Literatura académica sobre el tema "Modèle préclinique de tumeur"

Immunotherapy has revolutionized the treatment of certain cancers by facilitating the antitumor immune response and represents today one of the mainstays of cancer therapy. However, only a subset of patients responds to immunotherapy, which can also lead to serious complications. The tumor microenvironment is composed of multiple and complex cellular and molecular interactions providing to cancer cells not only a supportive framework but promoting also many steps of immunosuppression and tumor progression. To date, the mechanisms that drive the acquisition of these immunosuppressive features are still poorly defined. Tumor-associated macrophages can be highly represented in the tumor microenvironment where they are shaped and become key players in the innate and adaptive immune escape of the tumor cells.Heme oxygenase-1 is the rate-limiting enzyme that catabolizes heme into three major biologically active byproducts which display cytoprotective, antioxidant and immunomodulatory effects. We hypothesized that tumor-associated macrophages might suppress anti-tumor T-cell response through heme oxygenase-1 induction in the tumor microenvironment and macrophage polarization. We showed that heme oxygenase-1 is highly expressed in tumor-associated macrophages. By using a subcutaneous EG7-OVA lymphoma model on genetically engineered mice with a conditional deletion of heme oxygenase-1 in macrophages, our data show that myeloid-restricted heme oxygenase-1 deficiency improves the effect of a therapeutic antitumor immunization by enhancing tumor-infiltrating antitumor CD8+ T-cell proliferation and cytotoxicity and represses tumor growth. Our data suggest a major role of myeloid heme oxygenase-1 in the differentiation and the phenotypic, functional, transcriptional and epigenetic reprograming of tumor-associated macrophages. Myeloid HO-1 inhibition might be considered as a new myeloid HO-1-mediated immune checkpoint blockade. Targeting myeloid compartment could reprogram the tumor microenvironment and synergize with other cancer therapies.<br>Doctorat en Sciences médicales (Médecine)<br>info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le cancer du poumon touche plus de 50 000 personnes par an en France. Au moment du diagnostic, 60% des patients présentent une maladie métastatique. Ces métastases siègent au niveau osseux dans 20 à 40% des cas et sont associées à une survie réduite (5 à 10% à 5 ans) et à une altération de la qualité de vie. L’identification de nouvelles thérapeutiques potentielles est nécessaire à l’amélioration du pronostic vital et fonctionnel de ces patients.Une chimiokine, la fractalkine (FKN), constitue une piste thérapeutique intéressante. Ayant un rôle dans le recrutement leucocytaire, ainsi que sur le métabolisme osseux, délivrée localement, elle pourrait permettre de restaurer une immunité anti-tumorale et agir sur l’ostéolyse. Son impact sur le développement tumoral est complexe, et dépend de l’expression de son récepteur par les cellules tumorales, sa forme, la localisation des lésions, et du type de cancer.Nous avons tout d’abord voulu déterminer l’impact de la FKN sur le développement de métastases osseuses de CNPC (cancer pulmonaire non à petites cellules) dans un modèle syngénique murin, utilisant des cellules LL2 exprimant soit un niveau faible (LL2-FKNlo), soit un niveau élevé de FKN (LL2-FKNhi). La FKN avait un effet anti-tumoral, permettant une réduction du poids des tumeurs de 73% dans le groupe LL2-FKNhi comparé au groupe LL2-FKNlo à J14. L’expression élevée de FKN était associée à une augmentation du recrutement des monocytes inflammatoires, des cellules Natural Killer (NK), et plus particulièrement des lymphocytes B (LB), constituant un microenvironnement immunopermissif. Elle était également associée à des modifications significatives du niveau d’expression de gènes impliqués dans l’ostéoformation et la régulation de l’immunité.L’effet anti-tumoral de la FKN tendant à s’atténuer au cours du temps, et la proportion de lymphocytes T régulateurs (LTreg) FOXP3+ infiltrant le microenvironnement tumoral des tumeurs LL2-FKNhi étant supérieure à celle des tumeurs LL2-FKNlo, nous avons suspecté leur implication dans cette perte d’effet. Nous avons testé des associations de traitements, capables de stimuler l’immunité anti-tumorale via le blocage de CPI (Ac monoclonaux anti-CTLA4, anti-PD1, anti-PDL1, anti-TIM3), ou capables de bloquer l’activité des LTreg (cyclophosphamide, Ac anti-GITR), en association à une expression élevée de la FKN dans le but de de renforcer et/ou prolonger son effet anti-tumoral. A ce jour, les schémas d’administration que nous avons choisis n’ont pas permis d’obtenir un tel résultat. D’autres protocoles doivent encore être testés.Ces travaux nous ont permis de montrer un effet anti-tumoral de la FKN dans un modèle murin de métastases osseuses de CNPC, d’en préciser les mécanismes sous-jacents et d’identifier de nouvelles pistes d’associations de traitements, prenant en compte le rôle anti-tumoral des LB et pro-tumoral des LTreg dans ce modèle murin<br>In France, about 50 000 new cases of lung cancer are diagnosed every year. Sixty percent of them are already metastatic. Bone localizations are described in 20 to 40% of cases and they are associated with poor survival (5 to 10 % at 5 years) and impaired quality of life. New therapeutic options are mandatory to improve survival and functional prognosis.A chemokine, the fractalkine (FKN), represents a promising one. It is known for its capacity of leukocytes recruitment and its impact on the bone metabolism. It could be able to restore anti-tumor immunity and to act on osteolysis, when delivered locally. The impact on tumor development is highly complex and depends on the expression of its receptor by tumor cells, its molecular form, the location of the lesion, and the tumor type.We first planned to determine the impact of the FKN on the tumor development within a syngeneic murine model of bone metastasis of lung cancer, using either LL2 lung cancer cell line expressing a low (LL2-FKNlo) or a high level of FKN (LL2-FKNhi).FKN had an anti-tumoral effect, able to reduce the tumor-weight by 73% in the LL2-FKNhi groups, compared to LL2-FKNlo one, at day 14. High level of expression of FKN was associated with an increase in the recruitment of inflammatory monocytes, natural killer cells, and more specifically B lymphocytes (LB). Together, they formed an immunopermissive tumoral microenvironment. We also noted significant modification of expression level of genes involved in osteoformation and regulation of immunity.The FKN anti-tumor effect tended to decrease after day 14. At the same time, we quoted a high level of infiltration of LL2-FKNhi tumors by T regulatory lymphocytes (LTreg). We suspected their implication in this loss of effect.We tried therapeutic associations, able to stimulate anti-tumor immunity through immune checkpoint blockade (monoclonal antibody against CTLA4, PD1, PDL1, or TIM3) or to block LTreg (cyclophosphamide, anti-GITR antibody) in association with high FKN expression. The goal was to prolong and/or to reinforce its anti-tumoral effect.To date, the used administration protocols weren’t able to induce such an effect. Other protocols need to be tested.This work highlighted an anti-tumoral effect of FKN in this murine model of bone metastasis of lung cancer and identified the underlying mechanisms. It pointed out new therapeutics associations options based on the anti-tumoral implication of LB, and pro-tumoral action of LTreg

Bien que la radiothérapie, traitement incontournable en neuro-oncologie, améliore la survie des patients, elle affecte de manière considérable le tissu cérébral sain avoisinant la tumeur conduisant à des déficits cognitifs qui sont retrouvés chez 50 à 90 % des patients. Les avancées technologiques réalisées lors de la dernière décennie ont permis de concevoir de nouvelles techniques d’irradiation avec des propriétés balistiques prometteuses. Cependant, leurs intérêts pour prévenir la radiotoxicité cérébrale reste à démontrer, en s’appuyant notamment sur des recherches précliniques pour lesquelles l’utilisation de ces techniques de radiothérapie est fragmentaire à ce jour. L’objectif de ces travaux de thèse a été de caractériser, chez le rat adulte sain ou porteur d’une tumeur cérébrale, les effets de l’irradiation cérébrale ciblée sur l’intégrité tissulaire et les déficits cognitifs, d’une part de manière multiparamétrique via l’utilisation de l’imagerie IRM, de différents tests comportementaux ainsi que des analyses immunohistologiques, et d’autre part de manière longitudinale avec un suivi des animaux jusqu’à 6 mois après irradiation. Collectivement, nos données montrent, comme attendu et en accord avec la littérature, que l’irradiation du cerveau sain entier engendre des déficits dans les processus d’apprentissage, de mémorisation et d’émotion, et ceci pendant les phases aiguës et chroniques. De même, ce paradigme d’irradiation est associé à des altérations du tissu cérébral. Cependant, et d’une manière un peu surprenante par rapport à notre hypothèse de départ, l’irradiation d’un seul hémisphère n’a pas modifié de façon significative les performances cognitives évaluées et n’a pas altéré l’intégrité du tissu cérébral. Les résultats obtenus dans le modèle de tumeur cérébrale montrent des déficits cognitifs suite à une irradiation cerveau entier, lesquels sont aussi observés avec l’irradiation hémisphérique mais avec des effets moindres. Malheureusement, du fait des effectifs faibles au sein des groupes expérimentaux, il est difficile de conclure sur le fait que les déficits cognitifs radio-induits observés soient exacerbés en présence de tumeur<br>Although radiotherapy, an essential treatment in neuro-oncology, improves the survival of patients, it significantly affects the surrounding healthy brain tissue, leading to cognitive deficits found in 50 to 90% of patients. Technological advancements made in the last decade have allowed the development of new irradiation techniques with promising ballistic properties. However, their potential for preventing cerebral radiotoxicity remains to be demonstrated, relying mainly on preclinical research, for which the use of these radiotherapy techniques is currently fragmented. The objective of this thesis work was to characterize the effects of targeted brain irradiation on tissue integrity and cognitive deficits in healthy adult rats and rats bearing brain tumor. This characterization was done through multiparametric imaging using MRI, various behavioral tests, as well as immunohistological analyses. Furthermore, a longitudinal approach was employed, with the animals being monitored up to 6 months after irradiation. Collectively, our data demonstrate, as expected and in accordance with the literature, that whole-brain irradiation leads to deficits in learning, memory, and emotion processes, both during acute and chronic phases. Similarly, this irradiation paradigm is associated with alterations in brain tissue. However, somewhat surprisingly compared to our initial hypothesis, irradiation of a single hemisphere did not significantly modify the evaluated cognitive performances or compromise tissue integrity. In the brain tumor model, cognitive deficits were observed following whole-brain irradiation, which were also present with hemispheric irradiation but with lesser effects. Unfortunately, due to low sample sizes within the experimental groups, it is difficult to conclude whether the observed radio-induced cognitive deficits are exacerbated in the presence of a tumor

Les structures lymphoïdes tertiaires (TLS) sont des agrégats organisés de cellules immunitaires qui se développent dans les tissus non-lymphoïdes à la suite d'une inflammation chronique. Les TLS matures, dont l'organisation est proche de celle d'un ganglion, sont associées à un bon pronostic dans les cancers à tumeurs solides et servent de prédicteur efficace de la réponse des patients traités par immunothérapie. Notre objectif a été d'étudier la virothérapie oncolytique comme stratégie pour induire des TLS dans le microenvironnement tumoral (TME) afin d'intensifier les réponses antitumorales.Les virus oncolytiques (OV) ont la capacité d'infecter et de se répliquer spécifiquement dans les cellules cancéreuses, induisant leur lyse directe ainsi que leur destruction par le système immunitaire via la mort immunogène. Nous supposons que la modulation du microenvironnement tumoral suite à l'infection par des OV, ainsi que la production locale de chimiokines exprimées par ces derniers, pourrait favoriser la néogenèse de TLS et amplifier les réponses antitumorales.Mes travaux ont alors consisté à générer et caractériser des virus de la vaccine oncolytiques (oVV) recombinants, armés avec trois chimiokines, CCL20, CCL21 et CXCL13, que nous supposons impliquées dans la néogenèse de TLS.J'ai observé que l'expression des chimiokines par les oVV recombinants n'affectait pas leurs propriétés oncolytiques et que les chimiokines étaient bien fonctionnelles in vitro. Bien que la réplication des oVV fût réduite dans les modèles murins syngéniques, j'ai détecté les chimiokines murines dans les tumeurs infectées avec les oVV armés ainsi que la formation d'agrégats immunitaires dans les modèles de tumeur chaude. Néanmoins, aucune amélioration thérapeutique n'a été observée avec l'oVV armé avec les chimiokines par rapport au virus non armé.J'ai alors étudié la capacité de TLS induites par un oVV, à établir des réponses antitumorales, dans le modèle orthotopique TC-1 luc qualifié de chaud. Dans ce modèle, j'ai observé que l'administration intranasale de l'oVV induisait plus de TLS que l'administration d'un virus de la vaccine non oncolytique, le MVA. De plus, j'ai observé que les TLS induites par l'infection virale par le MVA n'étaient pas associées à une réponse antitumorale alors que j'ai détecté à long terme la présence de lymphocytes T spécifiques antitumoraux et un contrôle de la tumeur pulmonaire chez une souris infectée par l'oVV. Ainsi, nous supposons que les propriétés oncolytiques des oVV peuvent induire des TLS efficaces contre les tumeurs.Pour favoriser la réplication des oVV et l'expression des chimiokines, ainsi que pour faciliter l'observation des réponses antitumorales tardives avec des cinétiques de croissance tumorale plus lentes, nous avons évalué l'efficacité d'une souche recombinante armée avec les trois chimiokines humaines (oVV-3hCK) dans un modèle de souris humanisées HIS-NXG greffées avec des tumeurs humaines.Dans ce modèle, les oVV (oVV-3hCK et oVV non armé) ont été particulièrement efficaces, ce qui n'a pas permis d'observer des différences d'efficacité thérapeutique entre les deux souches. Néanmoins, une augmentation significative de l'infiltration en cellules immunitaires CXCR5+ et en lymphocytes T et B naïfs a été observée dans les tumeurs infectées avec l'oVV-3hCK, confirmant l'activité chimiotactique des chimiokines et laissant supposer la présence de TLS dans les tumeurs.En conclusion, mes travaux de thèse ont confirmé que les trois chimiokines CCL20, CCL21 et CXCL13 exprimées par un oVV sont capables d'induire des agrégats immunitaires (ou TLS) dans le TME, et ont démontré la pertinence de cette stratégie pour améliorer la réponse antitumorale à long terme<br>Tertiary lymphoid structures (TLS) are organized aggregates of immune cells that develop in non-lymphoid tissues as a result of chronic inflammation. Mature TLS, which resemble lymph nodes in their organization, are associated with favorable prognoses in solid tumor cancers and serve as effective predictors of patient responses to immunotherapy. Our objective was to investigate oncolytic virotherapy as a strategy to induce TLS in the tumor microenvironment (TME) to enhance anti-tumor responses.Oncolytic viruses (OV) have the ability to specifically infect and replicate within cancer cells, inducing their direct lysis as well as their destruction by the immune system through immunogenic cell death. We hypothesize that the modulation of the TME following OV infection, along with the local production of chemokines expressed by these viruses, could promote TLS neogenesis and amplify anti-tumor responses.My work involved generating and characterizing recombinant oncolytic vaccinia viruses (oVV) armed with three chemokines, CCL20, CCL21, and CXCL13, which we hypothesize are involved in TLS neogenesis.I observed that the expression of chemokines by the recombinant oVVs did not affect their oncolytic properties and that the chemokines were functional in vitro. Although the replication of the oVVs was reduced in syngeneic murine models, I detected the murine chemokines in tumors infected with the armed oVVs and observed the formation of immune aggregates in hot tumor models. However, no therapeutic improvement was observed with the chemokine-armed oVV compared to the non-armed virus.I then studied the ability of TLS induced by an oVV to establish anti-tumor responses in the hot orthotopic TC-1 luc model. In this model, I observed that intranasal administration of the oVV induced more TLS than administration of a non-oncolytic vaccinia virus, MVA. Furthermore, I observed that TLS induced by MVA infection were not associated with an anti-tumor response, whereas I detected long-term presence of tumor-specific T lymphocytes and tumor control in the lungs of a mouse infected with oVV. Thus, we hypothesize that the oncolytic properties of oVVs can induce TLS that are effective against tumors.To promote oVV replication and chemokine expression, as well as to facilitate the observation of late anti-tumor responses with slower tumor growth kinetics, we evaluated the efficacy of a recombinant strain armed with the three human chemokines (oVV-3hCK) in a HIS-NXG humanized mouse model grafted with human tumors.In this model, the oVVs (oVV-3hCK and non-armed oVV) were particularly effective, making it difficult to observe differences in therapeutic efficacy between the two strains. Nonetheless, a significant increase in the infiltration of CXCR5+ immune cells and naïve T and B lymphocytes was observed in tumors infected with oVV-3hCK, confirming the chemotactic activity of the chemokines and suggesting the presence of TLS in the tumors.In conclusion, my thesis work confirmed that the three chemokines CCL20, CCL21, and CXCL13 expressed by an oVV are capable of inducing immune aggregates (or TLS) in the TME, and demonstrated the relevance of this strategy to improve long-term anti-tumor responses

Mes travaux de thèse ont permis d’identifier nectine-4 comme un nouveau biomarqueur, facteur de pronostic et cible thérapeutique dans 63% des cancers du sein triple-négatif (TNBC). Les TNBCs (20% des cancers du sein) sont de mauvais pronostics car, en dehors de la chimiothérapie, il n’existe pas de traitement dit « ciblé ». Ces travaux vont permettre à court terme d’adapter la stratégie thérapeutique et d’améliorer la prise en charge des patientes TNBC en fonction de leur profil d’expression de nectine-4. En effet, nous proposons une thérapie ciblée fondée sur la stratégie Antibody Drug Conjugate « ADC » anti-nectine-4 dans les TNBC équivalent au trastuzumab-emtansine dans le cancer du sein HER2+. Nous avons produit, sélectionné et validé cet outil thérapeutique innovant. Nous avons couplé cet anticorps à la monomethyl auristatin-E (MMAE) et testé son efficacité in vitro et in vivo en utilisant des modèles précliniques de souris PDX (Patient Derived Xenograft) greffées en conditions orthotopiques avec des tumeurs primaires TNBC. Nos résultats obtenus sur les tumeurs primitives et métastatiques sont très prometteurs, puisqu’il est possible de réduire voire de faire disparaitre la masse tumorale très rapidement après un seul traitement à la fois au niveau des tumeurs primitives, des métastases positives pour nectine-4. Cet anticorps anti-nectine-4 a fait l’objet d’un brevet international, a été humanisé et est en cours de développement clinique au sein d’une industrie pharmaceutique. Il est actuellement testé pour sa toxicité et son efficacité chez le singe cynomolgus<br>Nectin-4 has been identified as a breast and ovarian biomarker at CRCM. Nectin-4 is a celladhesion molecule belonging to the immunoglobulin superfamily and is involved in ectodermaldevelopment in human. Nectin-4 has been recently identified as the epithelial receptor for themeasles virus. Together, this work has been rewarded by Inserm in 2012 (Prix del’Innovation). During my thesis, I have characterized nectin-4 as new prognosis biomarker andtherapeutic target in 63% of triple-negatif breast cancer (TNBC) . TNBCs represent 20% ofbreast cancer and are associated with poor prognosis as there is no exisiting targeted therapy.These results open the possibility for Antibody Drug Conjugate (ADC)-based targetedtreatment of primary and advanced TNBCs similar to trastuzumab-emtansine for HER2-positive breast cancers. We selected and validated a monoclonal antibody against nectin-4ectodomain and developed an ADC conjugated to monomethyl auristatin-E (MMAE). Weassessed the therapeutic efficiency of this ADC in vitro and in vivo in localised and metastaticTNBC Patient derived Xenografts (PDXs). In vivo, this ADC induced rapid, complete anddurable responses on nectin-4-positive xenograft TNBC samples including primary tumours,metastatic lesions, and local relapses. This antibody has been humanized, patented and iscurrently under clinical development by a pharmaceutical company testing toxicity and efficacyin cynomolgus monkeys

Les lymphomes sont des cancers parmi les plus fréquents chez l’Homme et le chien. Ils présentent de fortes homologies du point de vue clinique, histologique et de la réponse aux traitements. Dans le contexte actuel, les méthodes de séquençage de nouvelles générations (NGS) permettent l’identification de nombreuses altérations génétiques nécessaires pour le diagnostic, le pronostic et le développement de thérapies ciblées. Pourtant, le développement de nouvelles molécules rencontre une forte proportion d’échec lors des études cliniques. Ce constat est en partie dû à l’utilisation de modèles non représentatifs de la maladie telle qu’elle se présente chez l’Homme. Chez le chien, la sélection artificielle imposée par l’homme fait qu’aujourd’hui, de nombreuses races présentent des prédispositions aux lymphomes et même à certains sous-types. Cette caractéristique fait du chien un modèle spontané pertinent aussi bien pour l’étude des bases génétiques des lymphomes que pour le développement de nouvelles molécules pour l’Homme via des essais cliniques vétérinaires. Mon travail de thèse a consisté à caractériser génétiquement les lymphomes canins pour proposer des modèles prédictifs des lymphomes homologues humains. Suite à une étape de collecte d’un grand nombre de prélèvements de chiens atteints de lymphomes, j’ai travaillé sur l’amélioration d’un test de diagnostic des sous-types B ou T de lymphomes basé sur la technique d’amplification appelé PARR. J’ai également montré une transmission familiale de lymphomes chez le Bouvier bernois, ce qui m’a permis d’effectuer une étude d’association génétique (GWAS) comportant 63 chiens atteints et 167 indemnes. J’ai pu ainsi identifier plusieurs loci sur les chromosomes 9, 15 et 23, ce dernier incluant le gène MYD88 connu pour être impliqué dans les lymphomes humains. J’ai également découvert par différentes approches NGS (RNA-Seq et Capture ciblée) des altérations génétiques récurrentes partagées entre l’Homme et le chien. Parmi celles-ci, j’ai identifié des fusions de gènes entre des immunoglobulines et les cyclines D : 3 cas pour CCND3 et 1 cas pour CCND1. J’ai également retrouvé la forte récurrence d’altérations impliquant les oncogènes KDR, MYC ou UBR5 ainsi que les gènes suppresseurs de tumeur POT1, PTEN ou TP53. Ces évènements étant associés chez l’Homme à des lymphomes agressifs ou résistants aux traitements, les lymphomes canins présentent donc un intérêt majeur en tant que modèle spontané. Enfin, j’ai mis en place des essais de molécules in vitro, réalisables à partir de la lignée CLBL-1 ou de cultures primaires caractérisées par NGS. Cette étape préliminaire permet d’envisager des essais cliniques vétérinaires avec des chiens de propriétaire, atteints de lymphomes. Cette démarche s’intègre dans le concept « One health » dont l’objectif est de faire bénéficier ces recherches à la médecine humaine et vétérinaire<br>Lymphomas are among the most common cancers in humans and dogs. They show strong clinical, histological and response homologies to treatments. In the current context, new generation sequencing (NGS) methods allow identification of many genetic alterations needed for the diagnosis, prognosis and development of targeted therapies. However, the development of new molecules encounters a high proportion of failure in clinical studies. This finding is due in part to the use of models that are not reflect all aspects of the disease occurring in humans. In dogs, artificial selection done by humans means that today, many breeds have predispositions to lymphomas and even to certain subtypes. This characteristic makes the dog a relevant spontaneous model both for the study of the genetic basis of lymphomas and for the development of new molecules for humans with veterinary clinical trials. My thesis work consisted in the genetic characterization of canine lymphomas to propose predictive models of human homologous lymphomas. Following a collection step of a large number of lymphomas cases, I worked on the improvement of a diagnostic test to subtype B or T lymphomas based on amplification called PARR. I also showed a familial transmission of lymphomas in the Bernese Mountain Dog, which allows me to perform a genome-wide association study (GWAS) comprising 63 affected dogs and 167 healthy dogs. I identified several loci on chromosomes 9, 15 and 23, the last one including the MYD88 gene known to be involved in human lymphomas. I have also discovered by different NGS approaches (RNA-Seq and Capture targeted) recurrent genetic alterations shared between the Man and the dog. Among these, I have identified gene fusions between immunoglobulins and cyclins D: 3 cases for CCND3 and 1 case for CCND1. I also found strong recurrences of alterations involving the oncogenes KDR, MYC or UBR5 as well as the tumor suppressor genes POT1, PTEN or TP53. Since these events are associated with aggressive or resistant lymphomas in humans, canine lymphomas are thus of major interest as a spontaneous model. Finally, I have carried out in vitro tests of molecules, which can be carried out from the CLBL-1 cell line or from primary cell cultures characterized by NGS. This preliminary step allows us to consider veterinary clinical trials with owners dogs with lymphomas. This approach is part of the "One Health" concept, which aims to bring this research to human and veterinary medicine

Les modèles animaux actuellement disponibles pour l’étude des leucémies humaines ne sont pas adaptés pour le développement optimal de nouvelles thérapies ciblées. Au cours de ce projet, qui s’inscrit dans une double perspective fondamentale et industrielle, nous avons cherché à générer un modèle versatile de leucémogénèse humaine chez la souris humanisée BRGS (BALB/c Rag2-/- IL-2Rγc-/- SIRPα.NOD). Les animaux sont greffés avec des progéniteurs hématopoïétiques transduits par des vecteurs lentiviraux surexprimant les oncogènes MYC et BCL2 et placés sous le contrôle d’un promoteur ubiquitaire (EF1α ou SFFV). Le suivi longitudinal des animaux sur une période de 5 mois montre que seule la construction SFFV/Myc-T2A-Bcl2 entraîne la transformation des progéniteurs hématopoïétiques. Entre 12 à 14 semaines post-greffe, &gt;90% des animaux développent des lympho-proliférations de type pro-B (CD19+CD10+CD9+CD20-cytIgM-) infiltrant principalement la rate et la moelle osseuse, et circulant en abondance dans le sang. Le caractère transmissible des tumeurs est validé par des greffes secondaires de tumeurs spléniques. Les cultures in vitro de progéniteurs hématopoïétiques suggèrent que l’émergence des blastes est liée à la réactivation d’un programme B latent dans les précurseurs T, dont le développement est bloqué. Nous avons développé en parallèle un modèle de tumeur autologue. L’ensemble de ces résultats valide le modèle de leucémogénèse humaine développé chez la souris humanisée BRGS et ouvre des perspectives pour la caractérisation fonctionnelle des mécanismes de leucémogénèse, et la validation préclinique de nouvelles stratégies anti-tumorales<br>Existing animal models for the study of human leukemia are not accurate for the proper development of innovative, targeted therapies. The aim of this project, which contains both a fundamental and an industrial perspective, therefore was to develop a new, versatile model of human leukemogenesis in the BRGS (BALB/c Rag2-/- IL-2Rγc-/- SIRPα.NOD) humanized mouse. Animals are grafted with hematopoietic progenitors transduced with lentivirals vectors to allow overexpression of MYC and BCL2 proteins under the control of an ubiquitous promotor (EF1α or SFFV). Longitudinal monitoring of the animals over five months shows that only the SFFV/Myc-T2A-Bcl2 construction induces the transformation of humans hematopoietics progenitors. Between 12 and 14 weeks post-transplantation, more than 90% of the animals develop pro-B lympho-proliferations (CD19+CD10+CD9+CD20-cytIgM-), with tumor cells being mainly found in the spleen, the bone marrow and in blood. Tumor transferability is achievable through secondary transplantation in immunodeficient mouse recipients. In vitro culture of bone marrow T cell progenitors suggest that the blasts arise from these cells after reactivation of a latent B cell program with blockade of their T cell development. In parallel, we have also developed an autologous tumor model. Altogether, these results validate the human leukemogenesis model constructed here in humanized BRGS mice and provide attractive prospects regarding the functional characterization of leukemogenesis and a preclinical validation of new anti-tumor strategies

Malgré les progrès réalisées en matière de traitement et de diagnostic, le cancer du poumon demeure le plus répandu et le plus mortel dans le monde. La chimiothérapie conventionnelle, associant un composé de platine (cisplatine ou carboplatine) à un autre agent antinéoplasique est utilisée à quasiment tous les stades. Comme celle-ci est administrée par voie intraveineuse (IV), elle entraîne des effets secondaires systémiques importants dont certains sont dose- limitant (DLT) comme la néphrotoxicité pour le cisplatine ou la myélotoxicité pour le doublet carboplatine-paclitaxel. Par conséquent, ces agents sont administrés selon des cycles bien espacés pendant lesquels les tissus se rétablissent, et ce incluant la tumeur ;conduisant à une repopulation tumorale. En effet, une corrélation significative a été établie entre la concentration de platine dans les tumeurs pulmonaires et l’efficacité du traitement. Le but de ce travail était d’évaluer le potentiel de combiner une poudre sèche pour inhalation (CIS-DPI-50) avec le traitement de chimiothérapie IV, afin d’exposer la tumeur à l’agent cytotoxique de manière continue.La première partie de ce travail a permis de développer le CIS-DPI-50. Afin d’éviter qu’une haute concentration en cisplatine ne soit complètement solubilisée une fois dans les poumons, et afin d’assurer une exposition suffisante, il était essentiel de développer des formulations à libération contrôlée et à rétention pulmonaire suffisante. Ceci consistait en l’optimisation d’une formulation à base de microparticules lipidiques solides (CIS-DPI-TS) préalablement développée par Levet et al. Cette formulation a été reproduite afin d’évaluer son efficacité chez des souris greffées avec le modèle M109-HiFR (0.5 mg/kg, trois fois par cycle pendant deux cycles) et a démontré une survie similaire au CIS-IV (1.5 mg/kg, une fois par cycle pendant deux cycles). Cela a été effectué en (i) utilisant des excipients de grade pharmaceutique, reconnus comme sûrs (GRAS) (49,5 % (w/w) d’HCO et 0,5 % (w/w) de TPGS) selon un processus facilement transposable, et (ii) en augmentant la libération initiale afin d’améliorer la réponse antitumorale. Le CIS-DPI-50 a montré une performance aérodynamique prometteuse à des débits d’air différents (100 et 40 L/min) avec une fraction de particules fines par rapport à la dose délivrée (FPF_d) de 86 ± 1 % et de 74 ± 1 %, respectivement. La reproductibilité du procédé a été démontrée sur 3 lots différents et la stabilité maintenue pendant les 6 mois de stockage avec une FPF_d variant de 81,0 ± 0,6 % au T0 à 81 ± 2 % après 6 mois. Ceci était lié à (i) la stabilisation de la forme β de HCO et de l’état cristallin du cisplatine, et (ii) à la faible teneur en solvant résiduel (< 0,2 % w/w). De plus, cette formulation était caractérisée par une libération initiale plus marquée qu’avec CIS-DPI-TS ainsi que par des propriétés de libération contrôlée in vitro puisque 48 ± 2% ont été dissous en 2 h, vs. 35 ± 11 % pour CIS-DPI-TS et 76 ± 5 % pour les microcristaux de cisplatine non enrobés. Cela a été confirmé in vivo et a prouvé que le changement vers HCO a diminué le Tmax dans le sang de 120 min pour CIS-DPI- TS à 1 min pour le CIS-DPI-50. De plus, la rétention pulmonaire a été maintenue pendant 4 heures avec une aire sous la courbe (AUC) dans les poumons de 4 611 ± 932 ng.min.mg1 vs. 6 072 ng.min.mg-1 pour CIS-DPI-TS. Par conséquent, cette formulation a été choisie pour la suite des investigations.La deuxième partie de ce travail visait tout d’abord à évaluer la biodistribution après l’administration de CIS-DPI-50 à 0.5 mg/kg chez des souris greffées avec le modèle LLC1- Luc. Suite à cette administration, une exposition plus soutenue et dix fois plus élevée a été retrouvée dans les tumeurs par rapport au tissu sain (AUC0-∞ de 10 683 ± 5 826 ng.min.mg-1, vs. 1 071 ± 825 ng.min.mg-1, respectivement). Le deuxième objectif était de sélectionner le schéma d’administration du CIS-DPI-50 le plus adapté à sa combinaison avec la chimiothérapie IV. Le CIS-DPI-50 a été administrée 5 fois par cycle pendant deux cycles à 0,3, 0,5 et 1 mg/kg, ou à 0,5 mg/kg 3 fois par cycle pendant deux cycles. Après le premier cycle de traitement, aucune différence en termes de concentrations en platine n’a été observée dans les tumeurs ou dans les organes sains entre les groupes traités de manière répétée et ceux administrés une seule fois. Cependant, un cycle plus tard, toutes les concentrations en platine ont augmenté dans les organes sains et diminué dans les tumeurs. Ceci était lié à une augmentation de la taille tumorale d’un facteur de 23 entre les deux cycles (533 ± 23 mg vs. 23 ± 3 mg), ainsi qu’à la dégradation de l’état général des animaux. De plus, aucun des schémas n’a démontré une toxicité pulmonaire ou une efficacité. Cette efficacité limitée était liée à la faible sensibilité du modèle LLC1-Luc au cisplatine. Par conséquent, les schémas caractérisés par la plus faible dose cumulée (0,5 mg/kg trois fois par cycle et 0,3 mg/kg cinq fois par cycle) ont été sélectionnés afin d’évaluer leur efficacité chez des souris greffées avec le modèle M109-HiFR-Luc2. Une réduction significative de la taille tumorale dans les groupes traités (p < 0,0001) par rapport au groupe non traité a été observée ;confirmant la réponse de ce modèle au cisplatine. Cependant, aucune différence en termes de croissance tumorale (tendances similaires), de proportion de répondeurs (33 % pour les deux groupes) ou de survie (31 jours pour les groupes traités vs. 23 jours pour le groupe non traité) n’a été rapportée entre ces deux groupes. Par conséquent, le schéma le moins fréquent a été choisi pour éviter une éventuelle accumulation de platine et une atteinte rénale aigue (AKI).La troisième partie de ce travail avait pour but d’étudier la tolérance pulmonaire et rénale du CIS-DPI-50, du CIS-IV et de leurs combinaisons. Les résultats de quantification des cytokines pro-inflammatoires (TNF-α, IL-6, IL-1β) dans le fluide de lavage bronchoalvéolaire (BALF) ont montré une meilleure tolérance pour le CIS-DPI-50 par rapport au CIS-IV. Les neutrophiles granulocytes (NT-GRA) ont augmenté proportionnellement à la dose pour tous les groupes traités avec le CIS-DPI-50. Ces augmentations étaient réversibles une semaine plus tard uniquement pour les monothérapies et le groupe combiné, dont les administrations ont été espacées de 24h. Compte tenu des résultats d’inflammation et de cytotoxicité, l’ajout de CIS- DPI-50 au CIS-IV à sa dose maximale tolérée (MTD) semblait avoir un plus grand impact que si CIS-DPI-50 était ajouté à une dose IV réduite de 25%. Les résultats de quantification des biomarqueurs AKI plasmatiques (NGAL, cystatine C et créatinine) ont augmentés lorsque les deux monothérapies ont été administrées à leur DMT le même jour ou 24 heures plus tard. Par conséquent, la MTD du CIS-IV devait être réduite de 25% et les administrations séparées de 24h pour préserver la tolérance. L’efficacité de ce schéma a été évaluée sur des souris greffées avec le modèle M109-HiFR-Luc2 en combinant le CIS-DPI-50 au doublet IV cisplatine- paclitaxel. Malgré le fait que ces résultats n’étaient pas significativement différents, des tendances intéressantes en termes de réduction de la croissance tumorale, de survie (31 jours pour le groupe combiné vs. 26 pour le doublet IV, vs. 21 jours pour le groupe non traité) et de proportion de répondeurs (67 % pour le groupe combiné, vs. 50 % pour le doublet IV) ont été observés pour le groupe combiné.Comme les différentes adaptations ont probablement pu entraver le potentiel des combinaisons, il était intéressant d’étudier l’association de CIS-DPI-50 avec un doublet moins néphrotoxique (carboplatine-paclitaxel), et qui nécessiterait éventuellement moins d’ajustements. Compte tenu de la DLT du carboplatine et du paclitaxel, l’évaluation de la myélotoxicité était incluse dans cette étude. Les résultats ont montré que l’ajout de CIS-DPI-50 au doublet carboplatine- paclitaxel IV le même jour à leur MTD ont induit une augmentation du nombre de globules blancs et de cellules totales dans le BALF, une proportion plus élevée de NT-GRA dans le BALF et une anémie régénérative plus précoce qu’avec le doublet IV. Ces effets étaient réversibles. La stratégie de réduction de la dose IV de 25 % et la séparation des administrations par 24h ont permis d’éviter le développement d’une anémie régénérative et/ou l’augmentation de globules blancs ou du nombre de cellules totales dans le BALF par rapport aux doublets IV. De plus, toutes les combinaisons ont induit une cytotoxicité non réversible tout en étant mieux tolérées que celles avec le CIS-IV. Leurs efficacités devraient donc être testées sur des modèles de cancer pulmonaire murin seuls ou en combinaison avec l’immunothérapie (inhibiteurs de checkpoint).Ce travail a démontré la faisabilité de combiner une modalité de traitement locorégionale avec les traitements de chimiothérapie conventionnelle par voie IV à base de cisplatine et de carboplatine contre les tumeurs pulmonaires. Ceci a été effectué en optimisant les combinaisons afin d’éviter des toxicités pulmonaire, rénale et hématologique (pour la chimiothérapie à base de carboplatine) tout en démontrant une tendance vers une efficacité (pour le doublet cisplatine- paclitaxel) dans un modèle préclinique agressif. Par conséquent, ces résultats ouvrent la voie à plusieurs autres possibilités de combinaisons (traitements localisés et inhibiteurs de checkpoint) qui doivent être investiguées afin de sélectionner les indications pour lesquelles ce traitement serait le plus efficace.<br>Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Pharmacie)<br>info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les métastases hépatiques de tumeurs endocrines digestives sont hypervasculaires et hétérogènes. Les mécanismes de développement de ces métastases hépatiques, en particulier le rôle de l’angiogenèse tumorale associée à ces tumeurs, sont complexes. Ceci explique la difficulté de prédire le profil évolutif de ces tumeurs et de trouver des facteurs prédictifs de réponses aux traitements médicaux utilisés. L’objectif de notre travail a été de mieux comprendre : le rôle de l’angiogenèse dans le développement des métastases hépatiques de tumeurs endocrines digestives ; les mécanismes d’actions et en particulier leur activité anti-angiogénique, de deux types de molécules (analogue de la somatostatine et inhibiteur de mTOR). Nos résultats nous ont permis à travers une double approche expérimentale, in vitro et in vivo de : (a) montrer la complexité de la régulation de la synthèse et de la sécrétion du VEGF par les cellules endocrines néoplasiques ; (b) confirmer expérimentalement la dissociation entre expression du VEGF et capacités angiogéniques d’une part, propriétés invasives et métastatiques d’autre part, dans les tumeurs endocrines digestives ; (c) montrer expérimentalement que l’inhibition de l’angiogenèse peut contribuer à l’effet anti-tumoral de substances d’intérêt thérapeutique dans les tumeurs endocrines digestives<br>Liver metastases of digestive endocrine tumors are hypervascular and heterogeneous. The mechanisms of development of these metastases, especially the role of angiogenesis, are complex. This explains the difficulty to predict the natural history of these tumors and to find predictive factors of response to medical treatments. Our aim was to evaluate: the role of angiogenesis in the development of liver metastasis from digestive endocrine tumors; mechanisms of action, especially antiangiogenic activity, of two drugs (somatostatin analogues and mTOR inhibitor). We were able to demonstrate through an in vitro and in vivo experimental approach that: (a) the regulation of VEGF synthesis and secretion is complex, with different roles according to the cell studied; (b) there is a dissociation between VEGF expression and angiogenic capacities, on one hand, and invasive and metastatic properties, on the other hand; (c) the inhibition of angiogenesis may contribute to the anti-tumoral effect of several drugs of therapeutic interest in digestive endocrine tumors