqueurs plasmatiques de l’inflammation viscérale et de l’endotoxémie et les complications cardiométaboliques chez les survivants de la LLA pédiatrique. Nous avons également mis en évidence la relation entre l’endotoxémie métabolique, l’inflammation et la présence de complications cardiométaboliques. Une revue de littérature a permis de détailler le rôles émergent de la dysbiose intestinale dans les complications métaboliques chez les survivants. Dans nos travaux exploratoires, nous avons constaté que, dans une grande proportion des survivants métaboliquement non sains, il y avait une abondance réduite de familles de bactéries ayant des rôles protecteurs envers l’endotoxémie métabolique. Nous avons aussi démontré la faisabilité d’utiliser un modèle murin xénogénique de LLA pour étudier les mécanismes du développement des complications cardiométaboliques. L’identification de biomarqueurs et de mécanismes biologiques ainsi qu’une meilleure compréhension de la manière dont le régime et les composantes alimentaires peuvent affecter les survivants de la LLA de l’enfant permettra le développement de stratégies de prévention pour minimiser les séquelles à long terme, améliorer le suivi des patients et optimiser la qualité de vie de cette population à haut risque. / As a result of therapeutic advances, more than 90% of children with acute lymphoblastic leukemia (ALL) survive the disease. However, many survivors are at risk of developing long-term morbidities caused by the cancer and its treatments, especially since these are administered during a crucial period of their development. Long-term adverse effects include cardiometabolic disorders such as obesity, dyslipidemia and type 2 diabetes. Although their precise etiology is not fully understood, some mechanisms underlying the development of long-term complications have been proposed. Surprisingly, few studies have evaluated the relationship between diet and cardiometabolic complications in childhood cancer survivors. In the general population, poor dietary habits are associated with the incidence of metabolic syndrome components and atherosclerosis. Also, the intestinal microbiota appears to play a major role in the pathogenesis and progression of cardiometabolic disturbances in the general population. This role has been poorly studied in cancer survivor populations, where treatments could lead to significant changes in intestinal microbiota composition, diversity and function. We studied the cardiometabolic and nutritional health status of childhood ALL survivors and determined the associations between the two. In addition, we explored the intestinal microbiota as an underlying mechanism of cardiometabolic complication development. This work was carried out as part of the PETALE (Preventing Late Effects of Acute Lymphoblastic Leukemia Treatments) study at the Centre hospitalier universitaire Sainte-Justine in Montreal. Our results highlighted the high prevalence of cardiometabolic complications in adolescent and young adult survivors of childhood ALL. They also confirmed their increased cardiovascular risk compared to the general Canadian population, particularly those exposed to cranial radiotherapy. In addition, alterations in lipoprotein and apolipoprotein profiles, indicative of an increased risk of atherosclerosis, were identified. We observed that survivors have poor compliance with dietary recommendations and that poor eating habits affect their nutritional and metabolic status. Our results confirm the association of diet quality and a better survivors’ cardiometabolic health. We identified an inverse association between a high intake of specific macro- and micronutrients (protein, selenium, zinc, copper, riboflavin and niacin) as well as meat and the risk of having low HDL-C levels in survivors, while fast food was positively associated with this risk. It should be noted that despite low vitamin D intake, the prevalence of vitamin D insufficiency or deficiency is no greater among survivors than in the general Canadian population. We identified associations between plasma biomarkers of visceral inflammation and endotoxemia and cardiometabolic complications in childhood ALL survivors. We also demonstrated the relationship between metabolic endotoxemia, inflammation and the presence of cardiometabolic complications. A review of the literature detailed the emerging role of intestinal dysbiosis in the metabolic sequelae found in survivors. In our exploratory work, we found that, in a large proportion of metabolically unhealthy survivors, there was a reduced abundance of bacteria families with protective role towards endotoxemia. We also demonstrated the feasibility of using a xenogenic mouse model of ALL to study the mechanisms explaining the development of cardiometabolic complications. The identification of biomarkers and biological mechanisms and a better understanding of how diet and nutritional components may affect survivors of childhood ALL will allow the development of prevention strategies to minimize long-term sequelae, improve patient follow-up and optimize the quality of life of this high-risk population.

Problématique. Bien que la survie des enfants atteints de la leucémie lymphoblastique aiguë (LLA) se soit grandement améliorée dans les dernières décennies, les survivants de la LLA de l’enfant sont nombreux à développer des comorbidités métaboliques sévères, comme l’obésité, des perturbations du métabolisme des glucides et des lipides ainsi que des maladies cardiovasculaires. À ce jour, peu de données probantes sont disponibles concernant les mécanismes sous-jacents au développement de ces complications cardiométaboliques. Cependant, les impacts de la maladie, du traitement et de la dysbiose intestinale sur le développement de ces désordres métaboliques sont des exemples d’hypothèses émises dans la littérature. Objectifs. Les objectifs sont de déterminer les impacts de la LLA pédiatrique et du méthotrexate sur le poids, la dyslipidémie et la résistance à l’insuline. De plus, nous souhaitons déterminer la relation entre le microbiote intestinal et le développement de complications métaboliques et évaluer les différences sexuelles concernant la réponse métabolique à la maladie et au traitement. Méthodes. Quarante souris NOD-SCID IL2Rγnull (NSG) avec un nombre égal de mâles et de femelles ont été divisés en 3 groupes : contrôle (injection de tampon phosphate salin (PBS), non traitée, n=8), non-traité (greffe de LLA, non traitée, n=16) et traité (greffe de LLA, traitée au méthotrexate, n=16) avec une dose de 5 mg/kg, 4 jours consécutifs pour une durée de 8 semaines. Un test d’hyperglycémie orale provoquée a été exécuté afin d’évaluer la tolérance au glucose. Le poids, la glycémie, les lipides sanguins, des échantillons de selles et certains tissus (le foie, les intestins et le tissu adipeux) ont été collectés à plusieurs moments durant l’expérience. Des Western blot ont été effectués afin de mesurer l’expression protéique de protéines clef du métabolisme dans le foie. La composition (abondance relative) et la diversité (α-diversité et β-diversité) du microbiote intestinal et la teneur fécale en acides gras à chaîne courte (AGCC) ont été mesurées. Les différences entre les groupes, intrasexe et longitudinales ont été analysées. Résultats. Nos résultats démontrent que la maladie elle-même a un impact sur les niveaux de cholestérol total dans le plasma et dans le foie des souris femelles. Le traitement au méthotrexate a induit une dysglycémie, à la fois à court terme et à long terme après le traitement, et a augmenté les niveaux de HDL-c dans le plasma des souris femelles. Dans le foie, une augmentation de l’activité de l’AMPKα et une diminution de l’expression protéique de FAS ont été observées chez les souris leucémiques, comparativement aux contrôles. L’analyse longitudinale du microbiote intestinal démontre des différences dans la composition du microbiote intestinal (abondance relative de la famille bactérienne S24_7 chez les mâles et β-diversité chez les femelles) et une réduction considérable du contenu fécal en acides gras en chaînes courtes (AGCC) après les traitements. Au sacrifice, les souris traitées avaient un ratio Firmicutes/Bacteriodetes inférieur comparé aux contrôles. Les souris mâles leucémiques avaient des niveaux moyens d’AGCC supérieurs et les femelles leucémiques avaient des niveaux d’AGCC inférieurs aux contrôles et cette différence était plus marquée chez les femelles traitées. Conclusion. La maladie seule provoque des changements dans le métabolisme lipidique, alors que le traitement avec le méthotrexate aggrave ces désordres en plus d’affecter les paramètres glucidiques. Ces effets ont principalement été observés chez les souris femelles. Des changements des protéines hépatiques clés impliquées dans la régulation du métabolisme des lipides et des glucides et au niveau du microbiote intestinal pourraient être des mécanismes expliquant le développement de ces complications chez les femelles. / Context. Although survival of children with acute lymphoblastic leukemia (ALL) has greatly improved in recent decades, many survivors of childhood ALL develop severe metabolic comorbidities, such as obesity, disturbances in carbohydrate and lipid metabolism, and cardiovascular disease. To date, little evidence is available concerning the mechanisms underlying the development of these cardiometabolic complications. However, the impact of the disease, the treatment and intestinal dysbiosis on the development of these metabolic disorders are examples of hypotheses put forward in the literature. Objectives. The objectives are to determine the impact of pediatric ALL and methotrexate on weight, dyslipidemia and insulin resistance. In addition, we aim to determine the relationship between the gut microbiota and the development of metabolic complications, and to assess sex differences in metabolic response to disease and treatment. Methods. Forty NOD-SCID IL2Rγnull (NSG) mice with equal numbers of males and females were divided into 3 groups: control (Phosphate-buffered saline injection (PBS), non-treated, n=8), untreated (LLA graft, non-treated, n=16) and treated (LLA graft, treated with methotrexate, n=16) with a dose of 5 mg/kg, 4 consecutive days for 8 weeks. An OGTT test was performed to assess glucose tolerance. Weight, blood glucose, blood lipids, stool samples and selected tissues (liver, intestine and adipose tissue) were collected at several points during the experiment. Western blots were performed to measure protein expression of key metabolic proteins in liver. The composition (relative abundance) and diversity (α-diversity and β-diversity) of the gut microbiota and the fecal content of short-chain fatty acids (SCFAs) were measured. Differences between groups, within sex and between longitudinal data were analyzed. Results. Our results show that the disease itself had an impact on the cholesterol levels in plasma and in the liver of female mice. Methotrexate treatment induced dysglycemia, both and in the long term after the treatment and increased plasma HDL-c levels of female mice. In the liver, an increase in AMPKα activity and a decrease in FAS protein expression were observed in leukemic mice, compared with controls. Longitudinal analysis of the gut microbiota demonstrated differences in gut microbiota composition (relative abundance of the S24_7 bacterial family in males and β-diversity in females) and a considerable reduction in fecal short-chain fatty acid (SCFA) content after methotrexate treatment. At sacrifice, treated mice had a lower Firmicutes/Bacteriodetes ratio than controls. Male leukemic mice had higher mean SCFA levels, and female leukemic mice had lower SCFA levels than controls, with this difference being more marked in treated females. Conclusion. The disease alone causes changes in lipid metabolism, while treatment with methotrexate aggravates these disorders and affects carbohydrate parameters. These effects were mainly observed in female mice. Changes in key hepatic proteins involved in the regulation of lipid and carbohydrate metabolism and in the intestinal microbiota could be mechanisms explaining the development of these complications in females.