Epigenetic Restoration of Fetal-like IGF1 Signaling Inhibits Leukemia Stem Cell Activity

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Study of Inositol derivatives transduction pathways in cancerous or differentiating human embryonic stem cells

Le métabolisme des cellules souches embryonnaires est étroitement régulé par un équilibre entreauto-renouvellement et différenciation. Ces cellules peuvent proliférer en culture de manière prolongée,tout en restant indifférenciées, mais cela peut engendrer l’apparition d’anomalies karyotypiques, quiaccentuent la prolifération de ces cellules au détriment de leur potentiel de différenciation. Cephénomène d’adaptation à leurs conditions de culture et leurs caractéristiques communes avec lescellules cancéreuses sont deux preuves majeures de la nature tumorigène de ces cellules souches.Le but de ce travail a été d’élucider les voies de signalisation qui contrôlent le métabolisme descellules souches embryonnaires humaines, et plus particulièrement, leur différenciation. De plus, nousavons souhaité étudier le caractère tumorigène de ces cellules et pour cela, nous avons travaillé encomparant différentes lignées de cellules souches embryonnaires avec une lignée de carcinomeembryonnaire humain, leurs correspondantes cancéreuses. Nous avons choisi d’étudier la voie desdérivés de l’inositol, dont la composante PI3K/AKT avait déjà été auparavant associée avec lemétabolisme des cellules souches embryonnaires murines, tout comme la composante des inositolsphosphates solubles qui avait été impliquée dans le contrôle de l’auto-renouvellement de ces cellules.Nous avons tout d’abord étudié la distribution des inositols phosphates dans ces différentsmodèles par HPLC et observé que leur profil différait entre les cellules souches embryonnaires normaleset cancéreuses, principalement au niveau de la quantité d’InsP5. L’analyse du profil des InsPs en cours dedifférenciation spontanée a permis par la suite de mettre en évidence des modulations de ces différentsmétabolites, avec notamment une diminution reproductible d’InsP5. Nous basant sur l’hypothèse que cesmodulations devaient se refléter au niveau de l’expression des enzymes régulant la production desinositol phosphates, nous avons entamé une analyse par qPCR des kinases et phosphatases principalesimpliquées dans cette voie. Nous avons effectivement pu mettre en évidence une augmentationsignificative de deux isoformes de la triphosphate 3-kinase, ITPKB et ITPKA, en cours de différenciationspontanée. Ces deux enzymes sont également davantage exprimées dans les cellules souches cancéreuses.Ces augmentations d’expression ont ensuite pu être confirmées au niveau protéique pour ITPKB et auniveau de leur activité enzymatique. Par ailleurs, au cours de ce travail, nous avons également mis aupoint un modèle de différenciation dirigée de nos cellules souches embryonnaires vers des cellulessouches mésenchymateuses, que nous avons entièrement caractérisées et dont nous avons pu mettre enévidence les propriétés immunomodulatrices. Des résultats préliminaires sont venus confirmer, dans cemodèle, l’augmentation d’ITPKB préalablement observée en cours de différenciation spontanée.Nous avons également montré que l’expression du gène suppresseur de tumeur PTEN étaitaugmentée en cours de différenciation spontanée des cellules souches embryonnaires humaines. A l’aidede la technique d’immunofluorescence, nous avons mis en évidence une localisation subcellulairedifférente de PTEN dans nos cellules souches embryonnaires normales par rapport à leurcorrespondantes cancéreuses ainsi qu’une plus faible expression de PTEN dans ces dernières, confirmantainsi nos résultats obtenus précédemment par qPCR. PTEN est le principal inhibiteur de la voiePI3K/AKT dont nous avons également disséqué l’expression des effecteurs majeurs par qPCR. Nousavons notamment mis en évidence une augmentation de l’expression des unités régulatrices p85α etcatalytique p110β en cours de différenciation. Ces mêmes enzymes étaient également surexprimées dansles cellules de carcinome embryonnaire préalablement différenciées à l’aide d’acide rétinoïque.En conclusion, l’ensemble de ces résultats met en évidence une modulation des voies designalisation dérivées de l’inositol en cours de différenciation spontanée et dirigée des cellules souchesembryonnaires, suggérant leur implication dans le contrôle de la différenciation de ces cellules. Nousavons également observé des différences entre les cellules souches embryonnaires normales etcancéreuses, dont l’étude devra être approfondie afin d’évaluer l’impact de ces divergences sur le risquede transformation cancéreuse des cellules souches embryonnaires humaines.Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologiqueinfo:eu-repo/semantics/nonPublishe

Study of Inositol derivatives transduction pathways in cancerous or differentiating human embryonic stem cells

Le métabolisme des cellules souches embryonnaires est étroitement régulé par un équilibre entreauto-renouvellement et différenciation. Ces cellules peuvent proliférer en culture de manière prolongée,tout en restant indifférenciées, mais cela peut engendrer l’apparition d’anomalies karyotypiques, quiaccentuent la prolifération de ces cellules au détriment de leur potentiel de différenciation. Cephénomène d’adaptation à leurs conditions de culture et leurs caractéristiques communes avec lescellules cancéreuses sont deux preuves majeures de la nature tumorigène de ces cellules souches.Le but de ce travail a été d’élucider les voies de signalisation qui contrôlent le métabolisme descellules souches embryonnaires humaines, et plus particulièrement, leur différenciation. De plus, nousavons souhaité étudier le caractère tumorigène de ces cellules et pour cela, nous avons travaillé encomparant différentes lignées de cellules souches embryonnaires avec une lignée de carcinomeembryonnaire humain, leurs correspondantes cancéreuses. Nous avons choisi d’étudier la voie desdérivés de l’inositol, dont la composante PI3K/AKT avait déjà été auparavant associée avec lemétabolisme des cellules souches embryonnaires murines, tout comme la composante des inositolsphosphates solubles qui avait été impliquée dans le contrôle de l’auto-renouvellement de ces cellules.Nous avons tout d’abord étudié la distribution des inositols phosphates dans ces différentsmodèles par HPLC et observé que leur profil différait entre les cellules souches embryonnaires normaleset cancéreuses, principalement au niveau de la quantité d’InsP5. L’analyse du profil des InsPs en cours dedifférenciation spontanée a permis par la suite de mettre en évidence des modulations de ces différentsmétabolites, avec notamment une diminution reproductible d’InsP5. Nous basant sur l’hypothèse que cesmodulations devaient se refléter au niveau de l’expression des enzymes régulant la production desinositol phosphates, nous avons entamé une analyse par qPCR des kinases et phosphatases principalesimpliquées dans cette voie. Nous avons effectivement pu mettre en évidence une augmentationsignificative de deux isoformes de la triphosphate 3-kinase, ITPKB et ITPKA, en cours de différenciationspontanée. Ces deux enzymes sont également davantage exprimées dans les cellules souches cancéreuses.Ces augmentations d’expression ont ensuite pu être confirmées au niveau protéique pour ITPKB et auniveau de leur activité enzymatique. Par ailleurs, au cours de ce travail, nous avons également mis aupoint un modèle de différenciation dirigée de nos cellules souches embryonnaires vers des cellulessouches mésenchymateuses, que nous avons entièrement caractérisées et dont nous avons pu mettre enévidence les propriétés immunomodulatrices. Des résultats préliminaires sont venus confirmer, dans cemodèle, l’augmentation d’ITPKB préalablement observée en cours de différenciation spontanée.Nous avons également montré que l’expression du gène suppresseur de tumeur PTEN étaitaugmentée en cours de différenciation spontanée des cellules souches embryonnaires humaines. A l’aidede la technique d’immunofluorescence, nous avons mis en évidence une localisation subcellulairedifférente de PTEN dans nos cellules souches embryonnaires normales par rapport à leurcorrespondantes cancéreuses ainsi qu’une plus faible expression de PTEN dans ces dernières, confirmantainsi nos résultats obtenus précédemment par qPCR. PTEN est le principal inhibiteur de la voiePI3K/AKT dont nous avons également disséqué l’expression des effecteurs majeurs par qPCR. Nousavons notamment mis en évidence une augmentation de l’expression des unités régulatrices p85α etcatalytique p110β en cours de différenciation. Ces mêmes enzymes étaient également surexprimées dansles cellules de carcinome embryonnaire préalablement différenciées à l’aide d’acide rétinoïque.En conclusion, l’ensemble de ces résultats met en évidence une modulation des voies designalisation dérivées de l’inositol en cours de différenciation spontanée et dirigée des cellules souchesembryonnaires, suggérant leur implication dans le contrôle de la différenciation de ces cellules. Nousavons également observé des différences entre les cellules souches embryonnaires normales etcancéreuses, dont l’étude devra être approfondie afin d’évaluer l’impact de ces divergences sur le risquede transformation cancéreuse des cellules souches embryonnaires humaines.Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologiqueinfo:eu-repo/semantics/nonPublishe

Comparaison de la physiologie des cellules souches embryonnaires humaines aux cellules cancéreuses pour la compréhension des mécanismes intervenant dans la tumorigénèse

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Free fetal bovine serum culture medium supports the development of germ cells from human embryonic stem cells

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Comparative study of the role of Pten in the mechanisms of proliferation and differentiation of human embryonic stem cells and human embryonal carcinoma cells

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Differentiation of germ cells from human embryonic stem cells for the study of early embryonic development

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A specific increase in inositol 1,4,5-trisphosphate 3-kinase B expression upon differentiation of human embryonic stem cells.

Human embryonic stem cells (hESCs) are of great hope for regenerative medicine due to their dual pluripotency and self-renewal properties. We report a comparison of inositol phosphate (InsP(s)) production in undifferentiated, differentiated hESCs and in two cancer cell lines, Ntera2 cells, a human embryonal carcinoma cell (hECC) line and HeLa cells. To evaluate the potential impact of InsP(s) in differentiation, hESCs were spontaneously differentiated in culture for two weeks. The distribution of the different InsP(s) was affected upon differentiation: the level of highly phosphorylated InsP(s) was decreased. In contrast, the total level of phosphoinositides (PI) was increased. Using real time quantitative PCR (qPCR), the mRNA expression of several enzymes of the metabolism of InsP(s) was determined: a specific increase in inositol 1,4,5-trisphosphate 3-kinase A and B (ITPKA and ITPKB) was observed upon hESCs spontaneous differentiation. Ins(1,4,5)P(3) 3-kinase activity, undetectable in undifferentiated hESCs, increased upon differentiation. The same observation was made by Western blotting using an antibody directed against human ITPKB. This is the first report showing the potential implication of soluble InsP(s) in hESCs and possible function of isoenzymes of the inositol trisphosphate 3-kinase family in differentiation.Journal ArticleResearch Support, Non-U.S. Gov'tSCOPUS: ar.jinfo:eu-repo/semantics/publishe

Restoration of T-cell Effector Function, Depletion of Tregs, and Direct Killing of Tumor Cells: The Multiple Mechanisms of Action of a-TIGIT Antagonist Antibodies.

International audienceTIGIT is an immune checkpoint inhibitor expressed by effector CD4+ and CD8+ T cells, NK cells, and regulatory T cells (Tregs). Inhibition of TIGIT-ligand binding using antagonistic anti-TIGIT mAbs has shown in vitro potential to restore T-cell function and therapeutic efficacy in murine tumor models when combined with an anti-PD(L)-1 antibody. In the current work, we demonstrate broader TIGIT expression than previously reported in healthy donors and patients with cancer with expression on γδ T cells, particularly in CMV-seropositive donors, and on tumor cells from hematologic malignancies. Quantification of TIGIT density revealed tumor-infiltrating Tregs as the population expressing the highest receptor density. Consequently, the therapeutic potential of anti-TIGIT mAbs might be wider than the previously described anti-PD(L)-1-like restoration of αβ T-cell function. CD155 also mediated inhibition of γδ T cells, an immune population not previously described to be sensitive to TIGIT inhibition, which could be fully prevented via use of an antagonistic anti-TIGIT mAb (EOS-448). In PBMCs from patients with cancer, as well as in tumor-infiltrating lymphocytes from mice, the higher TIGIT expression in Tregs correlated with strong antibody-dependent killing and preferential depletion of this highly immunosuppressive population. Accordingly, the ADCC/ADCP-enabling format of the anti-TIGIT mAb had superior antitumor activity, which was dependent upon Fcγ receptor engagement. In addition, the anti-TIGIT mAb was able to induce direct killing of TIGIT-expressing tumor cells both in human patient material and in animal models, providing strong rationale for therapeutic intervention in hematologic malignancies. These findings reveal multiple therapeutic opportunities for anti-TIGIT mAbs in cancer therapeutics