The development of an organism and its adult homeostasis rely on regulatory mechanisms that control the underlying gene expression programs. In certain biological contexts, such as germ cell development, gene expression regulation is largely executed at the post-­‐transcriptional level. This relies on RNA-­‐binding proteins (RBPs), whose activity and expression are also heavily controlled. While the RNA-­‐binding potential of RBPs is currently of intense scrutiny, surprisingly little is known to date about the molecular mechanisms that control RNA-­‐binding proteins abundance in the context of germ cell development. This work identifies the molecular mechanisms that shape expression patterns of two evolutionarily conserved RNA-­‐binding proteins, CPB-­‐3 and GLD-­‐ 1, which belong to CPEB and STAR protein family, respectively. By focusing on their regulation in the C. elegans germ line, this work reveals an involvement of the proteasome in reducing levels of CPB-­‐3/CPEB and GLD-­‐1/STAR at the pachytene-­‐to-­‐diplotene transition during meiotic prophase I. Furthermore, it documents that CPB-­‐3 and GLD-­‐1 are targeted to proteasomal degradation by a conserved SCF ubiquitin ligase complex that utilises SEL-­‐10/Fbxw7 as a substrate recognition subunit. Importantly, destabilisation of both RBPs is likely triggered by their phosphorylation, which is regulated by the mitogen-­‐activated protein kinase, MPK-­‐1, and restricted to the meiotic timepoint of pachytene exit. Lastly, this work investigates the potential consequences of target mRNA regulation upon delayed RBP degradation. Altogether, the collected data characterise a molecular pathway of CPEB and STAR protein turnover, and suggest that MPK-­‐1 signaling may couple RBP-­‐mediated regulation of gene expression to progression through meiosis during oogenesis.

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Patienten mit metastasierten Keimzelltumoren, die einen Progress oder ein Rezidiv ihrer Erkrankung nach einer cisplatinhaltigen Vortherapie erleiden, haben eine schlechte Prognose. Unter Verwendung einer erneuten konventionellen Chemotherapie können maximal 15-30% dieser Patienten geheilt werden, so dass die Mehrzahl der Patienten an ihrer Erkrankung verstirbt. Aus diesem Grund ist die Optimierung der therapeutischen Möglichkeiten ein wesentliches Ziel. Unsere Daten zeigen, dass die Hochdosischemotherapie (HDCT) eine wesentliche therapeutische Verbesserung darstellt und mittels dieser Therapie mit einem ereignisfreien Überleben von 30-60% zu rechnen ist. Eine "matched-pair" Analyse konnte im Hinblick auf das ereignisefreie und das Gesamtüberleben einen Vorteil von mehr als 10% zu Gunsten der HDCT feststellen. Darüber hinaus hat die zunehmende Erfahrung und die Verwendung von peripheren Blutstammzellen und hämatopoetischen Wachstumsfaktoren, den Einsatz der HDCT deutlich sicherer gemacht. Aus den genannten Gründen sollte alle Patienten mit Rezidiv oder Progress eines Keimzelltumors der HDCT zugeführt werden. Die operative Entfernung von residuellen Tumormanifestationen (RTR) nach primärere Chemotherapie ist heute Standard bei Patienten mit metastasierten Keimzelltumoren. Zwar findet sich in der histologischen Aufarbeitung bei den meisten Patienten ausschließlich nekrotisches Gewebe, doch werden bei einem Teil der Patienten auch Anteile von reifem Teratom und vitalen differenzierten und undifferenzierten Karzinomen gefunden. Während die Resektion von Nekrose keinen therapeutischen Benefit für den Patienten darstellt, ist die komplette Entfernung von reifem Teratom oder Zellen eines Karzinoms für die Prognose entscheidend. In Bezug auf die HDCT konnten bisher keine vergleichbaren Daten erhoben werden. Zur Evaluierung des Stellenwertes der RTR nach HDCT analysierten wir unser eigenes Patientenkollektiv und fanden, dass vergleichbar zur Primärtherapie alle Patienten nach Salvage-HDCT, die eine partielle markernegative oder markerpositive Remission erreicht haben, einer RTR zugeführt werden sollten. Bis auf intrazerebrale Reste sollten alle residuellen Tumormanifestationen komplett reseziert werden. Neben der Optimierung der therapeutischen Möglichkeiten ist auch die Minimierung der chemotherapieassoziierten Toxizitäten ein wesentlicher Bestandteil meiner wissenschaftlichen Arbeit. Aus diesem Grund evaluierten wir die Wirksamkeit der Substanz Amifostin im Hinblick auf die Verringerung von Toxizitäten, die Wirkung auf die Mobilisierung von peripheren Blutstammzellen und den Einfluß auf die Rekonstitution des Immunstatus bei Patienten mit rezidivierten oder progredienten Keimzelltumoren, die mittels einer konventionellen Chemotherapie und anschließender HDCT behandelt wurden. Der Einsatz von Amifostin erbrachte in diesem Zusammenhang und in diesem Patientenkollektiv keinen therapeutischen oder prophylaktischen Nutzen, so dass dessen Verwendung bei Patienten mit Keimzelltumoren nicht generell empfohlen werden kann. / Overall, patients with relapsed or progressive germ cell tumors (GCT) after cisplatin-based chemotherapy have a low chance of cure. Using conventional-dose chemotherapy as salvage treatment only 15-30% of the patients will become long-term survivors. It is well known that the majority of these patients will ultimately die of their disease. Therefore, improvment of standard treatment is clearly desirable. Our data has been established high-dose chemotherapy (HDCT) as an effective salvage modality with an event-free survival of 30-60%. A matched-pair analysis showed an advantage for HDCT compared with conventional-dose chemotherapy with improvement in event-free and overall survival of more than 10%. Furthermore, due to increasing clinical experience in the management of side-effects, the use of peripheral blood progenitor cells, and the availability of hematopoietic growth factors, HDCT has become relatively safe. In GCT patients with relapsed or rogressive disease HDCT has been demonstrated as a feasible and safe treatment concept which will be curative for a substantial proportion of these patients. Therefore, HDCT should be administered in patients with first relapse and unfavorable prognostic factors and as second or subsequent salvage treatment. Surgical resection of residual tumors (RTR) after first-line chemotherapy is recommended in patients with metastatic GCT. Necrosis will be the only histological finding in the majority of these patients. However, in others mature teratoma, viable cancer consisting of residual GCT, non germ-cell tumors, undifferentiated cancer or a combination of these histologies may be found. Whereas the resection of necrosis offers no therapeutic benefit, resection of mature teratoma or viable cancer adds to long-term event-free and overall survival in these patients. However, limited data exist on the results of surgery and the respective histologies in patients after first or subsequent salvage treatment with HDCT. To assess the contribution of RTR in this setting, we retrospectively analyzed a cohort of patients who had been treated with HDCT for relapsed or refractory GCT. Our data show that RTR contributes to the overall treatment outcome and should be offered to all patients with a partial remission after HDCT. Complete resections of all residual tumors outside the CNS should be attempted. Furthermore, we assessed the efficacy of amifostine for protection from chemotherapy-induced toxicities, for peripheral blood progenitor cell mobilization and for immune-reconstitution in patients treated with conventional-dose paclitaxel, ifosfamide, cisplatin (TIP) and high-dose carboplatin, etoposide and thiotepa (CET) followed by PBPC rescue. In conclusion, amifostine additional to conventional-dose chemotherapy or HDCT showed no unequivocal advantage in protection from treatment-related toxicities and had no effect neither on PBPC mobilization nor on immune-reconstitution.

Rezidivierte und refraktäre Hodentumoren waren bis zu Beginn der 80er Jahre nur selten kurativ behandelbar. Mit Einführung der Hochdosischemotherapie in Verbindung mit autologer Stammzellreinfusion, konnte eine kurative Behandlungsoption auch in dieser prognostisch ungünstigen Situation in der Klinik etabliert werden. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Ergebnisse der ersten Phase I/II Studie zur klinischen Etablierung dieses Therapieverfahrens ebenso wie verschiedene nachfolgende Untersuchungen zur Optimierung der Hochdosischemotherapie. Eine "matched-pair" Analyse konnte zumindest im retrospektiven Vergleich, den Nutzen dieses neuen Therapieverfahrens im Vergleich zu einer konventionell-dosierten Behandlung belegen. / Until the beginning of the 1980ies relapsed and refractory germ-cell tumors were rarely cured. With the introduction of high-dose chemotherapy in combination with autologous stem cell reinfusion, a curative treatment option could be established in this prognostically unfavorable situation. The present work describes the results from the initial phase I/II studies that established this new treatment as well as the results of several subsequent trials to optimize this new procedure. Finally, the results of a "matched-pair" analysis is presented that demonstrates the superiority of this new treatment as compared to conventional-dose chemotherapy.

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During recent years, significant advances have been made in the field of molecular therapy in urologic oncology, mainly for advanced renal cell carcinoma. In this hitherto largely treatment-refractory disease, several agents have been developed targeting the von Hippel-Lindau metabolic pathway which is involved in carcinogenesis and progression of the majority of renal cell carcinomas. Although cure may not be expected, new drugs, such as the multikinase inhibitors sorafenib and sunitinib and the mammalian target of rapamycine inhibitor temsirolimus, frequently stabilize the disease course and may improve survival. Fewer data are available supporting molecular therapies in prostate, bladder, and testicular cancers. Preliminary data suggest a potential role of high-dose calcitriol and thalidomide in hormone-refractory prostate cancer, whereas targeted therapies in bladder and testicular cancers are still more or less limited to single-case experiences. The great theoretical potential and the multitude of possible targets and drug combinations, however, support further research into this exciting field of medical treatment of urologic malignancies. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

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Depuis plusieurs années, un nombre conséquent d’études décrivent une augmentation de l’incidence de pathologies liées à la fonction de reproduction masculine. Ces anomalies ont été regroupées sous le terme de « syndrome de dysgénésie testiculaire ». Ce syndrome aurait pour origine les effets délétères de polluants environnementaux sur le développement du testicule en période fœtale. Parmi ces polluants environnementaux, les phtalates et le bisphénol A (BPA) sont les plastifiants les plus produits et les plus répandus dans les objets de consommation courante. De nombreuses études leur sont consacrées et ont permis de les classer au rang de perturbateurs endocriniens en mettant notamment en cause leurs effets reprotoxiques. Mon travail de thèse est une étude des effets de ces deux perturbateurs endocriniens sur le développement du testicule fœtal.Nous avons réalisé une première étude concernant les effets du BPA sur le développement du testicule fœtal. Grâce au modèle de culture organotypique, nous avons développé notre étude dans trois espèces : le rat, la souris et l’Homme. Nous démontrons que le BPA diminue la sécrétion de testostérone dans le testicule fœtal humain à partir d’une concentration de 10-8M, alors que chez le rat et la souris, la sécrétion de testostérone n’est affectée qu’à partir de 10-5M de BPA. Nous avons également démontré une diminution de l’expression du gène de l’Insl-3, dans ces mêmes conditions. Ceci nous a permis de mettre en évidence une différence de sensibilité entre les espèces. Pour tenter de comprendre les mécanismes par lesquels le BPA exerce son effet toxique, nous avons comparé ses effets à ceux du DES, autre perturbateur endocrinien œstrogénomimétique. Contrairement au BPA, le DES diminue la sécrétion de testostérone fœtale chez les rongeurs, et non chez l’Homme. Ce résultat suggère l’implication de deux voies de signalisation différentes pour ces deux xéno-œstrogènes. Cette hypothèse est d’ailleurs renforcée par l’étude que nous avons SourceMécanismes d’action des perturbateurs endocriniens bisphénol A et phtalates sur le développement du testicule fœtal / par Thierry N’Tumba-Byn ; sous la direction de Virginie Rouiller-Fabre, Université Paris Sud, 2013 [Thèse de Biologie de la Reproduction et du Développement]réalisée sur des souris invalidées pour le récepteur des œstrogènes ERα, dans lesquelles l’effet anti-androgénique du BPA persiste, contrairement à celui du DES.Parallèlement, nous avons recherché les mécanismes d’action des phtalates et de leur métabolite actif le plus répandu, le MEHP (mono-2-éthyl-hexyl phtalate). Dans la continuité de plusieurs travaux réalisés dans notre laboratoire sur les effets du MEHP, nous avons tenté de comprendre les mécanismes par lesquels le MEHP induit un effet pro-apoptotique dans les cellules germinales mâles. Nous avons mis en évidence une augmentation de l’expression du gène Stra8 dans les cellules germinales traitées au MEHP. Ce résultat nous suggère que le MEHP pourrait induire une différenciation erronée des cellules germinales mâles. De plus, nous avons recherché les récepteurs et la voie de signalisation activée par le MEHP. Nous observons que les agonistes des récepteurs PPARα et de PPARγ entrainent dans les cellules germinales les mêmes phénotypes que le MEHP, à savoir une augmentation du taux d’apoptose et de l’expression du gène Stra8. / For several years, an increase in the incidence of pathologies connected to the male reproductive functions has been described in numerous studies. These anomalies are classified under the term “testicular dysgenesis syndrome”. This syndrome might find its origins in the deleterious effects of environmental pollutants on the testis development in fetal period. Among theses environmental pollutants, phthalates and bisphenol A (BPA) are the most produced plasticizers found in products of common use. Many studies were performed in order to determine their effects, and allowed to classify them as endocrine disruptors because of their reprotoxic effects. My thesis work is a study of the effects of these two endocrine disruptors on the fetal testis development.Our first study focuses on the effects of BPA on the fetal testis development. Using the organotypic culture model, we developed our study in three species: rat, mouse and human. We demonstrated that BPA decreases the testosterone secretion in the human fetal testis from a 10-8M concentration, while in rat and mouse the testosterone secretion is only affected by 10-5M BPA. We also demonstrated a decreased Insl-3 gene expression, in the same conditions. These results allowed us to evidence a difference of sensibility between species. To understand the mechanisms involved in the BPA toxic effect, we compared it with the effect of DES, another endocrine disruptor with estrogenic activity. Unlike BPA, DES decreases the fetal testosterone secretion in rodents and not in human. This result suggests the involvement of two different signalisation pathways for these two xenoestrogens. This hypothesis is reinforced by the study that we performed in mice invalidated for the estrogen receptor ERα. In those mice, the anti-androgenic effect of BPA is maintained, unlike DES effect.In parallel, we investigated the mechanisms of action of phtalates and particularly of their most prevalent active metabolite, the MEHP (mono-2-ethyl-hexyl phthalate). Following previous studies performed in our laboratory concerning the effects of MEHP, we intended to understand the mechanisms by which MEHP induces the apoptosis in male germ cells. We evidenced an increase in Stra8 gene expression in MEHP treated germ cells. This result suggests that MEHP might induce a wrong differentiation in male germ cells. Furthermore, we investigated the receptors and the signalisation pathway activated by MEHP. We observe that PPARα and PPARγ receptors agonists induce the same phenotypes as MEHP, namely an increase in the apoptosis and in Stra8 gene expression in germ cells.