MMed (Neurological Surgery), Faculty of Health Sciences, University of the Witwatersrand / The purpose of this retrospective study was to review the patient records with regard to demographics, clinical presentation, laboratory tests, histology, management and outcome of patients presenting at Chris Hani Baragwanath and Charlotte Maxeke Johannesburg Academic Hospitals with pituitary adenomas over a ten year period from 1999 to 2008. Methods: The patient records accessed included discharge summaries, admission files, laboratory results, imaging films, ophthalmology records and histology results. The information gathered was analyzed in terms of the above mentioned parameters. Results: There was a slight female preponderance at 55% vs 45% males, with a mean age of 46 years. 89% of the study population was of a Black race, reflecting the actual demographic pattern of the hospital population rather than the tumour prevalence in Blacks. Visual disturbance (94%) and headaches (75%) were very common and reflected the late presentation of our patients. Features of hypopituitarism and hyperprolactinaemia were the commonest of hormone imbalances at 33% and 39% respectively. 80% of the total study population was treated by transphenoidal surgery. The remainder was mainly prolactinomas treated with oral dopamine agonists and those who refused surgery. 2% required transcranial approach while 13% received further radiation therapy. Outcome was good with regard to improvement or resolution of headaches at 65%, while improvement in visual acuity and field defects were less satisfactory, with 51% showing improvement, and 44% remaining the same post operatively. This underlies the concern regarding late presentation of our patients with irreversible visual impairment. v 100% of prolactinomas showed improvement or normalization of the prolactin levels with bromocriptine or carbegoline, however, of those who presented with hypopituitarism 43% required post operative hormone replacement in the form of cortisol acetate or prednisone and thyroxin. Conclusion: Our patient demographics are similar to those published elsewhere, however, of great concern is the late presentation with irreversible visual impairment and hormonal imbalance. Government and community education, in a multidisciplinary approach is required to improve our situation.

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Pour avoir une parfaite compréhension dune maladie, il est nécessaire den connaitre la fréquence, la symptomatologie et les causes dapparition. Dans le cas des adénomes hypophysaires, les données de la littérature concernant lépidémiologie de ces tumeurs sont contradictoires certaines études suggérant une haute prévalence, et dautres affirmant quelles sont plutôt rares. En parallèle, la compréhension de la physiopathologie des tumeurs endocrines telles que les adénomes hypophysaires a fait un bond en avant avec lavènement des techniques de biologie moléculaire. Pourtant, leur physiopathologie reste encore très floue. Le fait de se concentrer sur les causes familiales permet dapprocher plus efficacement les causes des tumeurs endocrines. Concernant les adénomes hypophysaires, mis à part les Néoplasies endocriniennes multiples de type I (MEN1) et le Complexe de Carney (CNC), le domaine des adénomes hypophysaires familiaux est peu compris. En effet, mise à part lacromégalie familiale, il ny a eu aucune étude sur dautres types dadénomes hypophysaires entrant dans le cadre familial. Les buts du travail contenu dans cette thèse étaient de décrire des aspects épidémiologiques et génétiques des adénomes hypophysaires. Tout dabord, nous avons étudié la discordance entre les taux de prévalence dadénomes hypophysaires provenant détudes radiologiques/autopsiques (les incidentalomes étant très fréquents) et dautre part ceux provenant de registres de cancers et plus rarement de données de population. Une étude intensive et complète de la prévalence des adénomes hypophysaires a été réalisée dans 3 régions géographiquement parfaitement délimitées dans la province de Liège. Dans cette étude qui a concerné une population de plus de 70 000 habitants, les adénomes hypophysaires diagnostiqués lont été en collaboration avec toute la communauté médicale de ces régions. Les données démographiques, cliniques, hormonales, radiologiques et pathologiques de tous les patients ont été confirmées de façon indépendante. A une date fixe, nous avons montré que les adénomes hypophysaires diagnostiqués suite à des symptômes cliniques surviennent avec une prévalence de 1 cas par 1064 habitants résidants dans les limites géographiques déterminées pour cette étude. Ces résultats montrent que la prévalence des adénomes hypophysaires évidents sur le plan clinique est de 3.5 à 5 fois plus haute que les estimations précédentes se rapportant à des populations ou des registres. Cela suggère que les adénomes hypophysaires significatifs sur le plan clinique surviennent assez fréquemment dans la pratique de tous les jours et ceci peut avoir des implications importantes sur la distribution des ressources de santé. Une étude épidémiologique internationale appliquant la même méthodologie est actuellement en cours. Létude des adénomes hypophysaires familiaux en-dehors du contexte de la polyendocrinopathie de type I ou du Complexe de Carney constitue la deuxième partie de ce travail. Jusquà présent, seule lacromégalie familiale avait été rapportée dans la littérature. Nous avons réalisé une étude internationale pour démontrer que tous les types dadénomes hypophysaires pouvaient survenir dans le cadre dune pathologie familiale différente de la polyendocrinopathie de type I et du complexe de Carney. La suspicion de cette pathologie est née à Liège au cours de la dernière décennie. Cette étude a démontré que les adénomes hypophysaires familiaux isolés (Familial Isolated Pituitary Adenoma ou FIPA) constituent 2% des adénomes hypophysaires et 64 familles FIPA ont été caractérisées cliniquement. Cette étude a démontré pour la première fois que tous les phénotypes dadénomes hypophysaires peuvent survenir dans les mêmes familles. Quelques familles montrent seulement un phénotype parmi les membres atteints (familles FIPA homogènes) et dautres familles montrent différents types de tumeurs chez les patients atteints (famille FIPA hétérogène). Dans les familles FIPA, les adénomes hypophysaires étaient plus agressifs et tendaient à survenir à un âge plus jeune que dans les cas sporadiques. Les familles FIPA montrent une grande proximité familiale entre les membres atteints suggérant un mode dominant de transmission. Les études ultérieures ont été réalisées sur les aspects génétiques et anatomo-pathologiques des adénomes hypophysaires et particulièrement ceux qui survenaient dans le contexte FIPA. La découverte dun gène nouveau aryl hydrocarbon receptor interacting protein (AIP), dont quelques mutations ont été associées avec des adénomes hypophysaires nous a conduit à entreprendre la première étude génétique dans les FIPA. Des mutations AIP ont été découvertes dans 15 % des familles et 50% des familles homogènes dacromégales dans le contexte FIPA. Ceci suggère que dautres gènes peuvent également être responsables du contexte FIPA. Dans les familles FIPA qui portent la mutation AIP, les tumeurs étaient plus importantes et survenaient à un âge plus jeune que dans les familles FIPA sans mutation AIP. Neuf nouvelles mutations AIP ont été identifiées, dont la majorité permet de prédire la perte du ligand ou de la région de AIP qui interagit avec son récepteur. Une mutation AIP dans les FIPA était associée avec différents types dadénomes hypophysaires incluant acromégalie, prolactinomes, adénomes mixtes à GH-prolactine et adénomes nonsécrétants. Nous avons également observé que la même mutation AIP pouvait être responsable de différents phénotypes dans 2 familles FIPA différentes. Un suivi détaillé dune famille FIPA avec mutation AIP a permis de montrer pour la première fois quune anomalie endocrinienne différente dune tumeur hypophysaire pouvait survenir chez des porteurs de mutation AIP (élévation de lIGF1). Une analyse détaillée de lADN germinal et somatique provenant dun grand groupe international européen dadénomes hypophysaires sporadiques (non familiaux) a montré que les mutations AIP surviennent rarement dans cette condition. En conclusion : Le travail entrepris a apporté une nouvelle compréhension de la vraie prévalence des adénomes hypophysaires diagnostiqués de façon clinique dans une population et il a permis de codifier et de caractériser le désordre FIPA, une nouvelle entité clinique qui représente une aire de recherche potentielle pour des études cliniques et génétiques impliquant la fonction de AIP et dautres gènes non encore identifiés. To have a full understanding of a disease, it is necessary to at least know how frequently it occurs, its clinical features and by what means it is caused. In the case of pituitary adenomas, data in the literature on the epidemiology of these tumors is conflicting, with some studies suggesting a high frequency, others that they occur rarely in the clinical setting. In parallel, the understanding of the pathophysiology of endocrine tumors like pituitary adenomas has advanced greatly with the advent of molecular genetic techniques. However, much remains unclear regarding pathophysiology. A valuable avenue for studying the causes of endocrine tumors has been to focus on the familial setting. With respect to pituitary adenomas, apart from multiple endocrine neoplasia type 1 (MEN1) and Carney complex (CNC), the field of familial pituitary tumors is poorly understood. Indeed, apart from familial acromegaly, there have been virtually no studies on other pituitary adenomas occurring in the familial setting. The aims of the work described in this thesis were based on addressing aspects of the epidemiology and genetics of pituitary tumors. Firstly, the disconnect between the prevalence rates for pituitary adenomas from autopsy/radiology studies (incidentalomas being very common) and cancer registries/population data (rare) was studied. An intensive, comprehensive, case-finding study of the prevalence of pituitary adenomas was performed in three tightly-defined geographical areas in the Province of Liège. In this study, which involved a population of more than 70,000 people, diagnosed pituitary adenomas were sought in collaboration with the entire group of community medical practitioners in the study areas, and the demographics and clinical, hormonal, radiological and pathological features of all patients were confirmed independently. On a fixed date, it was found that clinically diagnosed pituitary adenomas occurred with a prevalence of 1 case per 1064 individuals residing within the geographic boundaries of the study. These results report a clinical prevalence of pituitary adenomas that is 3.5 to 5 times higher than previous population/registry estimates. It suggests that clinically relevant pituitary adenomas occur frequently in the everyday clinical setting, which may have important implications for health resource allocations. Also, it is possible to undertake detailed, comprehensive, crosssectional epidemiological studies in well-defined geographic areas, and this methodology can be applied internationally Studying the familial occurrence of pituitary adenomas outside of MEN1 and CNC was the next aim of the work described. Up to this time, only the familial occurrence of acromegaly had been reported with any frequency in the literature. An international study was undertaken to assess whether isolated pituitary adenomas of all types could occur in the familial setting, a suspicion raised in Liège over the past decade. This study demonstrated that familial isolated pituitary adenomas (FIPA) occur in about 2% of pituitary adenoma populations, and 64 FIPA families were characterized clinically. The study demonstrated for the first time that all phenotypes of pituitary adenomas can occur together in families; some families exhibit only one phenotype among affected members (homogeneous FIPA kindreds), others have multiple tumor types among affected family members (heterogeneous FIPA). In FIPA families, pituitary tumors were more aggressive and tended to occur at a younger age than sporadic pituitary adenomas. FIPA families display a high degree of familiality, suggesting a dominant mode of inheritance. Subsequent studies were performed on the genetic and pathological features of pituitary adenomas, particularly those occurring as FIPA. The discovery of a novel gene, aryl hydrocarbon receptor interacting protein ( AIP), mutations in which were associated with isolated pituitary adenomas, led us to undertake the first such genetic studies in FIPA. AIP mutations account for a minority (15%) of FIPA families and 50% of familial acromegaly kindreds in FIPA. This suggests that other genetic causes for FIPA also exist. In AIP mutation carrying FIPA families, tumors were larger and had a younger age at diagnosis than non- AIP mutated FIPA kindreds. A series of 9 novel AIP mutations were identified, the majority of which led to predicted loss of vital ligand and receptor interacting regions of the AIP protein. AIP mutations in FIPA were associated with multiple pituitary adenoma types, including acromegaly, prolactinomas, mixed growth hormone/prolactin secreting adenomas and non-secreting tumors. It was also found that the same AIP mutation was responsible for different pituitary adenoma types in two separate FIPA families. A detailed follow-up study of an individual FIPA kindred with an AIP mutation found for the first time that non-pituitary tumor-associated endocrine abnormalities (elevated circulating insulin-like growth factor-1) occur in AIP mutation carriers. A detailed analysis of germline and somatic DNA from a large international European cohort of sporadic (non-familial) pituitary adenoma cases showed that AIP mutations occur rarely in this setting. In conclusion, the work undertaken has provided new understanding of the true prevalence of clinically-relevant pituitary adenomas in the population, in addition to codifying and characterizing FIPA, a new clinical entity that represents a potentially valuable area for genetic and clinical studies involving the function of AIP and other as yet unidentified associated genetic causes.

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Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-05-17T21:14:35Z No. of bitstreams: 1 AnaGiseliaNascimento.pdf: 3146962 bytes, checksum: 2e04b37893415a3b55c8a3bcd2cf19b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-17T21:14:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnaGiseliaNascimento.pdf: 3146962 bytes, checksum: 2e04b37893415a3b55c8a3bcd2cf19b9 (MD5) Previous issue date: 2016-09-30 / Pituitary adenomas represent 10-15% of all intracranial tumors with an incidence of 1/1000 of the population. They are considered benign and mostly slow growth. Despite this, about 35% may present with invasion of parasellar compartments and a significant number have a clinically aggressive behavior with early recurrence during follow-up, despite surgery and other therapeutic approaches. Such aggressive tumors should be identified early in order to provide a more incisive treatment and / or a strict clinical and radiological follow-up, with prompt djunctive therapy institution in persistence or recurrence of these tumors. Despite these considerations, to date, no clinical, radiological and histological marker predicting such behavior has been established. This study aims to reassess the role of Ki-67 through an improved immunohistochemical technique for the expression of these antigens and correlate it to demographic and clinicopathological parameters of pituitary adenomas. This is a crosssectional study conducted from November 2015 to August 2016 were used pituitary adenoma tissue from 62 patients from the Endocrinology Service of the University of the Federal University of Maranhão Hospital. For evaluation of adenomas of medical records data were analyzed, namely: clinical and serum levels of related hormones as well as magnetic resonance imaging of the pituitary gland. To analyze the expression of Ki-67 was performed immunohistochemical technique using the anti-human monoclonal primary antibody, expressed by the percentage of labeled nuclei in the form of labeling index Ki-67. In our sample of 62 patients, 31 patients were female (50%) with a mean age at surgery of 46.2 (± 13.3) years, ranging from 16 to 73 years. Ki-67 index, as well as their median had to be higher in females, with p = 0.04 and p = 0.02, respectively. There was no predominance of expression and Ki-67 index with respect to age and diagnosis. Adenomas giant had higher median Ki-67 with respect to non giants with p = 0.04, but there was no correlation of Ki-67 with tumor invasion. The pituitary adenomas previously submitted to specific pharmacotherapy showed expression of Ki-67 lower, however, only when the somatotropinomas were analyzed separately, there was statistically significant with p = .0,03. The Ki-67 antigen, a marker of tumor proliferative activity, play an important role in pituitary adenomas. In conjunction with other biomarkers such as tumor invasion, large volume adenoma the initial presentation of patients and / or rapid tumor growth rate documentation can lead to identification of patients which show an aggressive clinical behavior, in order to conduct a multimodal therapeutic approach more effective or more strict postoperative follow-up. / Adenomas hipofisários representam de 10-15% de todas as neoplasias intracranianas com prevalência de um caso para 1000 habitantes. Apresentam grande variação de comportamento clínico, sendo a maioria de crescimento indolente, enquanto cerca de 35% podem ser invasivos e um pequeno grupo francamente agressivo. Até o presente momento, não há um biomarcador que possa predizer seu comportamento de forma confiável, o que possibilitaria uma terapia adjuvante mais agressiva ou um seguimento clínico mais rigoroso. O objetivo desse estudo foi avaliar a expressão e o índice do marcador imuno-histoquímico de proliferação celular, antígeno Ki-67 em adenomas hipofisários e correlacioná-lo a parâmetros demográficos e clínico-patológicos, visando definir sua relevância prognóstica. Trata-se de um estudo transversal realizado no período de novembro de 2015 a agosto de 2016. Foram utilizados tecidos de adenomas hipofisários de 62 pacientes oriundos do Serviço de Endocrinologia do Hospital Universitário da Universidade Federal do Maranhão. Para avaliação dos adenomas foram analisados dados dos prontuários, a saber: avaliação clínica e dosagens séricas de hormônios relacionados, assim como ressonância nuclear magnética de hipófise. Para analisar a expressão do Ki-67, foi realizada a técnica de imuno-histoquimica utilizando-se o anticorpo primário monoclonal anti-humano expressado pela percentagem de núcleos imunopositivos sob forma de índice de marcação de Ki-67. Na amostra de 62 pacientes, 31 pacientes foram do sexo feminino (50%) com a média de idade à época da cirurgia de 46,2 (±13,3) anos, variando de 16 a 73 anos. O antígeno Ki-67 apresentou expressão em 37 (59,7%) pacientes, variando o seu índice de 0,1% a 2,4%. O índice Ki-67, assim como a sua mediana apresentaram-se mais elevados no sexo feminino com p=0,04 e p=0,02, respectivamente. Não houve predominância da expressão e do índice de Ki-67 com relação a idade e diagnóstico. Adenomas gigantes apresentaram mediana de Ki-67 mais elevada com relação aos não gigantes com valor de p=0,04, mas não houve qualquer correlação de Ki-67 com a invasão tumoral. Os adenomas hipofisários previamente submetidos à farmacoterapia específica apresentaram expressão de Ki-67 mais baixos, no entanto, somente quando os somatotropinomas foram analisados de forma isolada, houve significância estatística com p=0,03. O antígeno Ki-67, marcador de atividade proliferativa tumoral, tem papel relevante em adenomas hipofisários. Em conjunto com outros biomarcadores, como invasão tumoral, grande volume do adenoma à apresentação inicial dos pacientes e/ou documentação de rápida velocidade de crescimento do tumor, pode levar a identificação de pacientes que demonstrem um comportamento clínico agressivo, de forma a conduzir a uma abordagem terapêutica multimodal mais efetiva ou a um seguimento pós operatório mais estrito.

Les GEPNETs (tumeurs neuroendocrines gastroentéropancréatiques), représentent le deuxième cancer digestif. L’octréotide (agoniste Sst2) contrôle efficacement leurs sécrétions et plus modérément la croissance cellulaire. Au cours de ma première partie de thèse, j’ai développé la culture primaire de GEPNETs humaines. Ceci m’a permis d’étudier l’effet antiprolifératif et antisécretoire du pasireotide (pan agoniste Sst) et de l’évérolimus (inhibiteur de la voie pi3 kinase Akt) en comparaison avec l’octréotide. J’ai mis en évidence un effet inhibiteur significatif et similaire de l’octréotide et du pasiréotide sur la viabilité cellulaire et la sécrétion de chromogranine A. Cependant, le trafic intracellulaire du Sst2 est diffèrent en présence de pasireotide. L’évérolimus inhibe la viabilité et la secretion cellulaire des GEPNETs de manière similaire aux SSA. Nous n’avons pas retrouvé d’additivité entre l’évérolimus et les SSA. Dans la deuxième partie de mon travail j'ai étudié l’effet de la surexpression du Sst2 dans les cellules de prolactinomes et NFPA humains. Apres surexpression de Sst2, l’octréotide est capable d’inhiber la sécrétion de PRL et la prolifération cellulaire des NFPAs. Cette surexpression n’améliore pas la sensibilité aux dopastatines (agonistes chimériques Sst2-D2DR) des prolactinomes alors qu’une amélioration est bien observée dans les NFPAs. En conclusion, la culture primaire des GEPNETs représente un bon modèle d’étude pharmacologique. La coopération Sst2–D2DR dans les NFPA est effective dans ce modèle et permettra l’étude des mécanismes mises en jeu par les dopastatines. / GEPNETs represent, in terms of prevalence, the second digestive cancer. Octreotide (Sst2 agonists) effectively control their secretion and partially cell growth. we developed a primary cell culture of human GEPNETs. Cell culture allowed the study of antisecretory and antiproliferative effect of pasireotide and everolimus, alone or in combination, as compared to octreotide, in 20 tumors. We highlighted a significant and similar maximal inhibitory effect of octreotide and Pasireotide either on cell viability or on chromogranin A secretion in all analyzed tumors. However, the intracellular trafficking of Sst2 was strikely different in the presence of pasireotide and octreotide. In all analyzed tumors, everolimus inhibits cell viability and secretion of GEPNETs similarly to SSA. We couldn’t reveal any additivity between everolimus and SSA in cell viability suppression.My second goal was to study the effect of overexpression of Sst2 by adenoviral transfer in cells of human prolactinomas and NFPA. In both cell types. Nevertheless, octreotide efficiently suppressed PRL secretion and cell proliferation (NFPA). Overexpression of Sst2 did not improve the efficcacy of dopastatines (chimeric Sst2 - D2DR agonists) on prolactin secretion in prolactinomas, but clealy improved suppression of cell proliferation in NFPA. These results suggest that dopostatin promotes a Sst2 D2DR cooperation in NFPA, but not in prolactinomas, where DRDR activation remains dominant. In conclusion, GEPNETs primary cell culture represents a good model for pharmacological In pituitary adenomas, Sst2 overexpression opens an interesting perspective for gene therapy in recurrent NFPA after surgery.

A ce jour, un certain nombre d'adénomes hypophysaires somatotropes échappent encore au contrôle de la maladie. Il reste nécessaire d'étudier plus finement les différentes voies de contrôle de la sécrétion hormonale et de la prolifération tumorale afin d'identifier des traitements alternatifs susceptibles de contrôler ces symptômes tumoraux. De même, un certain nombre de patients porteurs de prolactinomes (environ 10%), à l'origine de dysfonctionnement gonadique et sexuels, échappent au contrôle de l'hypersécrétion de prolactine par les traitements actuels. Pour ces deux types de tumeurs, s'ajoutent des complications neurologiques consécutives à l'accroissement des volumes tumoraux. Dans une perspective de contrôle de l'hypersécrétion tumorale nous nous sommes intéressés à deux stratégies faisant intervenir un transfert de gènes dans les cellules. POU1F1 est un facteur de transcription crucial pour le développement et le maintien des lignages somatotrope, lactotrope et thyréotrope et son expression est retrouvée dans les adénomes hypophysaires. De plus, des mutations de ce gène, notamment le mutant dominant négatif R271W, ont été identifiés chez des patients présentant des déficits hypophysaires combinés en GH, en PRL et en TSH. Une première partie de ma thèse a donc porté sur l'étude du transfert du mutant dominant négatif de POU1F1 par un vecteur lentiviral dans les tumeurs hypophysaires somatotropes et lactotropes afin d'évaluer son impact sur la sécrétion hormonale et sur la viabilité cellulaire. Nous avons montré que l'inactivation de ce facteur de transcription entrainait une diminution de la viabilité cellulaire et de la sécrétion de toutes les tumeurs testées. / To this date, some somatotroph adenomas do not respond to the current treatment of pituitary tumors. It still necessary to study the different ways to control the hormonal secretion and the tumor progression to identify alternate therapy capable to manage these symptoms. Likewise, some patient with prolactinomas (about 10%) responsible of gonad and sexual dysfunction do not respond to the control of prolactin hypersecretion. In addition, some neurological complications are finding due to the neighboring structures compression for both of these tumors. To better control the hormonal secretion we investigate two different strategies involving a gene transfer in the cells. POU1F1 is a major transcription factor involved in the pituitary development and the management of somatotroph, thyreotroph and lactotroph cell lines. Its expression is found in pituitary adenomas belonging of these 3 cell lines. Moreover some mutations like the R271W mutant are identified in patients with combined pituitary hormonal deficiency (CPHD). In the first part of my thesis we transfer this dominant negative mutant via a lentiviral transfer in the somatotroph and lactotroph adenomas to evaluate its impact on hormonal secretion and cell viability. We show an inhibitory effect of the POU1F1 inactivation on the secretion and the cell viability of all our tumors. Somatostatin analogs are the major medical therapy for somatotroph adenomas and control GH secretion in 60% of these patients. Octreotide resistance is highly correlated to a low expression of the sst2 receptor.

Bien que rares, les tumeurs endocrines développées chez l'Homme demeurent problèmatiques. Une meilleure compréhension des mécanismes qui régulent leur croissance constitue un objectif essentiel pour identifier des cibles thérapeutiques nouvelles.Dans la première partie de cette thèse, nous avons étudié l'impact du microenvironnement tumoral (MeT), définit par l'ensemble des facteurs qui encerclent la niche tumorale primitive, sur la croissance des tumeurs endocrines digestives. In vitro, nous observons un effet prolifératif réciproque entre des fibroblastes, l'une des cellules pivots du MeT, et des lignées cellulaires humaines de tumeurs endocrines pancréatiques, tel qu'il est susceptible d'exister in situ. Dans une seconde partie, nous avons montré que le pegvisomant, un antagoniste du récepteur de l'hormone de croissance utilisé chez des patients atteint d'adénome hypophysaire somatotrope, n'a pas d'effet prolifératif in vitro sur les cellules somatotropes adénomateuses. / Although rare, endocrine tumors developed in Humans remain problematic, such as a better understanding of their regulatory mechanisms of growth represent a step forward to identify new therapeutical targets.In the first part of this thesis, we investigated the impact of the tumor microenvironment (TME), as defined by the factors surrounding the tumor primitive niche, on the growth of human digestive endocrine tumors. We, here, showed the occurrence of a reciprocal proliferation between human fibroblasts, a key cell within the TME, and human pancreatic neuroendocrine tumor cell lines, suggesting that human fibroblasts may constitue a new therapeutical target of interest in the TME of digestive endocrine tumors. In a second part, we showed that pegvisomant (PEG), a growth hormone receptor antagonist currently used in patients with GH-secreting pituitary adenoma, did not impact in vitro the proliferation rate of GH-secreting adenoma cells and therefore is suitable in patients with a persisting GH-secreting pituitary adenoma residue after surgery.

1. Adénomes hypophysaires somatotropes : Elaboration d'un modèle in vitro et in vivo d'études du récepteur SST2 et des voies de signalisation somatostatinergiques.Afin de préciser l'étude du récepteur SST2, nous avons mis en place un modèle d'étude in vitro et in vivo, en établissant une lignée polyclonale exprimant le récepteur SST2 humain à de hauts niveaux. Ce modèle nous permettra de tester de nouveaux agonistes somatostatinergiques comme le pasiréotide et d'étudier de façon approfondie les voies de signalisation.2. Méningiomes : Mise en place d'un modèle de culture primaire de méningiome in vitro et étude de l'effet de l'octréotide, du pasiréotide et de l'everolimus sur la prolifération cellulaire et les voies de signalisation intracellulaire.Etant donné la forte expression du récepteur SST2, nous avons démontré in vitro un effet anti-prolifératif de l'octréotide sur les cellules de méningiomes via une inhibition de la voie Pi3kinase-Akt-mTOR. L'octréotide a significativement amélioré l'inhibition par l'everolimus de la prolifération cellulaire.Un effet additif des 2 drogues a été observé. Ces résultats ont permis la mise en place d'une étude clinique . Par ailleurs, on observe un meilleur effet du pasiréotide comparé à celui de l'octréotide.3. Chordomes : Mise au point d'un modèle de culture primaire de cellules de chordomes in vitro et études préliminaires.Les premiers résultats avec octréotide, pasiréotide et everolimus sont concluants, mettant en évidence une diminution de la prolifération cellulaire, et nous incitent à poursuivre les investigations. / 1.Somatotroph adenomas : Development of an in vitro and in vivo model to study SST2 receptor and somatostatin pathway.To precise SST2 role in tumorigenesis, we developed an in vitro and in vivo model, using a polyclonal cell line with high and stable SST2 expression level. This model will provide to test new somatostatin agonists as pasireotide and further studies on intracellular pathway in ''somatotroph'' context.2. Meningiomas : Development of a model of meningioma primary culture in vitro with study of octreotide, pasireoide and everolimus effects on cell proliferation and intracellular pathways. Given the strong SST2 expression, we demonstrated an in vitro antiproliferative effect of octreotide on meningioma cells via an inhibition of Pi3kinase-Akt-mTOR pathway.In vitro, we observed that octreotide significantly improved everolimus induced cell proliferation inhibition. An additive effect of the 2 drugs was observed in each tested tumor. These results supported the development of a clinical trial. Pasireotide provided a better effect than octreotide, alone or in combination with everolimus on cell proliferation and intracellular pathways.3. Chordomas : Development of an in vitro model of chordoma cell primary culture with preliminary studies.We developed a model of in vitro chordoma cell culture. This model is reliable and stable, providing study of different drugs. SST2 receptor expression was lower than in meningiomas but SST2 expression remained significant in the majority of the tumors. First results with octreotide, pasireotide and everolimus are relevant, with a decrease in cell proliferation leading to further studies.

Résumé : Nous avons d’abord souhaité, dans ce travail de thèse, préciser les mécanismes moléculaires conduisant à l'expression ectopique du récepteur du GIP (glucose-dependent insulinotropic polypeptide receptor, GIPR) dans des adénomes somatotropes provenant de patients présentant une acromégalie avec une réponse paradoxale (stimulation) de l’hormone de croissance au glucose par voie orale. Nous avons montré que l’expression ectopique de GIPR se produit par une activation transcriptionnelle hypomorphe du gène GIPR associée à des anomalies de méthylation dans le corps du gène. L’activation de la voie AMP cyclique par le GIP postprandial dans les adénomes exprimant le GIPR peut représenter un mécanisme alternatif de la tumorigenèse somatotrope en l’absence de mutations de l’oncogène GNAS.Nous rapportons d’autre part une analyse cytogénétique approfondie des adénomes somatotropes, qui nous a permis de définir deux groupes d'adénomes, un groupe à faible altération du nombre de copies et un groupe à forte altération du nombre de copies. Deux tumeurs présentaient des réarrangements chromosomiques complexes avec une signature typique de chromothripsis, et une architecture sous-clonale incluant jusqu’à six populations cellulaires différentes, témoignant d’une hétérogénéité intratumorale importante.Dans une collection d'adénomes hypophysaires invasifs comportant la portion intrasellaire et la portion envahissante le sinus caverneux, nous avons montré par RNA-seq des profils d'expression génique divergents, apportant des arguments supplémentaires en faveur de l'hétérogénéité intratumorale dans ces tumeurs bénignes. Les échantillons tumoraux provenant de portions invasives ont montré une surexpression de la voie de transition épithélio-mésenchymateuse et des marqueurs de cellules souches cancéreuses soulignant leur rôle potentiel dans l’acquisition du phénotype invasif des cellules adénomateuses hypophysaires. / AbstractIn this work, we explored the molecular mechanisms of ectopic glucose-dependent insulinotropic polypeptide receptor (GIPR) expression in somatotroph adenomas from patients with acromegaly displaying a paradoxical GH increase to oral glucose. We showed that ectopic GIPR expression occurs through hypomorphic transcriptional activation of GIPR gene likely driven by DNA methylation changes. Activation of the cAMP pathway by postprandial GIP may represent an alternative tumorigenic mechanism in GIPR expressing somatotroph adenomas without driver mutations in GNAS oncogene. Cytogenetic profiling defined two groups of adenomas, a low-copy-number alteration (CNA) group and a high-CNA group.Two tumor samples displayed complex chromosomal rearrangements compatible with chromothripsis and showed subclonal architecture with up to six distinct cell population in each tumor, demonstrating an important intratumor heterogeneity.In a collection of invasive pituitary adenomas including the non-invasive intrasellar portions and the portions invading the cavernous sinuses, we showed by RNA-seq different gene expression profiles, providing supplemental evidence for the intratumoral heterogeneity in these benign tumors. Tumor samples from invasive portions showed up-regulation of the epithelial-mesenchymal transition pathway and increased expression of cancer stem-cell markers highlighting their potential role in pituitary tumor cell invasive behavior.