Characterisation of hepatocellular carcinoma development in a TIF1 alphaL2/L2/CRE-ALB mutant mouse model by in-vivo imaging techniques and its application for pharmacological testing

par Dana Mihaela Ignat

Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Pierre-Marc Aprahamian et de Cristian Dragomir.

Soutenue en 2009

à Strasbourg en cotutelle avec l'Iasi.University of Medecine and Pharmacy Gr. T. Popa - Roumanie .

  • Titre traduit

    Caractérisation du développement des carcinomes hépatocellulaires chez les souris mutantes TIF1 alphaL2/L2/CRE-ALB par des techniques d’imagerie in vivo et l’application pour des tests pharmacologiques


  • Résumé

    Le carcinome hépatocellulaire (CHC) est la 3ème cause de décès par cancer, avec une survie à 5 ans inférieure à 7%, en raison d’une forte résistance aux chimiothérapies conventionnelles. Le développement de nouveaux traitements représente un enjeu majeur et leur validation préclinique nécessite l’établissement de modèles animaux. Il en est ainsi de la découverte récente du développement spontané de CHC par invalidation du répresseur transcriptionnel TIF1alpha. Deux méthodes innovantes de diagnostic et de suivi en ligne des CHC ont été mises au point: la scannographie haute résolution aux rayons X (microscanner) et la microscopie confocale de fluorescence par fibre optique (FCFM). Un protocole d’injection des produits de contraste FenestraTM a été adapté pour la souris (10 µl/g ip de LC 6 h avant imagerie et 10 µl/g iv de VC 30 mn avant imagerie). Les aspects au microscanner des CHC sont décrits. Le diagnostic des CHC atteint 87% en sensibilité et 77% en spécificité. L’utilisation de la FCFM avec un produit de contraste fluorescent (ProSenseTM 2 nmol/souris), a permis pour la première fois d’observer en temps réel et de manière minimale invasive les aspects histologiques des CHC et un diagnostic in vivo avec 100% de sensibilité et 90% de spécificité. Enfin, un nouvel agent antiangiogénique a été évalué sur la souris mutante TIF1alpha. Malgré une amélioration de 2 mois de la survie actuelle, l’emploi des nouvelles techniques a montré une accélération de la croissance tumorale en début de traitement, ainsi que des altérations minimes au niveau du transcriptome. Ces résultats paradoxaux amènent à s’interroger sur les possibles effets secondaires du traitement testé.


  • Résumé

    Hepatocellular carcinoma (HCC) is a very poor prognostic cancer resistant to conventional chemotherapy. There is therefore an urgent need for new treatment options and small animal models are the only available means of testing them. The recent discovery that mice lacking TIF1alpha gene spontaneously develop liver tumors, lead us to adapt this HCC model for pharmacological testing. Two original methods of diagnosis and on-line follow up were described: microcomputed tomography scanning (microCT scan) and fiberoptic confocal fluorescence microscopy (FCFM). An appropriate protocol of FenestraTM contrast agent use in mice was described : LC 10 µl/g ip. 6 h before imaging and VC 10 µl/g iv. 30 min before imaging. Together with description of various aspects of liver tumors in microCT scan imaging, this allowed HCC diagnosis with 87% sensitivity and 77% specificity. FCFM imaging employed with a fluorescent marker (ProSenseTM 2 nmol/mouse) allowed for the first time the minimally invasive, real-time, in vivo histological diagnosis of HCC, with 100% sensitivity and 90% specificity. The TIF1 alpha mouse model was subsequently subjected to pharmacological testing with a new antiangiogenic agent. The treated mice survived 2 months longer than the control group. However, using the newly described technique of monitoring, an acceleration of tumor growth was noted in the treatment group after starting treatment. This highlights the benefit of this new approach in providing valuable supplementary information. Minute modifications in molecular profile of treated livers suggested a possible secondary effect of the new compound.


  • Résumé

    Carcinomul hepatocelular (CHC) constituie cea de-a treia cauză de deces prin cancer din lume, cu o supravieţuire la 5 ani mai mică de 7%, datorită rezistenţei importante la chimio şi radioterapia convenţională. Astfel, stabilirea de modele animale de CHC este necesară pentru înţelegerea mecanismelor hepatocarcinogenezei şi pentru validarea în fază preclinică a noilor terapii. Este cazul descoperirii recente a fenomenului de hepatocarcinogeneză spontană în urma invalidării genetice a factorului de transcripţie TIF1alpha la şoarecele de laborator. Optimizarea acestui model s-a realizat prin practicarea unei hepatectomii parţiale, care a dus la apariţia mai precoce a tumorilor hepatice. Pe parcursul acestei teze de doctorat, am pus la punct două metode inovante de diagnostic si monitoraj în timp real al dezvoltării tumorilor hepatice la animalul de laborator: microcomputer tomografia de înaltă rezoluţie (microCT) şi microscopia confocală de fluorescenţă prin fibră optică (FCFM). Pentru a depaşi toxicitatea produselor de contrast specifice microCT-ului, am pus la punct un protocol de injectare adaptat pentru şoarecele de laborator (FenestraTM LC 10 µl/g ip. 4-8 h înaintea microCT şi FenestraTM VC 10 µl/g iv. 15-30 mn înaintea microCT). Aceasta mi-a permis descrierea diverselor aspecte ale CHC în imageria prin microCT şi realizarea diagnosticului de CHC cu o sensibilitate şi o specificitate satisfăcătoare (86,7% şi, respectiv, 76,9%). Utilizarea FCFM împreună cu un marker fluorescent specific celulelor tumorale (ProSenseTM), mi-a permis descrierea pentru prima oară a aspectelor histologice ale CHC in-vivo şi în timp real, de manieră minim invazivă. FCFM permite diagnosticul diferenţial între ficatul normal şi diversele tipuri histologice de CHC, cu o bună sensibilitate şi specificitate (100% şi respectiv 90,5%). In fine, am aplicat aceată metodă pentru testarea unui nou compus anti-angiogenic. Eficacitatea acestui produs a fost evaluată prin studiul duratei de supravieţuire, comparată cu rata de creştere tumorală evaluată prin microCT, şi prin analiza modificărilor la nivel molecular. Astfel am putut demonstra, că, în pofida unei ameliorări a supravieţuirii cu două luni, există o accelerare temporară a vitezei de creştere tumorală la începutul tratamentului, şi de asemenea, modificări minime la nivel de transcriptom. Aceste rezultate paradoxale sugerează existenţa de efecte secundare grave ale tratamentului testat.

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  • Détails : 1 vol. (Pagination multiple)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 12 p.

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service des bibliothèques. Bibliothèque L'Alinéa.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2009;0261
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