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RUIZ (CC BY-NC-ND 2.0)

UNIVERSITE CLAUDE BERNARD - LYON 1 FACULTE DE PHARMACIE I

NSTITUT DES SCIENCES PHARMACEUTIQUES ET BIOLOGIQUES

2016 THESE n°38

THESE

Pour le DIPLOME D’ETAT DE DOCTEUR EN PHARMACIE

présentée et soutenue publiquement le par 30 Mai 2016

Mlle Emmanuelle RUIZ

Née le 5 Octobre 1985 à Lyon

*****

Identification de réseaux de coopération entre des inducteurs de la transition épithélio-mésenchymateuse (TEM) et des altérations

oncogéniques dans la tumorigenèse mammaire

*****

JURY

Mr Alain PUISIEUX, Professeur Praticien Hospitalier

Mme Caroline MOYRET-LALLE, Maître de Conférences

Mme Léa PAYEN, Professeur Praticien Hospitalier

Mr Pierre SAINTIGNY, Praticien Hospitalier


2

UNIVERSITE CLAUDE BERNARD LYON 1

• Président de l’Université M. Frédéric FLEURY

• Présidence du Conseil Académique M. Hamda BEN HADID

• Vice-Président du Conseil d’Administration M. Didier REVEL

• Vice-Président de la Commission Recherche M. Fabrice VALLEE

• Vice-Président de la Formation et de la Vie Universitaire M. Philippe CHEVALIER

Composantes de l’Université Claude Bernard Lyon 1

SANTE

• UFR de Médecine Lyon Est Directeur : M. Jérôme ETIENNE

• UFR de Médecine Lyon Sud Charles Mérieux Directeur : Mme Carole BURILLON

• Institut des Sciences Pharmaceutiques et Directrice : Mme Christine VINCIGUERRA

Biologiques

• UFR d'Odontologie Directeur : M. Denis BOURGEOIS

• Institut des Techniques de Réadaptation Directeur : M. Yves MATILLON

• Département de formation et centre de Directeur : Anne-Marie SCHOTT

Recherche en Biologie Humaine

SCIENCES ET TECHNOLOGIES

• Faculté des Sciences et Technologies Directeur : M. Fabien DE MARCHI

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Activités Physiques et Sportives (STAPS)

• Ecole Polytechnique Universitaire de Lyon Directeur : M. Pascal FOURNIER

(ex ISTIL)

• I.U.T. LYON1 Directeur : M. Christophe VITON

• Institut des Sciences Financières et Directeur : M. Nicolas LEBOISNE

d'Assurance (ISFA)

• ESPE Directeur : M. Alain MOUGNIOTTE


3

ISPB – Faculté de Pharmacie Lyon

LISTE DES DEPARTEMENTS PEDAGOGIQUES

DEPARTEMENT PEDAGOGIQUE DE SCIENCES PHYSICO-CHIMIQUE ET PHARMACIE GALENIQUE

• CHIMIE ANALYTIQUE, GENERALE, PHYSIQUE ET MINERALE

Monsieur Raphaël TERREUX (Pr)

Monsieur Pierre TOULHOAT (Pr - PAST)

Madame Julie-Anne CHEMELLE (MCU)

Monsieur Lars-Petter JORDHEIM (MCU-HDR)

Madame Christelle MACHON (AHU)

• PHARMACIE GALENIQUE -COSMETOLOGIE

Madame Marie-Alexandrine BOLZINGER (Pr)

Madame Stéphanie BRIANCON (Pr)

Madame Françoise FALSON (Pr)

Monsieur Hatem FESSI (Pr)

Monsieur Fabrice PIROT (PU - PH)

Monsieur Eyad AL MOUAZEN (MCU)

Madame Sandrine BOURGEOIS (MCU)

Madame Ghania HAMDI-DEGOBERT (MCU-HDR)

Monsieur Plamen KIRILOV (MCU)

Monsieur Damien SALMON (AHU)

• BIOPHYSIQUE

Monsieur Richard COHEN (PU – PH)

Madame Laurence HEINRICH (MCU)

Monsieur David KRYZA (MCU – PH - HDR)

Madame Sophie LANCELOT (MCU - PH)

Monsieur Cyril PAILLER-MATTEI (MCU-HDR)

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DEPARTEMENT PEDAGOGIQUE PHARMACEUTIQUE DE SANTE PUBLIQUE

• DROIT DE LA SANTE

Monsieur François LOCHER (PU – PH)

Madame Valérie SIRANYAN (MCU - HDR)

• ECONOMIE DE LA SANTE


4

Madame Nora FERDJAOUI MOUMJID (MCU - HDR)

Madame Carole SIANI (MCU – HDR)

Monsieur Hans-Martin SPÄTH (MCU)

• INFORMATION ET DOCUMENTATION

Monsieur Pascal BADOR (MCU - HDR)

• HYGIENE, NUTRITION, HYDROLOGIE ET ENVIRONNEMENT

Madame Joëlle GOUDABLE (PU – PH)

• INGENIERIE APPLIQUEE A LA SANTE ET DISPOSITIFS MEDICAUX

Monsieur Gilles AULAGNER (PU – PH)

Monsieur Daniel HARTMANN (Pr)

• QUALITOLOGIE – MANAGEMENT DE LA QUALITE

Madame Alexandra CLAYER-MONTEMBAULT (MCU)

Monsieur Vincent GROS (MCU-PAST)

Madame Audrey JANOLY-DUMENIL (MCU-PH)

Madame Pascale PREYNAT (MCU PAST)

• MATHEMATIQUES – STATISTIQUES

Madame Claire BARDEL-DANJEAN (MCU-PH)

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DEPARTEMENT PEDAGOGIQUE SCIENCES DU MEDICAMENT

• CHIMIE ORGANIQUE

Monsieur Pascal NEBOIS (Pr)

Madame Nadia WALCHSHOFER (Pr)

Monsieur Zouhair BOUAZIZ (MCU - HDR)

Madame Christelle MARMINON (MCU)

Madame Sylvie RADIX (MCU -HDR)

Monsieur Luc ROCHEBLAVE (MCU - HDR)

• CHIMIE THERAPEUTIQUE

Monsieur Roland BARRET (Pr)

Monsieur Marc LEBORGNE (Pr)


5

Monsieur Laurent ETTOUATI (MCU - HDR)

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Monsieur Serge MICHALET (MCU)

• PHARMACIE CLINIQUE, PHARMACOCINETIQUE ET EVALUATION DU MEDICAMENT

Madame Roselyne BOULIEU (PU – PH)

Madame Magali BOLON-LARGER (MCU - PH)

Madame Christelle CHAUDRAY-MOUCHOUX (MCU-PH)

Madame Céline PRUNET-SPANO (MCU)

Madame Catherine RIOUFOL (MCU- PH-HDR)

DEPARTEMENT PEDAGOGIQUE DE PHARMACOLOGIE, PHYSIOLOGIE ET TOXICOLOGIE

• TOXICOLOGIE

Monsieur Jérôme GUITTON (PU – PH)

Madame Léa PAYEN (PU-PH)

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Monsieur Daniel BENZONI (Pr)

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Monsieur Michel TOD (PU – PH)

Monsieur Luc ZIMMER (PU – PH)

Monsieur Roger BESANCON (MCU)

Monsieur Laurent BOURGUIGNON (MCU-PH)

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Monsieur Nicola KUCZEWSKI (MCU)


6

Madame Dominique MARCEL CHATELAIN (MCU-HDR)

• COMMUNICATION

Monsieur Ronald GUILLOUX (MCU)

• ENSEIGNANTS ASSOCIES TEMPORAIRES

Monsieur Olivier CATALA (Pr-PAST)

Madame Corinne FEUTRIER (MCU-PAST)

Madame Mélanie THUDEROZ (MCU-PAST)

DEPARTEMENT PEDAGOGIQUE DES SCIENCES BIOMEDICALES A

• IMMUNOLOGIE

Monsieur Jacques BIENVENU (PU – PH)

Monsieur Guillaume MONNERET (PU-PH)

Madame Cécile BALTER-VEYSSEYRE (MCU - HDR)

Monsieur Sébastien VIEL (AHU)

• HEMATOLOGIE ET CYTOLOGIE

Madame Christine VINCIGUERRA (PU - PH)

Madame Brigitte DURAND (MCU - PH)

Monsieur Yohann JOURDY (AHU)

• MICROBIOLOGIE ET MYCOLOGIE FONDAMENTALE ET APPLIQUEE AUX BIOTECHNOLOGIE INDUSTRIELLES

Monsieur Patrick BOIRON (Pr)

Monsieur Jean FRENEY (PU – PH)

Monsieur Frédéric LAURENT (PU-PH-HDR)

Madame Florence MORFIN (PU – PH)

Monsieur Didier BLAHA (MCU)

Madame Ghislaine DESCOURS (MCU-PH)

Madame Anne DOLEANS JORDHEIM (MCU-PH)

Madame Emilie FROBERT (MCU - PH)

Madame Véronica RODRIGUEZ-NAVA (MCU-HDR)

• PARASITOLOGIE, MYCOLOGIE MEDICALE

Monsieur Philippe LAWTON (Pr)

Madame Nathalie ALLIOLI (MCU)

Madame Samira AZZOUZ-MAACHE (MCU - HDR)


7

DEPARTEMENT PEDAGOGIQUE DES SCIENCES BIOMEDICALES B

• BIOCHIMIE – BIOLOGIE MOLECULAIRE - BIOTECHNOLOGIE

Madame Pascale COHEN (Pr)

Monsieur Alain PUISIEUX (PU - PH)

Madame Emilie BLOND (MCU-PH)

Monsieur Karim CHIKH (MCU - PH)

Madame Carole FERRARO-PEYRET (MCU - PH-HDR)

Monsieur Boyan GRIGOROV (MCU)

Monsieur Hubert LINCET (MCU-HDR)

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Madame Caroline MOYRET-LALLE (MCU – HDR)

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Monsieur Anthony FOURIER (AHU)

• BIOLOGIE CELLULAIRE

Madame Bénédicte COUPAT-GOUTALAND (MCU)

Monsieur Michel PELANDAKIS (MCU - HDR)

• INSTITUT DE PHARMACIE INDUSTRIELLE DE LYON

Madame Marie-Alexandrine BOLZINGER (Pr)

Monsieur Daniel HARTMANN (Pr)

Monsieur Philippe LAWTON (Pr)

Madame Sandrine BOURGEOIS (MCU)

Madame Marie-Emmanuelle MILLION (MCU)

Madame Alexandra MONTEMBAULT (MCU)

Madame Angélique MULARONI (MCU)

Madame Valérie VOIRON (MCU - PAST)

• Assistants hospitalo-universitaires sur plusieurs départements pédagogiques

Madame Florence RANCHON

• Attachés Temporaires d’Enseignement et de Recherche (ATER)

Madame Charlotte BOUARD (86ème section)

Madame Laure-Estelle CASSAGNES(85ème section)

Monsieur Karim MILADI (85ème section)


8

Madame Laurence PAGES (87ème section)

Pr : Professeur

PU-PH : Professeur des Universités, Praticien Hospitalier

MCU : Maître de Conférences des Universités

MCU-PH : Maître de Conférences des Universités, Praticien Hospitalier

HDR : Habilitation à Diriger des Recherches

AHU : Assistant Hospitalier Universitaire

PAST : Personnel Associé Temps Partiel


9

Je tiens à remercier les membres de jury pour leur temps, leur implication et leurs conseils pour juger cette soutenance. Merci pour vos encouragements et vos critiques.

Particulièrement, je tiens te remercier Caroline pour tout le temps que tu m’as consacrée depuis le début de notre collaboration, soit 2006. Merci pour les stages que tu m’as permise de réaliser dans les cadres de mon cursus pharmaceutique ou de ma thèse de biologie. Ces expériences étaient excessivement enrichissantes et inoubliables. Merci pour ta patience et tes encouragements au cours de toutes ces dernières années. Enfin merci pour toutes tes corrections sur ce manuscrit et ton rappel continuel de quoi doit être une thèse de pharmacie !

Alain, ce fut un honneur pour moi de faire partie de votre équipe. J’ai beaucoup appris en vous observant et en écoutant vos conseils. J’espère dans mes prochaines expériences professionnelles pouvoir les mettre à profit. Encore MERCI, MERCI et MERCI pour tout !

Léa et Pierre, je tiens à vous remercier pour le modèle que vous avez porté. J’ai beaucoup apprécié votre passion et votre dynamisme. Merci d’avoir accepté d’être membre de mon jury.

Je tiens aussi à remercier toute l’équipe d’Alain PUISIEUX au CRCL. Sans vous, cette thèse n’aurait pas eu de sujet et de résultats. Merci pour votre présence, vos encouragements, vos conseils… Vous étiez plus impatients que moi pour que ce jour arrive ! Voilà, c’est fait, je vais soutenir ma thèse de pharmacie. Que dire si ce n’est que vous êtes une équipe de tonnerre et que vous me manquez déjà. Mais étant honnête, j’ai hâte de faire partie d’une nouvelle équipe de recherche !! Je vous aime.

Enfin, je voudrais remercier ma famille qui m’a soutenue depuis le début de cette expérience, lors des concours, des nombreuses heures passées à la bibliothèque ou dans un laboratoire. Merci pour votre patience et pour vos encouragements infinis. Rassurez-vous je ne suis pas devenue folle. Enfin, je ne crois pas. Particulièrement pour mes parents, ce jour est la finalité de nombreuses années d’études que vous m’avez permis de faire en vous sacrifiant. Merci pour toutes ces années où vous m’avez supporté chez vous et tout fait pour que je puisse être libre de faire les études que je voulais et que j’aimais. Ce jour est pour vous… Ca y est ! Votre fille a enfin fini ces études et je peux vous certifier que ma profession me passionnera. C’était votre désir, il sera exaucé. A mes parents, à mes frères, à mes belles-sœurs, je vous aime !

Clovis, Jonathan et Eva… Tata vous aime. Vous êtes une joie et un baume au cœur !


10

REMERCIEMENTS 2

RESUME de la these Erreur ! Signet non défini.

SOMMAIRE 10

INDEX DES FIGURES 13

INDEX DES TABLEAUX 14

I. Les cancers du sein 15

1. Développement embryonnaire 15 2. Développement à l’âge adulte 15 1. Les facteurs de risques 17 2. Diagnostic des cancers du sein 18 3. Le pronostic 19 1. La classification anatomopathologique 21 2. La classification immuno-histologique 22 3. La classification moléculaire 22 4. Interconnections entre les classifications histologique et moléculaire 26 1. Chimiothérapies standards 30

• Les effets indésirables 33 2. L’hormonothérapie 34

a. Les anti-oestrogènes 34 b. Les inhibiteurs de l’aromatase 35 c. Les agonistes de la GnRH 35 d. Les progestatifs 36

3. Molécules de thérapies ciblées 36 a. La thérapie anti-HER2 37 b. La thérapie anti-VEGFR 37 c. La thérapie anti-mTOR 38

II. La transition épithélio-mésenchymateuse 39

A. Introduction 39

B. Régulation de la TEM : Facteurs de transcription inducteurs de la TEM 40 1. Généralités 41 2. Structure des FT-TEM 41

a. La famille ZEB 41 b. La famille SNAIL 42 c. La famille HLH 42 d. La famille FOX 43 e. Le facteur de transcription GSC 44

3. Intéractome des FT-TEM 44 4. Fonctions des FT-TEM : Induction de la TEM 45

C. Rôles de la TEM 45 1. Implication de la TEM dans l’embryogenèse 45


11

a. La TEM primaire 46 b. La TEM secondaire 46 c. La TEM tertiaire 46

2. Implication de la TEM dans la fibrose 47 3. TEM et Cancer 47

a. Invasion et métastase 47 b. Acquisition de propriétés de cellules souches 48 c. Echappement aux mécanismes de sauvegarde 49 d. Croissance tumorale 49

III. Cancers du sein TNBC et TEM 51

A. Expression des FT-TEM dans les tumeurs du sein 51

B. La TEM dans les TNBC 52 1. Importance de la TEM dans la tumorigenèse des TNBC 52 2. TEM et cancers mammaires de type Claudin-Low 53 3. TEM et cancers mammaires métaplasiques 55

C. Signatures oncogéniques dans les TNBC 57 1. PTEN dans les cancers TNBC 59 2. p53 dans les cancers TNBC 62 3. La β-caténine dans les cancers TNBC 65 4. Le récepteur tyrosine kinase EGFR dans les cancers TNBC 67

IV. Projet de thèse : Coopération des FT-TEM avec les altérations oncogéniques dans la tumorigenèse mammaire 69

A. Contexte du projet de recherche 69

B. Modèle d’étude : test de coopération oncogénique 70

C. Signatures d’FT-TEM associées aux altérations oncogéniques in vitro 71

D. Association de GSC et la perte de PTEN dans un set de 558 TNBC 74

E. Conclusion du projet 79

V. Coopération entre le réseau d’FT-TEM et les altérations oncogéniques : perspectives translationnelles 80

A. Nouveau marqueur de diagnostic ? 80

B. Un nouveau marqueur pronostic ? 81

C. Une nouvelle stratégie thérapeutique ? 82 1. Une nouvelle stratégie thérapeutique pour les TNBC ? 82

a. Les stratégies thérapeutiques en cours d’investigation pour les TNBC 82 b. La TEM et les FT-TEM : intérêts thérapeutiques ? 85 c. Comment cibler les FT-TEM et la TEM ? 88

• Cibler le microenvironnement responsable de l’induction de la TEM 88 • Cibler les cellules souches cancéreuses (CSC) 88 • Cibler les ARN non codants 89 • Cibler les médiateurs du contrôle transcriptionnel de la TEM 89 • Le réseau d’FT-TEM comme cible thérapeutique 90


12

2. L’association PTEN - GSC : cible thérapeutique ? 90

VI. Conclusions 92

VII. Bibliographie 94


13

Figure 1 : Structure des alvéoles mammaires 16 Figure 2 : Survie relative à 10 ans suite à un diagnostic du cancer du sein selon le grade tumoral (Orucevic et

al. 2015) 20 Figure 3 : Classification anatomopathologique des cancers du sein 22 Figure 4 : Classification moléculaire des cancers du sein 23 Figure 5 : Hypothèse de développement des sous-groupes cancéreux intrinsèques 26 Figure 6 : Interconnection entre les classifications moléculaires et immunohistologiques 27 Figure 7 : Classification des TNBC en 6 sous-groupes moléculaires 28 Figure 8 : Différentes étapes lors de la TEM 40 Figure 9 : Structure des FT-TEM 43 Figure 10 : Intéractome entre les FT-TEM 44 Figure 11 : Expression des marqueurs mésenchymateux et de la signature "cellule souche" dans les tumeurs

Claudin-Low 54 Figure 12 : Hétérogénéité des cancers mammaires métaplasiques 56 Figure 13 : Survie globale des carcinomes mammaires métaplasiques 57 Figure 14 : Différences d’altérations génomiques entre les sous types tumoraux mammaires 58 Figure 15 : PTEN, gène suppresseur de tumeur haplo-insuffisant 60 Figure 16 : Stratégie mise en place pour étudier la coopération entre les altérations oncogéniques et le panel

d'FT-TEM 71 Figure 17 : Signatures d'FT-TEM associées aux altérations oncogéniques dans les conditions de culture

d'hyperprolifération et de transformation 74 Figure 18 : Marquage par immunohistochimie de TMA de TNBC pour les anticorps PTEN et GSC 75 Figure 19 : Expression de PTEN selon l'expression de GSC dans le set de TNBC 76 Figure 20 : Expression du PTEN nucléaire ou cytoplasmique selon l'expression de GSC dans le set de TNBC 77 Figure 21 : Expression du GSC nucléaire ou cytoplasmique selon l'expression de PTEN dans le set de TNBC 77 Figure 22 : Expression du PTEN nucléaire ou cytoplasmique selon l'expression du GSC nucléaire ou

cytoplasmique dans le set de TNBC 78 Figure 23 : Implication de la TEM dans la progression tumorale : évidences pour son blocage thérapeutique 87


14

Tableau 1 : Système Tumeur Nodule Métastase 19 Tableau 2 : Grade tumoral selon le système TNM 20 Tableau 3 : Molécules thérapeutiques utilisées contre le cancer du sein 30 Tableau 4 : Expression des FT-TEM dans les carcinomes mammaires 51 Tableau 5 : Expression de PTEN dans les carcinomes mammaires 61 Tableau 6 : Expression de p53 dans les carcinomes mammaires 64 Tableau 7 : Expression de la β-caténine dans les carcinomes mammaires 65 Tableau 8 : Expression d'EGFR dans les carcinomes mammaires 68 Tableau 9 : Nombre de clones retrouvés dans chaque lignée cellulaire et condition de culture, nombre de

combinaison et ratio d'FT-TEM retrouvés dans chaque clone 71 Tableau 10 : Résumé du nombre d'échantillons marqués pour PTEN par rapport à GSC 75 Tableau 11 : Propositions thérapeutiques pour les TNBC selon leur sous-type moléculaire 84


15

Les cancers du sein I.

A. La glande mammaire

1. Développement embryonnaire

Autour du 35ème jour de gestation, des cellules épithéliales thoraciques prolifèrent formant deux

crêtes mammaires. Au cours du premier trimestre, la majorité de ces crêtes mammaires s’atrophie à

l’exception d’une paire de masses épithéliales située sur de la région pectorale, au niveau du

quatrième espace intercostale, formant les bourgeons primaires mammaires. Les bourgeons

primaires vont croître dans le mésenchyme sous-jacent, sous la régulation de facteurs induit par ce

dernier. A la fin du premier trimestre, deux types cellulaires mammaires sont identifiés, épithéliales

et mésenchymateux. Le type mésenchymateux est différencié en adipocyte, cellule musculaire lisse,

cellule endothéliale capillaire et fibroblaste.

Au cours du deuxième trimestre de gestation, les bourgeons primaires continuent à croître en

bourgeons secondaires. Les couches épithéliales fusionnent pour former les canaux lactifères

s’arrangeant en deux couches. La couche adjacente à la lumière acquière des fonctions sécrétoires

tandis que la couche basale se différencie en cellules myoépithéliales. La ramification des bourgeons

secondaires et des canaux lactifères continuent à se développer au cours du dernier trimestre (Javed

et Lteif 2013). Il est intéressent de noter que le développement embryonnaire mammaire est

indépendant des hormones ostrogéniques (Javed et Lteif 2013).

2. Développement à l’âge adulte

A la puberté, sous l’influence des œstrogènes, les glandes mammaires féminines vont croître. Les

canaux lactifères vont se multiplier et se développer en acini. La couche cellulaire adjacente à la

lumière canalaire se développe en deux structures, les cellules luminales canalaires qui bordent les

canaux lactifères et les cellules luminales alvéolaires qui vont secréter le lait pendant la lactation,

formant les bourgeons terminaux. Les cellules myoépithéliales situées au bout de ces bourgeons

terminaux seraient enrichies en cellules souches mammaires (Figure 1). A chaque cycle de


16

menstruations, il y a croissance et involution des acini mais le degré d’expansion de la glande

mammaire est significatif lors de la grossesse et de la lactation (Javed et Lteif 2013).

Figure 1 : Structure des alvéoles mammaires

Une bicouche cellulaire borde le canal lactifère et la lumière alvéolaire : les cellules luminales adjacente à la lumière et les cellules myoépithéliales. La population myoépithéliale située sur le front de l’alvéole est enrichie en cellules souches mammaires.

B. Epidémiologie des cancers du sein

D’après l’INCA (Institut National du Cancer), il y a eu 48 763 nouveaux cas de cancer du sein

répertoriés en 2012, (31,5% des cancers totaux), ce qui fait du cancer du sein la première pathologie

néoplasique en France. Le taux d’incidence était de 88 pour 100 000 femmes. L’âge moyen au

diagnostic était de 63 ans. Le nombre de décès estimé en 2012 était de 11 886 (15,7 pour 100 000

femmes). L’âge moyen de décès était de 72 ans. La survie nette des patientes diagnostiquées entre

1989 et 2004 et de 97% à 1 an, 86% à 5 ans et 76% à 10 ans.


17

1. Les facteurs de risques

Les facteurs de risques conduisant au développement du cancer du sein sont (Anders et al. 2010; Jr

et al. 2009):

- Le gendre : les femmes ont 100 fois plus de risque de développer un cancer mammaire du au

taux des hormones ostrogéniques.

- L’âge : le risque de développer un cancer augmente avec l’âge cependant la survie est plus

faible chez les jeunes femmes.

- Les facteurs génétiques : 5-10% des cancers mammaires sont héréditaires. Les gènes mutés

les plus fréquemment retrouvés sont BRCA1 et BRCA2. La probabilité moyenne de

développer un cancer mammaire suite à une mutation de BRCA1 et BRCA2 est de 55-65% et

45% respectivement. BRCA1 et BRCA2 sont responsable de 20% des cancers héréditaires

mammaires (Shiovitz et Korde 2015). D’autres gènes peuvent être impliqués comme ATM,

TP53, PTEN, CHEK2, CDH1, STK11 et PALB2.

- L’histoire familiale de cancer mammaire : avoir un proche directe (mère, sœur, fille) ayant

eu un cancer du sein double le risque de développer un cancer mammaire.

- L’histoire personnelle de cancer mammaire : en dehors de toute récidive, une femme ayant

été atteinte d’un cancer mammaire a un risque un nouveau cancer sur le même sein ou sur

l’autre sein. Ce risque accroît plus la femme est jeune.

- L’ethnie : les femmes blanches ont tendance à plus développer un cancer mammaire que les

femmes afro-américaines cependant les femmes âgées de moins de 45 ans, atteintes d’un

cancer mammaire sont plus fréquemment des afro-américaines.

- La densité du tissu mammaire (rapport entre la glande mammaire et le tissu environnant

adipeux et fibroblastique) : des femmes possédant une forte densité mammaire observée à

la mammographie ont un risque de 1,2 à 2 fois plus de développer un cancer mammaire.

- Les lésions mammaires : des lésions prolifératives sans atypie augmentent le risque de 1,5 à

2 fois de développer un cancer mammaire (l’hyperplasie canalaire usuelle, le fibroadénome,

l’adénome sclérosant, des papillomatosis et une cicatrice radiale). Des lésions prolifératives

avec atypie comme l’hyperplasie canalaire atypique ou l’hyperplasie lobulaire atypique,

augmentent de 3,5 à 5 fois le risque de développer un cancer mammaire.


18

- Les menstruations : les femmes ayant eu leurs premières menstruations tôt (avant 12 ans) et

leur ménopause tard (après 55 ans) ont un risque légèrement plus élevé de développer un

cancer mammaire.

- Radiation sur le torse : les femmes ayant subi des radiations au niveau du torse pour traiter

un cancer précédent ont un risque plus accru de développer un cancer mammaire, d’autant

plus lors de l’adolescence où le sein se développe. Ce risque semble disparaître après 40 ans.

- Grossesse : la nulliparité ou la première grossesse après 30 ans augmente légèrement le

risque de cancer mammaire.

- Les contraceptions hormonales augmentent légèrement le risque d’un cancer mammaire

cependant ce risque est nul 10 ans après l’arrêt de la contraception.

- La thérapie de substitution hormonale après ménopause : l’utilisation d’une combinaison

hormonale (œstrogènes et progestatifs) augmente le risque d’un cancer mammaire alors que

l’utilisation seule de l’œstrogène n’induit pas de risque cancéreux.

- La lactation réduit légèrement le risque d’un cancer mammaire, particulièrement si elle dure

durant 1,5 à 2 ans.

- La consommation d’alcool augmente significativement le risque de développer un cancer

mammaire. Les femmes consommant un 2 à 5 verres par jour accroissent de 1,5 fois le risque

cancéreux.

- L’obésité et le surpoids augmentent légèrement le risque de développer un cancer

mammaire.

- L’activité physique réduite le risque de cancer mammaire. 1,25 à 2,5 heures de marche

rapide réduiraient de 18% ce risque.

2. Diagnostic des cancers du sein

La Haute Autorité de la Santé a réglementé le diagnostic du cancer mammaire. Ce diagnostic peut

être réalisé suite à un dépistage individuel ou collectif ou lors de l’apparition de symptômes comme

la palpation d’une tumeur mammaire, la présence d’un écoulement mamelonnaire, d’une rétraction

cutanée ou la découverte d’une adénopathie axillaire.

Le diagnostic se déroule en deux étapes : la découverte par l’imagerie et la confirmation par

l’examen anatomopathologique. La mammographie bilatérale est l’examen de référence et peut être


19

associée à une échographie mammaire bilatérale comprenant l’examen des aires axillaires. Une

analyse histologique sur une biopsie est ensuite entreprise pour valider l’imagerie.

3. Le pronostic

Pour établir le pronostic, différents paramètres sont pris en compte : le taille tumoral, la présence de

nodules axillaires et de métastases (Cardoso, Guidelines, et Group 2013)(Tableau 1).

Tableau 1 : Système Tumeur Nodule Métastase

Caractérisation des tumeurs selon leur taille et l’invasion nodulaire et métastatique

Tumeurs T0/T1b T1 T2 T3 T4

Taille tumorale

T0: pas de tumeur primaire T1b: tumeur localisée que dans les canaux ou lobules

0-2 cm 2-5 cm >5 cm

Tumeur avec extension dans la cage thoracique, la peau ou ulcération comme les cancers inflammatoires

Nodes N0 N1 N1mi N2 N3

Pas de nodule métastatique lymphatique

Cellules cancéreuses présentes dans 1-3 nodules lymphatiques axillaires

tumeur nodulaire > 2 mm

Cellules cancéreuses présente dans 4 - 9 nodules lymphatiques axillaires

Cellules cancéreuses dans les nodules infra ou supraclaviculaire ou dans plus de 10 nodules axillaires

Métastases M0 M1

Pas d'évidence de métastases

Métastases retrouvées dans parties du corps

Selon cette caractérisation, il est possible de classer les cancers mammaires en différents grades

prédisant le pronostic de survie (Tableau 2). Plus le grade est élevé et plus le pronostic est faible

(Figure 2) (Orucevic et al. 2015) .


20

Tableau 2 : Grade tumoral selon le système TNM

Grade tumoral

Système TNM

Taille Tumorale Nodule Métastase

0 T1b N0 M0 IA T1b N0 M0

IB T0 T1b

N1m N1m

M0 M0

IIA T0

T1b T2

N1 N1 N0

M0 M0 M0

IIB T2 T3

N1 N0

M0 M0

IIIA

T0 T1b T2 T3

N2 N2 N2

N1 - 2

M0 M0 M0 M0

IIIB T4 N0 - 2 M0

IIIC T0 - 4 N3 M0 IV T0 - 4 N0 - 3 M1

Figure 2 : Survie relative à 10 ans suite à un diagnostic du cancer du sein selon le grade tumoral (Orucevic et al. 2015)


21

C. Classifications des cancers du sein

Le cancer du sein est une pathologie très hétérogène, reflétant une multitude de cancers

mammaires, avec une pathologie et un pronostic variable. Plusieurs classifications ont été mise en

place à partir de données anatomopathologiques, immuno-histochimiques et moléculaires pour

mieux comprendre et évaluer le pronostic et les stratégies thérapeutiques envisageables pour cette

néoplasie.

1. La classification anatomopathologique

La classification anatomopathologique repose sur l’anatomie de la tumeur, sa capacité invasive

(invasive ou in situ), son origine histologique (lobulaire, tubulaire, canalaire) etc… Le centre

international de la recherche sur le cancer a développé une classification consensus, dont la dernière

édition a été publiée en 2012 (Figure 3). 55% des cancers mammaires sont des carcinomes canalaires

invasifs, 13% sont des carcinomes canalaires in situ et 5% sont des carcinomes lobulaires invasifs

(Sinn et Kreipe 2013).


22

Figure 3 : Classification anatomopathologique des cancers du sein

Les cancers du sein sont des carcinomes très hétérogènes. En résumé, ils peuvent être divisés en deux catégories : les carcinomes in situ

(canalaires ou lobulaires selon le site initial) et les carcinomes invasifs. Les carcinomes invasifs sont plus hétérogènes. Les principaux sont

les carcinomes tubulaires, mixte canalaires/lobulaires, lobulaires invasifs, canalaires infiltrant, mucineux et médullaires (Malhotra et al.

2014).

L’anatomopathologie permet aussi de regrouper les tumeurs selon la classification TNM, pour

Tumeur-Nodule-Métastase. Cette classification se base sur la classification anatomopathologique

précédente, la taille de la tumeur, l’invasion lymphatique et la présence de métastases.

2. La classification immuno-histologique

La classification immuno-histologique repose sur l’identification de trois récepteurs, les récepteurs

aux estrogènes (ER), à la progestérone (PR) et à l’EGF (HER2). Ainsi, selon la positivité de l’analyse,

trois groupes sont établis, les tumeurs ER(+)/PR(+), les tumeurs HER2(+) et les tumeurs triples

négatives (TNBC – absence des récepteur ER et PR et de l’amplification de HER2). Cette classification

est fréquemment utilisée car elle est un bon marqueur de pronostic et sélectionne le choix de

traitement (Onitilo et al. 2009).

3. La classification moléculaire

En 2000, une analyse d’expression génique a permis de diviser les tumeurs mammaires en cinq sous-

groupes intrinsèques moléculaires nommés Luminal A, Luminal B, HER2+, Basal-like et Normal-like

(Perou et al. 2000) (Figure 4). Les sous-groupes des Luminal A et B sont enrichis en gènes impliqués

dans la voie ER, GATA3, XBP1, TFF3, HNFα et LIV1. Ces deux groupes se différencient par

l’importance de l’enrichissement. Le sous-groupe HER2(+) est enrichi en gènes retrouvés dans

l’amplicon ERBB2/HER2 sur le locus 17q22.24, comme ERBB2 et GRB7. Le sous-groupe Basal-like est

caractérisé par une expression haute des cytokératines 5 et 17, de la laminine et de FABP7. Enfin, le

sous-groupe Normal-like est défini en gènes retrouvés exprimés dans les adipocytes et autres cellules

non épithéliales (Sørlie et al. 2001). Il se pourrait que ce groupe soit en fait un artéfact dû à la

contamination environnante (Prat et Perou 2011). En 2007, un nouveau sous-groupe a été défini, les


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Claudin-low (Herschkowitz et al. 2007). Ce sous-groupe est caractérisé par une faible expression des

gènes des jonctions serrées et des adhésions cellulaires comme les Claudines 3, 4 et 7, associée à une

forte expression du cluster enrichi en gènes du système immunitaire et de la TEM (Prat et al. 2010;

Prat et Perou 2011).

Figure 4 : Classification moléculaire des cancers du sein

Heatmap représentant l’expression de 476 gènes classés pour séparer les 5 sous-groupes tumoraux mammaires : les Basal-like, les HER2-

like, les Normal-like, les Luminal B et les Luminal A (Perou et al. 2000).


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La classification moléculaire a permis de mieux appréhender l’origine et l’évolution des cancers du

sein. En effet, les sous-groupes intrinsèques du cancer du sein ressemblent aux différents types

cellulaires normaux mammaires. En 2009, l’équipe de Lim a purifié 3 sous-populations cellulaires

distinctes par leur profil CD49f/EPCAM (marqueurs de surface) et transcriptomique : les cellules

souches mammaires (MaSC)/cellules bipotentes (CD49fhi/ EpCAM-), les cellules progénitrices

luminales (CD49f+/EpCAM+) et les cellules matures ER+/Luminales (CD49f-/EpCAM+), reflétant la

différentiation mammaire normale ou en d’autre terme la hiérarchie mammaire (Lim et al. 2009).

Ainsi, les tumeurs Claudin-low sont proches des MaSC, suivies des tumeurs basal-like et des tumeurs

enrichies en HER2. Pour finir, le sous-groupe des Luminal sont les plus proches des cellules matures

luminales (Prat et Perou 2011).

En décryptant le portrait moléculaire des carcinomes mammaires, Alex Prat a élaboré 3 hypothèses

expliquant la diversité et l’évolution tumorale. La première est que chaque sous-groupe intrinsèque

reflète un état cellulaire unique dans la hiérarchie mammaire. La cellule d’origine transformée

dériverait en une masse de cellules caractérisée le même stade de différenciation et issue de

divisions symétriques (Figure 5A). La deuxième hypothèse se base sur les cellules souches et plus

particulièrement sur les TIC (Cellules initiatrices de tumeurs). Ce serait des MaSC transformées qui,

par des divisions symétriques et asymétriques, pourraient évoluer en des tumeurs appartenant aux

différents sous-groupes intrinsèques (Figure 5B). Enfin, la troisième hypothèse s’appuie sur

l’acquisition des capacités de dédifférenciation de cellules matures. Ainsi, la cellule d’origine

réacquerrait des propriétés propres aux MaSC et évoluerait en une masse tumorale hétérogène

(Figure 5C) (Prat et Perou 2011).


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26

Figure 5 : Hypothèse de développement des sous-groupes cancéreux intrinsèques

(A) Hypothèse 1 : pathogenèse tumorale basée sur le principe de l’évolution clonale où une cellule d’un type cellulaire normale subit une

transformation et conduit au développement d’un type tumoral. (B) Hypothèse 2 : pathogenèse tumorale basée sur le principe des cellules

souches cancéreuses où une cellule sous souche normale subit une transformation et conduit à une néoplasie appartenant aux différents

types tumoraux. (C) Hypothèse 3 : pathogenèse tumorale basée sur le principe de la plasticité cellulaire où une cellule d’un type cellulaire

normale subit une transformation et est capable de réacquérir des propriétés de cellules souches pour conduire au développement d’un

type tumoral enrichi en une population indifférenciée (Lim et al. 2009).

4. Interconnections entre les classifications histologique et moléculaire

Les classifications histologiques et moléculaires se chevauchent en partie. Les Luminal A et B

correspondent à 87% et à 72% à des tumeurs ER(+)/PR(+ ou -)/HER2(-) respectivement. Le groupe

intrinsèque HER2(+) regroupe 51% des tumeurs ER(-)/PR(+ ou -)/HER2(+), l’autre moitié correspond à

des tumeurs ER(+) ou des TNBC. Enfin, les Basal-like et les Claudin-low sont représentés à 83% et 71%

par des TNBC (Prat et Perou 2011) (Figure 6).


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Figure 6 : Interconnection entre les classifications moléculaires et immunohistologiques

Les tumeurs Claudin-Low sont à 71% des TNBC (ER-/HER2-), à 15% des HER2+ et à 13% des ER+/HER2-. Les tumeurs Basal-like sont à 83%

des TNBC (ER-/HER2-), à 10% des HER2+ et à 7% des ER+/HER2-. Les tumeurs Her2-enriched sont à 18% des TNBC (ER-/HER2-), à 66% des

HER2+ et à 16% des ER+/HER2-. Les tumeurs Luminal B sont à 7% des TNBC (ER-/HER2-), à 21% des HER2+ et à 72% des ER+/HER2-. Les

tumeurs Luminal A sont à 5% des TNBC (ER-/HER2-), à 9% des HER2+ et à 87% des ER+/HER2- (Prat et Perou 2011).

D. Les cancers du sein de type triple négatifs (TNBC)

Les TNBC constituent 10 à 15% des cancers du sein. L’âge moyen de diagnostic est plus jeune pour les

patientes TNBC que pour les autres groupes (53 vs 57 ans, P<0,0001). Au diagnostic, les TNBC sont

généralement de grade III (66% vs 28%, P<0,0001) avec une taille tumorale plus grande (3 vs 2,1 cm,

P<0,0001) et un envahissement ganglionnaire (Dent et al. 2007). Ce sont des tumeurs très agressives.

Les TNBC sont sensibles aux chimiothérapies conventionnelles mais présentent très rapidement des

résistances et des récidives.

Les TNBC représentent un groupe tumoral très hétérogène. Basée sur une analyse hiérarchique,

l’équipe de Lehmann a pu définir 6 sous-groupes moléculaires, Basal-like1 (BL1), Basal-like2 (BL2),

Immunomodulatory (IM), Mesenchymal-like (ML), Mesenchymal-Stem-Like (MSL) et Luminal-

Androgen-receptor (LAR) (Lehmann et al. 2011) (Figure 7).


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Figure 7 : Classification des TNBC en 6 sous-groupes moléculaires

Heatmap représentant l’expression des signatures GE suite à une analyse GSEA sur des TNBC (vert : sous-exprimé ; rouge : sur-exprimé).

UNS : non classifiable car instable, BL-1 : Basal-like 1, BL-2 : Basal-like 2, IM : Immunomodulatory, M : Mesenchymal, MSL : Mesenchymal-

Stem like, LAR : Luminal Androgen Receptor (Lehmann et al. 2011).

Les sous-groupes Basal-like 1 et 2 sont enrichis en gènes impliqués dans les voies de la division et du

cycle cellulaire. Les BL1 expriment aussi fortement des gènes impliqués dans les mécanismes de la

réparation de l’ADN et les tumeurs BL1 positives ont le marqueur de prolifération KI67 très élevé. Les

BL2 présentent une signature riche en voies de signalisation des facteurs de croissance, de la

glycolyse et de la glyconéogenèse. Le sous-groupe IM est enrichi en gènes des voies du système

immunitaire. Ce cluster tumoral se chevauche avec le groupe anatomopathologique des cancers

médullaires, formes distinctes des TNBC avec un pronostic favorable. Le sous-groupe ML est très

enrichi en voies de signalisation impliquées dans la motilité cellulaire, les interactions avec la matrice

extracellulaire et la dédifférenciation. Le sous-groupe MSL présente des voies de signalisation

similaires associées à d’autres clusters tels que la voie du TGF-β, de la TEM et de l’angiogenèse. De

plus, une diminution des gènes de la prolifération est associée à la présence de gènes impliqués dans

les voies de cellules souches. Enfin, ces deux sous-groupes partagent des fortes similitudes avec des

types de cancer mammaire très indifférenciés, les cancers mammaires métaplasiques (classification

anatomopathologique), qui sont caractérisés par des figures squameuses et

mésenchymateuses/épithéliales et les tumeurs de type Claudin-low. Le dernier sous-groupe LAR est

le sous-groupe le plus différencié des TNBC. Il est ER négatif mais très enrichi en voies de

métabolisation hormonale telles que la synthèse des stéroïdes et le métabolisme des androgènes et

des œstrogènes. La voie de signalisation des récepteurs aux androgènes est fortement exprimée.

Enfin, ce sous-groupe semble se chevaucher avec un type de cancer mammaire particulier, les

tumeurs apocrines (classification anatomopathologique).

Cette analyse hiérarchique a permis de mieux comprendre l’hétérogénéité des TNBC et de proposer

de nouvelles possibilités thérapeutiques pour chaque sous-groupe, basées sur les voies de

signalisation activées qui pourraient être ciblées. De plus, une analyse de survie montre que chaque

sous-groupe a un pronostic différent. Les sous-groupes les plus favorables sont le MSL et l’IM tandis

que les plus défavorables sont le ML et le LAR.


29

E. La prise en charge thérapeutique des cancers du sein

La Haute Autorité de la Santé a donné des recommandations officielles pour le traitement des

patientes atteintes d’un cancer du sein, reposant sur des protocoles thérapeutiques adaptés à

chaque situation pathologique.

La prise en charge thérapeutique débute par la chirurgie. La chirurgie permet d’enlever la masse

tumorale. Selon la taille de la masse et de son invasion dans le tissu sain, la chirurgie peut se

restreindre à la tumeur, c’est la tumorectomie, ou consister à retirer le sein complet (mamelon

compris), c’est la mastectomie. Un curage ganglionnaire peut être nécessaire s’il y a des facteurs de

récidive. Une cure de radiothérapie est ensuite mise en place.

La chimiothérapie n’est pas systématique et dépend du stade cancéreux. Elle n’est pas

recommandée pour un cancer in situ. Pour un cancer infiltrant, la chimiothérapie peut être proposée

avant ou après la chirurgie. Après chirurgie, la chimiothérapie, appelée adjuvante, permet de réduire

les récidives pour les cancers identifiés comme à risque potentiel. Avant chirurgie, la chimiothérapie,

nommée néoadjuvante, permet de diminuer la taille de la tumeur pour permettre une chirurgie

conservatrice. Le traitement des cancers mammaires métastatiques repose essentiellement sur la

chimiothérapie pour stabiliser l’évolution de la pathologie (HAS 2010).

Ces agents thérapeutiques sont associés entre eux pour former des protocoles ou des schémas

thérapeutiques, caractérisés par des doses et un calendrier précis définis pour chaque patient. Les

molécules utilisées pour traiter les cancers infiltrant la cyclophosphamide, le docétaxel, la

doxorubicine, l’épirubicine, le fluo-uracil (5-FU), le méthotrexate et le paclitaxel. Le traitement du

cancer du sein métastique et récidivant diffère légèrement ; la durée du traitement est plus longue et

les médicaments peuvent être utilisés seuls. Les agents sont les anthracyclines, la capécitabine, le

cyclophosphamide, le docétaxel, l’éribuline, la gemcitabine, le paclitaxel et vinorelbine (HAS 2010).

Les données suivantes sont issues des recommandations de la HAS et du VIDAL.


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1. Chimiothérapies standards

Les molécules thérapeutiques ayant reçues une autorisation de mise sur le marché (AMM) sont retranscrites dans le Tableau 3.

Tableau 3 : Molécules thérapeutiques utilisées contre le cancer du sein

Les molécules thérapeutiques sont délivrées par voie IV sauf indication. VO : voie orale ; IV : voie intraveineuse.

Classe thérapeutique Action Molécule

thérapeutique Posologie Indication dans le cadre du cancer du sein

Anthracyclines Inhibiteurs des topo-isomérases

Doxorubicine (ADRIBLASTINE)

40-60 mg/m²/ cycle sans dépasser 550mg/m² Carcinomes

mammaires Epirubicine

(FARMORUBICINE)

40-100mg/m²/cycle sans dépasser 900mg/m²

Doxorubicine liposomales (CAYELIX)

50mg/m²/mois métastatique en monothérapie

MYOCET) 60-75mg/m² toute les 3 semaines

métastatique en association avec le cyclophosphamide

Mitoxantrone (analogue des

anthracyclines)

12 - 14 mg/m², tous les 21 à 28 jours

métastatique en monothérapie ou en association.

épipodophyllotoxine Inhibiteur de topo-isomérases

Etoposide (CELLTOP)

- IV : 50 - 150 mg/m² par jour pendant 1 à 3 jours - VO : 80 - 300 mg/m² par jour en cure de 3 à 5 jours tous les 21 à 28 jours

association dans les protocoles de polychimiothérapie, dans les cancers métastatiques antérieurement traités.


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Taxanes

Alcaloïdes de l'If appartenant à la

famille des poisons du fuseau

Paclitaxel (TAXEL)

75 mg/m² et 220 mg/m² administrées en perfusion IV sur 3 heures

- en situation adjuvante en cas d'envahissement ganglionnaire et après un traitement initial par une association anthracycline-cyclophosphamide - localement avancé ou métastatique

docétaxel (TAXOTERE)

50 - 100 mg/m² en perfusion IV sur 1 heure.

situation adjuvante après chirurgie en cas d'envahissement ganglionnaire, en association à la doxorubicine et au cyclophosphamide tumeur localement avancée ou métastatique en monothérapie ou associée à la doxorubicine

Antipyrimidiques interrompent la

synthèse des acides nucléiques

5-fluoro-uracile ou 5-FU

400 - 600 mg/m² par jour 3 à 6 jours par mois en monothérapie, et de 300 - 600 mg/m² par jour, 2 à 5 jours par cycle de 3 ou 4 semaines en association avec d'autres cytotoxiques

après traitement locorégional ou lors des rechutes

capécitabine (prodrogue du 5-FU)

(XELODA)

(voie orale) 1 250 mg/m² matin et soir, pendant 14 jours consécutifs, suivis d'une semaine de repos (cycles de 3 semaines)

localement avancées ou métastatiques, soit en monothérapie ou associé au Docétaxel


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gemcitabine (GEMZAR)

1 250 mg/m² aux J1 et J8 de chaque cycle de 21 jours

métastatique, en association avec le paclitaxel, chez les patients en rechute après une chimiothérapie néoadjuvante ou postopératoire adjuvante

Antifolique Interrompent la

synthèse des acides nucléiques

Méthotrexate (LEDERTREXATE)

30 - 50 mg/m² par cure, les intervalles entre les cures variant de 1 semaine à 1 mois

en traitement adjuvant ou après rechute

Agents alkylants

Forment des liaisons covalentes avec les nucléotides de la

chaîne ADN et inhibent ainsi la

réplication

cyclophosphamide (ENDOXAN)

500 - 4 000 mg/m² toutes les 3 à 4 semaines.

traitement adjuvant et en situation métastatique

ifosfamide (HOLOXAN)

1,5 - 3 g/m² par jour et par cycle

métastatique thiotépa 8 - 12 mg/m² par jour

mitomycine C (AMETYCINE)

10 - 15 mg/m²

Alcaloïdes de la pervenche ou vinca-

alcaloïdes poisons du fuseau

vinorelbine (NAVELBINE)

- IV : 25 - 30 mg/m²/ semaine - VO : 60-80 mg/m² en 1 prise hebdomadaire

métastatique vinblastine (VELBE)

4 - 18,5 mg/m² par semaine

vindésine (ELDISINE)

3 mg/m² tous les 7 à 15 jours

vincristine (ONCOVIN)

1,4 mg/m² par semaine


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• Les effets indésirables

Les agents cytotoxiques ont de nombreux effets secondaires qui vont différer selon la classe

thérapeutique, la dose et les patients. Les effets indésirables les plus fréquents sont :

- L’alopécie est souvent progressive et temporaire. Elle démarre 2 à 3 semaines après la

première perfusion. Les cheveux repoussent 3 semaines après la fin de chimiothérapie.

L’alopécie peut aussi toucher les poils pubiens, les cils et les sourcils.

- Les nausées et vomissements démarrent généralement le soir de la perfusion et peuvent

durer jusqu’à 72 heures après. Des antiémétiques sont prescrits en parallèle pour soulager la

patiente.

- Les diarrhées peuvent aussi apparaître. Des anti-diarrhéiques sont proposés.

- L’insuffisance myélocytaire est un des symptômes les plus fréquents. La leucopénie se

caractérise généralement par une neutropénie et une lymphopénie et peut être associée à

une anémie et une thrombopénie. Cette insuffisance peut se développer en aplasie.

L’hémogramme est régulièrement surveillé et l’oncologue peut proposer des facteurs de

croissance pour stimuler l’hématopoïèse.

- Des liaisons de la bouche comme des mucites ou des stomatites peuvent apparaître

particulièrement avec le 5-FU.

- Des troubles cutanés peuvent survenir suite à la prise de certains médicaments comme le 5-

FU ou la Capécitabine, caractérisés par des rougeurs, des plaques, des dessèchements et des

tiraillements. En autre, le syndrome pied-main est retrouvé fréquemment, associé à des

rougeurs, des gonflements et des cloques au niveau de la paume des mains et la plante des

pieds.

- Des troubles neuropathiques périphériques de type paresthésie se manifestent par des

picotements ou des fourmillements pouvant être douloureux. En effet certains médicaments

comme le Paclitaxel ou la Vinorelbine sont susceptible d’être neurotoxique.

- La fragilisation et coloration des phanères

- Les douleurs musculaires et articulaires apparaissent en particulier après un traitement aux

taxanes.

- Les troubles du cycle menstruel se manifestent avec une irrégularité ou une absence des

menstruations chez les femmes non ménopausées. Dans certains cas, une ménopause

précoce peut être induise. Comme la plupart des agents chimiothérapeutiques ont un effet


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tératogène, les patientes non ménopausées doit être sous une contraception non

hormonale.

- Des troubles cardiaques surviennent en particulier avec les anthracyclines telles que la

Doxorubicine et l’Epirubicine. Ces effets sont dépendant de la dose maximale administrée.

- L’asthénie

- Les allergies médicamenteuses

2. L’hormonothérapie

Plus de 70% des tumeurs mammaires sont hormono-sensibles. Elles sont positives aux récepteurs

hormonaux de l’œstrogène et de la progestérone (Koboldt et al. 2012). Leur pathogenèse est

directement liée à l’action des hormones ostrogéniques. Ainsi, bloquer leur action est une stratégie

thérapeutique efficace pour traiter ces cancers mammaires. Pour les cancers mammaires

hormonosensibles localisés ou non métastatiques, une hormonothérapie est proposée pour une

période au moins de 5 ans, dans le but de réduire une récidive locale, une propagation sur l’autre

sein ou l’évolution métastatique. Dans le cas des cancers mammaires hormonosensibles

métastatiques, l’hormonothérapie est prescrite en association avec d’autres agents médicamenteux.

L’hormonothérapie est caractérisée par trois classes de médicaments, les anti-oestrogènes, les anti-

aromatase et les agonistes de la Gn-RH.

Les anti-oestrogènes a.

Les anti-oestrogènes agissent par agissent par inhibition compétitive avec l’œstradiol sur ses

récepteurs. Trois molécules ont reçu une AMM pour le cancer du sein, le Tamoxifène (NOLVADEX),

le Torémifène (FARESTON) et le Fulvestrant (FASLODEX). Les deux premiers possèdent aussi une

agoniste oestrogénique sur les tissus de l’endomètre, de l’os et des lipides sanguins. Le traitement

est par pris orale. Le Tamoxifène, à raison de 20 à 40 mg par jour, est indiqué dans les formes

évoluées des cancers hormonosensibles locales ou métastatiques. Le Torémifène, à raison de 60 mg

par jour, est indiqué en première ligne dans le cancer du sein métastatique de la femme

ménopausée. Enfin, Fulvestrant, à raison de 500 mg une fois par mois, est indiqué dans le cancer


35

mammaire hormonosensible, locale ou métastasé, en cas de récidive. Les effets indésirables des anti-

estrogènes sont essentiellement thrombo-embéliques (AVC, embolie pulmonaire…), cancérigène au

niveau de l’endomètre et oculaire (cataracte). Des bouffées de chaleurs sont aussi fréquentes.

Les inhibiteurs de l’aromatase b.

L’aromatase est l’enzyme responsable de la dernière étape de la biosynthèse des œstrogènes.

Inhiber son action empêche la formation des oestrogènes. Trois molécules disposent d’une AMM

pour le cancer du sein hormonosensible chez la femme ménopausée, l’Anastrozole (ARIMIDEX),

l’Exémestane (AROMASINE) et le Létrozole (FEMARA). L’Exémestane, à raison de 25 mg par jour,

est indiqué dans le traitement du cancer du sein invasif après une thérapie de deux à trois ans de

Tamoxifèneou après un échec des antiestrogènes. Il est plus efficace associé à l’Evérolimus.

L’Anastrozole, dont la posologie est de 1 mg par jour, est utilisé pour les cancers hormonosensible en

situation adjuvante ou avancée. Enfin, le Létrozole, à raison de 2,5 mg par jour, est utilisé dans

traitement à un stade précoce en prolongation d’un traitement standard au Tamoxifène. Il est aussi

indiqué dans des stades plus avancés. Les effets indésirables sont liés aux effets antiestrogéniques :

bouffées de chaleur, sécheresse vaginale, dyspareunies, ostéoporose. Les arthralgies sont

fréquentes.

Les agonistes de la GnRH c.

La GnRH (Gonatropin Release Hormone) est une hormone sécrétée par l’hypothalamus. Son rôle est

activer l’expression des hormones hypophysaires LH (Luteinizing hormone) et FSH (Follicle-

stimulating hormone) pour réguler l’ovulation et les cycles menstruels. Utiliser des agonistes de la

GnRH permet de supprimer les fonctions ovariennes chez les femmes non ménopausées atteintes

d’un cancer mammaire. La Goséréline (ZOLADEX) et la Leuproréline (ENANTONE) ont une AMM

pour les cancers mammaires métastatiques hormonodépendant chez la femme non ménopausée.

Les effets indésirables les plus fréquents sont les bouffées de chaleur, la sécheresse vaginale, la

baisse de la libido et le risque d'ostéoporose.


36

Les progestatifs d.

Deux progestatifs disposent d’une AMM dans le traitement du cancer du sein, le

Médroxyprogestérone (DEPO-PRODASONE) et le Mégetrol (MEGACE). Le Médroxyprogestérone

est indiqué dans le cancer du sein métastatique hormonodépendant de la femme ménopausée, à

raison de 500 mg à 1000mg par semaine. Le Mégétrol est prescrit comme traitement palliatif des

carcinomes mammaires. Les effets indésirables principaux sont les accidents thromboemboliques

veineux, la prise de poids, l'hyperglycémie et l'hypertension artérielle. Cependant, la HAS a estimé

leur service médical rendu est faible et ne préconise pas leur remboursement par la sécurité sociale,

rendant leur utilisation plus rare.

3. Molécules de thérapies ciblées

La chimiothérapie cytotoxique a une efficacité variable selon le type de cancers du sein. Dans l’étude

MDACC133 (Prat et Perou 2011), la pCR (pathological complete response) a été mesurée suite au

traitement adjuvant classique. La pCR correspond au pourcentage de réduction tumorale à la fin de

la chimiothérapie. Ces données montrent que les tumeurs de type luminales A (0%) et B (19%) ont

une pCR plus faible que les tumeurs de type HER2-like (39%), Claudin-low (39%) et Basal-like (79%).

Ainsi, certains cancers mammaires ont une résistance innée à la chimiothérapie cytotoxique.

Au cours de ces dernières années, la recherche médicale a permis de mieux appréhender les

mécanismes moléculaires et cellulaires induisant la transformation mammaire. Ainsi, la recherche

thérapeutique a développé des agents dirigés contre ces mécanismes ou ces altérations

oncogéniques. Par exemple, dans le cadre du cancer du sein, environ 20% des tumeurs expriment

fortement le récepteur HER2. Antagoniser ce récepteur réduit drastiquement la masse tumorale et

cible préférentiellement les cellules tumorales.

La thérapie ciblée se développe pour augmenter l’efficacité thérapeutique et réduire les effets

indésirables en mieux protégeant les cellules non tumorales.


37

La thérapie anti-HER2 a.

Des anticorps monoclonaux dirigés contre le récepteur HER2 ont été développé permettant

d’améliorer significativement la survie des patientes atteintes d’un cancer HER2 positif. Le premier

anticorps commercialisé est le Trastuzumab (HERCEPTIN). Son AMM préconise son usage dans le

cas des cancers HER2 positif infiltrant associé aux taxanes puis poursuivi pendant un an en

monothérapie. Il a aussi une AMM pour les cancers métastatiques HER2 positifs, associés aux

taxanes. Il ne doit pas être combiné aux anthracyclines car le Trastuzumab provoque une insuffisance

cardiaque pouvant être mortelle. Comme tout anticorps, il peut entraîner des effets pulmonaires

d’ordre infiltrat pulmonaire, détresse respiratoire, insuffisance pulmonaire ou œdème aigu du

poumon.

D’autres anticorps ont été commercialisés comme le Pertuzumab (PERJETA), indiqué en première

ligne dans le traitement des cancers métastatique ou récidivant HER2 positif, associé au Trastuzumab

et Docétaxel. Ses effets indésirables observés sont une neutropénie fébrile et des diarrhées. Une

baisse de la fraction d’éjection du ventricule gauche a été identifiée plus rarement.

Enfin, des inhibiteurs des protéines tyrosine kinase à forte affinité pour HER2 ont été développés. Le

Lapatinib (TYVERB) a reçu une AMM dans le traitement des cancers mammaires avec une

surexpression de HER2, en association avec la Capécitabine, le Trastuzumab ou un inhibiteur de

l’aromatase. Ses effets indésirables sont d’ordre cardiaques (diminution de la fraction d'éjection

ventriculaire gauche et allongement de l'intervalle QTc qui doivent être recherchés avant et surveillés

tout au long du traitement), digestifs (diarrhée), cutanés (rash, dermatite acnéique, syndrome main-

pied) et pulmonaires (atteintes interstitielles et pneumopathies).

La thérapie anti-VEGFR b.

Le Bévacizumab (AVASTIN) est un anticorps monoclonal ciblant le récepteur VEGFR (Vascular

Endothelium Growth Factor Receptor), va induire l’asphyxie de la tumeur en bloquant l’angiogenèse.

Il dispose d’une AMM en traitement de première ligne des cancers mammaires métastatiques en

association avec le Paclitaxel ou la Capécitabine. La HAS recommande l’utilisation du Bévacizumab

strictement réservé pour l’utilisation des cancers mammaires dits triples négatifs. De par son action

sur le système vasculaire, le Bévacizumab bloque la cicatrisation et être contre-indiqué lors de toutes


38

plaies et chirurgies programmées jusqu’après 28 jours suivant l’intervention et tant que les plaies ne

sont pas cicatrisées.

La thérapie anti-mTOR c.

En tant qu’inhibiteur de la sérine thréonine kinase mTOR, l’Everolimus (AFINITOR) bloque la

croissance et la prolifération des cellules tumorales, des cellules endothéliales, des fibroblastes et

des cellules musculaires lisses. L’Evérolimus dispose d’une AMM pour le traitement des cancers

mammaires avancés hormonaux positifs et HER2 négatifs, en association avec un inhibiteur de

l’aromatase, l’Exémestane, dès récidive ou progression de la maladie, traitée précédemment par un

inhibiteur non stéroïdien de l’aromatase. Les effets indésirables les fréquents sont l’altération de la

cicatrisation des plaies, une pneumopathie non infectieuse. Les autres effets sont d'ordres infectieux,

hématologique (anémie, thrombopénie), métabolique et nutritionnel (hyperglycémie,

hypercholestérolémie, hypertriglycéridémie, anorexie), neurologique (dysgueusie et céphalées),

respiratoire (dyspnée, épistaxis, toux), gastro-intestinal (stomatite, diarrhée, mucite, vomissement,

nausée), cutané (rash, sécheresse cutanée, prurit, altération des ongles), général (asthénie, œdème

périphérique, pyrexie, perte de poids).


39

La transition épithélio-mésenchymateuse II.

Introduction A.

Les cellules épithéliales forment des couches de cellules étroitement jointives dues à des structures

membranaires spécifiques comme les jonctions serrées, les jonctions adhérentes et les desmosomes.

De plus, les cellules épithéliales ont une polarisation apico-basale une lame basale sur leur face

basale. La lame basale est une structure protéique séparant le tissu épithélial du stroma environnant.

Les cellules épithéliales sont motiles et peuvent s’éloigner de leurs proches voisines mais ne peuvent

pas quitter la couche épithéliale. Les cellules épithéliales peuvent se convertir en cellules

mésenchymateuses par un processus nommé la transition épithélio-mésenchymateuse (TEM). Les

cellules perdent leurs caractéristiques épithéliales au profit de caractéristiques mésenchymateuses,

ce qui entraîne des profonds changements architecturaux et comportementaux cellulaires. Les

cellules mésenchymateuses ne forment pas de couches cellulaires organisées. Elles ne possèdent ni

d’organisation apico-basale ni de jonctions cellulaires. Elles contactent leurs cellules voisines sur des

points focaux et ne sont pas associées avec une lame basale. La polarité des cellules

mésenchymateuses évolue en un axe avant-arrière permettant de créer une direction migratoire.

Ainsi, elles sont mobiles et peuvent s’éloigner de leur environnement proche à travers la migration et

l’invasion(Thiery et Sleeman 2006).

La transition épithélio-mésenchymateuse est un programme cellulaire essentiel au développement

embryonnaire. A l’âge adulte, la TEM est activé que dans de rares cas physiologiques comme la

cicatrisation. Cependant, certaines pathologies peuvent réactiver ce programme embryonnaire. C’est

le cas de la fibrose et du cancer. LA TEM est un processus réversible puisque la transition inverse, la

transition mésenchymato-épithéliale (TME) est aussi retrouvée. Ainsi, le passage TME/TEM est un

des mécanismes régulant la plasticité cellulaire (Figure 8).


40

Figure 8 : Différentes étapes lors de la TEM

La TEM est un programme cellulaire induisant la déstabilisation des jonctions cellulaires (les jonctions serrées, les jonctions adhérentes et

les desmosomes), la perte de la polarité apico-basale et un changement du cytosquelette d’actine et de cytokétatine pour permettre aux

cellules épithéliales de s’individualiser et d’acquérir des capacités invasives et migratoires (S. Lamouille, Xu, et Derynck 2014).

Régulation de la TEM : Facteurs de transcription inducteurs de la TEM B.

La TEM est un processus cellulaire régulé par de nombreuses voies de signalisation extra et

intracellulaires conduisant à l’activation d’un nombre restreint d’inducteurs de la TEM et à la

répression des inhibiteurs de la TEM. Parmi les stimuli qui induisent la TEM, on retrouve notamment

des facteurs solubles tels que les médiateurs inflammatoires comme le TGFβ, le PDGF, l’IGF et aussi

des facteurs mitogéniques comme l’EGF ou le FGF, retrouvés dans le microenvironnement. Les

principaux inducteurs de la TEM sont des facteurs de transcription, généralement exprimés dans

l’embryon.


41

1. Généralités

Les facteurs de transcription inducteurs de la TEM (FT-TEM) sont définis par leur capacité à réprimer

directement ou indirectement le gène CDH1, codant pour l’E-cadhérine. Les FT-TEM appartiennent à

un nombre restreint de familles de gènes, dont les principales sont la famille SNAIL, la famille ZEB, la

famille bHLH, la famille FOX et la famille des protéines homeobox.

Les FT-TEM sont régulés par les signaux du microenvironnement et d’autres voies secondaires

paracrines et autocrines. Un des mécanismes principaux est l’action des miARN inhibiteur de la TEM.

Les microARN (miARN) sont des ARN non codant de 20 – 22 nucléotides régulant l’expression des

gènes au niveau post-transcriptionnel. Les miARN lient des séquences spécifiques appelées « Seed-

Sequence », présentes majoritairement sur les régions non codantes 3’UTR des ARN messagers

(ARNm) cibles.

Les FT-TEM sont des protéines fortement régulées par des modifications post-traductionnelles et par

des interactions avec des activateurs ou des inhibiteurs. Ce sont des protéines présentant une demi-

vie courte (De Craene et Berx 2013).

2. Structure des FT-TEM

La famille ZEB a.

Les membres de la famille ZEB (Zinc finger E-boxe Binding Factor) sont les facteurs de transcription

ZEB1 (δEF1 – AREB6 - TCF8) et ZEB2 (SIP1). Ils sont composés d’un homéodomaine entouré par deux

clusters de doigts de Zinc hautement conservés, les domaines N-terminal et C-terminal, contenant

respectivement 4 et 3 doigts de Zinc (Figure 9). Les facteurs de transcription ZEB interagissent avec

l’ADN à travers la liaison simultanée des deux clusters de doigts de Zinc sur les séquences consensus

E-boxes bipartites CACCTG/A (Peinado, Olmeda, et Cano 2007).


42

La famille SNAIL b.

La famille SNAIL est composée de trois membres, SNAI1 (SNAIL), SNAI2 (SLUG) et SNAI3 (SMUC). Ces

gènes codent pour des facteurs de transcription à doigt de zinc et partagent une forte similitude. En

effet, la région C-terminale des protéines, contenant 4 à 6 doigts de zinc est hautement conservée. La

région centrale est riche en proline-sérine et diverge selon le membre. Ainsi, SLUG contient le

domaine Slug. A l’inverse, la région centrale de SNAIL est composée d’un domaine régulateur

contenant un signal d’export nucléaire (NES) et une séquence spécifique pour la destruction (DBD –

Destruction Box Domain). Enfin, l’extrémité N-terminale contient le domaine SNAG entre les acides

aminés 7 et 8, domaine cruciale pour l’activité répressive de cette famille (Figure 9). Les doigts de

Zinc reconnaissent des séquences consensus spécifiques de l’ADN, nommées E2-boxes

(C/A(CAGGTG)) (Peinado, Olmeda, et Cano 2007).

La famille HLH c.

Les facteurs de transcription de la famille Helix Loop Helix (HLH) partagent une structure commune

impliquant deux hélices α jointes par une boucle essentielle à la dimérisation. Cette structure est

accompagnée d’un domaine basique permettant la fixation sur l’ADN (Figure 9). Les facteurs de

transcription HLH agissent en tant qu’homo ou hétérodimère et se lient à l’ADN en reconnaissant les

séquences spécifiques E-box (CANNTG). La famille des HLH peut être classée en 7 catégories dont 3

sont impliquées dans la régulation de la TEM. En autre, la classe II contient en autre les facteurs

TWIST1 et TWIST2. Ils agissent principalement en formant des hétérodimères avec les facteurs de la

classe I (TCF3 et TCF4). Enfin, la classe V représente les protéines Id (Id1-4) et ne peuvent pas se lier à

l’ADN car le domaine basique est absent. En formant des hétérodimères avec les facteurs de la classe

I et II, ils agissent comme des dominants négatifs (Peinado, Olmeda, et Cano 2007).


43

Figure 9 : Structure des FT-TEM

SNAIL et SLUG sont composées de 4 et 5 motifs en doigt de Zinc respectivement dans leur domaine C-terminale. Leur extrémité N-

terminale correspond au domaine SNAG et d’une séquence riche en proline. Leur domaine central diffère, SLUG contient un domaine SLUG

tandis que SNAIL contient une séquence de destruction et une séquence d’exclusion nucléaire (NES) (Peinado, Olmeda, et Cano 2007),

ZEB1 et ZEB2 sont composées de deux séquences de 4 et 3 motifs de doigt de Zinc au niveau N et C-terminal. Le domaine central est

composé par l’homéodomaine. SID= Smad Interacting Domain, CID= CtBP Interacting Domain (Ellis et al. 2010). TWIST1 (Transcription

Factor Encyclopedia) et TWIST2 (Atlas of Genetics and Cytogenetics in Oncology and Haematology) contiennent un domaine bHLH composé

d’un domaine basique adjacent à deux hélices séparées par une boucle. Leur domaine C-terminal correspond à la TWIST box. Leur domaine

N-terminal contient deux séquences à localisation nucléaire (NLS).

La famille FOX d.

La famille des facteurs de transcription FOX (Forkhead Box) est une large famille comprenant des

protéines allant de FOXA à FOXS, seul leur domaine de liaison à l’ADN est commun à tous les facteurs

FOX avec une séquence consensus de 7 nucléotides : 5’-(G/A)(T/C)(A/C)AA(C/T)A- 3’. Différents


44

membres de cette famille sont impliqués dans l’induction et la régulation de la TEM comme par

exemple FOXC1, FOXC2, FOXM1 et FOXQ1.

Le facteur de transcription GSC e.

GSC un facteur de transcription à homéodomaine appartenant à la famille des gènes à

homéodomaine. L’homéodomaine est une séquence de 60 acides aminés formant une structure en 3

hélices reconnaissant les séquences nucléotidique TAAT de l’ADN (De Robertis et al. 2001).

3. Intéractome des FT-TEM

Les FT-TEM se régulent aussi entre eux par des mécanismes transcriptionnels directs ou indirects de

répression ou d’induction(Dave et al. 2011; Hollier et al. 2013; Saxena et al. 2011). Ainsi les FT-TEM

entre eux forment un intéractome. Dans le modèle mammaire, le réseau est dense (Figure 10) (Hugo

et al. 2010; Taube et al. 2010)

Figure 10 : Intéractome entre les FT-TEM

Les FT-TEM sont intégrés dans un intéractome de régulations positives et négatives. Schéma créé à partir des réseaux issus de Taube et al.

2010 et Hugo et al. 2010, analyses d’expression en ARN et protéines.


45

4. Fonctions des FT-TEM : Induction de la TEM

Les FT-TEM sont des facteurs de transcription répresseurs ou activateurs. Ils se lient à des co-

activateurs ou des co-répresseurs pour réguler le promoteur de leurs cibles.

Les FT-TEM sont capables d’induire une TEM. Cependant, cette induction est dépendante du modèle

cellulaire et tous les FT-TEM ne possèdent pas la même capacité à induire la TEM. Ainsi selon le

degré d’engagement dans ce programme obtenu par la signature d’FT-TEM, la TEM peut être

partielle ou totale. De plus, les FT-TEM n’auraient pas le même rôle dans la TEM. Certains comme

ZEB1 et SNAIL seraient impliqués dans l’induction alors que d’autres comme ZEB2, GSC et FOXC2

dans le maintien de la TEM (Lindley et Briegel 2010).

La caractéristique principale des facteurs de transcription inducteurs de la TEM est leur capacité à

réprimer directement ou indirectement l’expression de l’E-cadhérine. Les FT-TEM SNAIL, SLUG,

SMUC, ZEB1, ZEB2, E47 agissent directement sur le promoteur de l’E-cadhérine à travers des E-boxes.

Les FT-TEM TWIST1, TWIST2, GSC et FOXC2 régulent indirectement l’E-cadhérine en induisant

notamment l’expression de ZEB1 (Puisieux, Brabletz, et Caramel 2014).

Rôles de la TEM C.

1. Implication de la TEM dans l’embryogenèse

La transition épithélio-mésenchymateuse est un processus essentiel à l’embryogenèse. Au cours du

développement, différents cycles d’TEM/TME ont lieu, référencés comme TEM primaire, secondaire

et tertiaire.


46

La TEM primaire a.

Le premier stade embryonnaire nécessitant une TEM est la gastrulation, survenant lors de la

troisième semaine de gestation. Les cellules issues de l’ectoderme vont migrer et se différencier en

cellules mésodermiques, composante de la troisième couche cellulaire de l’embryon. Une deuxième

TEM apparait pendant la formation de la crête neurale. Les cellules de la crête neurale subissent une

TEM pour migrer et se différencier en différents types cellulaires incluant les structures cranio-

faciales, la majorité du système nerveux, les mélanocytes et quelques cellules endocrines (Thiery et

al. 2009).

La TEM secondaire b.

Les cellules de la crête neurale ayant subi une TEM vont entrer dans une MET permettant la

formation de la notochorde, des somites, les précurseurs du système urogénital, la splanchnopleure

et la somatopleure. A l’exception de la notochorde, ces épithélia secondaires vont subir une TEM

secondaire générant des mésenchymes différenciés. Par exemple, la splanchnopleure forme la paroi

du tube digestif et est à l’origine du péricarde, du myocarde, de l’endothélium et de la musculature

viscérale (Thiery et al. 2009).

La TEM tertiaire c.

Suite à la TEM secondaire donnant naissance à plusieurs organes primitifs, plusieurs cycles

d’TEM/MET peuvent être nécessaires lors de l’organogenèse. C’est le cas pour le développement du

cœur. Brièvement, les progéniteurs cardiaques issus de la splanchnopleure s’organisent en une bi-

couche épithéliale suite à une TME. Suite à une seconde TEM, ces nouvelles cellules

mésenchymateuse entrent dans une TME pour se différencier en cellules endothéliales et former le

les tubes endocardiaques entourée par le tissu myocardique. Enfin les cellules endothéliales issu du

canal atri-ventriculaire subissent une troisième TEM pour former les coussins endocardiques

responsable de la formation du septum séparant les ventricules (Thiery et al. 2009).


47

A l’âge adulte, la TEM est retrouvée impliquée dans de rare cas physiologiques comme la

cicatrisation cutanée ou la cicatrisation de l’épithélium ovarien post-ovulation (Thiery et al. 2009).

2. Implication de la TEM dans la fibrose

La fibrose est caractérisée par l’accumulation de myofibroblastes sécrétant en excès du collagène qui

se dépose sur tissu altéré et perturbe la fonction tissulaire. Les myofibroblastes peuvent être issus de

l’activation des fibroblastes interstitiels ou de cellules épithéliales ayant subi une TEM. Initialement

démontrée dans le modèle rénale, l’implication de la TEM dans la fibrose est aussi présente dans le

modèle pulmonaire, cardiaque et hépatique. Les mécanismes mis en place sont similaires aux

mécanismes physiologiques avec un rôle prépondérant de la voie du TGFβ (Thiery et al. 2009).

3. TEM et Cancer

Le cancer est une pathologie néoplasique résultant d’une hyperprolifération cellulaire échappant aux

mécanismes de sauvegarde, conséquente d’une accumulation d’altérations mitogéniques et/ou

d’une dédifférenciation cellulaire. Pour survivre et se développer, les cellules tumorales mettent en

place différents processus comme par exemple l’angiogenèse, la dissémination métastatique,

l’adaptation métabolique ou la modulation du système immunitaire (Hanahan et Weinberg 2011).

La TEM, à travers l’action des FT-TEM, est fortement impliquée dans le développement tumoral

précoce mais aussi tardif. Un résumé de la bibliographie non exhaustif s’en suit en accentuant sur les

phases précoces du développement tumoral.

Invasion et métastase a.

L’implication des FT-TEM et de la TEM dans la tumorigenèse est particulièrement retrouvée dans les

processus tardifs qui sont l’invasion et la métastase.


48

En 2004, TWIST1 a été identifié comme le premier FT-TEM impliqué dans les processus d’invasion

métastatique(Jing Yang et al. 2004). Des études similaires ont permis de déterminer les rôles pro-

métastatiques de FOXC2 (Mani et al. 2007; Hollier et al. 2013), de ZEB1 (Aigner et al. 2007) et pour

GSC par exemple (Hartwell et al. 2006). Cependant depuis peu, l’implication de la TEM et des FT-TEM

dans les mécanismes métastatiques est controversée. Dans plusieurs modèles cancéreux comme les

carcinomes mammaires et pancréatiques, la TEM ne serait pas indispensable à la progression

métastatiques(Zheng et al. 2015; Fischer et al. 2015).

La TEM serait aussi impliquée dans les phases précoces de l’évolution tumorale.

Acquisition de propriétés de cellules souches b.

L’expression des FT-TEM TWIST1, SNAIL, ZEB1 et FOXC2 induit un enrichissement cellulaire en

population CD44+/CD44-. Ces cellules ont une capacité d’auto-renouvèlement, de différenciation et

de favoriser la prise tumorale. Ces caractéristiques correspondent à l’acquisition de cellules souches

cancéreuses. Ainsi la TEM au travers des FT-TEM est fortement lié au phénotype souche tumoral

(Mani et al. 2008). (A.-P. Morel et al. 2008). (Hollier et al. 2013; Knezevic et al. 2015)Morel, 2012

Il est intéressant de noter que les cellules CD44+ sont enrichies en gène impliqués dans la mobilité

cellulaire, l’invasion, l’apoptose et le remodelage de la matrice extracellulaire. Ceci sous-entend que

cette population indifférenciée serait impliquée dans les mécanismes d’invasion et de métastases,

rôles prépondérant de la TEM (Hollier, Evans, et Mani 2009). Cette hypothèse est relayée dans le

modèle de carcinome du côlon par Thomas Brabletz. En effet, les cellules métastatiques récapitulent

l’hétérogénéité de la tumeur primaire, reflétant une caractéristique des cellules indifférenciées ou

similaires aux cellules souches (Brabletz et al. 2005). De plus, les cellules souches cancéreuses

marquées par la signature CD44+/CD24- présentent une résistance plus importantes face aux

chimiothérapies que les cellules tumorales différenciées (Hollier, Evans, et Mani 2009).

Ainsi, la TEM au travers de l’action des FT-TEM joue un rôle prépondérant dans la plasticité cellulaire.

D’une part, les FT-TEM permettent une plasticité dans le phénotype cellulaire et d’autre part, les FT-

TEM régissent aussi la capacité cellulaire à passer d’un état différencié à un état indifférencié ou en

d’autre terme, à un état « cellule souche cancéreuse (CSC)» en particulier dans des tumeurs de type

basale.


49

Echappement aux mécanismes de sauvegarde c.

Les lésions pré-malignes sont caractérisées par une prolifération cellulaire aberrante médiée par

l’activation d’oncogènes et limitée par la mise en place des programmes de sauvegarde cellulaire que

sont la sénescence (induite par des oncogènes - OIS) et l’apoptose (Hanahan et Weinberg 2011;

Puisieux, Brabletz, et Caramel 2014). Pour évoluer en lésions malignes, les cellules doivent échapper

à ces mécanismes de sauvegarde principalement régulés par les voies p53 et Rb.

Les FT-TEM induisent un échappement aux mécanismes de sauvegarde. Dans différents modèles de

carcinogenèse (cancer mammaire, neuroblastome, rhabdomyosarcome), TWIST1 et TWIST2 inhibent

l’apoptose et la sénescence induites par les voies p53/Rb. En effet, TWIST1 atténue la réponse de

p53 en inhibant la transcription de p19ARF, de p21WAF1 et de p16INKA (Maestro et al. 1999; Valsesia-

Wittmann et al. 2004; Ansieau et al. 2008; Beck et al. 2015). Dans le modèle de carcinogenèse

mammaire murin, la FT-TEM ID1 coopère avec l’activation de RAS dans l’induction et le maintien

tumoral en agissant en aval des protéines p19ARF/p53/p21WAF1 (Swarbrick et al. 2008).

En plus de moduler la voie de signalisation de p53, les FT-TEM interagissent avec la voie Rb. Dans un

modèle de MEF, la perte de la FT-TEM ZEB1 entraîne un arrêt de la prolifération associée à une

induction de la sénescence caractérisée par une morphologie cellulaire aplatie et un marquage

positif à la β-galactosidase. Cette sénescence est p15INK4β/p21-dépendante. Les promoteurs de ces

deux gènes sont négativement régulés par ZEB1 (Y. Liu et al. 2008).

Croissance tumorale d.

Par ce que les FT-TEM facilitent l’échappement aux mécanismes de sauvegarde et l’enrichissement

en cellules initiatrices de tumeurs, les FT-TEM jouent un rôle prépondérant dans la croissance

tumorale in vivo.

Par exemple, les FT-TEM TWIST1 et TWIST2 coopèrent avec H-RAS dans le modèle mammaire.

L’expression d’H-RAS seul ne suffit pas pour induire la formation de tumeur dans le modèle de

xénogreffe. Cependant, l’addition de l’expression ectopique de TWIST1 ou de TWIST2 permet

l’induction tumorale dans ce modèle (Ansieau et al. 2008). De la même manière, TWIST1 coopère

avec N-myc dans le neuroblastome (Valsesia-Wittmann et al. 2004) et avec K-RAS dans le modèle

pulmonaire (Tran et al. 2012). D’autres FT-TEM coopèrent avec des altérations oncogéniques pour


50

induire la transformation tumorale. C’est le cas d’ID1 avec H-RASV12 dans le modèle mammaire

(Swarbrick et al. 2008), ZEB1 avec K-RAS dans le modèle pulmonaire (Y. Liu et al. 2014; Y. Liu et al.

2013), SNAIL (Olmeda et al. 2007) et FOXC2 (Hollier et al. 2013) dans le modèle mammaire.

Ainsi, les FT-TEM peuvent agir in vivo sur la prise et la croissance tumorale et coopèrent avec des

altérations oncogéniques déjà présentes pour accentuer la progression tumorale, notamment vers

un phénotype invasif.


51

Cancers du sein TNBC et TEM III.

Expression des FT-TEM dans les tumeurs du sein A.

Les FT-TEM sont exprimés dans de nombreux cancers et sont associé à la progression tumorale. Leur

expression dans le cancer du sein est retranscrite dans le tableau 4 suivant.

Tableau 4 : Expression des FT-TEM dans les carcinomes mammaires

Les FT-TEM sont exprimés dans les carcinomes mammaires. Leur association est associée à l’absence des récepteurs hormonaux, au sous type basal-like et à l’agressivité tumorale. (-) = négatif, (+)= positif.

Echantillons FT-TEM Expression d'FT-TEM Corrélation avec la FT-TEM Bibliographie

117 carcinomes invasifs + tissus mammaires normaux

FOXC2 - non retrouvé dans le tissus sain sauf dans une faible proportion de cellules épithéliales basales - 85% des invasifs - 52% faible marquage cyto - 37% marquage modéré cyto - 10% marquage fort cyto et/ou nucléaire - 44% des basal-like ont un marquage fort - 9% HER2+ et 2% Luminal-ER+ ont un marquage fort

- ER négatif (p<0.001) - grade tumoral haut (p<0.002) - sous type basal-like (p<0.0001)

(Mani et al. 2007)

103 carcinomes invasifs + 15 tissus normaux

FOXC2 - fortement exprimé dans les cellules basales épithéliales normales et peu dans les cellules luminales - 28,2% des carcinomes invasifs (+) - 60,7% des BLBC (+)

- grade tumoral (p=0.002) - marquage p53 (p=0.013) - marquage Ki67 (p=0.013) - métastase au niveau des nodules lymphatique (p=0.004) - ER négatif (p=0.001) - PR négatif (p=0.009) - sous type basal like (p=0.001)

(Dai et al. 2014)

72 tumeurs GSC - 78% GSC élevé dont 71% des hyperplasies canalaires atypiques, 79% des DCIS et 78% des carcinomes invasifs

(Hartwell et al. 2006)

200 carcinomes canalaires invasifs

Slug / Snail - 36% Slug (+) - 62% Snail (+)

- métastases lymphatiques (YW Cao et al. 2015)

125 carcinomes primaires

Snail - 38,4% - métastases lymphatiques - E-cadhérine (-) - mauvais pronostic

(Z. Yang et al. 2015)

47 carcininomes (C) + métastases (M)lymphatiques

Snail, Slug, Twist1

- Snail + dans 49% des C et 32% des M - Slug + dans 40% des C et 13% des M - Twist1 + dans 26% des C et 23% des M

- marquage sur tumeur primaire associé au statut lymphatique - slug est de mauvais pronostic quand associé à ALDH1

(Ito et al. 2015)


52

1042 carcinomes Snail - 25,49% + - Luminal A : 11,9% - Luminal B : 15% - HER2+ : 49,4 - Basal-like ; 73,7%

- taille et grade tumoral - dissémination métastatique - récepteurs hormonaux (-) - marqueur KI-67 - mauvais pronostic

(Soysal et al. 2012)

137 carcinomes Twist1 - 46,7% + - métastases lymphatiques - récepteur progestérone (-) - mauvais pronostic

(Xu et al. 2014)

141 carcinomes Twist2 - 74,5% + - 74% des carcinomes canalaires in situ - 68% des carcinomes lobulaires - 100% des carcinomes squameux - non retrouvé dans tissu sain

- grade TNM - métastases lymphatiques - localisation cytoplasmique associée à la présence de l'E-cadhérine dans le centre de la tumeur - localisation nucléaire associée à la perte de l'E-cadhérine dans la périphérie de la tumeur

(Y. Mao et al. 2012)

138 carcinomes ZEB1 -tissu tumoral : Luminal A : 0% Luminal B : 1/4 HER2 : 1/14 TN : 4/29 - cellules stromales : toutes +

(Chaffer et al. 2013)

La TEM dans les TNBC B.

1. Importance de la TEM dans la tumorigenèse des TNBC

Une analyse immunohistochimique sur 491 carcinomes mammaires invasifs a été conduite pour

étudier l’expression des marqueurs de la TEM. Une différence d’expression de 28 protéines sépare

les échantillons en deux groupes. Le groupe A est enrichi en tumeurs positives aux récepteurs

hormonaux et à HER2. La majorité de ces tumeurs expriment fortement les cytokératines 8 et 19

(96,4% et 86,7% respectivement), qui identifient le phénotype luminal. Le groupe B regroupe 73

tumeurs principalement de grade III. Elles n’expriment pas les récepteurs hormonaux et expriment

des marqueurs baso-myoépithéliaux comme les cytokératines 5/6/14, l’EGFR, p63, CD10, la P-

cadhérine et la Cavéoline, caractéristiques des tumeurs basales (60-70% sont des tumeurs basales).

Les marqueurs mésenchymateux comme la N-Cadhérine, la SMA ou SPARC sont statistiquement plus

associés au groupe B, aux tumeurs basales. Par exemple, l’E-cadhérine est retrouvée dans 46,9% des

tumeurs non basales et dans 35,9% des tumeurs basales (p=0,042). La Vimentine est retrouvée dans

14,6% des tumeurs non basales et dans 65,7% des tumeurs basales (p<0,001) (Sarrió et al. 2008).


53

Une analyse immuno-histochimique sur 388 cancers invasifs et 164 carcinomes canalaires in situ a

aussi été mise en œuvre pour étudier l’expression des marqueurs de la TEM (N-Cadhérine, SMA,

Ostéonectine, Vimentine, E-cadhérine et β-caténine) et des marqueurs de cellules souches (CD44,

CD24, ALHDH1). Les marqueurs mésenchymateux sont préférentiellement retrouvés exprimés dans

les tumeurs invasives que dans les carcinomes canalaires in situ ; cette expression est d’autant plus

importante que le contingent tumoral est basal-like. Dans les tumeurs invasives, le ratio CD44+/CD24-

est associé avec l’expression de la Vimentine, de la SMA et de l’Ostéonectine ; l’expression d’ALHDH1

est corrélée avec celle de la Vimentine, de l’Ostéonectine, la perte de l’E-cadhérine et l’altération de

la β-caténine. Ainsi, la TEM est impliquée dans la progression tumorale, en particulier dans le sous-

type basal-like (Choi et al. 2013).

Ces deux études montrent clairement que les marqueurs de la TEM sont préférentiellement

retrouvés dans les TNBC et les tumeurs basal-like. Par ailleurs, la présence des FT-TEM est

particulièrement retrouvée dans ces sous-groupes tumoraux.

Comme il a été défini précédemment, les Claudin-Low, un sous-groupe particulier des TNBC exprime

fortement les marqueurs de la TEM. Enfin, le type anatomopathologique des tumeurs métaplasiques,

principalement triple négatif aux les récepteurs hormonaux et HER2, présente des figures associées à

la TEM. Ces deux sous-groupes tumoraux seront détaillés.

2. TEM et cancers mammaires de type Claudin-Low

La majorité des tumeurs Claudin-low (CL) sont des carcinomes canalaires invasifs non spécifiés.

Cependant, des liens étroits existent avec les cancers mammaires métaplasiques et médullaires, qui

sont des tumeurs rares et peu différenciées. Sur un set de 29 échantillons CL, 31% ont des figures

histologiques différenciées, 17% ont des éléments médullaires, 31% ont une morphologie

métaplasique, 3% ont une histologie mixte lobulaire et canalaire, 3% sont des purs carcinomes

micropapillaires, 41% sont des carcinomes canalaires invasifs non spécifiés. Enfin, une infiltration

lymphoïde est retrouvée dans 37% des cas.

L’analyse moléculaire montre que le sous-groupe des CL est proche des Basal-like pour l’expression

des kératines basales (5, 14 et 17) ainsi que dans la diminution de l’expression d’HER2 et des gènes

luminaux comme ER, PR et GATA3. A l’inverse des basal-like, les CL présentent une faible expression


54

des gènes de la prolifération et semblent être des tumeurs à cycle cellulaire lent. Les CL expriment

fortement des gènes impliqués dans le système immunitaire, dans la communication cellulaire, dans

la matrice extracellulaire, la migration, la différentiation cellulaire et l’angiogenèse. A l’inverse, les

gènes épithéliaux de l’adhésion cellulaire sont fortement réprimés comme les Claudines 3, 4 et 7,

l’Occludine et l’E-cadhérine. De plus, une analyse en immunofluorescence sur des échantillons

mammaires montrent que la Vimentine est fortement exprimée retrouvée dans les cellules

cancéreuses de type CL. Ainsi, ces données suggèrent que les tumeurs CL ont subi une TEM ou

expriment fortement des protéines clés de la TEM et recrutent différentes cellules immunitaires

comme les macrophages. Enfin, les tumeurs CL expriment faiblement les marqueurs de surface

impliqués dans la différenciation luminale (CD24, EPCAM, MUC) et fortement des gènes impliqués

dans le phénotype souche (CD44, ALDH1A1, CD49F). Par conséquent, les tumeurs CL sont enrichies

en une population de cellules à capacité souche cancéreuse ou TIC (« Tumeur initiating cells »)

(Figure 11) (Prat et al. 2010).

Figure 11 : Expression des marqueurs mésenchymateux et de la signature "cellule souche" dans les tumeurs Claudin-Low

Analyse transcriptomique sur 337 tumeurs mammaires portant sur la Vimentine (marqueurs mésenchymateux), la FT-TEM TWIST1 et une

signature « Cellule souche like » (Prat et al. 2010). Les tumeurs Claudin-Low expriment fortement ces marqueurs par rapport aux autres

sous-groupes intrinsèques. BL= Basal-like, CL= Claudin-Low, H2 =HER2-like, LA=Luminak A, LB=Luminal B, NBL= Normal-like (Prat et Perou

2011).

En terme de pronostic, les tumeurs CL ont une survie plus basse que les luminal A mais similaire aux

autres sous-types intrinsèques. Après un traitement néoadjuvant à base d’anthracyclines et de

taxanes, les tumeurs CL ont un taux pCR (pathological Complete Response) plus bas que les basal-like

(38,9 vs 73,3%, p=0,08) et plus haut que les luminal A ou B. Par conséquent, les tumeurs CL ont une


55

sensibilité moyenne à la chimiothérapie conventionnelle (Prat et al. 2010). Des conclusions similaires

sont retrouvées dans d’autres cohortes (Sabatier et al. 2014).

3. TEM et cancers mammaires métaplasiques

Les cancers mammaires métaplasiques (CMM) sont un groupe anatomopathologique hétérogène et

rare (0,2 à 5% des cancers invasifs). Les tumeurs sont caractérisées soit par une composante

purement épithéliale de type carcinome épidermoïde, carcinome adénosquameux ou

adénocarcinome à différenciation fusocellulaire ; soit par une composante mixte épithéliale et

mésenchymateuse. Dans ce dernier cas, l’élément mésenchymateux est cartilagineux ou osseux. Ce

sont des tumeurs agressives qui ne répondent pas à la chimiothérapie conventionnelle (Weigelt,

Eberle, et al. 2014).

Les CMM sont des TNBC qui ont tendance à avoir plus de récidives locales et de métastases que les

autres tumeurs invasives (Y. Song et al. 2013) avec moins d’envahissement lymphatique. La taille

tumorale, les grades nucléaires et histologiques sont généralement élevés (Bae et al. 2011).

Un profil génique sur 28 TNBC métaplasiques a démontré que ces tumeurs étaient tout autant

hétérogènes sur le plan histologique que sur le plan moléculaire. D’après la classification intrinsèque,

54% des métaplasiques appartiennent au groupe des Claudin-Low, 36% au Basal-like et 11% au

Normal-like. En comparant avec la définition des sous-groupes TNBC de Lehmann, 43% sont des

Mesenchymal-like, 14% des Mesenchymal-stem-like. Enfin, basé sur la hiérarchisation intégrative,

8%, 31% et 12% des CMM sont associés aux clusters intégratifs 3, 4 et 8, respectivement. Ces clusters

correspondent à une instabilité génétique intermédiaire ou faible et à un grade histologique bas. A

l’inverse, 15%, 4%, 15% et 15% sont associés aux clusters 1, 5, 9 et 10. Ces clusters correspondent à

une instabilité génétique intermédiaire ou élevée et à un grade histologique haut (Figure 12). Pour

note, les clusters intégratifs sont une classification des tumeurs mammaires combinant des données

de variations de « copy number » et des données transcriptomiques permettant d’évaluer le degré

d’instabilité génétique (Curtis et al. 2012). Des données semblables sur les carcinomes métaplasiques

mammaires ont été retrouvées par l’équipe d’Hennessy (Hennessy et al. 2009).

Si on sépare les tumeurs métaplasiques selon les données histologiques, on observe que les CMM à

cellules fusiformes sont un groupe homogène car ils appartiennent tous aux Claudin-Low ; 40% sont


56

des MSL et 50% ne sont pas classés dans la hiérarchisation des TNBC ; et 64% appartiennent au

cluster intégratif 4, associé à une instabilité génétique et un grade histologique bas. Les CMM à

élément cartilagineux sont aussi homogènes car ils appartiennent tous au sous-groupe ML, 62% sont

associés au groupe intrinsèque des Basal-like. Cependant, les CMM à élément cartilagineux sont

hétérogènes au regard des clusters intégratifs. Enfin, les CMM à élément squameux sont très

hétérogènes (Weigelt, Ng, et al. 2014) (Figure 12).

Figure 12 : Hétérogénéité des cancers mammaires métaplasiques

Panel du haut : classification des carcinomes mammaires métaplasiques selon la classification intrinsèque (BL = Basal-like,

NL= Normal-like et CL= Claudin-Low), la classification des TNBC de Lehmann (UN : Unstable, BL-1 : Basal-like 1, BL-2 : Basal-like

2, M : Mesenchymal, MSL : Mesenchymal-Stem like) et la classification basée sur les clusters intégratifs de Curtis. Panel du bas :

classification des cancers métaplasiques selon leur composante mésenchymateuse prenant en compte les 2 classifications précédentes

(adaptée de Weigelt et al, 2014).


57

Les CMM sont enrichis pour des signatures de gènes cellules souches CD44+/CD24bas/- et

mésenchymateuses similaires à celle des Claudin-Low (Herschkowitz et al. 2010).

L’hétérogénéité des CMM se retrouve aussi sur le pronostic vital. Selon l’histologie tumorale, le

pronostic est différent. Les CMM à cellules fusiformes ont un plus mauvais pronostic que les CMM à

cellules squameuses (Y. Song et al. 2013; Rakha et al. 2014). Dans tous les cas, les CMM ont un plus

mauvais pronostic que les autres cancers invasifs mammaires (Figure 13).

Figure 13 : Survie globale des carcinomes mammaires métaplasiques

Les cancers métaplasiques ont une survie globale dépendante de leur composante mésenchymateuse. Par rapport à la classification

tumorale intrinsèque, les cancers métaplasiques ont une survie globale basse.

Signatures oncogéniques dans les TNBC C.

L’hétérogénéité des TNBC se reflète aussi sur leur profil mutationnel. Une analyse de 2164

mutations somatiques sur 104 TNBC a démontré que ce groupe tumoral présente une fréquence

clonale élevée conduisant à une altération complexe des voies de signalisation cellulaires. Toutefois,


58

il semblerait que les TNBC basal-like auraient une fréquence clonale plus importante que les TNBC

non basal-like (Shah et al. 2012).

Certaines altérations oncogéniques sont fréquemment retrouvées dans les TNBC comme la perte de

fonction de p53, de PTEN (Figure 14), l’activation de la β-caténine ou d’EGFR (Koboldt et al. 2012).

Figure 14 : Différences d’altérations génomiques entre les sous types tumoraux mammaires

Les échantillons sont groupés selon la classification moléculaire. Le panel de gauche montre les mutations non silencieuses somatiques de

plusieurs gènes d’intérêt avec leur fréquence mutationnelle dans chaque sous-groupe tumoral. Le panel du milieu représente les données

cliniques de chaque échantillon : ER = présence/absence du récepteur aux estrogènes, PR = présence/absence du récepteur à la

progestérone, HER2=présence/absence de l’amplification de HER2, T= taille tumorale, N= présence de nodule, gris foncé= positif ouT2-T4,

blanc = négatif ou T1, gris clair = NA ou équivoque. Panel de droite : statut du « copy number » des gènes d’intérêt, rouge = Amplification,

Bleu = Délétion.


59

1. PTEN dans les cancers TNBC

En 1997, deux équipes ont identifié la perte de la séquence chromosomique 10q23 comme impliquée

dans la tumorigenèse de 70% des gliobastomes (Sano et al. 1999) et dans 60% des cancers

prostatiques. La réinsertion de cette région chromosomique supprime la capacité tumorale des

cellules de glioblastome, suggérant que cette séquence contient un ou des suppresseurs de tumeurs.

Ainsi, PTEN pour « Phosphatase and TENsin homolog deleted on chromosome 10 » a été découvert.

Ce gène est retrouvé muté et délété dans de nombreuses lignées cellulaires et dans beaucoup de

types de tumeurs primaires, tels que les glioblastome, les cancers de la prostate ou du sein (J. Li

1997; Sano et al. 1999).

PTEN est fréquemment retrouvé muté dans certaines pathologies héréditaires dont le syndrome de

Cowden. Le syndrome de Cowden est un syndrome autosomique dominant d’hamartomes multiples.

80% des cas résultent d’une mutation du gène de PTEN. Les patients atteints du syndrome de

Cowden ont une augmentation du risque de développer des cancers de type mammaire, utérin et

thyroïdien (M. S. Song, Salmena, et Pandolfi 2012). La principale action de PTEN comme gène

suppresseur de tumeur est inhiber l’activation de la kinase AKT et donc de réprimer la voie de

signalisation PI3K/AKT.

Le rôle suppresseur de tumeur de PTEN a été découvert très tôt dans différents modèles. Dans le

modèle d’adénocarcinome prostatique, la surexpression de PTEN conduit à une diminution drastique

de la croissance cellulaire par une accumulation des cellules en phase G1 et une augmentation de la

mort cellulaire par apoptose, caspase dépendante (Davies et al. 1999). Des conclusions similaires

sont retrouvées dans le modèle mammaire (Lu et al. 1999). De plus en plus de travaux soulignent que

les protéines PTEN nucléaire et cytoplasmique jouent des rôles fonctionnels différents. Par exemple,

une étude comparant la capacité tumorale de PTEN nucléaire et cytoplasmique montre qu’ils ont la

même capacité pour réduire le volume tumoral. Cependant, l’activité phosphatase semble être

nécessaire que pour le PTEN cytoplasmique (Chang et al. 2008). Son activité principale passe par

l’inhibition de la voie de signalisation de survie PI3K/AKT(Lu et al. 1999) .

Des souris transgéniques ont été développées pour mieux comprendre le rôle et l’importance de

PTEN. Une délétion homozygote de PTEN n’est pas viable. En effet, ces souris PTEN-/- meurent lors de

l’embryogenèse entre les jours de gestation E6.5 et E9.5. Une délétion hétérozygote de PTEN conduit


60

au développement tardif de différentes pathologies néoplasiques, similaire au syndrome de Cowden.

100% des souris PTEN+/- présente une hyperplasie endométriale, qui progresse en cancer de

l’endomètre dans 21% des cas. La moitié des souris PTEN+/- développe des cancers mammaires

(Stambolic et al. 2000) et des néoplasies prostatiques intraépithéliales et 33% présentent des cancers

utérins (Alimonti et al. 2010). Enfin, une perte totale de PTEN (en KO conditionnel) conduit à une

sénescence si p53 est sauvage. Si p53 est muté, il y a développement tumoral (Figure 15) (Berger et

Pandolfi 2011).

Figure 15 : PTEN, gène suppresseur de tumeur haplo-insuffisant

Des souris présentant des KO conditionnels de PTEN développent naturellement des néoplasiques de type mammaire, utérin et

prostatique, dont l’agressivité dépendant de la dose de PTEN. Plus l’expression de PTEN est basse et plus les néoplasies sont agressives.

Des souris présentant un KO total pour PTEN ne sont viables et subissent une mort embryonnaire due à une sénescence importante. La

dose de PTEN est inversement proportionnelle à l’activation d’AKT (Alimonti et al. 2010).

Par conséquent, PTEN est un gène suppresseur de tumeur haploinsuffisant dont une variation subtile

de son expression détermine la susceptibilité tumorale. Pour confirmer cette observation, en 2010,

l’équipe de Pier Paolo Pandolfi a généré différents modèles murins permettant d’obtenir un gradient

d’expression de PTEN. Ainsi, ils ont pu montrer qu’une diminution de la survie et une augmentation


61

de l’incidence de cancers épithéliaux dont mammaires sont proportionnels à la réduction de la dose

de PTEN. La taille de la tumeur et l’index prolifératif sont négativement corrélés avec l’expression de

PTEN. Des tumeurs mammaires PTENhy/+ présentent une morphologie de type carcinome canalaire

invasif tandis que des tumeurs mammaires PTEN+/- (avec une dose de PTEN plus faible) ont un

phénotype plus indifférencié (Alimonti et al. 2010).

PTEN est un gène suppresseur de tumeur fortement altéré dans les carcinomes mammaires. En effet,

une perte d’hétérozygotie, une hyperméthylation du promoteur, une diminution d’expression voire

une perte d’expression de PTEN sont des phénomènes communs dans cette pathologie. Ainsi, une

perte d’hétérozygotie est retrouvée dans 25% des carcinomes mammaires, une hyperméthylation du

promoteur de PTEN dans 27,6% des cas et une diminution de l’expression de PTEN (analysée en IHC)

est présente dans 38,9% des cas. Enfin, dans le contexte mammaire, la mutation de PTEN est une

altération rare, elle n’est identifiée que dans 5,65% des cas. Il est à noter que l’importance de la

diminution de l’expression de la protéine PTEN est sous-estimée car la plupart des études n’ont pris

en compte que la perte totale de PTEN ou une diminution drastique de la protéine. Un panel de 10

études est repris dans le Tableau 5.

Tableau 5 : Expression de PTEN dans les carcinomes mammaires

LOH = Perte d’hétérozygotie, DCIS = Carcinomes canalaires in situ.

Echantillons Expression de PTEN Corrélation avec la diminution de PTEN Bibliographie carcinomes + hyperplasie adjacente

- carcinomes : 22% mutation + 48% protéine - hyperplasie : 8% mutation + 12% protéine - 0% mutation dans tissu sain

(Julun Yang et al. 2010)

88 tumeurs -2 mutations (Stemke-Hale et al. 2008)

90 carcinomes - hyperméthylation du promoteur dans 48% - amplification de HER2 - haut grade tumoral - taille tumorale

(García et al. 2004)

101 TNBC - 48,3% perte totale - jeune âge - stage avancé - cytokératine 5/6 - expression IGFBP2 - taux de survie bas

(Dean et al. 2014)

140 DCIS + 145 invasifs

- DCIS : 4% perte totale, 7% - invasifs : 15% perte totale, 11%

- DCIS : grade nucléaire élevé + présence de nécrose - invasifs : haut grade tumoral + haut taux mitotique + invasion lymphatique + haut index prolifératif

(Bose et al. 2006)


62

22 carcinomes invasifs

- 41% LOH (Singh, Ittmann, et Krolewski 2002)


dans 26,9% - grade de type 3 - ER négatif - sous type TNBC

(C. H. Song et al. 2010)


dans 48% - diminution du taux de survie - ER négatif - présence de nodules

(Depowski, Rosenthal, et Ross 2001)


dans 28% - haut grade tumoral - taille tumorale - ER et PR négatifs - diminution de l'expression de la cycline D1, p21Cip/Waf1 et p27Kip1

- présence de PTEN -> Luminal A - perte de PTEN -> basal-like

(López-Knowles, O’Toole, et al. 2010)

46 tumeurs primaires + 54 métastases associées

dans 30,4% dans tumeurs primaires dans 25% métastases

- discordance entre tumeurs primaires et métastases dans 20% des cas

(Gonzalez-Angulo et al. 2011)

La réduction de l’expression de PTEN est associée avec la progression tumorale. Cette diminution est

fréquemment corrélée avec le passage invasif, agressif et métastatique. De plus, la diminution de

PTEN est souvent associée avec une diminution du taux de survie (Tsutsui et al. 2005; Y. Liu et al.

2014; Capodanno et al. 2009; Depowski, Rosenthal, et Ross 2001; Lee, Kim, et Kim 2004). Enfin, la

perte de PTEN est fréquemment plus retrouvée dans des carcinomes de types triples négatifs ou

basal-like (Winter et al. 2007; López-Knowles, O’Toole, et al. 2010; Depowski, Rosenthal, et Ross

2001; C. H. Song et al. 2010; Bose et al. 1998; Neto et al. 2012; Shi et al. 2003). Pour confirmer ces

données statistiques, une étude in vivo portant sur 13 souris hétérozygotes pour l’inactivation de

PTEN montre que 12 tumeurs mammaires dérivées ont des caractéristiques basal-like (Saal et al.

2008).

2. p53 dans les cancers TNBC

La protéine p53 a été découverte en 1979. Considéré initialement comme un oncogène, en 1989,

deux équipes américaines ont montré que le gène codant pour p53 est en fait inactivé par mutation,

le classant ainsi comme un gène suppresseur de tumeur.

p53 est un facteur de transcription qui régule l’expression d’un nombre important de gènes. Ces

gènes, codant pour des protéines et des miARN, sont impliqués dans le contrôle du cycle cellulaire,


63

de l’apoptose et de la sénescence. Cependant, d’autres cibles ont été identifiées impliquées dans les

voies de la glycolyse, de l’autophagie, de la réparation des dommages de l’ADN, de la survie

cellulaire, de la régulation du stress oxydatif, de l’invasion, de la mobilité, de l’angiogenèse et de la

différenciation. De par ses rôles essentiels, p53 est considéré comme le gardien du génome et du

phénotype épithélial (Muller et Vousden 2014).

Le gène TP53 est muté dans plus de 50% des cancers sporadiques. La mutation du gène p53 est

retrouvée dans des syndromes familiaux tels que le syndrome de Li-Fraumeni, syndrome affectant

plus particulièrement le sexe féminin avec une susceptibilité tumorale accrue. Le cancer le plus

commun dans ce syndrome est le carcinome mammaire.

Le gène suppresseur de tumeur TP53 est fortement altéré dans les cancers du sein. Sa dérégulation

passe par différents mécanismes, des altérations génétiques à une dérégulation de la voie de

signalisation de p53. Des mutations sur le gène sont fréquemment retrouvées. Ces mutations sont

des mutations faux-sens codant pour des protéines dominantes négatives. Toutefois certaines

mutations sont des mutations gain de fonction. Il est plus rare d’observer des mutations sévères

entraînant une délétion de la protéine. Des pertes d’hétérozygotie sont également observées dans

les cancers du sein. De nombreux cancers mammaires possèdent un gène TP53 sauvage mais la voie

de signalisation perturbée conduisant à l’activation de la protéine. Les principaux mécanismes mis en

jeu sont des altérations des régulateurs de la protéine p53 comme Mdm2, ATM ou p14ARF (…)(Gasco,

Shami, et Crook 2002).

Le gène TP53 est retrouvé muté en moyenne dans 37% des cancers du sein (11-74%), la fréquence

varie d’un type à l’autre. La présence de LOH sur le locus est retrouvée dans 46% (23-69%). Le

tableau 6 représente un panel de 10 études d’expression. La dérégulation du facteur de transcription

p53 est retrouvée dans les phases précoces de la néoplasie mammaire. En effet, l’accumulation de

p53 en IHC est absente dans des hyperplasies canalaires pures, mais présente dans des hyperplasies

atypiques, premières lésions néoplasiques (X. Mao et al. 2010). Les mutations du gène TP53 sont plus

fréquemment retrouvées dans des tumeurs agressives comme les tumeurs basal-like, HER2 mais

aussi dans les carcinomes médullaires de bon pronostic. Les altérations de la protéine p53 sont

associées avec un haut grade tumoral et un mauvais pronostic. De plus, les mutations situées dans le

domaine de liaison à l’ADN sont de plus mauvais pronostic que les mutations situées dans les autres

domaines du gène TP53 (J Alsner et al. 2000; Jan Alsner et al. 2008).


64

Tableau 6 : Expression de p53 dans les carcinomes mammaires

(+) = positif, +++= fortement positif, (-)=négatif, p=p-value, r=coefficient de régression, DCIS : carcinomes canalaires in situ.

Echantillons Expression de p53 Corrélation avec la diminution de p53 Bibliographie

97 carcinomes à métastases viscérales

- 29,9% p53 positif - stage TNM avancé - multiples organes impliqués - DFS plus court (p53(+)=10 mois vs p53(-)=25 mois ; p<0,001) - OS plus court (p53(+)=22 mois vs p53(-)=42,5 mois ; p<0,021)

(P. Yang et al. 2013)

251 carcinomes invasifs primaires

-23% intégrés dans le cluster transcriptomique p53 muté

- 89% du cluster p53 muté = ER(-) '- 79% du cluster p53 muté = Grade III - cluster p53 muté associé à un mauvais pronostic (DSS)

(Miller et al. 2005)

200 IDC + 200 DCIS - p53 positif associé au statut TNBC et forte expression de p16

(Shan et al. 2013)

673 carcinomes invasifs -28,7% p53 positif - âge - statut nodules/métastases - ER/PR négatifs - HER2 positifs - récidives - p53 positif -> survie plus courte

(Rolland et al. 2007)

831 carcinomes nodules lymphatiques négatifs

-57,3% p53 positif - haut grade histologique - PR négatif - HER2 positif - survie (DFS) plus courte (p53(-) = 96,7 vs p53(+) =91,2 ; p<0,001) - survie plus courte que dans luminalA et TNBC (TNBC-> p53(-) = 94,1 vs p53(+) =78,7 ; p=0,002)

(J.-L. Yang et Crowe 2007)

217 carcinomes -55,3% p53 positif - p53(+) dans 48% des LumA, 80% des LumB, 54,8% des HER2, 93,8% des Basal-like, 53,3% des Normal-like

(Munirah et al. 2011)

118 DCIS + 100 carcinomes invasifs

- 22,8% p53 positif dans DCIS - 26% dans carcinomes invasifs

- pas de différence significative entre DCIS et carcinomes invasifs - grade tumoral (DCIS = 10%-> 21%, p=0,0029 ; carcinomes invasifs = 11,8-> 27,95%, p=0,018) - TNBC / HER2

(Sarode et al. 2011)

428 TNBC - 40,9% p53 positif dans TNBC - 88,5% p53 positif dans carcinomes médullaires typiques - 66,2% dans les carcinomes médullaires atypiques - 34% dans les carcinomes invasifs - 14,7% dans les autres TNBC

- mauvais pronostic (particulièrement pour les carcinomes invasifs)

(J. Zhang et al. 2013)

69 carcinomes -43,5% p53 muté - 23% dans LumA -71% dans HER2 - 82% dans Basal

(Sørlie et al. 2001)

630 carcinomes - p53 muté dans 29% des carcinomes - p53 positif dans 46% des carcinomes

- mutation corrélée avec un jeune âge, le grade histologique et ER(-) - expression corrélée avec le grade histologique, ER(-) et le statut nodulaire lymphatique - pronostic mauvais

(Jan Alsner et al. 2008)

Dans une banque de modèle murin, les tumeurs mammaires p53-nulles présentent une grande

hétérogénéité. Sur 50 tumeurs, 26% appartiennent au sous-groupe basal-like, 16% au sous-groupe

Luminal et 10% au sous-groupe Claudin-Low (CL) (Herschkowitz et al. 2011).


65

3. La β-caténine dans les cancers TNBC

A la fin des années 1980, la β-caténine a été découverte par deux équipes différentes. L’équipe de

Wieschaus identifia la β-caténine comme effecteur d’une voie de signalisation en étudiant la

segmentation de l’embryon de drosophile (Wieschaus, Nusslein-Volhard, et Kluding 1984). L’équipe

de Rolf Kemler a isolé la β-caténine comme étant une protéine associée à l’E-cadhérine, au niveau

des jonctions cellulaires (Ozawa, Baribault, et Kemler 1989). La β-caténine est une protéine

présentant une dualité fonctionnelle. Elle entre dans la formation des jonctions adhérentes et est

l’effecteur d’une voie transcriptionnelle essentielle, la voie Wnt. Une dérégulation de la protéine β-

caténine perturbe l’intégrité cellulaire et conduit à une activation chronique de la voie Wnt. Elle joue

un rôle essentiel dans les processus développementaux comme la formation de la glande mammaire

(Hatsell et al. 2003).

Dans les cellules normales, la β-caténine a principalement une localisation membranaire avec un

faible marquage cytoplasmique. En IHC, la β-caténine n’est pas retrouvée dans le noyau. Lors de la

progression tumoral, la localisation de la β-caténine peut être altérée et les marquages

cytoplasmiques et nucléaires être augmentés. Les mutations de la β-caténine sont un évènement

rare dans la carcinogenèse mammaire. L’altération de la β-caténine est associée aux sous-groupes

des basal-like, des TNBC plus particulièrement des carcinomes métaplasiques et aux marqueurs

souches et est considéré comme un facteur de mauvais pronostic (Tableau 7).

Tableau 7 : Expression de la β-caténine dans les carcinomes mammaires

(+)= positif, (-)=négatif

Echantillons Expression de la β-caténine (BC) Corrélation avec l'activation de la β-caténine Bibliographie

222 carcinomes invasifs - BC membranaire : normal dans 69%; dans 9% et nulle dans 22% des cas - BC nucléaire : positive dans 11% des cas - expression aberrante de BC dans 37% des cas - 0% mutation (sur 19 cas de BC nucléaire + 9 sans - tous TNBC)

- présence du BC membranaire associée au groupe IDC - absence totale de BC associée au groupe IDL - expression aberrante de BC associée à d'autres groupes histologiques dont les métaplasiques - expression aberrante de BC associée au grade histologique, la présence d'invasion lymphatique et de nodules lymphatiques, à la triple négativité et au phénotype basal-like - BC nucléaire associé à la diminution de l'E-cadhérine, une survie plus basse

(Geyer et al. 2011)


- 4% BC que membranaire - 5% BC que cytoplasmique - 1% BC que nucléaire score MTC = Score membrane - score cytoplasmique

- BC membranaire et cytoplasmique fort associé au grade tumoral, taille tumoral, statut LN, négativité ER/PR, HER2(+), sous-types Basal-like - BC cytoplasmique fort associé à un KI67(+), à la récidive, à la survie, sous-types Basal-

(López-Knowles, Zardawi, et al. 2010)


66

lie/HER2(+), luminal A (association (-))

36 carcinomes métaplasiques

- 92% expression aberrante de BC (membrane, cytoplasme/noyau) - 25,9% BC mutés (sur NTD)

(Hayes et al. 2008)

131 carcinomes invasifs + 54 DCIS

- BC cytoplasmique et nucléaire associé au sous-groupe basal, ER/PR(-), EGFR/CK5/6(+), vimentine(+), survie globale, CD44+/CD24-

- BC cytoplasmique avec haut grade - association identiques entre DCIS et invasif sauf pour CD44+/CD24-.

(Khramtsov et al. 2010)

445 carcinomes invasifs - 26% BC membranaire - BC membranaire associée à une survie plus basse

(Dolled-Filhart et al. 2006)

52 carcinomes métaplasiques + 8 Fibromatoses

- BC cytoplasmique et nucléaire (+) et membranaire (-) dans 100% des fibromatoses - BC nucléaire dans 42,1%, cytoplasmique dans 83,0% et membranaire dans 64,2% métaplasiques - 0 mutation dans métaplasiques

(Lacroix-Triki et al. 2010)

98 carcinomes invasifs - BC membranaire dans 66,6% - BC nucléaire dans 48% - BC nucléaire + cytoplasmique dans 32%

- BC membranaire associé au stage tumorale et

(Prasad et al. 2007)

215 carcinomes - BC cytoplasmique et nucléaire présente dans 77,6% des cas sans métastases et 94,6% des cas avec métastases

- BC cytoplasmique et nucléaire associé à la récidive, à une survie plus basse et au statut nodule lymphatique

(Fanelli et al. 2008)

479 carcinomes mammaires + 12 carcinosarcomes

- BC cytoplasmique dans 16,9% des tumeurs basales et 3,1% des tumeurs non basales - BC mb dans 17% du contingent épithélial et dans 58% du contingent mésenchymateux des carcinosarcomes - BC cytoplasmique/nucléaire (+) dans 0% des contingents épithéliaux et dans 25% des contingents mésenchymateux

(Sarrió et al. 2008)

170 carcinomes primaires

- 66% BC membranaire - BC membranaire associé au grade tumoral et à la survie

(Pang et al. 2013)


67

4. Le récepteur tyrosine kinase EGFR dans les cancers TNBC

EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor) est un récepteur tyrosine kinase transmembranaire

glycosylé de 170 kDa appartenant à la famille des récepteurs EGFR. Les récepteurs EGFR sont au

nombre de 4 : EGFR (HER1), HER2 (ERBB2/c-NEU), HER3/ERBB3, HER4/ERBB4. Ce fut le premier

récepteur tyrosine kinase découvert en 1975 (Brand et al. 2011).

EGFR est l’activateur de nombreuses voies de signalisation intracellulaires impliquées dans la

prolifération, la migration, la différenciation et l’apoptose. De par son rôle fondamental, EGFR est

fréquemment dérégulé dans les pathologies néoplasiques comme les glioblastomes, les cancers

mammaires, pulmonaires et pancréatiques. De nombreuses mutations et réarrangements sont

retrouvés dans le gène EGFR, responsable de l’auto-activation du récepteur. L’activation d’EGFR est

aussi la conséquence d’une amplification du gène ou une augmentation de la traduction.

EGFR semble être important pour le développement des cellules épithéliales dans divers organes. Un

KO conduit à de nombreuses anomalies du développement cérébral pouvant être létales in utero. En

plus des anomalies cérébrales, une prolifération aberrante, une migration et une différentiation de

cellules épithéliales (de la peau, des poumons, de l’intestin et du placenta) peuvent observées. Les

souris mutantes survivant après la naissance développent une neurodégénération progressive (Citri

et Yarden 2006).

L’activation d’EGFR est une altération oncogénique retrouvée dans les carcinomes mammaires. La

protéine est surexprimée dans 23,3% des cancers du sein (7-42,9%). Dans les TNBC, l’expression est

augmentée dans 58% des cas (25-86,1%). Le niveau d’expression est corrélé à l’amplification du

gène. La mutation du gène est une altération peu commune dans les carcinomes mammaires, elle est

retrouvée dans 14% des cas. L’altération d’EGFR est associée à la progression tumorale, en particulier

avec la dissémination lymphatique. De plus, l’activation d’EGFR serait un mauvais facteur de

pronostic. Il est intéressant de noter que c’est probablement les fonctions liées à la localisation

nucléaire d’EGFR qui sont responsables du mauvais pronostic (Tableau 8).


68

Tableau 8 : Expression d'EGFR dans les carcinomes mammaires

p-EGFR= EGFR phosphorylé, p=p-value, (+)=positif, (-)=négatif

Echantillons Expression d'EGFR Association avec l'activation d'EGFR Bibliographie 2567 carcinomes - 18% EGFR + - taille

- aneuploïdie - prolifération - dissémination lymphatique - HER2 (26% EGFR+ vs 16% EGFR-) - TNBC (48% TNBC + à EGFR)

(Rimawi et al. 2010)

175 carcinomes - amplification du gène dans 6% des cas - EGFR+ (IHC) dans 7% des cas

- forte corrélation entre expression de la protéine et amplification du gène

(Bhargava et al. 2005)

154 carcinomes invasifs - 11,3% EGFR + - 35,7% p-EGFR +

- grade nucléaire - ER négatif - survie plus basse p-EGFR associé à l'activation de la voie AKT

(Magkou et al. 2008)

198 carcinomes dont 40 TNBC

- 30% EGFR+ - 25% EGFR+ dans TNBC et 17,7% EGFR+ dans non TNBC

(Tang et al. 2012)

méta-analyse sur 3840 carcinomes dont 998 TNBC

- 22% EGFR+ - 49% EGFR+ dans TNBC et 12,6% EGFR+ dans non TNBC

- TNBC (p<0,00001) (L. Zhang et al. 2015)

36 TNBC - 86,1% EGFR+ (Sood et Nigam 2014)

130 carcinomes - 43,8% EGFR non nucléaire + - 38% EGFR nucléaire +

- mauvais pronostic (p<0,00001) pour EGFR nucléaire et non significatif pour EGFR non nucléaire - EGFR nucléaire corrélé à l'augmentation de la cycline D1 et au KI67

(Lo et al. 2005)


- 2% EGFR membranaire + - 2% amplification gène + - 40% EGFR nucléaire + (dont 12% marquage fort)

- EGFR nucléaire corrélé à la taille tumorale, dissémination lymphatique, ER (-), mauvais pronostic

(Hadzisejdić et al. 2010)

653 TNBC invasifs - 30% EGFR + - 11,4 % EGFR muté

- pas de corrélation entre niveau d'expression et mutation

(Teng et al. 2011)

707 carcinomes invasifs - 17,1% EGFR + dont 5,9 % luminal, 25,3% HER2(+) et 79,3% basal-like - 22% amplification gène

- corrélation entre amplification gène et niveau d'expression de la protéine

(Hwangbo et al. 2013)


69

Projet de thèse : Coopération des FT-TEM avec les IV.altérations oncogéniques dans la tumorigenèse mammaire

Contexte du projet de recherche A.

LA TEM est un programme induit au cours de la progression tumorale, principalement associé à la

phase tardive de la dissémination métastatique. Cependant, l’activation de la TEM est aussi

retrouvée dans les phases précoces que sont l’échappement aux mécanismes de sauvegarde (dont la

résistance à l’anoïkis) et l’acquisition de propriétés des cellules souches (Puisieux, Brabletz, et

Caramel 2014). Ainsi la TEM intègre un réseau de signalisation moléculaire dirigé par l’activation des

oncogènes et la perte des gènes suppresseurs de tumeur pour conduire au développement tumoral.

L’induction de la TEM modifie le profil génique cellulaire. Ce changement est étroitement régulé par

un réseau de facteurs de transcription (FT-TEM) favorisant la progression tumorale.

L’équipe de recherche dirigée par le professeur Alain Puisieux se concentre sur l’étude des activités

oncogéniques des FT-TEM au cours de la phase précoce de la progression tumorale. Ce fut une des

premières équipes à mettre en évidence le rôle des FT-TEM dans l’échappement aux mécanismes de

sauvegarde (Ansieau et al. 2008) et dans l’acquisition de propriétés de cellules souches (A.-P. Morel

et al. 2008). Récemment, le groupe a démontré le rôle oncogénique des FT-TEM dans la

transformation primaire de cellules épithéliales mammaires humaines (A. P. Morel et al. 2012) et

dans un modèle de carcinogénèse murine du mélanome (Caramel et al. 2013). Ces données

montrent que les FT-TEM comme TWIST1 ou ZEB1 coopèrent avec une altération oncogénique pour

induire la transformation in vitro et in vivo de cellules immortalisées. Cependant, ces différentes

études analysent l’impact d’un seul FT-TEM dans la transformation sans prendre en compte

l’ensemble de l’intéractome des FT-TEM.

Mon projet de thèse a eu pour but de comprendre comment les altérations oncogéniques s’associent

et coopèrent avec la signature d’FT-TEM pour induire la transformation mammaire. Cet axe de

recherche a eu pour motivation de mieux appréhender la complexité des interactions entre les FT-

TEM et les altérations oncogéniques dans la progression tumorale pour proposer un début de

réflexion sur une nouvelle stratégie thérapeutique pour les carcinomes mammaires.


70

Modèle d’étude : test de coopération oncogénique B.

Pour étudier la coopération entre le réseau d’FT-TEM et des altérations oncogéniques, j’ai mis en

place un test de coopération entre une altération oncogénique et une librairie d’FT-TEM, en utilisant

deux méthodes de culture, le soft agar assay et la dilution limite, mimant la transformation cellulaire

et l’hyperprolifération respectivement. Pour ce faire, des lignées cellulaires exprimant une altération

oncogénique ont été générées à partir des cellules épithéliales mammaires humaines immortalisées

par HTERT (HMEC-hTERT). Puis ces nouvelles lignées ont été infectées avec le panel d’FT-TEM.

Quatre altérations oncogéniques ont été choisies car elles sont fréquemment impliquées dans la

tumorigenèse mammaire, particulièrement dans les TNBC (l’activation de la β-caténine, la

surexpression d’EGFR, la perte d’expression de PTEN et de p53). La librairie contenait 10 FT-TEM,

tous impliqués dans la transformation mammaire (FOXC2, GSC, ID1, SNAIL, SLUG, SMUC, TWIST1,

TWIST2, ZEB1 et ZEB2). Ensuite ces lignées ont été mises en culture cellulaire selon les deux

méthodes citées précédemment. Seules les cellules ayant acquises la capacité de croitre dans ces

conditions de culture grâce à l’ajout de l’altération oncogénique et du panel d’FT-TEM, ont pu former

des clones qui ont été récoltés. Enfin, l’ARN de chaque clone a été analysé par PCR pour déterminer

quel(s) FT-TEM avai(en)t infecté la cellule. La figure 16 résume la stratégie mise en place.


71

Figure 16 : Stratégie mise en place pour étudier la coopération entre les altérations oncogéniques et le panel d'FT-TEM

BC : activation de la β-caténine ; EGFR : surexpression d’EGFR ; shp53 : perte de p53 ; shPTEN : perte de PTEN.

Environ 120 clones ont été analysés pour chaque condition. Le tableau 9 résume les statistiques

particulièrement le nombre de combinaisons d’FT-TEM retrouvées dans chaque condition

d’altération oncogénique et de méthode de culture.

Tableau 9 : Nombre de clones retrouvés dans chaque lignée cellulaire et condition de culture, nombre de combinaison et ratio d'FT-TEM retrouvés dans chaque clone

HH : HMEC-hTERT ; BC : activation de la β-caténine ; EGFR : surexpression d’EGFR ; shp53 : perte de p53 ; shPTEN : perte de

PTEN.

Hyperprolifération => Dilution limite Transformation => Soft agar

Nombre de

clones analysés

Nombre de combinaisons

trouvées

Ratio du nombre de

combinaisons

Nombre de clones

analysés

Nombre de combinaisons

trouvées

Ratio du nombre de

combinaisons HH 100 77 77 35 23 66 BC 99 67 68 123 54 44

EGFR 100 71 71 122 51 42 shp53 99 52 53 124 59 50

shPTEN 98 66 67 119 69 56

Ces données préliminaires montrent qu’à l’inverse de la prolifération, la transformation sélectionne

les combinaisons d’FT-TEM. Cette observation a été validée par une analyse probabilistique.

Signatures d’FT-TEM associées aux altérations oncogéniques in vitro C.

Pour comprendre comment le réseau d’FT-TEM coopère avec une altération oncogénique, nous

avons cherché à identifier des signatures d’FT-TEM associées à chaque altération oncogénique dans

une condition de culture donnée. Dans ce but, nous avons utilisé un outil bioinformatique, la

hiérarchisation de type arborescence. Ce modèle nous a permis de déterminer quel(s) FT-TEM


72

discriminai(en)t le(s) plus la condition oncogénique par rapport à la condition contrôle HMEC-hTERT.

En d’autre terme, quels FT-TEM permettent d’expliquer l’hyperprolifération ou la transformation des

cellules exprimant une condition oncogénique. Par la suite, les résultats ont été retranscrits dans un

graphique sous forme pyramidale inversée. L’abscisse correspond à la capacité discriminante

moyenne de la FT-TEM entre la condition oncogénique et la condition contrôle. Les capacités

discriminantes positives signifient que la FT-TEM est plus associé à la condition oncogénique tandis

que les capacités discriminantes négatives orientent la FT-TEM vers la condition contrôle. L’axe des

ordonnées correspond à la position moyenne de la FT-TEM dans la signature identifiée. Plus la FT-

TEM et plus il semble avoir un rôle majeur dans cette signature. La figure 17 montre les signatures

d’FT-TEM associées à chaque condition oncogénique selon les méthodes de culture utilisées.

Plusieurs observations peuvent être faites :

- Les signatures d’FT-TEM sont spécifiques à chaque condition oncogénique et diffèrent

selon la condition de culture.

- Des FT-TEM peuvent être positivement ou négativement associés à la condition

oncogénique. Que signifie exactement cette dualité ?

- Dans la méthode de culture transformante, l’expression de GSC et ZEB1 est associée à la

perte de PTEN mais aussi la perte de p53.

- Certains FT-TEM comme SLUG et SMUC ont une association avec la condition oncogénique

(β-caténine et EGFR respectivement) qui s’oppose selon la condition de culture.

- ZEB1 s’associe positivement avec les conditions oncogéniques selon la culture

transformante alors qu’il semble avoir un rôle opposé dans la culture hyperproliférative. ZEB2 a un

comportement inverse.


73


74

Figure 17 : Signatures d'FT-TEM associées aux altérations oncogéniques dans les conditions de culture d'hyperprolifération et de transformation

Schématisation en pyramide inversée des signatures d’FT-TEM associées aux conditions oncogéniques selon la méthode de

culture utilisée (hyperprolifération ou transformation). L’abscisse représente la capacité discriminante des FT-TEM entre la

condition oncogénique et la condition contrôle. Une capacité discriminante positive signifie que la FT-TEM est associé à la

condition oncogénique. Une capacité discriminante négative signifie que la FT-TEM est associé à la condition contrôle ou en

d’autre terme, que l’absence de la FT-TEM est associée à la condition contrôle. L’ordonnée représente la position moyenne

de la FT-TEM dans la signature.

Cette analyse in vitro a permis d’identifier des signatures d’FT-TEM spécifiquement associées aux

altérations oncogéniques. Par la suite, pour approfondir leur interaction, nous nous sommes

concentrés sur l’association entre GSC et la perte de PTEN.

Association de GSC et la perte de PTEN dans un set de 558 TNBC D.

Nous avons choisi les TNBC comme modèle d’étude car ceux sont le sous-groupe mammaire le plus

enrichi en marqueurs de la TEM. De plus, la perte de PTEN y est un évènement oncogénique

fréquemment retrouvé. Par immunohistochimie, l’expression et la localisation de PTEN et de GSC ont

été analysées. La figure 18 est un exemple d’échantillons de TNBC marqué par les anticorps PTEN et

GSC. Deux types de marquages peuvent être observés : nucléaire et cytoplasmique. Le tableau 10

résume le nombre d’échantillons qui ont un marquage PTEN nucléaire ou cytoplasmique associée à

un marquage GSC nucléaire ou cytoplasmique.


75

Figure 18 : Marquage par immunohistochimie de TMA de TNBC pour les anticorps PTEN et GSC

Visualisation d’exemples de marquage cytoplasmique et nucléaire pour PTEN et un marquage pour GSC. Anticorps anti-

PTEN : anticorps monoclonal 138G6 (Cell Signaling) ; anticorps anti-GSC : clone monoclonal Ab58352 (Abcam, Cambridge,

UK).

Tableau 10 : Résumé du nombre d'échantillons marqués pour PTEN par rapport à GSC

L’expression de PTEN et GSC a été quantifiée selon le pourcentage de cellules marqué par l’anticorps (0%, <50 et >50%) et

l’intensité du marquage (0, 1, 2 et 3, du moins au plus intense). Ensuite, pour chaque échantillon, le marquage des anticorps

a été séparé selon sa localisation nucléaire ou cytoplasmique.

GSC nucléaire GSC cytoplasmique

% cellules 0

<50 >50 0

<50 >50

Intensité 1 2 1 2 1 2 1 2

PTEN

nuc

léai

re 0 94 70 0 244 58 181 35 1 191 58

<50 1 13 5 0 34 8 24 8 1 20 7

2 0 0 0 2 0 0 0 0 2 0

>50 1 10 3 0 8 6 17 2 1 4 3

2 0 0 0 2 1 1 1 0 1 0

PTEN

cyt

opla

smiq

ue 0 52 48 0 126 37 115 14 1 105 28

<50 1 36 10 0 59 16 41 10 1 54 15

2 1 2 0 5 0 2 0 0 5 1

>50

1 21 15 0 72 12 44 17 0 42 17

2 6 3 0 27 7 20 5 1 12 6

3 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1

Pour étudier l’association entre la perte de PTEN et la présence de GSC, des tableaux statistiques de

contingence ont été réalisés. Une p-value a été calculée au travers du test de Fisher exact. Plusieurs

analyses ont été effectuées : PTEN versus GSC indépendamment de leur localisation cellulaire, PTEN

cytoplasmique et nucléaire versus GSC, PTEN versus GSC nucléaire et cytoplasmique et enfin, PTEN

versus GSC selon leur localisation cellulaire.


76

PTEN versus GSC indépendamment de leur localisation 1.

Lorsque les paramètres « expressions de PTEN et de GSC » sont pris indépendamment de la

localisation des deux protéines, il n’y a pas d’association significative entre elles (p=1,7.10-1) (Figure

19). Ces résultats semblent montrer que PTEN et GSC ne sont pas associée dans leur expression.

Figure 19 : Expression de PTEN selon l'expression de GSC dans le set de TNBC

Histogrammes représentant le pourcentage d’échantillons exprimant PTEN par rapport à GSC. p-value calculée par un Test

de Fisher exact selon les valeurs du tableau de contingence, p-value significative <0,05.

PTEN nucléaire et cytoplasmique versus GSC 2.

Dans un deuxième temps, pour étudier l’association entre PTEN et GSC, les paramètres de

localisation ont été ajoutés. Selon la figure 20, l’expression de GSC est associée significativement

avec l’expression du PTEN nucléaire (p=1,2.10-2), mais non avec le PTEN cytoplasmique (p=5,2.10-1).

Ainsi, GSC est inversement corrélé avec le PTEN nucléaire.


77

Figure 20 : Expression du PTEN nucléaire ou cytoplasmique selon l'expression de GSC dans le set de TNBC

Histogrammes représentant le pourcentage d’échantillons exprimant le PTEN nucléaire ou cytoplasmique par rapport à

GSC. p-value calculée par un Test de Fisher exact selon les valeurs du tableau de contingence ; p-value significative <0,05,

en violet.

PTEN versus GSC nucléaire et cytoplasmique 3.

L’expression de PTEN est significativement associée au GSC cytoplasmique (p=4.8.10-2) et non au GSC nucléaire (p=1,0.10-1) (Figure 21).

Figure 21 : Expression du GSC nucléaire ou cytoplasmique selon l'expression de PTEN dans le set de TNBC

Histogrammes représentant le pourcentage d’échantillons exprimant le GSC nucléaire ou cytoplasmique par rapport à

PTEN. p-value calculée par un Test de Fisher exact selon les valeurs du tableau de contingence ; p-value significative <0,05,

en violet.


78

PTEN versus GSC selon leur localisation cellulaire 4.

La dernière analyse a consisté à comparer PTEN et GSC selon leur localisation. Ainsi la figure X

montre que seules les associations entre le PTEN cytoplasmique/GSC nucléaire (p=1,5.10-2) et PTEN

nucléaire/GSC cytoplasmique sont significative (p=3,2.10-2) (Figure 22).

Figure 22 : Expression du PTEN nucléaire ou cytoplasmique selon l'expression du GSC nucléaire ou cytoplasmique dans le set de TNBC

Histogrammes représentant le pourcentage d’échantillons exprimant le PTEN nucléaire ou cytoplasmique par rapport au

GSC nucléaire ou cytoplasmique. p-value calculée par un Test de Fisher exact selon les valeurs du tableau de contingence ;

p-value significative <0,05, en violet.


79

Ces quatre analyses suggèrent que l’association entre GSC et la perte de PTEN est complexe qu’une

corrélation d’expression. En effet, il semblerait que la localisation de chaque protéine régule cette

association par le fait que ces protéines s’excluent mutuellement dans leur compartiment cellulaire

respectif.

Conclusion du projet E.

Le but de ce projet était de mieux comprendre comment le réseau d’FT-TEM coopère avec les

altérations oncogéniques dans la progression tumorale mammaire. Une première analyse in vitro a

permis d’identifier des signatures d’FT-TEM spécifiques à une altération oncogénique et qui varie

selon la condition de culture cellulaire. En extrapolant dans un contexte in vivo, ces signatures d’FT-

TEM spécifique à une altération oncogénique varie du passage de l’hyper-prolifération ou

l’hyperplasie à la transformation cellulaire. Pour valider ces associations observées, une analyse

immuno-histochimique sur un set de TNBC a été effectuée pour les protéines PTEN et GSC. Les

résultats montrent que PTEN et GSC ne sont pas significativement associés au niveau de leur

expression, ces deux protéines s’excluraient mutuellement dans le compartiment cellulaire respectif.

Est-ce que ces données permettent de proposer une nouvelle stratégie thérapeutique ou un

nouveau marqueur de diagnostic ou de pronostic ?


80

Coopération entre le réseau d’FT-TEM et les altérations V.oncogéniques : perspectives translationnelles

Nouveau marqueur de diagnostic ? A.

Les tumeurs mammaires triples négatives sont des tumeurs très hétérogènes au niveau des

altérations oncogéniques, de signatures de la TEM hétérogènes. Particulièrement, les tumeurs

Claudin-Low sont des tumeurs mammaires associées à un état indifférencié prononcé et une

expression importante des FT-TEM comme ZEB1, SNAIL ou TWIST1 (Prat et Perou 2011). Deux

hypothèses peuvent être définies pour comprendre la tumorigenèse des tumeurs Claudin-Low. La

première est la transformation de cellules souches normales mammaires exprimant intrinsèquement

des marqueurs de la TEM comme les FT-TEM (Prat et Perou 2011). La deuxième hypothèse est la

dédifférenciation de cellules mammaires épithéliales ou myoépithéliales médiée par l’activation des

FT-TEM (A. P. Morel et al. 2012). Les tumeurs Claudin-Low sont un sous-groupe hétérogène

caractérisé par un pronostic de survie variable (Lehmann et al. 2011).

Est-ce que l’association d’une signature AMT avec des altérations oncogéniques peut expliquer

l’hétérogénéité des tumeurs du sein de type Claudin-Low ? Notre modélisation cellulaire a permis en

effet de mettre en évidence, en partie, cette hétérogénéité moléculaire. Dans notre modèle,

l’addition des FT-TEM permet la transformation de cellules mammaires différenciées en induisant

une dédifférenciation de type Claudin-Low (A. P. Morel et al. 2012). Indépendamment de la condition

oncogénique, l’expression d’FT-TEM seule est capable d’induire la transformation. Cependant, dans

les combinaisons d’expression d’FT-TEM associées aux altérations oncogéniques que nous avons

analysées, des enrichissements et des exclusions de facteurs ont été mises en évidence pouvant

refléter l’hétérogénéité des signatures moléculaires retrouvées dans des tumeurs de type Claudin-

low (Hennessy et al. 2009; Prat et al. 2010; Lehmann et al. 2011).

L’hétérogénéité des tumeurs Claudin-Low issues des cellules souches mammaires normales peut

s’expliquer aussi par l’expression différentielle d’FT-TEM. En effet, dans nos modèles in vitro, la

lignée contrôle sans altération oncogénique montre une diversité de combinaisons d’FT-TEM

retrouvées après transformation, beaucoup plus importante que celle identifiée dans les signatures


81

associées aux altérations oncogéniques. Des analyses supplémentaires sont nécessaires pour mieux

comprendre comment les FT-TEM conduisent à l’hétérogénéité moléculaire et clinique des tumeurs

Claudin-Low.

En pratique, il faut noter que le marquage de l’EGFR est utilisé en routine pour caractériser les

tumeurs basal-like (Z. Li et al. 2015). Associer le marquage de la signature FT-TEM à cette altération

oncogénique pourrait être une piste pour mieux distinguer les sous-groupes tumoraux intégrés dans

les TNBC.

Il serait intéressant d’analyser la corrélation de ces signatures d’FT-TEM/altérations oncogéniques in

vivo avec les paramètres cliniques de diagnostic comme :

- La taille tumorale.

- La présence d’invasion lymphatique.

- La présence de métastases.

- Le marqueur KI67 qui détermine le taux de prolifération tumoral.

- Certains miARN circulants sont spécifiquement retrouvés dans le sérum de patientes d’un

cancer du sein par rapport à des patientes saines. Cependant les études diffèrent sur le

nombre et l’identité de ces miARN (Madhavan et al. 2013; Santuario-facio et al. 2013).

- L’infiltrat immunitaire, en particulier les macrophages et les lymphocytes (Mohammed et al.

2013)

Un nouveau marqueur pronostic ? B.

Les TNBC sont un groupe tumoral hétérogène dans leur pronostic. Dans la classification de Lehmann

(Lehmann et al. 2011), on peut observer que les tumeurs à caractéristiques mésenchymateuses sont

réparties dans deux sous-groupes, les Mesenchymal-like (ML) et les Mesenchymal Stem-like (MSL).

Cependant ces deux sous-groupes ont des pronostics de survie différents. Les MSL ont un meilleur

pronostic que les ML (MSL – RFS (Relapse Free Survival) = 90%, DMFS (Distant Metastasis Free


82

Survival) = 60% ; ML – RFS = 50%, DMFS = 40% à 4 ans) (Lehmann, Pietenpol, et Tan 2015). Ces

données montrent que le programme génétique mis en place au travers de la TEM est complexe.

Mieux comprendre comment le réseau d’TEM s’intègre dans les voies cellulaires de survie

permettrait de mieux appréhender le pronostic des tumeurs TNBC.

Une nouvelle stratégie thérapeutique ? C.

1. Une nouvelle stratégie thérapeutique pour les TNBC ?

Les stratégies thérapeutiques en cours d’investigation pour les TNBC a.

Les tumeurs mammaires triples négatives ne bénéficent pas actuellement de traitement de

thérapeutiques ciblées. Les patientes atteintes de tumeurs TNBC ont un bon pCR (pathology

complete response) cependant leur survie reste faible à cause d’un taux fréquent de récidives (Prat

et Perou 2011). La chimiothérapie classique utilisée contre les TNBC est généralement une

combinaison de taxanes et d’anthracyclines en première ligne, suivie par de la Capécitabine en

progression.

Pour mettre en place de nouvelles stratégies thérapeutiques, une meilleure compréhension des

mécanismes pathologiques conduisant à la tumorigenèse est nécessaire. Certaines voies cellulaires

ont été démontrées comme dérégulées dans les TNBC et peuvent être ciblées par des agents

chimiques :

- Surexpression des voies de réparation de l’ADN : Les tumeurs Basal-like, sous-groupe des

TNBC ont une altération de ces voies et montrent une sensibilité accrue au Cisplatine. Plusieurs

essais cliniques ont associé la Carboplatine, analogue de la Cisplatine, avec la combinaison

thérapeutique Doxorubicine, Paclitaxel et Bevacizumab. Avec la Carboplatine, le pCR augmente de

37,9% à 58,5% (Mayer et al. 2014).


83

- L’inhibition de la voie PARP (impliquée dans la réparation de l’ADN) est une stratégie

thérapeutique prometteuse, en particulier en présence de mutations de BRCA1, BRCA2, ATM et

TP53. Plusieurs essais cliniques ont été mis en place pour valider l’utilisation de ces inhibiteurs.

L’Olaparib augmente la réponse thérapeutique de 22 à 41%. L’ajout de l’Iniparib à la combinaison

Gemcitabine/Carboplatine améliore le bénéfice clinique de 33,9 à 55,7% et la survie globale de 7,7 à

12,3 mois (Mayer et al. 2014).

- La voie p53 : des inhibiteurs pharmaceutiques dirigés contre les régulateurs négatifs de p53

sont en cours d’essais cliniques dans cancers autres que mammaires, comme des analogues de la

Nutlin, inhibiteur de MDM2, RG7112 et RG7388. Les analogues de la Nutlin empêchent la liaison de

MDM2 avec p53 et empêchent ainsi sa dégradation. D’autres inhibiteurs (HLI98C et MEL23/34)

bloquent l’activité E3 ligase de MDM2 et stabilisent p53. MDMX peut être aussi ciblée car cette

protéine déstabilise également p53. Des inhibiteurs bloquant simultanément MDM2 et MDMX pour

réactiver complétement p53 (Selivanova 2015) sont en cours de développement. Enfin, inhiber la

voie mTOR permet de restaurer la voie p53 sauvage. Dans cette optique, l’inhibiteur de mTOR

Evérolimus pourrait être utilisé en plus de son indication dans les cancers mammaires hormonaux

positifs (Mayer et al. 2014).

- La voie PI3K/PTEN : les tumeurs LAR (Luminal Androgen Receptor) seraient sensibles aux

inhibiteurs de PI3K. De plus, le blocage de la voie PI3K accentuerait la sensibilité des cellules aux

inhibiteurs de la voie PARP. Des essais cliniques sont en cours pour tester la combinaison BKM6120

(inhibiteur des PI3K) et l’Olaparib (Mayer et al. 2014).

- La voie d’EGF est ciblée à travers son récepteur EGFR : les inhibiteurs d’EGFR sont

regroupés en deux classes, les inhibiteurs pharmacologiques bloquant l’activité kinase (comme le

Gefitinib ou l’Erlotinib) et les anticorps monoclonaux dirigés contre le récepteur EGFR (tel que le

Cetuximab) (Hiroko Masuda, Dongwei Zhang, Chandra Bartholomeusz, Hiroyoshi Doihara,

Hortobagyi, et Ueno 2012).


84

- La voie du VEGF est ciblée au travers de son récepteur VEGFR, bloqué par les inhibiteurs

tyrosine kinase Sunitinib et Sorafenib.

- La voie Scr tyrosine kinase (inhibiteur de Scr - Dasatinib), (Crown, O’Shaughnessy, et Gullo

2012)

- La voie du récepteur de l’androgène (Bicalutamide - inhibiteur des récepteurs aux

androgènes) (Lehmann, Pietenpol, et Tan 2015).

Le tableau 11 suivant résume les possibilités thérapeutiques pour les TNBC selon leur sous-type

moléculaire.

Tableau 11 : Propositions thérapeutiques pour les TNBC selon leur sous-type moléculaire

(Abramson, Lehmann, et Ballinger 2015)

Sous-type moléculaire des

TNBC

Voies de signalisation enrichies

(Gene Ontology) Agents/cibles thérapeutiques

Basal-like 1 Réponse aux dommages de

l’ADN et prolifération cellulaire Cisplatine, inhibiteurs PARP

Basal-like 2 Voies TP63, EGFR et MET Inhibiteurs mTOR et facteurs de

croissance

Immunomodulatory Signalisation immune Cisplatine, inhibiteurs PARP

Mesenchymal-like TEM, Wnt, TGFβ, IG1FR, Notch,

prolifération cellulaire

Inhibiteurs mTOR, Scr et

facteurs de croissance

Mesencymal Stem-like TEM, Wnt, TGFβ, MAPK, Rac,

PI3K, PDGF

Inhibiteurs mTOR, PI3K, MEK et

facteurs de croissance

Luminal Androgen Receptor Voie AR, FOXA1 et ERBB4 Antagonistes AR et Inhibiteurs

PI3K

Non classifié Réponse aux dommages de

l’ADN et prolifération cellulaire Cisplatine, inhibiteurs PARP


85

Les altérations oncogéniques étudiées dans mon projet peuvent être ciblées thérapeutiquement. En

plus de p53 et EGFR vu précédemment, l’inhibition de la voie β-caténine et celle de PTEN peuvent

être de possibles stratégies thérapeutiques. La β-caténine est principalement dérégulée suite à la

sur-activation de la voie Wnt/β-caténine. Ainsi différents inhibiteurs pharmaceutiques ont été

développés ciblant différents composants de la cascade Wnt, comme les inhibiteurs des protéines

Dishevelled (DVL), les inhibiteurs de la kinase CK1, des molécules bloquant l’interaction entre la β-

caténine et TCF/LEF ou des inhibiteurs des co-activateurs (X. Zhang et Hao 2015). Enfin, il n’existe pas

de thérapie directe réactivant la protéine PTEN. Cependant différents agents ont été développés

pour bloquer l’action des kinases PI3K, AKT, mTOR et MAPK. Il est intéressent de noter que l’absence

de PTEN est un marqueur prédictif d’efficacité thérapeutique pour les inhibiteurs de MEK (Mayer et

al. 2014), de HER2 comme la Trastuzumab mais non pour ceux de PI3K (Lehmann et al. 2011)

Au vu de leur dérégulation dans les TNBC, ces quatre altérations oncogéniques peuvent être ciblées

et être un choix thérapeutique pour ces patientes.

La TEM et les FT-TEM : intérêts thérapeutiques ? b.

Une thérapie combinant l’inhibition d’une altération oncogénique avec des inhibiteurs de la TEM ou

des FT-TEM est prometteuse pour plusieurs raisons :

- Les FT-TEM peuvent être responsables de la tumorigenèse de certaines tumeurs TNBC dont

certaines de type Claudin-Low et des tumeurs métaplasiques, liées à un phénotype « cellule souche »

(A. P. Morel et al. 2012). Inhiber cette voie oncogénique pourrait être une stratégie envisageable.

- Les FT-TEM sont capables de coopérer avec des altérations oncogéniques pour induire la

transformation mammaire de lignées cellulaires de type de basal, particulièrement en permettant

l’échappement aux mécanismes de sauvegarde (Ansieau et al. 2008). Ainsi, même si dans ce

contexte, les FT-TEM ne sont pas le moteur de la tumorigenèse, combiner leur inhibition avec celle

de l’altération oncogénique coopérante permettrait d’accroitre l’efficacité thérapeutique.

Ces deux premiers aspects se focalisent sur le rôle de la TEM et des FT-TEM dans les phases précoces

de la tumorigenèse. Cependant, la TEM régule des phases plus tardives.


86

- La TEM au travers de l’action des FT-TEM joue un rôle primordial dans les mécanismes

d’invasion et de métastases. Bloquer leur expression inhibe les processus invasif et métastatique in

vitro et in vivo dans des modèles murins (Aigner et al. 2007; Mani et al. 2007; Hartwell et al. 2006).

Utiliser comme stratégie thérapeutique, cette approche permettrait de limiter l’invasion

métastatique. Cependant l’intérêt de cibler la TEM pour bloquer la progression métastatique doit

être approfondi en vue des dernières données impliquant que la TEM ne serait pas indispensable

dans cette phase tardive (Fischer et al. 2015; Zheng et al. 2015).

- Par divers mécanismes, les FT-TEM sont fortement liés à la résistance radio et chimio-

thérapeutique. Tout d’abord, ils vont moduler l’expression des transporteurs d’efflux comme les ABC

(ATP Binding Cassette) et d’influx. Par exemple, traiter la lignée mammaire invasive MDA-MB-231

avec la Doxorubicine accentue le phénotype mésenchymateux et invasif et accroît significativement

l’expression des FT-TEM TWIST1, SNAIL, SLUG et ZEB1. Plusieurs transporteurs d’efflux de type ABC

(ATP Binding Cassette), impliqués dans la résistance aux chimiothérapies, sont surexprimés. Cette

augmentation des transporteurs ABC est aussi retrouvée dans des échantillons de carcinomes

invasifs par rapport aux carcinomes canalaires in situ. Ainsi, le traitement à la Doxorubicine dans un

contexte tumoral agressif active la TEM. De même, la TEM est capable de réguler la sensibilité à cet

agent thérapeutique. Traiter les cellules immortalisées HMLE avec du TGFβ induit une TEM et

augmente l’expression des transporteurs ABC comme ABCC1 et ABCC5. De façon identique,

surexprimer TWIST1, SNAIL ou FOXC2 induit une TEM associée à l’augmentation de l’expression des

transporteurs ABC. De plus, ces trois FT-TEM diminuent la sensibilité de la lignée HMLE face à la

Doxorubicine. Réprimer l’expression des FT-TEM dans la lignée mésenchymateuse et agressive

MDAMB-231 diminue l’expression des transporteurs ABC et restaure la sensibilité pour la

Doxorubicine. C’est le cas pour la répression de TWIST1 et de ZEB1 (Saxena et al. 2011). Cette étude

montre que les chimiothérapies de type Doxorubicine induit l’expression des FT-TEM dans les cellules

survivantes. Ces dernières, au travers de la TEM et des FT-TEM acquièrent une résistance face à cet

agent. D’autre part, certains FT-TEM comme ZEB1 protègent les cellules contre les radiations

ionisantes. Une étude a montré qu’après radiation de la lignée mammaire SUM159, une population

cellulaire exprimant fortement la FT-TEM ZEB1. A son tour, ZEB1 activeraient les mécanismes de

réparation de l’ADN renforçant la radiorésistance (P. Zhang et al. 2014). Ces données suggèrent que

les thérapies font émerger des populations cellulaires en marqueurs de la TEM et d’FT-TEM,

renforçant la résistance. D’autres études montrent que les thérapies néoadjuvantes enrichissent les


87

populations cellulaires riches en marqueurs d’TEM (Mitra, Mishra, et Li 2015). La TEM et les FT-TEM

sont aussi lié à la résistance aux inhibiteurs de l’EGFR dans le modèle du carcinome pulmonaire

(Wilson et al. 2014) et aux inhibiteurs de HER2 dans le carcinomes mammaires (Burnett et al. 2015).

Cette dernière action est dépendante du statut de PTEN dans ces tumeurs. Enfin, certaines études

suggèrent que la présence des FT-TEM dans la progression tumorale serait essentielle à cette

chimiorésistance à l’inverse des mécanismes métastatique (Zheng et al. 2015; Fischer et al. 2015).

- De par leur capacité à favoriser l’acquisition de propriété de « cellules souches » et leur

capacité à induire une résistance thérapeutique, les FT-TEM sont fortement liés aux processus de

dormance cellulaire et de cellules tumorales circulantes (CTC), ces deux processus étant responsables

des récidives. La population de CTC mésenchymateuses est enrichie suite à un traitement

thérapeutique et de nombreux essais cliniques sont en cours pour démontrer leur détection comme

facteur de pronostic (Mitra, Mishra, et Li 2015).

La figure 23 résume l’implication de la TEM dans la transformation tumorale.

Figure 23 : Implication de la TEM dans la progression tumorale : évidences pour son blocage thérapeutique

La TEM est impliquée dans les phases précoces de la progression tumorale (l’échappement aux mécanismes de sauvegarde et l’enrichissement en CSC (cellules souches cancéreuses) ou acquisition de propriétés de cellules souches) et dans les phases tardives (les mécanismes invasifs et métastatiques, la résistance aux chimiothérapies et la récidive tumorale)


88

Comment cibler les FT-TEM et la TEM ? c.

De par son rôle oncogénique, cibler la TEM semble être une stratégie prometteuse dans la

thérapeutique anticancéreuse. Plusieurs méthodes peuvent être utilisées :

• Cibler le microenvironnement responsable de l’induction de la TEM

Le microenvironnement est crucial dans la régulation de la TEM. Il est composé de différents types

cellulaires qui vont émettre des signaux pro-oncogènes et interagir avec les cellules tumorales. Les

cellules mésenchymateuses souches (MSC) jouent un rôle prépondérant en maintenant ce

microenvironnement tumoral (adipocytes, fibroblastes et macrophages). Différents groupes ont

essayé de bloquer les MSC. En autre dans le modèle de carcinome mammaire, l’acide Zaledronique

(un biphosphonate) empêche la migration des MSC et par conséquence la migration des cellules

tumorales (Gallo et al. 2012).

• Cibler les cellules souches cancéreuses (CSC)

Des inhibiteurs de la voie Wnt sont en cours de développement pour inhiber la formation de CSC.

Dans le carcinome mammaire, la molécule LGK974 inhibe l’acétyl transférase spécifique de Wnt, la

Porcupine, et est en cours de d’essais cliniques de phase I. Les premiers résultats prometteurs

montrent une régression tumorale dose-dépendante associée à une tolérance acceptable et une

biodisponibilité orale (J. Liu et al. 2013).

La Metformine, antidiabétique largement utilisé pour sa bonne tolérance, a récemment montré une

activité anti-tumorale médiée l’arrêt de la croissance des CSC en perturbant la machinerie de la TEM.

Son effet est potentialisé en combinant cette molécule avec la chimiothérapie standard (Kothari et

al. 2014). Enfin, la Salynomycine inhibe aussi les CSC et semble avoir des effets anti-tumoraux

promoteur dans le modèle mammaire (Y et al. 2015).


89

• Cibler les ARN non codants

Cibler les ARN non codants comme les miARN est une approche thérapeutique très intéressante du

fait que les miARN sont capables de cibler en même temps une centaine d’ARNm, dont l’expression

en général appartient à une même voie de signalisation cellulaire ou à un même mécanisme

biologique. Ainsi, cibler un miARN permet de moduler une ou plusieurs voies de signalisation. Ainsi,

des Antagomirs dirigés contre le miR-10b, 0nco-miR validé dans le modèle mammaire, supprime la

formation de métastases dans un modèle mammaire murin. De plus, il semblerait être bien supporté

par les animaux traités. L’utilisation de Mirmimics, mimant le rôle d’un miARN donné est en cours

d’investigation (Kothari et al. 2014).

• Cibler les médiateurs du contrôle transcriptionnel de la TEM

Actuellement, les essais cliniques utilisant des thérapies dirigées contre la TEM se focalisent sur le

ciblage de la voie du TGFβ, cytokine inductrice de la TEM. Par exemple, l’EW-7195 bloque la liaison

du TGFβ avec son récepteur. Son action inhibe les métastases pulmonaires in vivo (phase 1 d’essai

clinique). D’autres inhibiteurs (EW-7197 etIN-1130) sont en phase pré-clinique et ciblent les TGFβ 1et

2 récepteurs kinases ont une action similaire.

Plusieurs composés exogènes ont montré une action chimio-préventive en agissant sur la TEM, à

travers la modulation de la voie du TGFβ. C’est le cas du Resveratrol (polyphénol contenu dans les

grappes et vin rouge), de l’EGCG (polyphénol du thé vert), le β-elemene (composant actif de l’herbe

Curcuman wenyujin), le Curcumin et le 2-hydroxycinnamaldéhyde. Leur action in vitro semble être

prometteuse et des investigations supplémentaires in vivo sont nécessaire (Kothari et al. 2014).

Une autre approche thérapeutique est de cibler directement les FT-TEM. Or les FT-TEM sont des

protéines nucléaires difficilement accessibles aux thérapies classiques. Un groupe de l’équipe d’Alain

PUISIEUX dirigé par le Pr Léa PAYEN cherche à conceptualiser des inhibiteurs pharmacologiques

dirigé contre TWIST1. En 2009, l’équipe de Harney a utilisé un complexe métallique de transition à

base de Cobalt, conjugué avec un oligonucléotide contenant la E-Box, CAGGTG, spécifique des FT-

TEM de la famille SNAIL. Ce complexe empêche la liaison des doigts de zinc des FT-TEM sur l’ADN de

manière spécifique. Il a été testé sur des embryons de Xenopus Leavis où une diminution de la


90

migration des cellules de la crête neurale (Harney et al. 2009; Harney, Meade, et Labonne 2012). Des

investigations supplémentaires sur leur utilisation dans un modèle de carcinome in vitro et in vivo

doivent être envisagées.

• Le réseau d’FT-TEM comme cible thérapeutique

Cibler la TEM est une stratégie thérapeutique difficilement exploitable car la TEM est un programme

cellulaire complexe où différentes voies de signalisation interagissent entre elles et peuvent

compenser l’inhibition d’une d’entre elles. Cependant, ces voies de signalisation convergent vers un

nombre restreint d’FT-TEM qui vont moduler le programme génétique. Ainsi, il serait préférable de

cibler directement les FT-TEM. Cependant, les FT-TEM s’intègrent dans un réseau de régulation où la

modulation de l’un perturbe l’expression et l’action des autres pouvant compenser cette modulation

(Jacqueroud Laurent et Ansieau Stéphane 2013). De plus, même si globalement, les FT-TEM on des

rôles similaires, leur mode d’action peut différer et dépendre du contexte tumoral. Nous avons

observé au cours de ce projet de recherche que les FT-TEM ne coopèrent pas de la même manière

avec les altérations oncogéniques étudiées. Aussi, nous avons remarqué que selon la condition

oncogénique et le stade de culture, les FT-TEM pouvaient être associés positivement ou

négativement aux altérations oncogéniques. Par conséquent, cibler l’ensemble de la signature d’FT-

TEM associée à la condition oncogénique serait plus judicieux que de cibler la TEM en général ou un

seul FT-TEM. Les miARN pourraient être une solution envisageable car ils peuvent réprimer en même

temps un nombre important d’ARNm appartenant à des réseaux identiques. Cela envisagerait une

thérapie personnalisée où il faudrait déterminer les altérations oncogéniques majoritaires pouvant

être ciblées et les signatures d’FT-TEM associées.

2. L’association PTEN - GSC : cible thérapeutique ?

L’analyse immunohistochimique sur le set de TNBC a permis de montrer un lien entre la FT-TEM GSC

et le suppresseur de tumeur PTEN. Cependant ce lien semble plus complexe qu’une corrélation

d’expression mais porte sur la localisation des deux protéines. GSC et PTEN s’excluraient

mutuellement de leur compartiment cellulaire. On peut envisager comme hypothèse que le GSC

nucléaire induirait l’exclusion de la protéine PTEN nucléaire et aurait un double rôle oncogénique de


91

par son action intrinsèque transcriptionnelle et l’exclusion nucléaire de la protéine PTEN nucléaire.

Cependant l’exclusion nucléaire par séquestration de la protéine par GSC doit être un événement

peu fréquent dans les TNBC car les p-value calculées sont certes significatives mais faibles.

Il serait donc intéressant de déterminer in vitro et in vivo le rôle oncogénique de l’association d’une

protéine GSC nucléaire et d’une protéine PTEN cytoplasmique. Si les résultats sont prometteurs, une

stratégie thérapeutique basée sur l’inhibition de GSC pourrait être proposée. Pour éviter une

compensation de la perte de GSC, par activation feedback du réseau d’FT-TEM, l’inhibition de ZEB1

(2ème FT-TEM dans la signature) pourrait être simultanément envisagée.

La perte de la protéine PTEN nucléaire est retrouvée dans 94% des échantillons alors que la protéine

PTEN cytoplasmique est retrouvée dans 31% des échantillons. Différentes études ont montré des

résultats semblables. La protéine PTEN nucléaire possèderait une action plus anti-tumorale que la

protéine PTEN cytoplasmique. Tout d’abord, sur 92 échantillons de mélanomes, 1/3 des échantillons

ne présentent pas un marquage nucléaire et 55% présentent un marquage diminué. Le marquage

cytoplasmique est absent dans 1 seul cas et est diminué dans 1/3 des échantillons. Dans cette même

cohorte, la protéine PTEN nucléaire est inversement corrélée avec l’index mitotique (Whiteman et al.

2002). Sur 27 échantillons d’adénomes prostatiques, le pourcentage du marquage nucléaire de PTEN

est diminué par rapport aux cellules normales environnantes, 6,25% et 40,9% réciproquement

(Beckham et al. 2013). De plus, il a été montré dans 87 cancers du côlon, qu’un marquage de PTEN

nucléaire dominant est inversement corrélé avec le grade tumoral (Trotman et al. 2007). Ces

données suggèrent que PTEN est préférentiellement nucléaire dans un contexte non-néoplasique et

subirait une exclusion nucléaire lors de la progression tumorale. Par conséquent, la translocation

nucléo-cytoplasmique de PTEN doit être étroitement régulée.

Pour démontrer encore plus l’importance de la perte de la protéine PTEN nucléaire dans la

tumorigenèse des TNBC, on peut noter que dans ce sous-groupe tumoral le statut de PTEN ne

permet pas de déterminer la sensibilité tumorale aux inhibiteurs de PI3K. Ceci pourrait s’expliquer

par le fait que c’est la perte nucléaire qui prédomine en termes d’action oncogénique par rapport à la

perte de l’activité cytoplasmique de PTEN. Or l’action du PTEN nucléaire serait indépendante de PI3K

(Lindsay et al. 2006).

Enfin une nouvelle approche thérapeutique ciblant PTEN peut être envisagée : bloquer l’exclusion

nucléaire de PTEN ou renforcer ses rôles nucléaires.


92

Conclusions VI.

Le cancer du sein est une pathologie très hétérogène caractérisée par un pronostic vital variable. Les

classifications histo-pathologiques et moléculaires ont permis de distinguer quatre sous-

groupes tumoraux : les tumeurs luminales A ou positives pour les deux types de récepteurs

hormonaux, les tumeurs luminales B, négatives pour un des deux types de récepteurs hormonaux,

exprimant fortement le récepteur HER2 et enfin les tumeurs triples négatives ou basales,

n’exprimant pas les récepteurs hormonaux et ne montrant pas de surexpression du récepteur HER2.

Les avancées thérapeutiques proposent de cibler spécifiquement des altérations cellulaires

responsables de la transformation tumorale des tumeurs luminales et HER2+ par l’hormonothérapie

et les anticorps monoclonaux dirigés contre HER2, respectivement. Cependant, aucune stratégie

thérapeutique ciblée n’a encore été développé pour les tumeurs triples négatives/basales. Les

patientes atteintes de tumeurs basales reçoivent une chimiothérapie standard, lourde en effets

indésirables avec un risque élevé de résistance et de récidive. Leur taux de survie est faible

La transition épithélio-mésenchymateuse, mécanisme embryonnaire permettant l’acquisition de

capacités invasives, mobiles et de propriétés de cellules souches, est réactivée dans un certain

nombre de cancers dont les tumeurs triple négatives. La transition épithélio-mésenchymateuse

participe activement à la transformation et à la progression tumorale. De plus, ce processus est aussi

impliqué dans des mécanismes de résistances aux chimiothérapies et associé à la récidive. Ainsi,

bloquer la transition épithélio-mésenchymateuse pourrait être une stratégie thérapeutique

envisageable pour les tumeurs du sein triples négatives. Une stratégie bloquant ce processus

cellulaire pourrait être combinée à une autre thérapie comme une molécule thérapeutique ciblée,

une chimiothérapie ou à une immunothérapie.

Afin de déterminer quels sont les facteurs clés de la transition épithélio-mésenchymateuse à cibler,

nous avons créé au laboratoire des modèles cellulaires reproduisant l’évolution tumorale du cancer

du sein de type triple négatives avec une expression de 10 facteurs inducteurs de la transition

épithélio-mésenchymateuse, dans des cellules exprimant une altération oncogénique. Mes résultats

ont permis d’identifier une corrélation in vitro et in vivo entre la perte du gène suppresseur de

tumeur PTEN et l’expression de l’inducteur de la transition épithélio-mésenchymateuse Goosecoid.

Des études complémentaires devront être mises en place pour déterminer si l’expression de ce gène

peut représenter une future cible thérapeutique dans les tumeurs du sein triple négatives.


93

En conclusion, une nouvelle stratégie thérapeutique personnalisée combinant l’inhibition d’une

altération oncogénique et de facteurs inducteurs de la transition épithélio-mésenchymateuse

associés peut être envisagée pour traiter les tumeurs du sein triples négatives. Cette stratégie peut

être également envisagée pour traiter les tumeurs mammaires non triples négatives à risque élevé

de métastases et de récidives.


94

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L’ISPB - Faculté de Pharmacie de Lyon et l’Université Claude Bernard Lyon 1 n’entendent donner aucune approbation ni improbation aux opinions émises dans les thèses ; ces opinions sont considérées comme propres à leurs auteurs.

L’ISPB - Faculté de Pharmacie de Lyon est engagé dans une démarche de lutte contre le plagiat. De ce fait, une sensibilisation des étudiants et encadrants des thèses a été réalisée avec notamment l’incitation à l’utilisation d’une méthode de recherche de similitudes.


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RUIZ Emmanuelle

Identification de réseaux de coopération entre des inducteurs de la transition épithélio-mésenchymateuse (TEM) et des altérations oncogéniques dans la tumorigenèse mammaire

Th. D. Pharm., Lyon 1, 2016, 108 p.

RESUME

Les cancers du sein triples négatifs (TNBC, négatifs aux récepteurs hormonaux ER et PR et au récepteur HER2), sont un sous-groupe tumoral associé à un pronostic vital faible, du fait notamment d’une absence de thérapies ciblées. Une spécificité des TNBC par rapport aux autres sous-groupes de cancers mammaires est la présence des marqueurs de la Transition Epithélio-Mésenchymateuse (TEM). La TEM est un mécanisme embryonnaire, réactivée par les cellules cancéreuses permettant d’acquérir une mobilité et une capacité de dédifférenciation. Son implication dans la transformation et la progression tumorales et dans les mécanismes de chimiorésistance et de récidive fait de la TEM une cible thérapeutique potentiellement intégrable dans une stratégie thérapeutique visant les TNBC. L’objectif de mon travail de thèse a consisté à analyser les interactions entre les inducteurs de la TEM et les altérations oncogéniques impliqués dans la transformation mammaire. Un lien entre la perte de fonction du gène suppresseur de tumeur PTEN et la présence du facteur de transcription induisant l’EMT (FT-TEM) GSCD a été mis en évidence in vitro et in vivo dans les TNBC. Des études complémentaires seront envisagées pour déterminer si GSCD représente une cible thérapeutique intéressante pour les tumeurs du sein triple négatives.

MOTS CLES

Cancer du sein

Thérapie personnalisée

Transition Epithélio-mésenchymateuse

Altérations oncogéniques

JURY

M Alain PUISIEUX, Professeur Praticien Hospitalier

Mme Caroline MOYRET-LALLE, Maître de conférences

Mme Léa PAYEN, Professeur Praticien Hospitalier

Mr Pierre SAINTIGNY, Praticien Hospitalier

DATE DE SOUTENANCE

30 Novembre 2016

ADRESSE DE L’AUTEUR

423 chemin Pierre DREVET, 69300 Caluire et Cuire, FRANCE


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