Efficient activation of the lymphangiogenic growth factor VEGF-C requires the C-terminal domain of VEGF-C and the N-terminal domain of CCBE1

Peer reviewe

Blockade of VEGF-C signaling inhibits lymphatic malformations driven by oncogenic PIK3CA mutation

Lymphatic malformations (LMs) are debilitating vascular anomalies presenting with large cysts (macrocystic) or lesions that infiltrate tissues (microcystic). Cellular mechanisms underlying LM pathology are poorly understood. Here we show that the somatic PIK3CA(H1047R) mutation, resulting in constitutive activation of the p110 alpha PI3K, underlies both macrocystic and microcystic LMs in human. Using a mouse model of PIK3CA(H1047R)-driven LM, we demonstrate that both types of malformations arise due to lymphatic endothelial cell (LEC)-autonomous defects, with the developmental timing of p110 alpha activation determining the LM subtype. In the postnatal vasculature, PIK3CA(H1047R) promotes LEC migration and lymphatic hypersprouting, leading to microcystic LMs that grow progressively in a vascular endothelial growth factor C (VEGF-C)-dependent manner. Combined inhibition of VEGF-C and the PI3K downstream target mTOR using Rapamycin, but neither treatment alone, promotes regression of lesions. The best therapeutic outcome for LM is thus achieved by co-inhibition of the upstream VEGF-C/VEGFR3 and the downstream PI3K/mTOR pathways. Lymphatic malformation (LM) is a debilitating often incurable vascular disease. Using a mouse model of LM driven by a disease-causative PIK3CA mutation, the authors show that vascular growth is dependent on the upstream lymphangiogenic VEGF-C signalling, permitting effective therapeutic intervention.Peer reviewe

Positional cloning of the Glomuvenous malformation ("Glomangioma") gene

L’objectif principal de cette thèse était l’identification du gène mute dans les malformations glomuveineuses héréditaires (GVM), un type particulier de lésions qui affectent localement et spécifiquement les veines cutanées. Outre son intérêt médical, l’identification de ce gène devrait en effet apporter des informations précieuses quant aux mécanismes du développement vasculaire. Etant donné que les GVM peuvent être héréditaires, une approche génétique a été possible. Une stratégie de clonage positionnel nous a permis d’identifier le gène muté que nous avons appelé globulines et dont le fonction reste inconnue. plusieurs étapes ont été nécessaires pour arriver à cette découverte. En réalisant des analyses de liaison dans quelques familles souffrant de malformations glomuveineuses héréditaires, nous avons identifié un locus lié à la maladie, sur le bras court du chromosome 1 (Publication 1). A cette époque, seulement six gènes étaient connus dans ce locus. Parmi ceux-ci, trois candidats étaient potentiellement intéressants ; nous n’y avons cependant pas trouvé de mutations, ce qui nous a permis de les exclure en tant que responsables des GVM. Nous basant sur l’hypothèse qu’une même mutation ancestrale pourrait être présente dans plusieurs familles, nous avons identifié un déséquilibre de liaison impliquant sept d’entre elles. Ceci permit de réduire considérablement la taille du locus candidat de ˜ 5 Mbp à moins de 1.48 Mbp (Publication II). En parallèle, nous avons construit une carte physique de la région sur base de clones YACs, ainsi qu’une carte plus fine basée sur des PACs suite à la mis en évidence du partage d’haplotype (Publication III). Ces étapes importantes nous ont conduit à l’identification d’un nouveau gène dans la région, gène de fonction inconnue et dans lequel nous avons trouvé 14 mutations différentes pour un total de 20 familles distinctes (Publication IV). Ce gène fut dès lors nommé glumoline. Comme la plupart des mutations produisent des protéines tronquées, elles entraînent probablement une perte de fonction. De plus, nous avons identifié une mutation « second-hit » dans une des lésions d’un patient. La mutation héréditaire chez ce patient étant une délétion génomique qui emporte six exons, y compris celui dans lequel la mutation somatique a été trouvée, cette dernière doit obligatoirement se trouver sur l’autre allèle. La protéine qui résulte de cette seconde mutation est également tronquée. Les lésions observées chez les patients souffrant de malformations glomuveineuses sont donc probablement causées par une perte locale complète de glomuline, ce qui suggère qu’un « double-hit » est nécessaire pour développer une lésion (Publication IV). En outre, l’identification de nouvelles familles porteuses de mutations dans la glomuline nous a conduit à l’observation que deux des mutations sont relativement fréquentes (Publication V). La découverte du gène glomuline a permis d’atteindre l’objectif principal de ce projet, c’est-à-dire l’identification du gène responsable des malformations glomuveineuses. Cependant, plusieurs questions se posent concernant notamment les mécanismes menant aux lésions, le phénotype des cellules glomiques ou les voies de signalisation auxquelles la glomuline participerait. Ces points, ainsi que les études qui découlent de ce projet, font l’objet de la Discussion. Un de nos objectifs à long terme étant également la découverte de moyens pour aider les patients souffrant de malformations glomuveineuses, les questions liées au développement potentiel d’une thérapie génique sont aussi discutéesThe main goal of the work reported here was to identify the gene responsible for inherited glomuvenous malformations (GVMs), peculiar localized malformations that affect cutaneous veins. Unraveling the molecular pathway(s) involved in the disease would help better understand the mechanisms underlying vascular development. As these anomalies can be inherited, we used a genetic approach to identify the gene. Through positional cloning strategy, we were able to discover the causative gene, glomulin, the function of which remains unknown. In short, we started with some families with inherited glomuvenous malformations and identified a locus linked to the disease, on the short arm of chromosome 1 (Publication I). Among the six genes that were known at that time in the linked area, three interesting candidates were screened and excluded as the disease-causing gene. In a second step, we tested the hypothesis that a same ancestral mutation could be present in several families. We identified linkage disequilibrium among seven of the families and thereby significantly narrowed the candidate locus (Publication II). In parallel, we had started the construction of a detailed YAC-based physical map of the locus. For the smaller haplotype-shared area discovered, we created a higher resolution map, based on PAC-clones (Publication III). These important steps enabled us to position a novel gene without known molecular function in the region. When testing it, we found 14 different inherited mutations in patients from altogether 20 distinct GVM families (Publication IV). We named this novel gene glomulin. Most of the mutations were truncations, probably resulting in loss-of-function. Interestingly, we identified a somatic "second-hit" in one GVM lesion. This mutation was clearly on the second allele since it was identified in an exon that did not exist anymore on the allele bearing the inherited mutation, which is a genomic deletion removing six exons. This result indicates that glomuvenous malformations are probably due to a complete, localized, loss of glomulin, and therefore need a double-hit to develop a lesion (Publication IV). We also report additional families with mutations in the glomulin gene and show that two of the mutations account for 50 % of the mutations in the tested families (Publication V). The identification of glomulin fulfilled the ultimate goal of this project, which was the identification of the gene causing glomuvenous malformations. However, many new interrogations were raised, such as the mechanisms leading to the lesions, the phenotype of the glomus cells and the different pathways in which glomulin could participate. These questions, as well as ongoing and future studies derived from this work are also introduced. Moreover, as one of our long-term aims is to find a way to help patients suffering from glomuvenous malformations, questions related to possible development of gene therapy are discussed at the end.Thèse de doctorat en sciences biomédicales (SBIM 3) -- UCL, 200

Des milliards de flux : l'analyse d'applications à gestion d'états dans le contexte des commutateurs programmables

RÉSUMÉ: Les réseaux, et spécifiquement l’internet, ont transformé radicalement notre société. Or, l’omniprésence d’objets connectés, la proéminence de l’infonuagique et même les pandémies mettent les réseaux à rude épreuve. Les réseaux ont plus que jamais besoin de s’adapter finement à l’utilisation que l’on en fait. Les commutateurs programmables viennent permettre de bénéficier de la performance du matériel avec la flexibilité du logiciel. Les applications avec gestion d’états permettent d’adapter le traitement en fonction d’événements passés. La granularité de ce genre de traitement pose toutefois problème. Afin de pouvoir effectuer la gestion d’états au moyen de ces commutateurs, nous discutons des contraintes propres à ce type d’application. Nous présentons la littérature entourant les commutateurs programmables. Nous illustrons ensuite les cas de six applications avec gestion d’états. Parmi ces applications, le protocole TCP fait l’objet d’une analyse plus approfondie. Nous introduisons une approche de traitement des flux longs à partir de trace volumineuse ainsi qu’une approche de traitement hiérarchique des états. Deux programmes ont été conçus pour la réalisation d’une telle analyse. Ce mémoire porte sur l’analyse d’applications avec gestion des états et les contraintes qui leur sont propres dans le contexte des commutateurs programmables. ABSTRACT: Networks, and specifically the Internet, have radically transformed our society. However, the omnipresence of connected objects, the prominence of cloud computing and even pandemics put networks to the test. More than ever, networks need to adapt finely to the use that we make of them. Programmable switches allow you to benefit from the performance of hardware with the flexibility of software. Applications with state management allow processing to be adapted according to past events. However, the granularity of this type of processing is problematic. In order to be able to perform state management by means of these switches, we discuss the constraints specific to this type of application. We present the literature surrounding programmable switches. We then illustrate the cases of six applications with state management. Among these applications, the TCP protocol is the subject of further analysis. We introduce a long flow processing approach for large network capture as well as a hierarchical state processing approach. Two programs have been produce to help conduct such an analysis. This thesis focuses on the analysis of applications with state management and the constraints specific to them in the context of programmable switches