Retinoide sind Steroide, Derivate des Vitamin A, die ihre Wirkung durch Interaktion mit Retinoid-Rezeptoren, lokalisiert im Zellkern, entfalten. Diese Retinoid-Rezeptoren, weisen funktionelle und strukturelle Ähnlichkeiten mit dem Androgenrezeptor auf. Untersuchungen an Zellkulturen zeigen, daß der Effekt von Retinoiden auf das Zellwachstum von Prostata-Epithelzellen und Prostatakarzinomzellen keiner einfachen Kinetik folgt, sondern neben der Abhängigkeit von der Retinoid-Dosis, auch von der Zellinie, insbesondere deren Androgenrezeptor abhängt. So zeigten LNCaP-Zellen Unterschiede in der Zellproliferation im Vergleich zu PC3 oder NRP154 (Prostatakarzinom Ratte) und NRP152 (Prostataepithel Ratte). Northern-blots mit Poly(A)RNA von verschiedenen Prostata-Zellinien (benigne und maligne) nach Behandlung mit Retinoic acid (RA) bestätigte dosisabhängige Unterschiede in der Expression der Androgenrezeptor (AR)-mRNA.Umgekehrt verursachte die Behandlung mit Testosteron in verschiedenen Prostata-Zellinien (benigne und maligne) Unterschiede in der Expression der Retinoid-Rezeptor-mRNA für RAR( und RAR(. Die Ergebnisse unterstützen somit die Hypothese einer Interaktion von Retinoiden und Androgenen mit deren respektiven Rezeptoren. Untersuchungen an humanem Prostatagewebe bestätigten Unterschiede in der Expression von RAR(mRNA und RAR(mRNA mittels RT-PCR. Durch immunhistochemische Untersuchungen an humanem Prostatagewebe mit Antikörpern gegen RAR ( und RAR( konnten deren Lokalisation und Expression nachgewiesen werden. Dabei zeigte sich wiederum eine erhöhte Immunreaktivität von RAR( beim Prostatakarzinom, im Gegensatz zu RAR(, das bei benignem Prostataepithelium eine deutlich stärkere Immunreaktivität aufwies. Zusammenfassend belegen unsere Untersuchungen, daß Retinoide einen meist wachstumshemmenden Effekt auf Prostatakarzinomzellinien verursachen, der wahrscheinlich neben Bindung an Retinoid-Rezeptoren (RARs`) durch Interaktion mit dem Androgenrezeptor (AR), vermittelt durch Hemmung verschiedener membrangebundener Zellproteine und Rezeptoren, wie EGF-R verursacht wird. / Retinoids are steroids, derivatives of vitamine A, that excert their activities by interaction with the retinoic acid receptors (RARs') located in the cell nucleus. The RARs possess structural and functional similarities to the androgen receptor (AR). Investigations in cell cultures demonstrated that the effect of retinoic acid (RA) on cell proliferation is dependent not only on the RA dosage, but also on the androgen receptor status of the cell line. LNCaP cells showed a difference in cell proliferation when treated with RA, as opposed to PC3 or NRP154 (rat prostate cancer cell line) and NRP152 (rat prostate epithelial cell line). Northern blots with Poly(A)RNA from different prostate cell lines (benigne and maligne, with different androgen dependency) when treated with different concentrations of RA, demonstrated a dose-dependent expression of the androgen receptor (AR)mRNA. Conversely resulted the treatment with different concentrations of testosterone to different expressions of the RAR-mRNAs. The results, therefore, support the hypothesis of an interaction of retinoids and androgen with their respective receptors. Investigations with human prostate tissue (malignant and benign) confirms differences in RAR-expression byRT-PCR and immunhistochemistry. Again, prostate cancer showed an overexpression of RAR(, whereas benign prostate tissue demonstrated an overexpression of RAR(. Our investigations, in summary, demonstrate the overall inhibitory effect of retinoids with respect to cell proliferation in prostate cancer cell lines. There is evidence , that this biologic effect is not only triggert by interaction of retinoids and androgens with their own receptors, but occurs by cross-interaction of retinoids with the androgen receptor and androgens with the RARs. Furthermore, the biologic effect of retinoids on cell growth is dependent on membrane bound receptors, such as EGF-R.

Die ultrahypofraktionierte MRT-gestützte Strahlentherapie (MRIgRT) ist eine Alternative zur normo- oder hypofraktionierten Bestrahlung beim lokalisiertem Prostatakarzinom. Mit der erhöhten Dosis pro Fraktion bei der ultrahypofraktionierten Strahlentherapie ist eine präzise Dosisappliaktion von großer Bedeutung, um eine Tumorkontrolle mit minimalen Nebenwirkungen zu erreichen. Ziel dieser Studie war es, zwei Patientenkohorten zu untersuchen, um die Auswirkungen der Verwendung eines Rektumballons (ERB) auf die Positionsstabilität der Prostata und der Samenblasen (SV) während der ultrahypofraktionierten MRIgRT beim lokalisierten Prostatakarzinom zu analysieren. Die erste Kohorte bestand aus zehn Patienten, die zwischen September 2022 und Mai 2023 am Universitätsklinikum Dresden in der Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie und Radioonkologie mit einem ERB an einem Unity MR-LINAC (Elekta) ultrahypofraktioniert bestrahlt wurden. Die zweite Kohorte umfasste zehn Patienten, die im gleichen Zeitraum ohne ERB an der Universitätsklinik für Strahlentherapie Tübingen ebenfalls an einem Unity MR-LINAC (Elekta) mittels ultrahypofraktionierter MRIgRT behandelt wurden. Die Dosis auf die Prostata und die auf SV betrug für beide Kohorten 39.20 Gy in 7 Fraktionen, mit einem gleichzeitig integrierten Boost von 42.60 Gy auf die Prostata. Insgesamt wurden für beide Kohorten zwei anatomische MRT-Bilder pro Fraktion, bestehend aus dem täglichen Planungs-MRT (PL) für die erneute Planung gemäß dem adapt-to-shape workflow (ATS) und dem MRT-Scan nach der Behandlung (PT), zur Anpassung der Konturen [Monaco 5.51.11-Behandlungsplanungssystems (Elekta)] verwendet. Anschließend wurden der Massenmittelpunkt für die Prostata und die SV bestimmt, und die Positionsabweichungen zwischen PL-MRT und PT-MRT berechnet. Die Abweichungen wurden in den Richtungen links-rechts (LR, x), superior-inferior (SI, y), anterior-posterior (AP, z) sowie für die euklidische Distanz (d) ausgewertet. Fälle mit d>0.4 cm wurden visuell auf mögliche Patientenbewegungen überprüft und gegebenenfalls ausgeschlossen. Zur Klassifizierung von zufälligen und systematischen Fehlern wurden der Gruppenmittelwertfehler (M) und die Standardabweichungen (SD) der zufälligen (σ) und systematischen Fehler (∑) berechnet. Für die Kohorte aus Dresden, welche mit einem ERB behandelt wurde, wurden insgesamt 44 Behandlungsfraktionen ausgewertet. Die durchschnittliche Behandlungszeit betrug 43,5 Minuten. Die Positionsabweichungen der Prostata in dieser Gruppe zeigten im Mittel eine Verschiebung von M=0.0 [-0.5–0.3] cm für LR, 0.2 [-0.2–1.4] cm für SI, 0.2 [-0.2–0.5] cm für AP und 0.3 [0.0–1.4] cm für d. Für die Positionsabweichung der Samenblasen betrug die durchschnittliche Verschiebung 0.0 [-0.2–0.3] cm für LR, 0.1 [-0.2–0.5] cm für SI, 0.2 [-0.1–0.7] cm für AP und 0.3 [0.1–0.8] cm für d. Für die Kohorte aus Tübingen, welche ohne einem ERB behandelt wurde, wurden insgesamt 69 Behandlungsfraktionen ausgewertet. Die durchschnittliche Behandlungszeit betrug 30 Minuten. Die Positionsabweichungen der Prostata in dieser Gruppe zeigten im Mittel eine Verschiebung von M=0.0 [-0.4– 0.23] cm für LR, 0.1 [-0.7– 1.1] cm für SI, 0.0 [-0.6 – 0.9] cm für AP und 0.26 [0.0 – 1.2] für d. Für die Positionsabweichung der Samenblasen betrug die durchschnittliche Verschiebung 0.0 [-0.21 – 0.4] cm für LR, 0.0 [-1.1 – 0.8] cm für SI, 0.1 [- 0.7– 0.9] cm für AP und 0.3 [0.1–0.8] cm für d. Die Bewertung dieser Ergebnisse zeigte, dass die Prostatabewegung in der SI Richtung in der Gruppe mit ERB grenzwertig signifikant größer war (0.15 cm gegenüber 0.05 cm, p=0,052). Auch in der AP Richtung war die Bewegung in der Gruppe mit ERB signifikant größer (0.17 cm gegenüber -0.01 cm, p=0.009). Bei den Samenblasen zeigte die Gruppe mit ERB eine stärkere Bewegung in der SI Richtung (0.1 cm gegenüber 0.0 cm, p=0.039). Darüber hinaus war die Variabilität der Bewegungen in der Gruppe ohne ERB höher (0.2 cm gegenüber 0.1cm) was sich in einer signifikanten Differenz der absoluten Bewegungen widerspiegelte (p=0.014) Insgesamt wird aus den Ergebnissen deutlich, dass die intrafraktionale Bewegung der Prostata und SV in beiden Gruppen, mit oder ohne ERB, minimal war. Die Studie legt somit nahe, dass der ERB bei der ultrahypofraktionierten MRIgRT nicht notwendig ist, da er keine signifikanten Vorteile hinsichtlich der Positionsstabilität der Prostata und SV bietet.

MicroRNAs are a class of small non-coding RNAs involved in post-transcriptional regulation. Their role in almost all processes of the cell, make microRNAs ubiquitary players of cell development, growth, differentiation, cell to cell communication and cell death. Thus, cells’ physiological or pathological conditions are reflected by variations in the levels of expression of microRNAs, enabling them to be used as biomarkers of such states. In the past decade, there has been an exponential increase of studies using microRNAs as potential biomarkers for cancer, neurodegenerative diseases, inflammation and cardiac diseases, from tissues and liquid biopsies. However, none of them has reached the clinics yet, due to inconsistency of results through the literature and lack of assay standardization and reproducibility. Technological limitations of microRNAs detection have been, to date, the biggest challenge for using these molecules in clinical settings. In fact, although microarrays, RT-qPCR and RNA-seq are well-established technologies, they all require complex procedures and trained personnel, for performing RNA extraction, labelling of the target and PCR amplification. All these steps introduce variability and, in addition, since no universally standardized protocol – from sample extraction to analyte detection - has been produced yet, methodological procedures are difficult to reproduce. For this reason, we developed a new platform for the rapid detection of microRNAs in biofluids composed of an innovative silicon-photomultiplier (SiPM) based detector and a new chemistry for nucleic acid testing (Chem-NAT). Chem-NAT exploits a dynamic labelling chemistry which allows the sensitive detection of nucleic acids till single base level. On the other hand, SiPM-based device, compared to normal vacuum photomultipliers, grants miniaturization and higher capacity of fitting in a bench-top solution for clinical settings, among other advantages. The new platform – ODG – has been validated for the direct detection – neither RNA extraction nor PCR amplification needed - of microRNA-21 in plasma of lung cancer patients. In this work, we also explored the use of microRNAs as biomarkers in metastatic castration resistant prostate cancer (mCRPC). We collected plasma samples from mCRPC patients before and after abiraterone acetate treatment – androgen deprivation type of drug – and performed a miRnome analysis for discovering microRNAs predicting the efficacy of the drug. We chose miR-103a-3p and miR-378a-5p and we validated them via TaqMan RT-qPCR. We discovered that the ratio between the two microRNAs is able to predict the efficacy of abiraterone acetate and follow the responsiveness in time. In liquid biopsies, extracellular vesicles are getting increasing importance for diagnostic and prognostic purposes. Therefore, in this work we also explored the expression of some microRNAs in extracellular vesicles from plasma, isolated via nickel-based method. We discovered that microRNA-21 and microRNA-223 are not enriched in vesicles from healthy individuals.

Les stéroïdes sont des composés exerçant une action hormonale variée et très importante au sein de l'organisme. Les mécanismes de synthèse, d'action et de régulation des stéroïdes ont été le sujet de nombreuses études depuis plus de cent ans et pourtant il reste encore beaucoup à découvrir au gré des avancements de la recherche. L'inhibition des enzymes impliquées dans la biosynthèse des stéroïdes est une technique fréquemment utilisée afin de clarifier le rôle de l'enzyme au sein de la stéroïdogénèse. Les inhibiteurs sont souvent utilisés dans ce but. Les récentes découvertes sur TARN interférence ont permis d'ajouter les siRNAs comme arsenal pour inhiber la synthèse de l'enzyme. Dans cette thèse, trois volets sont abordés, soit la mise au point d'une méthode d'inhibition des enzymes de la stéroïdogénèse basée sur le principe d'ARN interférence, l'analyse des voies de biosynthèse des estrogènes et des androgènes et la régulation des enzymes responsable de la synthèse des stéroïdes sexuels par microARN. Le premier volet comprend une analyse de trois techniques différentes d'inhibition par ARN interférence et un article contenant un résumé de la construction d'un vecteur shRNA qui a permis d'inhiber l'activité de l'enzyme 3β-hydroxystéroïde déshydrogénase/[delta]5-[delta]4-isomérase humaine de type 1. Le deuxième volet décrit la caractérisation de la voie de biosynthèse de 1'estradiol en utilisant les cellules du choriocarcinome placentaire, JEG-3 comme modèle. Il décrit également la caractérisation de la voie de biosynthèse des androgènes en utilisant les cellules de sébocyte immortalisé, SZ-95 et les cellules du cancer de la prostate DU-145 comme modèle. Le troisième volet de la thèse présente une étude de l'inhibition de l'expression de l'enzyme PSDR1 par le microARN hsa-miR-449a. Grâce à ces études, nous avons pu démontrer que contrairement à ce qui est décrit dans la littérature, la formation de la testosterone dans les voies de biosynthèse des stéroïdes sexuels actifs dans les tissus périphériques n'est pas essentielle. Nous avons également démontré que l'expression de PSDR1, une enzyme potentiellement impliquée m dans la biosynthèse du DHT, serait modulée par un mécanisme de régulation encore peu connu, les microARNs.

Durch Anwendung Array-basierter Transkriptanalyse auf mikrodissezierte Prostatagewebe konnten eine Vielzahl differenziell exprimierter Gene des Prostatakarzinoms identifiziert werden. Innerhalb dieser wurden CD166 und CD24 für die weiterführende Analyse ausgewählt. CD24 ist ein kleines Zelloberflächenmolekül, das ursprünglich in B-Zellen und malignen hämatologischen Erkrankungen beschrieben wurde. Eine CD24 Expression wurde auch in verschiedenen soliden Tumoren gefunden. Da CD24 ein Ligand von P-Selektin ist, könnte CD24 den Tumorzellen pro-metastatische Eigenschaften verleihen. Ziel der Studie war, die CD24 Expression in unseren Tumorkollektiven von Mamma- (n=201), Prostata- (n=102), Nicht-kleinzelligen Lungen- (n=89), Ovarial- (n=56) und Pankreaskarzinomen (n=95) immunhistologisch zu bestimmen. Diese Ergebnisse wurden mit klinisch-pathologischen Daten einschliesslich der Überlebensdaten korreliert. Die differenzielle Expression von CD166 wurde ebenfalls immunhistochemisch validiert. Eine CD24 Expression fand sich in 85% der Mammakarzinome, 48% der Prostatakarzinome, 45% der NSCLC, in 84% der Ovarialkarzinome und 72% der Pankreaskarzinome. CD24 Expression korrelierte univariat und multivariat signifikant (p / Applying array based transcript analysis to microdissected prostate tissues, a variety of differentially expressed genes of prostate cancer were identified. Among these, CD166 and CD24 were selected for further analysis. CD24 is a small cell surface molecule that has originally been described in B-cells and hematologic malignancies. Expression of CD24 was also found in various solid tumours. Being a ligand of P-selectin, CD24 might confer pro-metastatic properties to tumour cells. We aimed to clarify the expression of CD24 in our collectives of breast cancer (n=201), prostate cancer (n=102), non-small cell lung cancer (NSCLC, n=89), epithelial ovarian cancer (EOC, n=56) and pancreatic cancer (n=95) by immunohistochemistry. These results were correlated to clinicopathological parameters including survival data. The differential expression of CD166 was validated immunohistochemically as well. Expression of CD24 was found in 85% of breast cancer, 48% of prostate cancer, 45% of NSCLC, 84% of EOC and 72% of pancreatic cancer. CD24 expression correlated significantly (p

Le cancer est l'une des maladies les plus répandues au Canada étant responsable de plus d'un quart de tous les décès. En effet chaque personne sera un jour ou l'autre touchée par cette maladie, soit personnellement ou par la souffrance d'un proche. Il y a de nombreux types de cancer, mais ils sont tous associés par la prolifération anarchique de cellules anormales dans le corps. Le cancer de la prostate et la leucémie sont deux types de cancer très fréquents dans la population. Le cancer de la prostate est un cancer androgéno-sensible, c'est-à-dire son développement et sa croissance sont stimulés par la liaison des androgènes actifs au récepteur. L'utilisation d'un antiandrogène capable de bloquer cette interaction permet de diminuer la taille du cancer. Cependant, il n'existe présentement aucun antiandrogène capable de lier fortement le récepteur afin de traiter le cancer par sa seule utilisation. Pour cela, plusieurs agents thérapeutiques potentiels ont été synthétisés à l'aide de plusieurs réactions dont une métathèse utilisant le catalyseur de Grubbs. Parmi cet éventail de produits, le meilleur antiandrogène était un noyau 5a-androstane-3a,17P-diol avec, en positition 16a, une chaîne de 3 méthylènes avec un chlorure à son extrémité. Ce type de produit a de plus été modélisé afin de déterminer son interaction avec le récepteur. La leucémie est le type de cancer le plus fréquent chez les enfants, mais peut aussi affecter les adultes. La majorité des traitements présentement utilisés induisent de nombreux effets secondaires pouvant parfois être fatals pour les patients. À l'aide de la chimie combinatoire ou de la chimie en solution, plusieurs librairies de dérivés 2P-amino5a-androstane-3a,17(3-diol ont été synthétisées. L'analyse de l'activité biologique de tout ces composés a permis d'en identifier six ayant une activité antiproliférative sur les cellules leucémiques HL-60 avec des IC50 variant de 0.58 à 6.4 uM. La plupart de ces produits affectent le cycle cellulaire en bloquant les cellules leucémiques dans la phase G[ du cycle, tandis que d'autres induisent aussi la différenciation. De plus, quelques candidats ont démontré une sélectivité pour les cellules cancéreuses puisqu'ils n'ont aucun effet sur les cellules humaines normales.

Le cancer de la prostate est la forme de cancer la plus fréquente et la troisième cause de décès par cancer chez l’homme dans les sociétés occidentales. Alors que la plupart des cancers de la prostate localisés sont éradiqués chirurgicalement, la plupart des tumeurs métastatiques répondant initialement aux thérapies par privation d’androgènes deviennent résistantes au traitement, causant généralement le décès du patient. Les gènes suppresseurs de tumeur PTEN et p53 étant fréquemment mutés dans les cancers de la prostate métastatiques et résistants à la castration, le laboratoire d’accueil a généré des modèles murins dans lesquels Pten et/ou Trp53 sont sélectivement invalidés à l’âge adulte dans les cellules épithéliales prostatiques dans le but de déterminer les évènements clés conduisant à la progression du cancer de la prostate. Notre étude révèle que l’invalidation de PTEN stimule la prolifération des cellules épithéliales prostatiques et conduit à des néoplasmes prostatiques intraépithéliaux en quelques mois. Cette hyper-prolifération induit un stress réplicatif et une réponse aux dommages de l’ADN qui va conduire à un arrêt progressif de la croissance cellulaire et une entrée en sénescence. Les cellules sénescentes sécrètent de nombreuses cytokines et de chimiokines, et peuvent accumuler des mutations contribuant ainsi à la progression de la tumeur. Il est notable qu’en l’absence de Trp53, les épithéliums prostatiques dépourvus de Pten développent des néoplasmes prostatiques intraépithéliaux entrant en sénescence. Cependant, la formation d’adénocarcinomes est accélérée et des tumeurs sarcomatoïdes pouvant générer à long terme des métastases apparaissent. En l’absence de Pten, certaines cellules épithéliales prostatiques perdent leur identité moléculaire en exprimant des marqueurs caractéristiques de cellules souches et différenciation neuroendocrinienne. Nous avons également mis en évidence des cellules épithéliales prostatiques déficientes en PTEN et p53 résistantes à la castration exprimant à la fois des marqueurs de cellules basales et luminales. En conclusion, nos travaux ont permis une avancée dans la compréhension des mécanismes conduisant à des formes incurables de cancer de la prostate. Les traitements actuels ayant des effets secondaires importants et pouvant générer des résistances, le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques permettant l’élimination des cellules sénescentes mais aussi des cellules épithéliales prostatiques exprimant des marqueurs de cellules basales et luminales dans les lésions précancéreuses représente des perspectives intéressantes pour traiter le cancer de la prostate. / Prostate cancer (PCa) is a leading cause of male cancer death worldwide. While most locally PCa are curable, metastatic tumors initially respond to androgen deprivation therapy but ultimately relapse to castration-resistant prostate cancer (CRPC), which is a lethal disease. Since the tumor suppressor genes PTEN and p53 are frequently mutated in metastatic and CRPC, the host laboratory generated mouse models in which Pten and/or Trp53 are selectively ablated in adult prostatic epithelial cells (PECs) in order to unravel the key events leading to prostate cancer progression. Our study reveals that Pten ablation stimulates PECs proliferation forming prostatic intraepithelial neoplasia (PIN) within a few months. This hyper-proliferation induces replicative stress and a DNA damage response (DDR), which in turn leads to a progressive growth arrest with characteristics of cell senescence. As senescent cells secrete a large number of cytokines and chemokines, and can accumulate other mutations, they might contribute to tumor progression. Importantly, in the absence of Trp53, most Pten-null PECs develop PINs that enter senescence. However partial loss of PECs identity is detected as we show enhanced stemness and focal neuroendocrine differentiation of luminal Pten-null PECs. In some cases, adenocarcinoma and sarcomatoid tumors are formed, and more than one-third of the latter develop metastases. Strikingly, we also show formation of a castrate-resistant cell entity of both Pten and Pten/Trp53-null PECs sharing luminal and basal markers. Taken together, as current treaments lead to side effects and resistance, the development of therapeutic strategies to eliminate senescent cells/and or PECs expressing luminal and basal/stem progenitor in pre- cancerous lesions represents promising option for prostate cancer treatment.

Increased possibilities during the last decades for early detection of prostate cancer have sparked research on preventable or treatable risk factors and on improvements in therapy. Treatments of the disease still entail significant side effects potentially affecting men during the rest of their lives. The studies of the present thesis concern different aspects of prostate cancer from etiological risk factors and factors influencing treatment to an improved methodology for the detection of treatment side effects. Papers I, II, both based in the population based cohort ULSAM (Uppsala Longitudinal Study of Adult Men), investigate possible risk factors of prostate cancer with options for intervention: selenium levels and the metabolic syndrome. The phenomenon of competing risk of death from other causes than prostate cancer and its impact on and importance for choice of statistical methods is also exemplified and discussed for the first time in prostate cancer research. -Smokers with low selenium status have an increased future risk of later development of prostate cancer. Influence of genetic variability appears plausible. -The metabolic syndrome and especially its increased waist circumference component are associated with later development of prostate cancer – taking competing risks of death from other causes into account. Papers III and IV using pharmacoepidemiological methods investigate aspects of drug utilisation in prostate cancer using nationwide and international databases. In Paper III factors influencing anti-androgen use in prostate cancer are investigated, both from a prescriber- and patient perspective.  The age and disease risk group of the patient, unsupported scientifically, influence both the prescribers’ choice of dose and the patients’ adherence to treatment. -Adherence, not previously investigated in male cancer patients, was considerably higher than reported for adjuvant breast cancer treatment. Subgroups of men suitable for intervention to increase adherence were identified. Paper IV, investigates the feasibility of improving an established method for screening large adverse drug reactions databases, the proportional reporting ratio (PRR), this by using restricted sub-databases according to treatment area (TA), introducing the concept of PRR-TA. -The PRR-TA method increases the signal-noise relationship of analyses; a finding highly relevant for possibly conserving manual resources in Pharmacovigilance work in a drug-authority setting.

Le carcinome intracanalaire de la prostate (intraductal carcinoma of the prostate, IDC-P) est un variant histologique agressif du cancer de la prostate retrouvé dans environ 20% des spécimens de prostatectomie radicale. L’incidence de l’IDC-P augmente avec l’évolution de la maladie, elle passe de 2% chez les patients avec des cancers localisés à faible risque à plus de 50% chez les patients avec des cancers métastatiques ou récurrents. Malgré l'association de l'IDC-P à la récidive biochimique, au développement de métastases, au décès lié au cancer et à une mauvaise réponse aux traitements standards, environ 40% des hommes avec des IDC-P n’ont pas encore récidivé après cinq ans de suivi. Une portion des hommes avec des IDC-P auraient donc une forme moins agressive de la maladie qui ne nécessite pas de traitement immédiat. Nous avons émis l’hypothèse que l’IDC-P possède des caractéristiques qui permettent de stratifier les patients en catégories pertinentes pour la prise en charge. Nos objectifs étaient de (1) comparer l’infiltration leucocytaire de l’IDC-P à celui du cancer invasif habituel et le tissu bénin et (2) identifier des critères morphologiques dans l’IDC-P qui sont associés à la récidive. La première étude a été réalisée sur les spécimens de prostatectomie radicale provenant d’une cohorte de 96 patients avec des cancers de la prostate localement avancés. Nous avons marqué par immunohistochimie les cellules exprimant CD3 (lymphocytes T), CD8 (lymphocytes T cytotoxiques), CD45RO (lymphocytes T mémoires), FoxP3 (lymphocytes T régulateurs), CD68 (macrophages), CD163 (macrophages M2), CD209 (cellules dendritiques immatures) et CD83 (cellules dendritiques matures). Le nombre de cellules positives par mm2 a ensuite été calculé dans le tissu bénin, au niveau des marges tumorales, dans le cancer et dans l’IDC-P. L’IDC-P a été retrouvé chez 33 patients (34%). Dans l'ensemble, l'infiltrat immunitaire était similaire chez les patients IDC-P-positifs et IDC-P-négatifs. Cependant, les lymphocytes T FoxP3+ (p < 0,001), les macrophages CD68+ et CD163+ (p < 0,001 pour les deux) et les cellules dendritiques CD209+ et CD83+ (p = 0,002 et p = 0,013, respectivement) étaient moins abondants dans l'IDC-P que dans le cancer invasif adjacent. De plus, les patients ont été stratifiés selon la densité de cellules immunitaires dans l’ensemble de l’IDC-P ou dans les points chauds immunitaires, en patients avec des IDC-P immunologiquement « froids » ou « chauds », avec une tendance vers un meilleur pronostic pour les patients avec des IDC-P « froids ». Un point chaud immunitaire a été défini comme la densité de cellules immunitaires la plus élevée dans les plus grandes lésions d’IDC-P. Par ailleurs, les points chauds immunitaires CD68/CD163/CD209 sont associés au développement de métastases (p = 0,014) et aux décès liés au cancer de la prostate (p = 0,009). Dans la deuxième étude, la morphologie de l’IDC-P a été examinée sur des tissus, colorés à l’hématoxyline et l’éosine, provenant de spécimens de prostatectomies radicales de 108 hommes avec des IDC-P. Dans la cohorte test (n = 39), nous avons trouvé cinq critères morphologiques associés à une récidive biochimique précoce (avant 18 mois) : les canaux plus larges (> 573 µm de diamètre), la présence de cellules avec des noyaux à contours irréguliers, un score mitotique élevé (> 1,81 mitoses/mm2), la présence de petits vaisseaux sanguins et la présence de comédonécrose. Dans la cohorte de validation (n = 69), deux de ces critères, la présence de cellules avec des noyaux à contours irréguliers et de vaisseaux sanguins, étaient indépendamment associés à un risque accru de récidive biochimique (rapport de risque = 2,32, intervalle de confiance à 95% = 1,09–4,96, p = 0,029). De plus, lorsque nous combinons les critères, la présence de cellules avec des noyaux à contours irréguliers, de vaisseaux sanguins, de scores mitotiques élevés ou de comédonécrose est plus fortement associée à la récidive biochimique (rapport de risque = 2,74, intervalle de confiance à 95% = 1,21–6,19, p = 0,015). Notre étude sur l’infiltration leucocytaire de l’IDC-P est la première étude décrivant l’environnement immunitaire de l'IDC-P. Nos résultats suggèrent que l’infiltration immunitaire des IDC-P est distinct de celui du cancer invasif habituel. Nous avons montré que l’IDC-P peut être classé comme immunologiquement « froid » ou « chaud », selon les densités de cellules immunitaires. Dans notre étude, les points chauds immunitaires CD68/CD163/CD209 ont prédit la progression vers une maladie métastatique et la survie spécifique au cancer. D'autres études dans de plus grandes cohortes sont nécessaires pour évaluer l'utilité clinique d'analyser l’infiltration immunitaire de l'IDC-P pour mieux prédire le pronostic des patients et améliorer l'immunothérapie chez les patients avec des cancers de la prostate mortels. Par ailleurs, nos résultats sur les critères morphologiques de l’IDC-P suggèrent que l'IDC-P peut être classé comme à faible ou à haut risque de récidive. Nous proposons de combiner deux à quatre critères, dont la présence sont des prédicteurs indépendants de récidive biochimique, pour stratifier les hommes avec des IDC-P en fonction de leur statut de risque. Les critères morphologiques délétères identifiés peuvent être facilement évalués et devront être intégrés pour une application clinique après validation dans de plus grandes cohortes. / Intraductal carcinoma of the prostate (IDC-P) is an aggressive histological variant of prostate cancer detected in approximately 20% of radical prostatectomy specimens. The incidence of IDC-P increases with disease progression, from 2% in patients with low-risk localized cancers to more than 50% in patients with metastatic or recurrent disease. Despite the association of IDC-P with biochemical recurrence, the development of metastases, cancer-related death, and poor response to standard treatments, roughly 40% of men with IDC-P remain biochemical recurrence-free after 5 years of follow-up, therefore not necessarily needing the “aggressive” label. We hypothesized that IDC-P possesses features that allow patients to be stratified into relevant categories for cancer management. Our objectives were to (1) compare the leukocyte infiltration in the IDC-P to the one found in invasive cancer and in benign tissues and (2) identify morphological features in IDC-P that are associated with recurrence. The first study included radical prostatectomy specimens from a cohort of 96 patients with locally advanced prostate cancer. Immunohistochemical staining of CD3 (T lymphocytes), CD8 (cytotoxic T lymphocytes), CD45RO (memory T lymphocytes), FoxP3 (regulatory T lymphocytes), CD68 (macrophages), CD163 (M2 macrophages), CD209 (immature dendritic cells) and CD83 (mature dendritic cells) was performed. For each slide, the number of positive cells per mm2 in the benign tissues, tumor margins, cancer and IDC-P was calculated. IDC-P was found in a total of 33 patients (34%). Overall, the immune infiltrate was similar in the IDC-P-positive and the IDC-P-negative patients. However, FoxP3+ T cells (p < 0.001), CD68+ and CD163+ macrophages (p < 0.001 for both), and CD209+ and CD83+ dendritic cells (p = 0.002 and p = 0.013, respectively) were less abundant in the IDC-P than in the adjacent invasive cancer. Moreover, the patients were classified as having immunologically “cold” or “hot” IDC-P, according to the immune-cell densities averaged in the total IDC-P or in the immune hotspots. An immune hotspot was defined as the highest immune-cell density in the largest IDC-P lesions. Interestingly, the CD68/CD163/CD209-immune hotspots predicted metastatic dissemination (p = 0.014) and PCa-related death (p = 0.009) in a Kaplan–Meier survival analysis. In the second study, IDC-P morphology was analyzed on tissues, stained with hematoxylin and eosin, from radical prostatectomy specimens of 108 men with IDC-P. In the test cohort (n = 39), we found five morphological criteria associated with early biochemical recurrence (before 18 months): larger duct size (> 573 µm in diameter), the presence of cells with irregular nuclear contours, a high mitotic score (> 1.81 mitoses/mm2), the presence of small blood vessels and the presence of comedonecrosis. In the validation cohort (n = 69), two of these criteria, the presence of cells with irregular nuclear contours and blood vessels, were independently associated with an increased risk of biochemical recurrence (hazard ratio = 2.32, 95% confidence interval = 1.09–4.96, p = 0.029). Additionally, when combining the criteria, the presence of any cells with irregular nuclear contours, blood vessels, high mitotic score, or comedonecrosis showed a stronger association with biochemical recurrence (hazard ratio = 2.74, confidence interval = 1.21–6.19, p = 0.015). Our study on the leukocyte infiltration of IDC-P is the first report describing the immune cell landscape of IDC-P. Our results suggest that the immune infiltrate of IDC-P is distinct from the one in the associated invasive prostate cancer. We showed that IDC-P can be classified as immunologically “cold” or “hot”, depending on the immune-cell densities. In our study, CD68/CD163/CD209-immune hotspots predicted progression to metastatic disease and cancer-specific survival. Further studies in larger cohorts are necessary to evaluate the clinical utility of assessing specific immune infiltrates in IDC-P with regards to patient prognosis and outcomes, and eventually, the use of immunotherapy for patients with lethal prostate cancers. Furthermore, our study on the morphology of IDC-P suggests that IDC-P can be classified as low versus high-risk of recurrence. We propose combining two to four criteria, whose presence are independent predictors of biochemical recurrence, to stratify men with IDC-P according to their risk status. The defined morphologic criteria can be easily assessed and should be integrated for clinical application following validation in larger cohorts.

「資料採礦」(Data Mining)為一種結合統計分析、資訊工程和各領域間專業知識的一種新興分析技術，例如：產業界的市場分析，金融界的財務分析，保險業的風險管理，生物科技界的疾病分析以及政府的人口統計，在各行各業使用資料採礦技術的人員日益增加。然而，正因資料採礦屬於新興發展的領域，仍有不少事項尚待開發，例如：不同型態的資料如何處理。本文即探討兩種不同型態的資料：資料量多、變數少以及資料量少、變數多兩種，以監督學習(Supervised Learning)和分類(Classification)的概念，分別對觀察值較多的2000年台灣地區戶口普查資料探討影響女性戶長的因素，而對變數較多的攝謢腺癌資料詮釋血清的病症類型，研究不同的類型資料可能的處理步驟。 本文主要的結論為：1.當資料量多時，引入抽樣的概念，資料採礦可利用抽樣將資料量縮減，減少處理時間，並且抽樣資料和全部資料在分類錯誤率的差異頗為相近，因此抽樣為一種可行的處理方式。以研究女性戶長為例，資料量最少的東部資料為抽樣代表，在不失分類準確性的前提下，抽樣3%資料的分析結果與使用整體資料的結果相差不多，達到合乎經濟效應。2.當資料量少時，引入變數縮減的想法，使用敘述性統計量和不均度的17個指標統計量，能替代全部變數進行分析，運用羅吉斯迴歸方法，分類錯誤率的結果在可接受範圍內，並且解決在傳統分析上自由度不夠的問題。以研究攝護腺癌症為例，在不損失太多分類正確性的原則下，將血清透過質譜儀所反映的強度，透過變數縮減的技巧提高分析效率；另外，縮減變數後自由度充足，傳統的統計方法可運用在攝護腺癌的資料上，使分析的工具有較廣泛的選擇。