No description available.

This thesis focuses on the development of molecules that target proteins in a previously undescribed manner for the treatment of BRCA deficient cancers. ZINC 13403027, a clerodan-based natural product, was shown to target a protein called Rad52. Cancers possessing loss of function mutations in BRCA1 and BRCA2 are dependent on Rad52 for DNA repair and replication while normal, healthy cells possess multiple DNA repair/replication pathways. Thus, inhibitors of Rad52 may serve as selective anti-cancer drugs for BRCA deficient tumors. ZNIC 13403027 was selected for its high activity in disrupting the ssDNA-Rad52 interaction in a gel-shift assay as well as exhibiting the required inactivity at disrupting the ssDNA-Rad51 interaction. Due to its lack of permeability, a synthetic route amenable to modification has been partially developed. It is thought that a prodrug or bioisostere of ZINC 13403027 could cross the membrane so that the cellular activity of this novel tool molecule may be established. Additionally, an allosteric PARP1 inhibitor, 5F02, was explored. Discussed here is the synthetic route to 5F02 and its analogs. Structure activity relationships were develop in an attempt to increase inhibitory activity and drug-like properties. This thesis reports the success to date on these two projects. / Pharmaceutical Sciences

No / NAD(P)H:Quinone oxidoreductase-1 (NQO1) has been implicated in the bioreductive activation of the clinically active anticancer drug Mitomycin C (MMC) and a polymorphic variant of NQO1 which lacks functional enzyme activity (NQO1*2) has been linked with poor survival in patients treated with MMC. The relationship between NQO1 activity and cellular response to MMC is however controversial and the aim of this study was to determine whether the response of bladder cancer patients to MMC can be forecast on the basis of NQO1*2 genotype status. Genomic DNA was extracted from formalin-fixed, paraffin-embedded tissue from 148 patients with low to intermediate grade (G1/G2) superficial (Ta/T1) bladder cancers and NQO1*2 genotype status determined by PCR-RFLP. NQO1*2 genotype status was retrospectively compared with clinical response to intravesical administered MMC with the primary end-point being time to first recurrence. NQO1 phenotype was determined by immunohistochemistry. Of the 148 patients genotyped, 85 (57.4%) were NQO1*1 (wild-type), 59 (39.8%) were NQO1*1/*2 (heterozygotes) and 4 (2.7%) were NQO1*2/*2. No NQO1 protein expression was detected in NQO1*2/*2 tumours. A broad spectrum of NQO1 protein expression existed in tumours genotyped as NQO1*1 and NQO1*1/*2 although tumours with NQO1*1 typically expressed higher NQO1 protein. A poor correlation existed between NQO1*2 genotype status and clinical response to MMC. The results of this retrospective study suggest that tailoring MMC therapy to individual patients with superficial bladder cancer on the basis of NQO1 genotype status is unlikely to be of clinical benefit.

Le TGFβ (Transforming Growth Factor-β) est une cytokine ayant de nombreusesfonctions au cours de la vie embryonnaire et de la vie adulte. Au cours de la cancérogenèse,le TGFβ a un effet anti-tumoral sur les épithelia sains ou immortalisés, et acquière despropriétés facilitant la progression tumorale des épithélia transformés. Afin d’étudier cettedualité fonctionnelle du TGFβ, nous avons choisi comme modèle d’étude l’adénocarcinomedu pancréas, une tumeur de très mauvais pronostic, qui représente la cinquième cause demortalité par cancer dans les pays développés. Les cancers du pancréas, dans leur grandemajorité, présentent des mutations activatrices de l’oncogène Kras, sécrètent de grandequantités de TGFβ et présentent des mutations inactivatrices au niveau de gènes régulateursde la voie du TGFβ. L’objectif général de mes travaux de thèse était de comprendre le rôle duTGFβ au cours des différentes phases de la cancérogenèse pancréatique grâce à l'utilisationde souris génétiquement modifiées. Tout d’abord, nous avons montré que l’activation cibléede la voie du TGFβ dans le pancréas coopérait avec l’oncogène Kras afin d’induire unepancréatite, une inflammation du pancréas favorisant le développement tumoral. Nous avonségalement démontré le rôle suppresseur de tumeur de TIF1γ, une protéine dont la fonction estméconnue mais qui a été proposée pour réguler la voie du TGFβ. En conclusion, mes travauxont tout d’abord contribué à une meilleure compréhension des mécanismes à l’origine del’inflammation du pancréas. Ceci ouvre de nouvelles perspectives de traitement visant àinactiver le programme pro-inflammatoire du TGFβ et ainsi d’inhiber l’effet pro-tumoral dela pancréatite. D’autre part, mes travaux ont permis de mettre en évidence une nouvelle voiesuppresseur de tumeur dans le pancréas. La caractérisation des programmes anti-tumorauxmis en jeu par TIF1γ devrait permettre de définir de nouvelles stratégies thérapeutiques. / The TGFβ (Transforming Growth Factor-β) belongs to a wide family of cytokinesinvolved in numerous functions during embryogenesis and adult life. During tumorigenesis,TGFβ is considered as a double-edge-sword preventing tumor initiation in normal orimmortalized epithelia but, in contrast, facilitating tumor progression in transformedepithelia. We have studied this dual functionality of TGFβ in Pancreatic DuctalAdenocarcinoma (PDAC), a devastating disease representing the fifth leading-cause ofrelated-cancer death in industrialized countries. Most of pancreatic cancers present activatingKras oncogene mutations, high expression level of secreted TGFβ and inactivating mutationsof affecting major mediators of the TGFβ signaling. The main objective of my thesis was tounderstand the role of TGFβ during pancreatic tumorigenesis using genetically modifiedmouse models, then mimicking the human disease. First, we showed that targeted activationof TGFβ signaling in the pancreas could cooperate with Kras oncogene to induce pancreatitis,an inflammation of the pancreas described as a tumor-promoting environment. Second, wedemonstrated the tumor suppressor role of TIF1γ, a protein recently involved in the TGFβsignaling. In conclusion, this work has contributed to a better understanding of the molecularmechanisms responsible for pancreatitis initiation. Our results open new therapeuticsperspectives leading to the inhibition of the TGFβ-mediated program of thus inhibiting prooncogeniceffect of pancreatitis. Moreover, we defined a new tumor suppressor pathwayactivated in the pancreas. The molecular characterization of programs engaged by TIF1γcould allow defining new therapeutic strategies.

Les cancers des voies aérodigestives supérieures (VADS) représentent la 5e cause de cancer en France. Ils sont fréquemment découverts à un stade avancé, et leur mauvais pronostic a conduit à l’élaboration de traitements intensifiés. De nombreux essais randomisés ont évalué l’apport de la chimiothérapie et de modifications du fractionnement de la radiothérapie. Leurs résultats ont été synthétisés dans deux méta-analyses sur données individuelles coordonnées par l’Institut Gustave Roussy. Cependant ces méta-analyses génèrent des questions cliniques et méthodologiques, qui constituent le socle de cette thèse. Ainsi nous avons exploré par différents moyens l’étude de l’interaction entre des covariables de niveau individuel, le site tumoral, et l’effet du traitement. Nous avons adapté la méthodologie des méta-analyses en réseau pour les données de survie afin réaliser une analyse globale de l’ensemble de ces essais randomisés et classer les traitements selon leur efficacité sur la survie. Certains de ces traitements n’avaient pas fait l’objet de comparaison directe, et nos résultats se sont vérifiés dans des essais publiés ultérieurement. Nous avons passé en revue les avantages et les limites de la méta-analyse en réseau. Nous avons enfin engagé la mise à jour de ce corpus de méta-analyses pour produire des résultats en accord avec les pratiques actuelles, avec un suivi long, et en explorant des problématiques variées, telles que l’efficacité, la toxicité et l’adhérence au protocole thérapeutique. Les résultats finaux de la méta-analyse sur la chimiothérapie d’induction avec taxanes sont présentés dans cette thèse. / Head and neck cancers represent the fifth cause of death from cancer in France. They are often diagnosed at an advanced stage. The poor prognosis of these diseases has led to the introduction of intensified treatments. Numerous randomized trials have evaluated the benefits of the addition of chemotherapy to locoregional treatment and of the modification of radiotherapy fractionation. The results of these trials have been synthesized in two individual patient data meta-analyses coordinated by the Meta-Analysis Unit of Gustave Roussy Cancer Center. However these meta-analyses bring up clinical and methodological questions, some of which are dealt with in this thesis. First we have studied by different means the interaction between patient level covariate, tumor site and treatment effect. We have also adapted the methodology of network meta-analyses to survival data to perform a global analysis of the entire meta-analysis database, and to rank treatments according to their efficacy, including some treatments that had not been directly compared. Some of these results were eventually confirmed by subsequently published randomized trials. We have reviewed the advantages and limits of network meta-analysis. We have also launched the update of all these meta-analyses in order to produce results consistent with actual clinical practice, update patient follow-up, and collect additional data regarding treatment efficacy, toxicity and compliance. The final results of the taxane induction meta-analysis are presented in this manuscript.

Objectifs : (1) Explorer et analyser les perceptions individuelles des risques de cancers toutes causes confondues et liés aux facteurs environnementaux. (2) Investiguer les liens entre ces perceptions et l'adoption de comportements en santé. (3) Identifier et analyser les déterminants de ces perceptions. Méthodes : Revues de la littérature empirique et théorique, étude qualitative auprès de personnes avec et sans antécédent(s) de cancer, étude quantitative auprès d'un échantillon représentatif de la population française. Résultats : (1) Les risques de cancers liés aux facteurs environnementaux sont un sujet de préoccupation. Une part importante des participants se percoit notamment à risque de développer des cancers liés à la pollution de l'air, aux pesticides et au stress. (2) Les adoptions de comportements en santé sont parfois associées aux perceptions des risques mais sont plus souvent associées à l'adhérence à des croyances relatives à la prévention et aux préférences visà- vis du temps et du risque. Prendre en compte l'endogénéité impacte fortement la significativié des associations entre perceptions et comportements. (3) L'adhérence à des croyances relatives aux cancers et la saillance des risques de cancers liés à l'environnement déterminent plus fortement les perceptions que les heuristiques d'affect et de disponibilité, la connaissance, le contrôle perçu et la volonté perçue des expositions aux risques, l'histoire personnelle de santé et les caractéristiques sociodémographiques. Discussion : Nos résultats, cohérents avec la littérature, permettent de mieux comprendre les perceptions individuelles des risques et peuvent servir de support au développement de politiques ciblées de santé publique / Objectives: (1) To explore and analyze individuals’ perceptions of their own cancers’ risks in general and stemming from environmental factors. (2) To investigate their relationships with individuals’ adoption of health-related behaviors. (3) To identify and analyze the determinants of these perceptions. Methods: A theoretical and an empirical literature reviews, an exploratory qualitative study among individuals with and without personal cancer history and a confirmatory quantitative study among a representative sample of the French population have been conducted. Results: (1) Cancers’ risks stemming from environmental factors are a subject of concern among French people. In particular, more than half of our sample perceived themselves at risk to develop cancers stemming from outdoor air pollution, pesticides and stress. (2) Individuals’ adoptions of health-related behaviors can be associated with their risk perceptions, but are more associated with their endorsement of prevention-related beliefs, and their time and risk preferences. Endogeneity strongly impacts the significance of associations between perceptions and behaviors. (3) Endorsement of cancers-related beliefs and salience of cancers’ risks stemming from environmental factors determine more strongly individuals’ risk perceptions than availability and affect heuristics, knowledge, perceived control and voluntariness of risk exposures, personal health history and socio-demographic characteristics. Discussion: Our results, consistent with the literature, bring new outcomes helpful to better understand individuals’ risk perceptions and to design targeted public health policies

Le cancer de l'ovaire est la première cause de décès par cancer gynécologique. Cette thèse avait pour objectif la prospection de nouvelles solutions thérapeutiques fondées sur la délivrance prolongée d'agents anti tumoraux à l'aide de systèmes macromoléculaires de synthèse. L'un des obstacles majeurs était la disposition d'un modèle de tumeur pertinent chez l'animal. Après un examen bibliographique des connaissances acquises, le deuxième chapitre examine le potentiel d'un panel de xénogreffes dérivées de tumeurs ovariennes humaines directement greffées chez la souris immunodéprimée. Il est montré que les principales caractéristiques phénotypiques et moléculaires des tumeurs originales sont maintenues au niveau des greffes. Les résultats traduisent la présence d'une hétérogénéité intra-tumorale et d'une oligoclonalité au niveau des tumeurs primaires. L'ensemble confirme l'importance du choix du modèle tumoral pour l'évaluation de nouveaux traitements et l'étude des mécanismes aboutissant aux rechutes de la maladie et au développement d'une chimiorésistance. Un troisième chapitre traite l'exemple d'un système de délivrance prolongée fondé sur le couplage d'un agent antitumoral modèle, la doxorubicine, associé de diverses manières à un vecteur macromoléculaire biorésorbable, le poly(L-lysine citramide). Le premier conjugué obtenu par couplage direct sur le vecteur étant trop stable, divers systèmes ont été conçus pour obtenir la libération souhaitée. L'utilisation d'un bras espaceur clivable de type ester-hydrazone a fourni le meilleur résultat. Pour pallier la complexité de ces conjugués, une stratégie innovante fondée sur le piégeage de la doxorubicine dans une gélatine artificielle à base de poly(N-acryloyl glycinamide) est prospectée qui devrait permettre l'utilisation simultanée de plusieurs principes actifs piégés temporairement par voie physique dans un gel adhésif et fournir des solutions mieux adaptées aux contraintes cliniques des traitements intrapéritonéaux. / Ovarian carcinoma is the most lethal gynecologic malignancy. The aim of this PhD thesis was to develop new therapeutic approaches based on novel synthetic macromolecular drug delivery systems for intraperitoneal chemotherapy. These objectives were limited by the requirement of reliable tumor models for experimental studies. After a concise review of knowledge published in the literature, the potential interest of the establishment of a collection of tumor grafts derived from samples of human tumors is examined in a second chapter. Data show that the major phenotypic and genotypic features of the original tumors are maintained in the xenografts. They also confirm the importance of this tumor model to test new drugs and to analyze intratumoral heterogeneity and oligoclonality in primary ovarian carcinoma. The collection will be also helpful to study the mechanisms leading to disease recurrences and resistance to chemotherapies. An example of drug delivery system based on the different associations of a model chemotherapeutic drug (doxorubicin) with a bioresorbable macromolecular vector, namely poly(L-lysine citramide), is addressed in a third chapter. Direct amid linkage in the first conjugate was too stable with respect to antitumoral cytotoxicity desired after in vivo administration and different systems were generated subsequently to increase drug release in tumor deposits. The best results were obtained with a hydrazone cleavable spacer containing an ester group. To overcome the complexity of these conjugates, a novel strategy based on doxorubicin entrapment in a synthetic gelatin made of (poly(N-acryloyl glycinamide) is developed. This strategy should allow physical temporary entrapment of different drug molecules in a adhesive gel and could provide new solutions to the therapeutic challenges of intraperitoneal administration.

La progression tumorale MSI (Microsatellite Instable) est un processus multi-étapes résultant de mutations générées par un processus d'instabilité génétique qui affecte en majorité les motifs répétés en tandem de l'ADN (microsatellites). Ces mutations contribuent à l'oncogenèse lorsqu'elles perturbent la fonction d'oncogènes ou de gènes suppresseurs de tumeurs. Le trait phénotypique MSI est consécutif à l'inactivation du système de réparation des mésappariements de l'ADN (système MMR). Dans ce travail, je me suis intéressé au rôle des microARNs dans l'oncogenèse MSI. Les microARNs régulent l'expression de nombreux gènes pouvant avoir un rôle clé dans le cancer. J'ai donc fait l'hypothèse d'un rôle de ces microARNs lors des différentes étapes du processus tumorigénique MSI. Tout d'abord nous avons mis en évidence une surexpression du miR-155 (ciblant les principales protéines MMR) au niveau de la muqueuse colique non transformée des malades atteints d'une Maladie Inflammatoire Chronique Intestinale, qui pourrait constituer un évènement pré-tumoral favorisant l'émergence de clones MMR-déficients (notion d'effet de champs). Dans une deuxième partie, nous avons pu identifier la première mutation somatique touchant un microARN. Il s'agit du miR-3613 dont la répétition microsatellite est entièrement localisée dans le miR mature. L'instabilité au niveau de ce miR conduit à des changements de séquence à l'extrémité 3' du miR (notion d'IsomiRs). Les isomiRs produits ont un répertoire de cibles qui pour certaines sont communes à la forme sauvage et pour d'autres spécifiques à chacun des variants. / MSI tumor progression (Microsatellite Instability) is depicted as a multistage process that results from mutations generated by a process of genetic instability affecting mostly DNA tandem repeats (known as microsatellites). These mutations contribute to tumorigenesis when they disrupt the function of oncogenes or tumor suppressor genes. As a phenotypic trait, MSI is the consequence of DNA mismatch repair inactivation (MMR). This work focused on the role microRNAs might play in MSI tumorigenesis. MicroRNAs regulate the expression of numerous genes and are deregulated in cancer. I have hypothesized a role of theses microRNAs during the various stages of the MSI tumorigenic process, choosing colorectal cancers (CRC) as a working model. First we demonstrated that overexpression of miR-155 (targeting core MMR proteins) in the non-transformed colonic mucosa of patients with Inflammatory Bowel Disease, might constitute a pre-tumoral event promoting the emergence of MMR-deficient clones (a concept known as ?field effect?). In a second part, we were able to identify the first somatic mutation affecting a mature microRNA sequence. A DNA microsatellite repeat is indeed fully embedded within the mature sequence of miR-3613. Instability at this DNA repeat leads to sequence modifications at the 3?end of miR-3613-5p (IsomiRs). IsomiRs display a signature among which some mRNA targets are common to the wild form, while others are specific to each variant.

Le CTLA4 permet de maintenir la tolérance du soi et prévient le développement d’auto-immunités. Contenu au sein de vésicules intra-cytoplasmiques des lymphocytes T au repos, le CTLA4 est exprimé à la membrane plasmique suite à l’activation du TCR, on le qualifie de rétrocontrôle inhibiteur du système immunitaire (ICB). L’anticorps bloquant le CTLA4, l’ipilimumab induit un contrôle immunitaire à long terme chez une fraction de patients atteints de mélanomes métastatiques. Deux études cliniques de phase III ont conduit à son autorisation de mise sur le marché dans le traitement du mélanome métastatique par la FDA et l’EMA en 2011. Cependant le blocage du CTLA4 est souvent associé au développement d’effets indésirables liés à l’immunité, irAEs, majoritairement au niveau de la peau et de l’intestin, deux sites colonisés par la flore microbienne. Afin de continuer le développement des ICB et des combinaisons de traitements, de nombreux efforts visent à découpler l’efficacité anti-tumorale de la toxicité associée à l’anti-CTLA4. Bien que la stimulation du système immunitaire soit responsable des effets thérapeutiques de l’anti-CTLA4, aucun biomarqueur immunologique d’efficacité n’a été décrit. Dans notre première étude nous avons étudié le mécanisme d’action de l’anti-CTLA4 et nous avons décrit un rôle de l’IL-2 et de ses récepteurs dans l’activité anti-tumorale de l’anticorps. Nous avons également décrit la fraction soluble du récepteur à l’IL-2, le sCD25 comme un biomarqueur potentiel de résistance au traitement. Une concentration élevée de sCD25 dans le sérum des patients atteints de mélanome prédit la résistance à l’ipilimumab. Dans notre second projet, nous avons révélé le rôle du microbiote intestinale et particulièrement de bactéries Gram négatives, des Bacteroides, dans l’efficacité anti-tumorale de l’anti-CTLA4. L’absence d’efficacité du blocage du CTLA4 chez les animaux dépourvus de flore intestinale peut être rétablie par l’administration de Bacteroides fragilis, ou bien de DC, ou encore de lymphocytes T spécifiques de B. fragilis, sans déclencher de colites. Ces travaux suggèrent de nouvelles stratégies thérapeutiques pour espérer améliorer la balance bénéfice / toxicité / coût de l’ipilimumab. / CTLA4, cytotoxic T lymphocyte antigen-4, which is present in the intracytoplasmic vesicles of resting T cells, is upregulated at the surface of activated T cells where it maintains self-tolerance and prevents autoimmunity. The CTLA4-blocking antibody, ipilimumab, induces immune-mediated long term control of metastatic melanoma in a fraction of patients, leading to its approval by the US Food and Drug Administration (FDA) and the European Medical Agency (EMA) in 2011 for the treatment of advanced metastatic melanoma. However, blockade of CTLA4 by ipilimumab often results in immune-related adverse events (irAEs) at sites that are exposed to commensal flora, namely the gut and the skin. Uncoupling efficacy from toxicity is a challenge for the development of immune checkpoint blockers and therapeutic combinations. Although ipilimumab undoubtedly exerts its therapeutic effects via immunostimulation, relevant immune biomarkers that predict treatment efficiency remain elusive. Firstly, we unravel a role for IL-2 and IL-2 receptors in the anticancer activity of CTLA-4 blockade. Importantly, our study provides an immunologically relevant biomarker, elevated serum sCD25, which predicts resistance to CTLA-4 blockade in patients with melanoma. Secondly, we show that the antitumor effects of CTLA4 blockade depend upon intestinal Gram-negative bacteria, mostly Bacteroides species. These bacteria accumulate at the bottom of the intestinal crypts and elicit an IL-12-dependent Th1 immune response specific for distinct Bacteroides species, both in tumor bearing mice and in cancer patients. CTLA4 blockade lost its anticancer efficacy in antibiotic-treated or germ-free mice. This defect could be overcome by oral administration of Bacteroides fragilis (Bf), immunization with Bf polysaccharides, or adoptive transfer of Bf-specific T cells, all of which in the absence of colitis. Our study unravels the key role of Bacteroides in the immunostimulatory effects of CTLA4 blockade, suggesting novel strategies for safely broadening its clinical use

Environmental exposures causing ingestions of toxic chemicals, such as the polycyclic aromatic hydrocarbon 2-aminoanthracene (2-AA), may increase the risk of developing cancer and other diseases such as diabetes. To understand the mode of action of 2-AA as it relates to diabetogenic processes and pancreatic cancer, 2-AA binding to soluble protein mixtures was investigated using a novel technique called dynamic isoelectric anisotropy ligand binding assay (DIABLA). Twenty four post-weaning 3-4 week old Fischer-344 (F-344) male rats were fed 0 mg/kg (control), 50 mg/kg (low dose), 75 mg/kg (medium dose) and 100 mg/kg (high dose) 2-AA diet for 14 and 28 days. Total proteins extracted from the pancreas and liver were evaluated for their binding potential using DIABLA. This technique utilizes capillary isoelectric focusing and fluorescence anisotropy to separate proteins in their active form as well as evaluate the chemical interactions. Isoelectric point (pI) values for protein binding as well as experimental mass spectra data were determined. Investigation of 2-AA binding through screening a complex mixture of proteins is a step towards understanding the mode of action and the biological activities.