Migraine is a common, episodic neurological disorder that includes headache, nausea and hypersensitivity to sensory stimuli. During the headache phase of migraine, migraine patients can be especially hypersensitive to thermal stimuli. The unpredictable and episodic nature of migraine makes it difficult to treat and much of the mechanism of migraine has yet to be elucidated. A T44A substitution in casein kinase 1δ is inherited with migraine with aura. A transgenic mouse model suggests that animals with this mutation exhibit increased sensitivity to thermal stimuli after injection with nitroglycerin (NTG). We performed behavior assays that measure animal responses to thermal stimuli, after injection with NTG, a known migraine-inducer in human migraine patients. Female animals with the CK1δ-T44A mutation are more sensitive than wildtype littermates, suggesting a sex difference emerges in pain sensitivity in animals that express the CK1δ-T44A but not in wildtype siblings. Female CK1δ-T44A animals are more sensitive to the effects of NTG on pain than male CK1δ-T44A mice. This indicates a potential sex hormone related pain response. Since estrogen is implicated in both migraine and pain response, we test the thermal sensitivity of heterozygous ERβKO/+ and CK1δ-T44A; ERβKO/+ mice compared to wildtype and CK1δ-T44A mice. Overall thermal sensitivity is decreased before stress of injection in both male and female ERβKO/+ and CK1δ-T44A: ERβKO/+ mice. This demonstrates that ERβ is necessary for thermal nociception in untreated mice. However, after injection with saline or NTG, animals of all genotypes responded to thermal stimuli similarly. This suggests that estrogen signaling through ERβ is likely not part of the pathway of NTG-induced thermal sensitivity or that one copy of ERβ is sufficient for NTG-induced thermal sensitivity. Since ERβ is fully functional in CK1δ-T44A mice and CK1δ-T44A mice have wildtype thermal sensitivity at baseline, we can conclude that CK1δ-T44A does not modulate ERβ to affect thermal sensitivity in untreated animals.

Background: Cardiovascular disease (CVD) is the leading cause of death among women in Sweden. The risk of CVD increases rapidly after the menopause. A major contributing factor may be the redistribution of adipose tissue, from the peripheral to central depots, associated with menopause. This change in body composition is commonly attributed to declining estrogen levels but may also be affected by tissue-specific alterations in exposure to other steroid hormones, notably glucocorticoids – mainly cortisol in humans. Indeed, adipose tissue-specific overexpression of the glucocorticoid-activating enzyme 11β-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 (11βHSD1) induces central obesity, insulin resistance and hypertension in mice. Interestingly, estrogen may regulate this enzyme. The aim of this thesis was to investigate putative links between estrogen and glucocorticoid activation by 11βHSD1. Materials and Methods: 11βHSD1 expression and/or activity in adipose tissue and liver, and adipose estrogen receptor α and β (ERα and ERβ) gene expression, were investigated in lean pre- and postmenopausal women and ovariectomized rodents with and without estrogen supplementation. In lean women measures of 11βHSD1 were correlated to risk markers for CVD. The association between adipose 11βHSD1 and ER mRNA expression was investigated in both lean women and rats and in an additional cohort of obese premenopausal women. In vitro experiments with adipocyte cell lines were used to explore possible pathways for estrogen regulation of 11βHSD1. Results: Subcutaneous adipose tissue transcript levels and hepatic activity of 11βHSD1 were higher in postmenopausal vs. premenopausal women. In rodents, estrogen treatment to ovariectomized rats decreased visceral adipose tissue 11βHSD1, resulting in a shift towards higher subcutaneous (vs. visceral) 11βHSD1 mRNA expression/activity. Increased adipose and hepatic 11βHSD1 were associated with increased blood pressure and a disadvantageous blood lipid profile in humans. We found significant positive associations between 11βHSD1 and ERβ transcript levels in adipose tissue. The in vitro experiments showed upregulation of 11βHSD1 mRNA expression and activity with estrogen or ERβ-agonist treatment at low (corresponding to physiological) concentrations. Conclusions: Our studies show for the first time increased local tissue glucocorticoid activation with menopause/age in women. This may contribute to an increased risk of CVD. Estrogen treatment in rodents induces a shift in 11βHSD1 activity towards the subcutaneous adipose tissue depots, which may direct fat accumulation to this metabolically “safer” depot. The in vitro studies suggest that low-dose estrogen treatment upregulates 11βHSD1 via ERβ. In summary, estrogen - glucocorticoid metabolism interactions may be key in the development of menopause-related metabolic dysfunction and in part mediate the beneficial effects of postmenopausal estrogen treatment on body fat distribution.

Die Metastasierung in den Knochen ist beim fortgeschrittenen Mammakarzinom ein häufiges Problem. Insbesondere die Mammakarzinome, welche keinen Östrogenrezeptor α (ERα), keinen Östrogenrezeptor ß (ERß) und keine Überexpression des human epidermal growth factor receptor 2 (Her2/neu) aufweisen, die so genannten triple-negativen Mammakarzinome (TNBCs), werden als sehr aggressiv angesehen und haben eine schlechte Prognose. Kürzlich konnten wir zeigen, dass die Invasion von Mammakarzinomzellen in Kokultur mit der Osteoblastenähnlichen Zelllinie MG63 stark anstieg. Unter Verwendung dieses Modells haben wir nun untersucht, inwieweit der ERß eine Rolle bei der Zellinvasion von TNBC-Zellen in vitro spielt. Die ERα-und ERß-Proteinexpression wurde mithilfe des Western Blot-Verfahrens untersucht. Die Zellinvasion wurde mithilfe der Migrationsrate von TNBC-Zellen durch eine künstliche Basalmembran in einer modifizierten Boyden-Kammer während Kokultur mit der Osteoblastenähnlichen Zelllinie MG63 quantifiziert. Die Migration wurde mithilfe eines Scratch-Assays untersucht. Die Wirkung der ERß-Agonisten auf die CXC motif chemokine receptor 4 (CXCR4)-Proteinexpression während der Kokultur mit der Osteoblastenähnlichen Zelllinie MG63 wurde mithilfe des Western Blot-Verfahrens analysiert. Die Proliferation ist mit dem almarBlue®assay untersucht worden. Die TNBC-Zellen HCC1806 und HCC1937 zeigten keine ERα-Proteinexpression, jedoch eine hohe ERß-Proteinexpression. Die Zellinvasion der TNBC-Zelllinien HCC1806 und HCC 1937 zeigte in Kokultur mit Osteoblastenähnlichen Zelllinie MG63 einen signifikanten Anstieg. Die Behandlung mit den selektiven ERß-Agonisten Liquiritigenin und ERB-41 reduzierte die Invasion der TNBC-Zellen durch eine künstliche Basalmembran als Antwort auf eine zelluläre Stimulation. Während der Kokultur stieg die CXCR4-Proteinexpression der TNBC- Zelllinien HCC1806 und HCC1937 signifikant an. Die Behandlung mit Liquiritigenin resultierte in einem signifikanten Abfall der CXCR4-Proteinexpression. Beide ERß-Agonisten zeigten keinen Effekt auf die Proliferation der TNBC-Zelllinien. Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass der ERß eine wesentliche Rolle bei der Invasion von TNBC-Zellen spielt. Die knochengerichtete Invasion kann durch ERß-Agonisten inhibiert werden.

Η επιθηλιακή προς μεσεγχυματική μετατροπή είναι ένα φαινόμενο που πιθανότατα εμπλέκεται στην παθογένεια του καρκίνου του λάρυγγα. Η ΕΜΤ εξελισσόμενη μέσα από δαιδαλώδη μονοπάτια μεταγωγής σήματος καταλήγει να προσδώσει στο καρκινικό κύτταρο δομικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά που το καθιστούν ικανό να μπορεί να διεισδύει στους ιστούς και να μεθίσταται. Κεντρικό μόριο στα μοριακά μονοπάτια που διαμεσολαβούν την ΕΜΤ στον καρκίνο του λάρυγγα είναι μια κινάση, η ILK, που δέχεται σήματα από τις ιντεγκρίνες και τους υποδοχείς αυξητικών παραγόντων. Στους επιθηλιακούς καρκίνους αναφέρεται η εμπλοκή της σε λειτουργίες όπως ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου, αποφυγή της απόπτωσης, νεοαγγειογένεση, απώλεια των δομών συνοχής του κυττάρου, έκφραση μεταλλοπρωτεασών και αναδιαμόρφωση του κυτταροσκελετού. Στο λαρυγγικό καρκίνο όμως κρίσιμα φαινόμενα για τον μεταστατικό-επιθετικό χαρακτήρα των κυττάρων, όπως, η εξαφάνιση των E-cadherin, η μετακίνηση των β-catenin στον πυρήνα και η συσχέτιση μεταξύ τους, που διαπιστώθηκαν, δεν βρέθηκε να συνδέονται με την υπερέκφραση της ILK καθιστώντας προφανώς άλλους μηχανισμούς υπεύθυνους για την επιτέλεση αυτών των λειτουργιών. Ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα όμως ήταν και η εντόπιση της ILK στον πυρήνα των κυττάρων του καρκίνου του λάρυγγα δίνοντας μια νέα προοπτική στην έρευνα για τον ρόλο της ILK στον καρκίνο. Στο μονοπάτι μεταγωγής σήματος της ILK στο λαρυγγικό καρκίνο βρέθηκε πως συμμετέχει και η ενεργοποιημένη Akt με την οποία επίσης σχετίζονται πολλές κρίσιμες λειτουργίες για το καρκινικό κύτταρο. Ωστόσο η p-Akt στο λαρυγγικό καρκίνο φαίνεται πως έχει κάποιο ρόλο αντίθετο με την λειτουργία του καρκινικού κυττάρου καθώς χαρακτηρίζει όγκους καλύτερης διαφοροποίησης. Ο λαρυγγικός καρκίνος τέλος διαπιστώθηκε πως χαρακτηρίζεται από την έκφραση υποδοχέων ανδρογόνων και οιστρογόνων καθιστώντας πολύ πιθανό το ρόλο αυτών των μορίων στην παθογένεια της νόσου. Ενδιαφέρουσα για την πιθανότητα εμπλοκής των υποδοχέων στερεοειδών ορμονών του φύλου στην ΕΜΤ ίσως να είναι η συσχέτιση των υποδοχέων ανδρογόνων και οιστρογόνων με την ILK και p-Akt αντίστοιχα. Οι υποδοχείς οιστρογόνων μάλιστα χαρακτηρίζοντας όγκους λάρυγγα αρχικών σταδίων ίσως θα μπορούσε να αποδειχτεί μόριο με προγνωστική αξία αλλά και θεραπευτικός στόχος. Τέλος η μελέτη της έκφρασης της ILK, της p-Akt και των υποδοχέων στεροειδών ορμονών του φύλου δεν ανέδειξε μια διαφορετική έκφραση μεταξύ υπεργλωττιδικών και γλωττιδικών καρκίνων του λάρυγγος ώστε να υποστηρίξει την ύπαρξη ενός μοριακού υποβάθρου στην παρατήρηση της ανόμοιας κλινικής συμπεριφοράς μεταξύ όγκων από τις δύο αυτές ανατομικά διακριτές περιοχές. / Epithelial to mesenchymal transition (EMT) is a process possibly implicated in the pathogenesis of laryngeal cancer. EMT is a type of epithelial cell plasticity which is characterized by long lasting phenotypic and molecular modifications of the epithelial cell as a result of a transforming procedure leading to a cell of mesenchymal type. This molecular procedure seems to be pivotal for the metastasis of epithelial cancers and its attribution to the epithelial cells is the gain of structural and functional traits which enable them to invade the tissues and metastaze. In the current study ILK expression, which is a central molecule in the signal transduction pathways of EMT, seems to be implicated in human laryngeal carcinoma. Furthermore, localization of ILK in the nucleus possibly suggests novel nuclear functions of ILK. In addition, enhanced ILK expression in laryngeal carcinoma correlates with activation of Akt. Moreover, while activated Act seems to characterize well differentiated tumors, loss of E-cadherin and activation of β-catenin were correlated with high grade carcinomas. Finally, in laryngeal cancer, mechanisms other than ILK overexpression seem to account for downregulation of E-cadherin and activation of β-catenin. Additionaly this study concluded that estrogen and androgen receptors are expressed in laryngeal carcinomas, indicating their possible role in the pathogenesis of this disease. It is interesting that the receptors of gender-related steroid hormones could have a possible relation to epithelial to mesenchymal transition phenomenon since a correlation between androgen and estrogen receptors with ILK and p-Akt respectively, was revealed. Moreover estrogen receptors characterize primary TMN-stage laryngeal carcinomas. This can be very important as it makes a prospect of using ER as a prognostic factor but even more as a novel hormonal therapy for laryngeal carcinomas. Finally the study of molecules like ILK, p-Akt, estrogen and androgen receptors did not reveal any differentiantal expression between glotic and supraglotic laryngeal carcinomas in order to support the existence of a molecular background, at least as far as those molecules are concerned, to the distinct clinical outcome of those different anatomically-derived laryngeal carcinomas. Metastasis is a rapid development in the ominous course of cancer. The effort to interpret the molecular basis of this phenomenon is not a subject of simple academic interest since the exploit of the molecular mechanisms so as to gain the control of metastasis could be the ‘‘bet’’ for a futuristic ‘‘molecular surgery’’.

Στις μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες με καρκίνο μαστού, θετικό για οιστρογονικούς υποδοχείς, μετά από χειρουργική θεραπεία, η μακροχρόνια χορήγηση της ταμοξιφαίνης (SERM πρώτης γενεάς), έχει αποδειχθεί ευεργετική. Ο σκοπός της παρούσης μελέτης, ήταν να διαπιστώσει, εάν οι πολυμορφισμοί του γονιδίου των ER (PvuII & XbaI του ERα και οι RsaI & AluI του Erβ), οι οποίοι έχουν συσχετισθεί με καρκίνο μαστού, σχετίζονται με το στάδιο του καρκίνου του μαστού ή την ανταπόκριση του ενδομητρίου στην μακροχρόνια αγωγή με ταμοξιφαίνη, στις μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες με καρκίνο του μαστού. Η μελέτη περιέλαβε 87 μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες με καρκίνο μαστού θετικό για οιστρογονικούς υποδοχείς, στις οποίες χορηγήθηκε ταμοξιφαίνη. Η μέση ηλικία των ασθενών ήταν 58,7± 4,7 έτη, και η μέση διάρκεια της αγωγής με ταμοξιφαίνη ήταν 3,9 ± 1,1 έτη. Το γονιδιακό DNA απομονώθηκε από τα λευκά αιμοσφαίρια δειγμάτων περιφερικού αίματος με την κλασσική μέθοδο φαινόλης - χλωροφορμίου. Τα κλάσματα των γονιδίων των ERα και Erβ, τα οποία συμπεριελάμβαναν τις θέσεις των πολυμορφισμών, πολλαπλασιάσθηκαν με την αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR). Ο προσδιορισμός της παρουσίας των πολυμορφισμών στο DNA πραγματοποιήθηκε με την χρήση ενζύμων περιορισμού. Συμπερασματικά, στις Ελληνίδες μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες με καρκίνο του μαστού υπό αγωγή με ταμοξιφαίνη, οι πολυμορφισμοί των οιστρογονικών υποδοχέων, δεν συνδέθηκαν, ούτε με την παρουσία παθολογίας του ενδομητρίου, ούτε με το στάδιο του καρκίνου του μαστού. / In postmenopausal women with estrogen receptor (ER) positive breast cancer, after surgical treatment long term tamoxifen administration has been proved beneficial. The aim of the present study was to identify whether these ER gene polymorphisms are associated with breast cancer stage or endometrial responsiveness to long-term tamoxifen treatment in postmenopausal women with breast cancer. The study included 87 postmenopausal women with estrogen receptor positive breast cancer treated with tamoxifen. The mean age of patients was 58,7 ± 4,7 years and the mean duration of Tamoxifen treatment was 3.9 ± 1,1 years. Genomic DNA was extracted from peripheral blood leukocyte samples by the standard phenol/chloroform procedure. Fragments of the ERα and ERβ genes encompassing the polymorphic sites were amplified by the polymerase chain reaction (PCR). The determination of presence of polymorphisms in the DNA was realised with restriction endonucleases. Ιn conclusion, in Greek postmenopausal women with breast cancer under tamoxifen treatment, Estrogen Receptors polymorphisms were not linked to either the presence of endometrial pathology or the stage of breast cancer.

Le lymphome à cellules du manteau (LCM) est une hémopathie maligne B mature, appartenant à la famille des lymphomes non hodgkiniens. Le LCM est caractérisé par la translocation t(11;14)(q13;q32) qui provoque une expression aberrante de cycline D1. C’est une pathologie rare mais à haut risque de rechute, et qui reste le plus souvent incurable suite à l’apparition de clones chimiorésistants. L’acquisition de résistance est intimement liée aux interactions entre les cellules tumorales et leur microenvironnement. Afin de mimer de la manière la plus pertinente possible ces interactions, nous avons mis en place un modèle murin de xénogreffe en utilisant les lignées cellulaires de LCM JeKo1, REC1, Z138 et Granta-519 que nous avons modifiées afin qu’elles expriment un fluorophore (GFP ou m-cherry) et/ou le gène codant pour la luciférase. Après injection aux souris du substrat de la luciférase, la luciférine, nous sommes en mesure de suivre au cours du temps la progression tumorale. Nous pouvons également évaluer le degré d’infiltration tumorale dans la moelle osseuse, la rate, le cerveau et le sang après euthanasie des animaux, par des techniques de cytométrie en flux et d’immunocytochimie. Ce modèle nous a permis de montrer l’intérêt thérapeutique d’un inhibiteur de l’exportine 1 (XPO1) : le KPT 330 (ou selinexor) qui est capable de contenir cycline D1 uniquement au niveau nucléaire. Nous avons montré que la localisation subcellulaire de cycline D1, est retrouvée majoritairement cytoplasmique dans certaines lignées cellulaires de LCM (2/7) et chez un certain nombre de patients (6/42, 14%), et est associée à un fort potentiel d’invasion, de migration et à un phénotype agressif. Par ailleurs, grâce à ce modèle, nous avons pu objectiver le manque d’efficacité in vivo d’agonistes aux récepteurs aux œstrogènes de type β (ER β). Ces récepteurs, présents sur les lymphocytes B étaient supposés inhiber la prolifération cellulaire et provoquer la mort des cellules par apoptose. L’utilisation de deux agonistes des ER β, le diarylpropionitrile (DPN) et l’ERB-041 a montré une absence d’effet de ces molécules, lorsque les cellules tumorales sont au contact de leur microenvironnement. D’autre part, afin de mieux comprendre les mécanismes de résistance aux chimiothérapies, nous avons étudié la résistance de la lignée cellulaire REC-1 traitée par des agents génotoxiques. Nous avons montré que cette lignée présentait une anomalie de dégradation de cycline D1 associée à une activité diminuée du protéasome 26S. Enfin, nous avons montré dans des travaux préliminaires que la protéine fused in sarcoma (FUS) pourrait, lorsqu’elle est associée à cycline D1, être capable de réguler les voies de réparation des dommages à l’ADN. Des anomalies de ces voies induisent une grande instabilité génétique responsable de l’échappement des tumeurs aux traitements, le ciblage de FUS pourrait par conséquent présenter un intérêt thérapeutique.Pris dans leur ensemble, ces résultats permettent de renforcer ou d’infirmer l’intérêt de certaines cibles thérapeutiques dans l’espoir de pouvoir continuer à améliorer la prise en charge des patients. Ils fournissent également un outil pour l’évaluation de nouvelles molécules dans un modèle murin prenant en compte les interactions entre la cellule tumorale et son microenvironnement. / Mantle cell lymphoma (MCL) is a mature malignant hemopathy, belonging to the non-Hodgkin's lymphoma family. The MCL is characterized by the translocation t(11;14)(q13;q32) which causes an aberrant expression of cyclin D1. It is a rare disease but at high risk of relapse, and it is most often incurable due to the appearance of chemoresistant clones. The acquisition of resistance is intimately linked to the interactions between the tumor cells and their microenvironment. In order to mimic, in the most relevant way, these interactions, we have implemented a mouse xenograft model using the MCL cell lines JeKo1, REC1, Z138 and Granta-519 which we have modified so that they express a fluorophore (GFP or m-cherry) and / or the gene encoding the luciferase. After injection to the mice of the luciferase substrate, luciferin, we are able to follow over time the tumor progression. We can also assess the degree of tumor infiltration in bone marrow, spleen, brain and blood after euthanasia of animals, by flow cytometry and immunocytochemistry. This model allowed us to show the therapeutic interest of an inhibitor of exportin 1 (XPO1): the KPT 330 (or selinexor) which is able to contain cyclin D1 only on the nuclear level. We have shown that the subcellular localization of cyclin D1 is mainly cytoplasmic in some LCM (2/7) cell lines and in a number of patients (6/42, 14%), and is associated with a high potential Invasion, migration and an aggressive phenotype. Moreover, thanks to this model, we have been able to objectify the in vivo lack of efficacy of agonists to β-type estrogen receptors (ER β). These receptors, present on B lymphocytes, were thought to inhibit cell proliferation and cause cell death by apoptosis. The use of two ER β agonists, diarylpropionitrile (DPN) and ERB-041 showed an absence of effect of these molecules, when the tumor cells are in contact with their microenvironment. On the other hand, in order to better understand the mechanisms of resistance to chemotherapies, we studied the resistance of the REC-1 cell line treated with genotoxic agents. We have shown that this line has an abnormality of cyclin D1 degradation associated with decreased activity of the 26S proteasome. Finally, we have shown in preliminary work that the fused in sarcoma protein (FUS) could, when associated with cyclin D1, be able to regulate the repair pathways of DNA damage. Abnormalities of these pathways induce a great genetic instability responsible for the escape of tumors to treatments, the targeting of FUS could therefore be of therapeutic interest.Taken as a whole, these results reinforce or invalidate the interest of certain therapeutic targets in the hope of continuing to improve the management of patients. They also provide a tool for evaluating new molecules in a murine model that takes into account the interactions between the tumor cell and its microenvironment.