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Study of the effect of the antiangiogenic factor 16K hPRL on tumor growth and metastasis and identification of new antiangiogenic peptides/Etude de l'effet antiangiogène de la prolactine 16K sur la progression tumorale et métastatique et identification de nouveaux peptides antiangiogènes.

by Nguyen, Ngoc-Quynh-Nhu

Abstract (Summary)
Angiogenesis, the formation of new blood vessels from pre-existing ones, is a crucial step in many pathologies, including tumor growth and metastasis. We developed an adenovirus vector allowing the 16K hPRL expression, an antiangiogenic factor, in situ. We show 16K hPRL inhibits oxygen-induced retinopathy in mice. Then, using the 16K-Ad vector, we investigated the ability of 16K hPRL to prevent metastatic spread through inhibition of angiogenesis. We show that 16K hPRL administered via adenovirus-mediated gene transfer inhibits tumor growth in a subcutaneous B16-F10 mouse melanoma model by reducing the size and width of tumor vessels. We also show, for the first time, that 16K hPRL considerably reduces the establishment of B16-F10 metastases in an experimental lung metastasis model. These results highlight a potential role for 16K hPRL in anticancer therapy for both primary tumors and metastases. In parallel, we have sought to identify in human 16K PRL (16K hPRL) a peptide that might be responsible for its antiangiogenic activity. Although the 16K fragments of the other three human PRL/GH-family members are also potently antiangiogenic, the sequence similarity of these fragments is low (around 35% similarity between all mammalian PRL/GH sequences). This led us to seek a peculiar common structural feature rather than a similar sequence. We demonstrate that all these fragments possess a 14-amino-acid sequence having the characteristics of a tilted peptide. We show for the first time that tilted peptides exert antiangiogenic activity. The tilted peptides of hPRL and hGH induce endothelial cell apoptosis, inhibit endothelial cell proliferation, and inhibit capillary formation both in vitro and in vivo. These antiangiogenic effects are abolished when the peptides hydrophobicity gradient is altered by mutation. We further demonstrate for the first time that the well-known tilted peptides of SIV gp32 and Alzheimers beta-amyloid peptide are also angiogenesis inhibitors. Taken together these results point to a potential new role for tilted peptides in regulating angiogenesis. Langiogenèse, la formation de nouveaux vaisseaux à partir de vaisseaux préexistants, joue un rôle important dans de nombreuses pathologies incluant la croissance tumorale et la dissémination des métastases. Nous avons développé un vecteur adénoviral (16K-Ad) nous permettant de produire le facteur antiangiogène hPRL 16K directement in situ. Une première analyse permettant détudier les effets de la hPRL 16K produite par lapproche adénovirale a été réalisée in vivo. Nous montrons tout dabord que la hPRL 16K produite est capable de prévenir la néovascularisation rétinienne dans un modèle murin de rétinopathie. Par la suite, en utilisant le vecteur 16K-Ad, nous montrons que la hPRL 16K peut inhiber le développement tumoral dans un modèle murin développant des tumeurs formées par les cellules de mélanome B16-F10 dans le tissu sous-cutané. Cette inhibition de la croissance tumorale est corrélée avec une diminution de la taille des vaisseaux. Nous montrons aussi, pour la première fois, que la hPRL 16K peut considérablement réduire létablissement des métastases B16-F10 dans un modèle expérimental de métastases se développant dans le poumon. Ces résultats soulignent le rôle potentiel de la hPRL 16K dans la thérapie anticancéreuse dirigée contre les tumeurs primaires et les métastases. Parallèlement à ces travaux, nous nous sommes attachés à identifier une région responsable de lactivité de la hPRL 16K. Partant du fait que les fragments 16K des trois autres membres de la famille humaine PRL/GH sont aussi de puissants facteurs antiangiogènes, malgré que leur similarité de séquence soit faible (environ 35% de similarité entre les séquences de la PRL et de la GH), nous avons recherché une caractéristique structurale commune partagée par ces différents fragments. Nous avons identifié un domaine susceptible d'adopter une structure en peptide oblique dans les séquences protéiques des fragments de 16 kDa de la famille PRL/GH. Leffet antiangiogène des peptides obliques de la hPRL 16K et de la hGH 16K est montré dans des expériences menées in vitro et in vivo. Nous montrons également leffet antiangiogène des peptides obliques du peptide de fusion gp 32 du virus SIV et du peptide b-amyloïde.
Bibliographical Information:

Advisor:Gilles, Christine; Piette, Jacques; Féron, Olivier; Struman, Ingrid; Martial, Joseph; Nusgens, Betty; Galleni, Moreno; Kragelund, Birthe

School:Université de Liège

School Location:Belgium

Source Type:Master's Thesis

Keywords:antiangiogenesis antiangiogenese 16k hprl tilted peptide oblique melanoma melanome metastasis metastase adenovirus

ISBN:

Date of Publication:10/26/2006

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