Contexte :

Le mélanome cutané est la forme la plus agressive de cancer de la peau, dont l’incidence est en constante augmentation en raison de l’exposition au soleil. Si la chirurgie est efficace pour les stades précoces, le pronostic est très défavorable au stade métastatique, du fait de l’inefficacité des thérapies conventionnelles. De manière remarquable, deux avancées majeures ont révolutionné la prise en charge du mélanome métastatique ces dernières années. En effet, 50% des mélanomes présentent une mutation du gène BRAF, et peuvent être traités par des thérapies « ciblées ». Si des résultats spectaculaires sont observés à des temps courts, les patients rechutent systématiquement suite à l’émergence de résistance. En parallèle, de nouveaux traitements stimulant le système immunitaire des patients pour l’inciter à tuer les cellules cancéreuses, ont donné des résultats impressionnants, y compris sur le long terme. Cependant, ces immunothérapies ne fonctionnent encore que chez la moitié des patients et des résistances peuvent être observées. Il reste donc nécessaire de comprendre quels patients peuvent bénéficier de quel traitement et d’identifier les mécanismes de résistance afin de développer de nouvelles stratégies de combinaisons thérapeutiques.

Résumé du projet de recherche :

Les travaux récents de notre équipe suggèrent que la « plasticité » des cellules cancéreuses, c’est à dire leur capacité à changer d’état, à s’adapter en réponse aux traitements, joue un rôle majeur dans l’émergence de résistance. Nous avons ainsi pu montrer le rôle majeur de la plasticité tumorale dans le développement du mélanome, la génération de cellules souches cancéreuses et la résistance aux thérapies ciblées. L’inhibition de la plasticité pourrait ainsi permettre de resensibliser aux traitements, les cellules de mélanome devenues résistantes. Nos résultats préliminaires suggèrent que cette capacité d’adaptation des cellules de mélanome pourrait également leur permettre d’échapper au contrôle par le système immunitaire. En lien étroit avec le service d’oncodermatologie du Centre Hospitalier Lyon Sud, nos projets de recherche, à la fois fondamentale et translationnelle, visent donc à mieux caractériser ces mécanismes de plasticité des cellules de mélanome et leurs conséquences sur la résistance aux immunothérapies. Nous étudierons tout d’abord les mécanismes moléculaires responsables de la plasticité des cellules de mélanomes et caractériserons l’hétérogénéité intratumorale en se focalisant sur la population de cellules souches les plus agressives. Nous analyserons ensuite l’impact de la plasticité des cellules cancéreuses sur l’activation et le recrutement des cellules du système immunitaire au sein de la tumeur à la fois dans des modèles murins et dans des échantillons de mélanomes de patients traités par immunothérapie. Nous évaluerons ensuite les conséquences sur la sensibilité aux traitements.

Enjeux :

En conclusion, nos travaux permettront d’évaluer le rôle d’un nouveau processus d’adaptation cellulaire dans la résistance aux thérapies ciblées et aux immunothérapies utilisées pour le traitement du mélanome. Ce projet permettra de définir des marqueurs prédictifs de réponse aux traitements, mais aussi d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques permettant de resensibiliser les cellules de mélanome et ainsi d’ouvrir la voie au développement de nouvelles approches de combinaisons thérapeutiques.

 L’adénocarcinome pancréatique (ADKP) représente 90% des tumeurs malignes pancréatiques. Il est la 5ème cause de mortalité par cancer dans les pays occidentaux. Son incidence est en augmentation, avec plus de 12 000 nouveaux cas chaque année en France. Les projections épidémiologiques les plus récentes prédisent que l’ADKP sera la 2ème cause de mortalité par cancer en Europe et aux Etats-Unis en 2030 (Rahib et al. 2014 ; Ferlay et al. 2016). L’ADKP est caractérisé par son agressivité, due principalement à (i) son caractère invasif très précoce (Rhim et al. 2012) et (ii) sa résistance aux traitements conventionnels par chimiothérapie, radiothérapie, ainsi qu’aux immunothérapies. Dans plus de 80% des cas, le diagnostic est porté tardivement (à cause de l’absence de signes cliniques précoces), à un stade localement avancé (30%) ou métastatique (50%), non accessible à la chirurgie, seul traitement potentiellement curateur. Le taux de survie globale à 5 ans dans ces formes avancées est inférieur à 5%. Malgré les progrès récents des chimiothérapies (FOLFIRINOX, associant acide folinique, 5-fluoro-uracile, irinotécan et oxaliplatine ; gemcitabine plus nab-paclitaxel), la médiane de survie globale à un an ne dépasse pas 12 mois dans les formes métastatiques. Chez les patients diagnostiqués à un stade précoce et opérés, la survie globale à 5 ans après chirurgie reste faible (environ 20-30%), malgré les traitements adjuvants (gemcitabine, capécitabine) ; plus des trois quarts des patients récidivent dans les 5 ans suivant la chirurgie et la survie globale médiane n’est que de 24-28 mois dans les études les plus récentes (Neoptolemos et al. 2017). A ce pronostic sombre, s’ajoute au cours de la maladie une diminution de la qualité de vie des patients puisque plus de 80% des patients atteints d’ADKP développent une cachexie, un syndrome dévastateur et à ce jour irréversible qui se caractérise par un amaigrissement et un affaiblissement significatif des malades.

                                                   Laurent BARTHOLIN et son équipe

 Le projet soutenu par le comité de l’Ain de la Ligue contre le Cancer vise à caractériser les événements précoces de la transformation tumorale pancréatique et d’identifier les bases moléculaires responsables de l’extrême agressivité des tumeurs pancréatiques. Ceci permettra de proposer non seulement des thérapeutiques innovantes pour les années à venir mais également d’identifier des biomarqueurs pronostiques, diagnostiques et prédictifs de la réponse aux traitements.

 Les conditions initiales de la transformation tumorale pancréatique sont mal comprises. On sait notamment qu’en cas d’agression du pancréas, induit par exemple par la survenue d’une pancréatite (une pathologie inflammatoire), le pancréas devient plus vulnérable à la transformation. Nous nous intéresserons tout particulièrement au rôle du Transforming Growth Factor Beta (TGFβ) dans l’initiation de la carcinogenèse pancréatique. En situation physiologique, le TGFβ a de nombreux rôles au cours de la vie embryonnaire (dorsalisation de l’embryon) et de la vie adulte (homéostasie, cicatrisation). Le TGFβ est présent en abondance dans les tumeurs du pancréas ; cela dès les stades les plus précoces de la transformation tumorale. Nous avons récemment démontré un rôle fondamental du TGFβ  dans le processus d’initiation tumorale et dans la progression tumorale (Chuvin et al. 2017). Cette cytokine jouerait un rôle clef dans la sensibilisation du pancréas aux processus de cancérogénèse. Grâce à des approches expérimentales originales in vitro et in vivo, nous tenterons de comprendre d’un point de vue mécanistique ce phénomène. L’analyse de la voie du TGFβ fait partie des approches thérapeutiques innovantes et sera privilégiée dans nos études pour différentes raisons. Il est attendu que les stratégies visant à inhiber les effets délétères du TGFβ s’exercent à différents niveaux tels que la (i) plasticité cellulaire, (ii) réponse immunitaire, (iii) douleur et métastases (remodelage neural) et (iv) cachexie associée au cancer. Par ailleurs, nous étudierons comment certaines interventions thérapeutiques, en particulier la pratique d’activité physique adaptée, peut exercer des effets anti-sarcopéniant et les implications de la voie du TGFβ dans la médiation de ces effets.

 En conclusion, les travaux de recherche que nous proposons permettront une meilleure compréhension des mécanismes responsables du cancer du pancréas, une tumeur très agressive et de très mauvais pronostique. Ceci permettra une détection plus précoce de la maladie, le développement de nouvelles approches thérapeutiques à visées curatives, mais également visant à améliorer la qualité de vie des patients en s’intéressant à des syndromes associés tels que la douleur ou la perte musculaire.

Dysfonctionnements moléculaires à l’origine de l’apparition de rhabdomyosarcomes chez l'enfant
(Mars 2016)

Marie CASTETS
Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon

L’objectif de notre projet est de mieux comprendre les dysfonctionnements moléculaires à l’origine de l’apparition de rhabdomyosarcomes, des tumeurs d’origine musculaire survenant majoritairement chez l’enfant. Nous étudions en particulier les mécanismes permettant aux cellules tumorales de résister à la mort et de survivre de manière anormale. 

Grâce au soutien de la Ligue de l’Ain, notre jeune équipe a avancé sur 3 axes au cours de l’année 2015 :

Ø  L’inventaire et la collecte de 83 échantillons de rhabdomyosarcomes pédiatriques en collaboration avec les équipes cliniques de l’Institut d’Hématologie et d’Oncologie Pédiatrique et des Hospices Civils de Lyon, ce qui constitue un atout important dans la compréhension de ce cancer rare, 5 à 6 cas étant adressé en moyenne pour traitement chaque année à Lyon.  Cette cohorte va être incluse au premier semestre 2016 dans une analyse dite de « séquençage ARN », qui permettra d’établir une carte d’identité moléculaire de chaque tumeur. Par recoupement des résultats obtenus, les altérations communes potentiellement impliquées dans la transformation des cellules normales en cellules tumorales seront ensuite recherchées.  Nous déterminerons ensuite l’impact de chacune de ces anomalies à l’aide de modèles cellulaires.

Ø  L’analyse dans des cellules tumorales de rhabdomyosarcomes du rôle d’un gène impliqué à la fois dans la mort cellulaire et la fourniture d’énergie à la cellule.  Nous avions identifié ce gène comme étant potentiellement impliqué dans la survenue de ces cancers sur la base d’arguments bibliographiques. Nous avons montré que ce gène n’est pas exprimé en quantité normale dans des tumeurs pédiatriques et que l’on pouvait affecter la survie des cellules tumorales en modulant son expression dans des modèles cellulaires disponibles au laboratoire. Nous allons poursuivre ces travaux afin de mieux comprendre le rôle joué par ce gène dans la tumorigenèse et de déterminer ainsi sa valeur en tant que cible thérapeutique.

Ø  La mise en place d’une cartographie de l’état des voies de signalisation contrôlant la survie et la mort cellulaire en collaboration avec le Centre à l’Energie Atomique de Grenoble. L’objectif est d’identifier des cibles, permettant d’induire la mort des cellules tumorales et de les sensibiliser aux chimiothérapies actuelles, de manière à diminuer les phénomènes de résistance. Les modèles nécessaires à la réalisation de cette étude sont en cours de finalisation et la cartographie pourra débuter dans les 3 prochains mois.

PROJET CANOPÉE : Etat d'avancement Janvier 2016

Pr Alain PUISIEUX CRCL
Pr Jean-Yves BLAY CLB
Pr Gilles FREYER HCL Lyon Sud

1. Etat d’avancement des études ProfiLER et MOST

L’étude ProfiLER vise à établir le profil génétique de la tumeur de 2000 patients de tous âges (y compris mineurs) et atteints de tous types de tumeurs à un stade avancé et à leur proposer, si possible, un traitement plus approprié en fonction des anomalies détectées. A ce jour, 2027 patients ont été inclus depuis le lancement de l’étude au Centre Léon Bérard en mars 2013 et le profil génétique de la tumeur a déjà été réalisé pour 1388 patients. Afin de pouvoir atteindre l’objectif fixé de 2000 profils génétiques, la période d’inclusion a été étendue de 18 mois (i.e fin des inclusions, juillet 2017). L’étude est ouverte au Centre Léon Bérard et aux Hospices Civils de Lyon (Lyon Sud). L’ouverture de 3 nouveaux centres (Centre Daniel Hollard - Gernoble ; Centre Jean Perrin – Clermont Ferrand ; Institut de Cancérologie Lucien Neuwirth – St Priest en Jarez) est prévue courant février 2016.  

Les premiers résultats de l’étude ont fait l’objet d’un poster présenté lors du congrès international de l’ASCO 2014 en avril dernier [Cassier P. et al. Identifying actionable targets in advanced cancer patients: Preliminary results from the ProfiLER program. J Clin Oncol 32:5s, 2014 (suppl; abstr 2621)]. 

L’essai clinique de phase 2 appelé MOST (My Own Specific Treatment : Mon traitement spécifique et personnalisé) s’inscrit dans la continuité de l’étude ProfiLER et s’adresse aux patients adultes atteints de cancers de tous types à un stade avancé et en progression après l’échec d’un premier traitement, chez qui une anomalie moléculaire ciblée par l’une des 5 thérapies ciblées disponibles dans l’essai a été détectée. L’objectif principal de MOST est de déterminer si un traitement de 3 mois par une thérapie ciblant spécifiquement une anomalie moléculaire identifiée dans la tumeur du patient permet de contrôler l’évolution du cancer voire d'augmenter l’espérance de vie, ou si un traitement plus long est nécessaire. À l'issue des 3 premiers mois de traitement, les patients dont la maladie continue à progresser seront orientés vers des traitements standards, alors que les patients pour lesquels la maladie s'est stabilisée seront répartis de manière aléatoire en 2 groupes: un groupe continuera le traitement par thérapie ciblée et l’autre l’arrêtera, afin d'évaluer l'intérêt d'un traitement de plus longue durée.

L’essai est actuellement ouvert dans 6 centres français (Centre Léon Bérard à Lyon, Institut Curie à Paris, Institut Bergonié à Bordeaux, Hospices Civils de Lyon, Institut Paoli Calmettes à Marseille et l’Institut Claudius Regaud à Toulouse) et ouvrira prochainement au Centre Daniel Hollard à Gernoble, au Centre Jean Perrin à Clermont Ferrand et à Institut de Cancérologie Lucien Neuwirth à St Priest en Jarez.

A ce jour, 195 patients ont reçu l’un des traitements de l’étude depuis son lancement en mars 2014 dont 67 patients pour la cohorte Everolimus (avec 12 patients en maladie stable à 3 mois donc randomisés), 107 patients pour la cohorte Sorafenib (avec 22 randomisations), 13 patients pour la cohorte Lapatinib, 4 patients pour chacune des cohortes Nilotinib et Pazopanib. Pour les cohortes Sorafenib et Everolimus, la survie sans progression à 3 mois est d’environ 30% tandis que la cohorte Lapatinib a dû fermer récemment pour futilité (règle d’arrêt prévu au protocole pour 7 patients en progression sur 10 inclus et ce dans les 3 premiers mois de traitement). Dans le cas de la cohorte Sorafenib, des données préliminaires montrent que le Sorafenib ne montre pas de bénéfice clinique chez les patients porteurs de la mutation KRAS ayant un cancer colorectal (75% de Progression, 7% de Décès, 7% de toxicité). Pour les cohortes Nilotinib et Pazopanib, le taux d’inclusion est trop bas pour apporter des données préliminaires. Au vu de ces résultats préliminaires, il sera nécessaire d’inclure plus de patients que les 400 prévus initialement pour atteindre les objectifs de randomisation permettant d'évaluer l'intérêt d'un traitement de plus longue durée (50 patients randomisés/cohorte). D’autre part, comme cela est prévu au protocole, de nouvelles thérapies devraient enrichir les cohortes de l’étude MOST courant 2016, les modalités sont en cours de finalisation avec une compagnie pharmaceutique.

Le comité de surveillance s’est réuni le 26 mai 2015 pour examiner les données de tolérance et d’efficacité sur les 31 premiers patients inclus dans la cohorte Sorafenib et les 23 premiers patients inclus dans la cohorte Everolimus, ce dernier a recommandé la poursuite de l’essai sans amendement. Le prochain comité de surveillance est prévu en juillet 2016 afin de valider de nouveau la poursuite de l’essai clinique au vu des derniers résultats. Un comité de pilotage s’est réuni le 5 octobre 2015 afin de discuter de 3 points : l’arrêt de la cohorte Lapatinib qui avait atteint la règle d’arrêt pour futilité prévu au protocole, l’arrêt des inclusions dans la cohorte Sorafenib des patients porteurs d’une mutation KRAS ayant  un cancer colorectal et comment mieux encadrer les inclusions au regard du profil moléculaire des patients. Ce dernier a fermé la cohorte Lapatinib aux inclusions pour futilité, a recommandé l’arrêt des inclusions des cancers colorectaux mutés KRAS et a décidé une revue du profil moléculaire des patients par le Comité de pilotage avant l’inclusion. 

Afin de présenter l’étude à la communauté scientifique et médicale internationale, l’essai MOST a fait l’objet d’une présentation sous forme de poster au Congrès ASCO 2015 à Chicago [Toulmonde M., et al.  A randomized, open-label, Phase II trial evaluating the clinical benefit of a maintenance treatment targeting tumor molecular alterations in patients with advanced solid tumors. J Clin Oncol 33, 2015 (suppl; abstr TPS2622)]. Cette étude a également fait l’objet d’une présentation orale « LATE BREAKING ABSTRACT: MOST - My Own Specific Therapy - A multicenter, randomized, open-label, phase II trial evaluating the clinical benefit of a maintenance treatment targeting tumor molecular alterations in patients with advanced solid tumors: preliminary results from the everolimus and sorafenib cohorts» au Congrès de l’ESMO 2015 à Vienne.

2. Etat d’avancement de l’essai EVESOR 

L’essai clinique de phase 1 EVESOR vise à définir les meilleures doses et les meilleurs schémas d’administration de l’association everolimus + sorafenib. Nous rappelons qu’il s’agit d’un essai novateur et complexe de par son design et son objectif. En effet l’investigation de plusieurs doses et schémas d’administration de chacun des deux médicaments permettra de définir au moyen de la modélisation mathématique les doses et schémas d’administration optimaux permettant de maximiser le rapport bénéfice/toxicité, et donc d’améliorer très nettement l’efficacité et la tolérance de ce traitement.

Grâce à l’aide de la Ligue contre le cancer, l’essai a pu ouvrir au Centre Hospitalier Lyon Sud en mai 2013 et au Centre Léon Bérard en février 2014. 28 patients ont été inclus dans l’essai à ce jour. Il s’agissait de patients atteints de différents types de cancers métastatiques : cancer du sein, cancer du côlon -rectum, cancer du pancréas, cholangiocarcinome, cancer de l’ovaire, cancer du col….

Les constatations sont les suivantes : parmi les patients dont l’efficacité a pu être évaluée, 88% ont eu une stabilisation ou une réduction de taille tumorale. Six patients (22%) ont pu être traités pendant plus de 6 mois, dont un patient toujours en cours de thérapie dans EVESOR 19 mois après son inclusion. Une efficacité particulière a été notée chez des patients atteints de cholangiocarcinome, un cancer très agressif, avec 100% de stabilisation ou réduction de taille tumorale. La tolérance semble meilleure en cas de traitement intermittent comparativement aux traitements continus, sans interférer avec l’efficacité. Il est encore trop tôt pour utiliser la modélisation mathématique en vue de définir le meilleur schéma d’administration. Mais ces résultats donnent des perspectives intéressantes tant sur le plan scientifique que sur le plan humain. L’analyse en modélisation et simulation devrait débuter d’ici 1 an.

Une étudiante en thèse de sciences travaille sur cet essai (Mévidette El Madani). La méthodologie de l’essai, avec les résultats attendus, a été publiée dans un journal scientifique international Future Oncology en 2015 (1). Il est prévu de présenter une analyse intermédiaire des résultats de l’essai EVESOR lors du congrès international de l’ASCO en juin 2016, puis de la publier dans un journal médical. Le comité de surveillance de l’essai clinique se réunira au mois de janvier 2016 pour valider la poursuite de l’essai clinique au vu des premiers résultats satisfaisants. Etant donné que la tolérance semble acceptable et que le bénéfice clinique semble au rendez-vous, il n’y a aucun doute que l’essai se poursuivra jusqu’à son terme, avec l’aide de la Ligue contre le cancer.

(1)   El-Madani M1, Hénin E, Lefort T, Tod M, Freyer G, Cassier P, Valette PJ, Rodriguez-Lafrasse C, Berger F, Guitton J, Lachuer J, Slimane K, Barrois C, You B. Multiparameter Phase I trials: a tool for model-based development of targeted agent combinations--example of EVESOR trial. Future Oncol. 2015;11(10):1511-8.

 En conclusion, le soutien apporté par le Comité de l’Ain de la Ligue Nationale contre le Cancer a contribué de façon importante au développement des programmes MOST, PROFILER et AVESOR sur les sites du Centre Léon Bérard et du Centre Hospitalier Lyon Sud. Ces essais sont de plus associés à des travaux de recherche fondamentale visant à caractériser l’impact de la plasticité cellulaire sur l’hétérogénéité intra-tumorale et la réponse aux thérapeutiques ciblées, au sein de l’équipe « EMT et plasticité cellulaire », Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon, UMR INSERM 1052 / CNRS 5286.

La résistance à la mort est l’une des caractéristiques acquises par les cellules au cours de l’échappement tumoral. L’apoptose est l’une des trois principales formes de mort cellulaire programmée, par laquelle une cellule surnuméraire, ectopique ou anormale déclenche sa propre élimination. Le blocage des voies de signalisation apoptotiques a été impliqué de manière causale dans de nombreux cancers. L’objectif de notre équipe est de caractériser le rôle d’altérations de l’apoptose dans la survenue d’un cancer du lignage musculaire, le rhabdomyosarcome (RMS).

Le rhabdomyosarcome (RMS) constitue la forme la plus fréquente de cancers pédiatriques des tissus mous, représentant environ 5% des tumeurs pédiatriques pour une incidence globale de 4 enfants/million. Le traitement de base associe généralement une chimiothérapie intensive et une chirurgie secondaire, le plus souvent en combinaison avec des séances de radiothérapie. En fonction notamment de la localisation de la tumeur, le taux de survie est compris entre 60 et 80% pour les patients présentant des tumeurs localisées. Le pronostic est toutefois compliqué par le fait que les tumeurs réapparaissent fréquemment localement, s’étendent aux ganglions avoisinants ou donnent même naissance à des métastases. Or, la survie à long terme des patients en rechute à l’issue de la première ligne de traitement est inférieure à 20%. 

Le rôle d’un blocage de l’apoptose dans la survenue de RMS est mal défini, même si ce dysfonctionnement est supposé jouer un rôle dans les phénomènes de résistance à certaines thérapies conventionnelles. Le premier axe de notre projet consiste à établir une cartographie globale des voies apoptotiques dérégulées dans les RMS, au travers d’une approche comparative avec des dystrophies musculaires. Les dystrophies musculaires regroupent un ensemble de pathologies caractérisées par une dégénérescence musculaire progressive résultant d’un excès de mort cellulaire. Or, les cellules tumorales de RMS présentent des homologies fortes avec celles du lignage musculaire.
De plus, la notion d’une communauté des mécanismes pathologiques à l’origine des maladies dégénératives et des cancers a récemment émergé ;
il a notamment été montré que l’altération du profil d’expression de la Dystrophine, dont les mutations sont à l’origine de la dystrophie de Duchenne-Becker, joue un rôle dans la tumorigenèse de cancers myogéniques dont les RMS. L’approche comparative que nous développons a donc pour objectif de mieux cerner les altérations effectivement impliquées dans l’étiologie des RMS, et de définir les cibles présentant le meilleur ratio risque/bénéfice dans une perspective thérapeutique.

Le deuxième axe de notre projet consiste à vérifier l’implication causale, dans la survenue de RMS, des altérations identifiées dans le cadre du premier axe, in vitro et in vivo à l’aide de modèles de poisson-zèbre. En outre, la pertinence d’approches thérapeutiques basées sur la restauration de la balance apoptose/survie, par restauration des altérations ou induction des voies apoptotiques fonctionnelles, est évaluée in vitro et in vivo chez le poisson-zèbre.

Dans son ensemble, ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes pathogéniques à l’origine des RMS et d’identifier, au travers d’une approche comparative avec les dystrophies, des cibles thérapeutiques potentielles. Il devrait permettre d’établir la preuve de concept de l’efficacité de thérapies basées sur le rééquilibrage de la balance survie/mort cellulaire.

Contexte de la recherche 

L’inflammasome est un complexe moléculaire de l’immunité innée découvert en 2002. Ce complexe régule la production de 2 cytokines pro-inflammatoires : l’interleukine-1beta (IL-1b) et l’IL-18. Depuis sa découverte, il s’est révélé être un acteur majeur de l’immunité innée et de la réponse inflammatoire, en reconnaissant divers pathogènes et signaux de dangers. Une hyperactivation de ce complexe donne lieu à de nombreuses pathologies inflammatoires telles que des fièvres périodiques appelées cryopyrinopathies, des crises de goutte ou des pathologies pulmonaires inflammatoires. Par exemple, l’inflammasome, en détectant l’amiante, peut induire une inflammation pulmonaire également appelée asbestose. Bien que de nombreux travaux aient montré une composante inflammatoire locale soutenant la croissance tumorale, peu d’études se sont intéressées à étudier le rôle de l’inflammasome dans le processus tumoral. Pourtant des éléments indiquent qu’il pourrait être un acteur clé de cette pathologie. D’un côté l’IL-1b a été montrée comme ayant des propriétés pro-tumorales, de l’autre une étude récente montre que l’inflammasome a une fonction protectrice dans le développement de cancer du colon, via l’induction de la sécrétion de la cytokine IL-18. Enfin, il vient d’être proposé que l’inflammasome pourrait jouer un rôle anti-tumoral en induisant un mécanisme de sauvegarde cellulaire appelé sénescence. Par ailleurs le gène NLRP3 codant pour une protéine du complexe de l’inflammasome a été récemment identifié dans une étude d’analyse génomique à grande échelle comme potentiellement oncogénique dans plusieurs cancers dont celui du cancer bronchique non à petites cellules (CBNPC). Etant donné le rôle de l’inflammasome NLRP3 dans l’inflammation pulmonaire et la littérature récente, l’équipe a émis l’hypothèse que ce complexe puisse jouer un rôle crucial dans le CBNPC.

 Résumé de la recherche
L’expression de l’inflammasome NLRP3 dans les cellules myéloïdes est bien documentée mais peu de choses sont connues sur son expression dans les cellules épithéliales pulmonaires. Nous avons décidé d’étudier l’expression de l’inflammasome dans des lignées humaines immortalisées d’épithélium bronchioalvéolaire (HBEC) et tumorales issues de CBNPC. Nous montrons que l’expression de NLRP3 est perdue dans les lignées de CBNPC testées. Ces résultats seront étendus à un large nombre d’échantillons de poumons sains et CBNPC obtenus auprès du CRB de Grenoble. Nous étudierons dans nos lignées cellulaires les voies conduisant à l’expression de NLRP3 en situation physiologique, sa fonction ainsi que les mécanismes responsables de la perte d’expression de NLRP3 au cours de la transformation. Afin d’élucider le rôle de NLRP3 dans la progression tumorale pulmonaire, nous analyserons l’effet de sa réexpression dans les lignées de CBNPC.

Enjeux

L’inflammasome n’ayant été découvert que récemment, très peu d’études se sont intéressées à ses fonctions dans le contexte du cancer. Nos premiers résultats suggèrent un rôle majeur et inattendu pour NLRP3 dans le CBNPC. Nous espérons que notre projet révélera de nouvelles fonctions pour l’inflammasome dans le processus tumoral du CBNPC et de ce fait les connaissances générées seront utiles aux communautés scientifique et médicale pour envisager de nouvelles approches thérapeutiques.

Programme Canopée

Le Projet Lyonnais de Traitement Personnalisé en cancérologie
CRLCC Léon Bérard – CHU de Lyon
Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon
LYRIC, CLIP2
Pr Jean-Yves BLAY
Pr Alain PUISIEUX
Pr Gilles FREYER

Au cours des vingt dernières années, le développement de la biologie moléculaire a conduit à des progrès considérables dans la connaissance des mécanismes de cancérogenèse. Ouvrant la voie à de nombreuses recherches à visée thérapeutique, ces acquis ont aussi révélé l’immense complexité des cellules tumorales. Les cancers sont en effet des pathologies multi-factorielles, mais aussi très hétérogènes, d’une tumeur à l’autre, d’un individu à l’autre et même d’une cellule à l’autre au sein de la même tumeur. Ces pathologies naissent de l’accumulation progressive d’anomalies du code génétique et de sa régulation, donnant naissance à des cellules dont la programmation biologique échappe au contrôle de l’organisme.  

C’est principalement l’identification de récepteurs membranaires et de voies de propagation de signaux cellulaires impliqués dans le fonctionnement anarchique des cellules cancéreuses, qui a conduit à la mise au point de médicaments dits « ciblés », c’est-à-dire conçus pour agir, de manière sélective, sur différentes familles de récepteurs et, à l’intérieur même de la cellule, sur les voies de signalisation. Pour certains d’entre eux, on peut identifier sur les cellules tumorales la présence anormalement importante de tel ou tel récepteur et ainsi prédire l’efficacité de la molécule conçue pour agir à ce niveau. D’autres thérapeutiques ciblées agissent sur l’environnement cellulaire et, notamment, permettent l’inhibition de l’angiogenèse. De nombreux modèles tumoraux ont bénéficié de ces avancées thérapeutiques, permettant d’améliorer la survie des patients mais également leur qualité de vie, au prix de traitements moins toxiques que les chimiothérapies, souvent administrés en ambulatoire, voire sous forme orale. Par ailleurs, certaines de ces thérapeutiques peuvent être associées à des chimiothérapies dont elles augmentent l’efficacité. 

Le développement de ces thérapeutiques ciblées conduit à l’évolution du concept de « médecine personnalisée » en cancérologie, dont l’objectif est de proposer, à un patient donné, en fonction des caractéristiques de sa tumeur, le traitement offrant la plus grande efficacité au prix de toxicités les plus réduites possible. Malgré une efficacité remarquable dans certains types de cancers, les réponses complètes suite au traitement par thérapeutiques ciblées restent cependant en nombre limité et l’émergence des résistances est la règle à plus ou moins brève échéance. Des observations récentes suggèrent que cette limite est liée à l’hétérogénéité intra-tumorale qui semble caractériser la majorité des tumeurs malignes. En effet, bien que d’origine monoclonale, les tumeurs évoluent par des processus successifs d’expansions clonales, ceci étant à l’origine d’une hétérogénéité tant au sein de la lésion primaire qu’au niveau des métastases qui en dérivent. Cette hétérogénéité reste peu caractérisée et n’est pas encore prise en compte dans la prise en charge thérapeutique des patients atteints de cancers. Cette hétérogénéité peut de plus être complexifiée par des mécanismes d’origine non génétique à l’origine de l’émergence de populations de cellules cancéreuses présentant un fort potentiel de malignité : les cellules souches cancéreuses. Le programme Canopée, qui regroupent les services cliniques du Centre Léon Bérard (Département de Médecine du Centre Léon Bérard (Dir. Pr Jean-Yves Blay) et du Centre Hospitalier Lyon-sud (Centre d’Investigation des Thérapeutiques en Oncologie et Hématologie de Lyon ; Pr Gilles Freyer) et le Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon (Pr Alain Puisieux), a pour objectifs d’optimiser la prise en charge des patients atteints de cancers par thérapeutiques ciblées au travers d’un mode d’organisation en réseau de la recherche clinique à la recherche biologique. Il s’appuie sur trois programmes principaux : 

1. Adaptation du traitement sur la base de l’identification des mutations causales: Essai clinique MOST (Acronyme anglais pour Mon traitement Personnalisé).

Essai clinique de phase II destiné à évaluer l’efficacité d’un traitement ciblé guidé sur la présence d’une anomalie moléculaire dans le génome de la cellule tumorale du patient, et l’intérêt d’un traitement d’entretien dans ce contexte 

2. Analyse de l’hétérogénéité intra-tumorale et identification des mécanismes de résistance aux thérapeutiques ciblées 

3. Contournement des résistances aux thérapeutiques ciblées : Essais cliniques EVESOR et AKATHER 

Essais cliniques de phase I pour optimiser les doses et évaluer la tolérance d’associations de thérapeutiques ciblées dans le traitement des cancers solides avancés

Laurent BARTHOLIN
Centre Léon Bérard Lyon
(janvier 2013)

Etat d'avancement des travaux : Les travaux de recherche réalisés au sein de notre équipe ont pour objectif de mieux comprendre l’adénocarcinome du pancréas, une tumeur agressive résistante à tous les traitements actuellement disponibles. Cette tumeur représente la 5ème cause de mortalité par cancer (plus de 8000 décès chaque année en France, source GLOBOCAN, http://globocan.iarc.fr/). Le cancer du pancréas constitue donc un véritable enjeu de santé publique, son incidence augmentant régulièrement avec l’allongement de l’espérance de vie. Il est donc crucial de pouvoir proposer des traitements plus efficaces. Dans l’équipe, nous nous intéressons plus particulièrement au TGFb (Transforming Growth Factor Beta), une protéine dont la concentration est anormalement élevée dans les tumeurs du pancréas, favorisant ainsi leur croissance et leur agressivité. Le TGFβ constitue donc une cible thérapeutique potentielle pour les années à venir. Le soutien financier du comité de l’Ain de la Ligue contre le Cancer au cours de ces trois dernières années a contribué à développer l’ensemble de nos travaux visant à mieux comprendre les mécanismes par lesquels le TGFb favorisait la croissance des tumeurs. Tout particulièrement, ce soutien a largement contribué au développement de nos travaux sur le gène TIF1γ (Transcriptional Intermediary Factor 1 gamma), un inhibiteur du TGFβ. Nous avons démontré en 2009 (Vincent et al, 2009, PLoS Genetics) que ce gène avait des fonctions protectrices (gène suppresseur de tumeur) contre le cancer du pancréas, notamment en ralentissant la croissance des tumeurs chez la souris. Cette fonction protectrice a ensuite été démontrée par d’autres équipes dans d’autres types de cancers (foie et leucémies), indiquant que l’importance de ce gène ne se « limite » pas au cancer du pancréas. Tout dernièrement, grâce au soutien financier de 2012 de la Ligue contre le cancer, nous avons publié une nouvelle étude qui a montré que Tif1 exerçait ses fonctions protectrices par deux mécanismes distincts (Vincent et al, 2012, Am. J. Pathol.). Comme attendu, l’un dépend de sa capacité à inhiber les effets pro-tumoraux du TGF. De manière plus inattendue, nous avons aussi montré que la fonction protectrice de Tif1 dépendait de mécanismes totalement indépendants du TGFCette observation ouvre des perspectives de recherche très intéressantes car la caractérisation de ces mécanismes, qui pour l’instant sont inconnus. Cela pourrait permettre de mettre à jour de nouvelles causes de l’agressivité du cancer du pancréas, de mieux comprendre pourquoi le cancer du pancréas est aussi résistant aux thérapeutiques actuelles et, le cas échéant, de proposer et tester de nouvelles approches thérapeutiques. Nous allons donc concentrer une partie de nos travaux de recherche au cours des années à venir, sur cet aspect afin de poursuivre ces résultats prometteurs  que nous avons obtenu notamment grâce au soutien du comité de l’Ain de la Ligue contre le cancer.

Léon S, Iovanna JL, Dubus P, Garcia S,  Puisieux A, Rimokh R, Bardeesy N, Scoazec JY, Losson R, Bartholin L. Inactivation of Tif1gamma Cooperates with KrasG12D to Induce Cystic Tumors of the Pancreas. PLos Genetics Jul;5(7):e1000575., 2009

Vincent DF, Gout J, Chuvin N, Arfi V, Pommier R, Bertolino P, Jonckheere N, Ripoche D, Kaniewski B, Martel S, Janier M, Van Seuningen I, Valcourt U, Treilleux I, Dubus P, Bardeesy N, Bartholin, L. Tif1g Suppresses Murine Pancreatic Tumoral Transformation by a Smad4-Independent Pathway. Am. J. Pathol. Jun;180(6):2214-21. Epub 2012 Mar 3, 2012

Le cancer du pancréas est une tumeur extrêmement agressive qui représente la cinquième cause de mortalité par cancer.
Ce mauvais pronostic résulte d’un diagnostic tardif et d’un manque d’efficacité des thérapeutiques actuelles (chimiothérapie, radiothérapie et chirurgie).
Il est donc crucial de mieux comprendre le développement des tumeurs du pancréas afin de pouvoir identifier, dans les années à venir, des marqueurs précoces de la maladie et proposer de nouvelles approches thérapeutiques.

Dans ce contexte, notre équipe s’intéresse à un facteur de croissance appelé TGFβ (Transforming Growth Factor Beta), dont les fonctions sont altérées dans les cancers pancréatiques. A l’origine, le TGFβ est une protéine sécrétée par l’organisme, qui joue un rôle très important tout au long de la vie, de l'embryon jusque chez l'adulte. Par exemple, le TGFβ est impliqué au niveau de l’inflammation, la cicatrisation, la multiplication et la fonction des cellules.

Le TGFβ exerce également une action de toute première importance en empêchant la multiplication des cellules. Tous ces effets sont donc bénéfiques pour l’organisme, en empêchant notamment la transformation de cellules saines  en cellules tumorales. Dans le cancer du pancréas (comme dans la majorité des cancers), le TGFβ perd ses effets protecteurs et acquiert même des propriétés oncogéniques, c’est-à-dire qui favorisent le développement du cancer. En effet, dans les cancers, le TGFβ inactive le système immunitaire, stimule la migration des cellules cancéreuses ou encore active la formation des vaisseaux sanguins qui « nourrissent » la tumeur.

Nos travaux visent à comprendre comment le TGFβ peut jouer ce « double rôle » pour éventuellement proposer de nouveaux traitements anti-cancéreux ciblant les effets néfastes du TGFβ tout en préservant ou restaurant ses effets protecteurs.

Stéphanie COURTOIS-COX
Centre Léon Bérard Lyon
(janvier 2012)
Projet : Processus de transition épithélio-mésenchymateuse et transformation maligne dans le cancer du sein.
Equipe : Echappement tumoral et plasticité cellulaire (co-direction A. Puisieux/S. Ansieau).
Institut : CRCL (Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon)/Centre Léon Bérard.

L’objectif principal du groupe co-dirigé par Alain Puisieux et Stéphane Ansieau est de comprendre quels pourraient être les acteurs ou les conditions qui participent et favorisent la transition de cellules normales en cellules cancéreuses, et ainsi développer de nouvelles stratégies pour bloquer ou reverser ce phénomène. Plus précisément, la thématique de recherche développée au sein du groupe est axée sur l’étude du rôle joué par des protéines embryonnaires au cours du processus tumoral mammaire. Ces protéines jouent un rôle majeur au cours du développement embryonnaire. Ils permettent aux cellules de changer de forme en réalisant une transition appelée EMT (transition épithélio-mésenchymateuse). A l’issue de ce processus, les cellules perdent leur capacité à former des interactions cellule-cellule, s’individualisent (s’isolent) et acquièrent un certain nombre de propriétés qui leur permettent de migrer et envahir le tissu adjacent. Au cours du développement, ce processus normal permet aux cellules de migrer et de s’organiser pour former les organes de l’embryon. De façon étonnante, il a été observé que des cellules cancéreuses humaines expriment à nouveau ces protéines embryonnaires ce qui leur confère des propriétés de migration nécessaires pour initier le processus métastatique (envahissement d’un autre organe par des cellules cancéreuses). Le processus d’EMT a longtemps été associé à la migration et par conséquent à un évènement tardif dans le développement tumoral, mais les récentes observations du laboratoire ont permis de remettre en question ce concept et de proposer un nouveau modèle de travail. Une étude réalisée sur l’expression des protéines embryonnaires twist1 et twist2 dans des cellules épithéliales mammaires a permis de démontrer la dualité fonctionnelle de ces protéines, car leur expression permet d’induire de façon concomitante une EMT (changement de forme), mais aussi de bloquer les mécanismes de sauvegarde, ou « freins de sécurité » de la cellule. Au-delà de leur implication dans les phases tardives de la tumorigénèse, l’expression des protéines embryonnaires pourrait participer à des phases très précoces dans la progression tumorale, et certaines propriétés métastatiques pourraient ainsi être acquises bien plus tôt qu’on ne le pensait auparavant.

Le projet soutenu par le Comité de l’Ain de la Ligue Contre le Cancer a pour objectif de répondre à deux questions :

1)       Est-ce que les protéines embryonnaires coopèrent entre elles au cours du processus de transformation maligne mammaire ?
2)       Existe-il des associations spécifiques entre des protéines embryonnaires et des altérations (ou mutations) fréquemment observées dans les tumeurs du sein.  

L’objectif à terme est d’examiner la possibilité d’addiction conjointe (ou de dépendance) d’une cellule cancéreuse à une altération (ou mutation) et une protéine embryonnaire donnée. Comme mentionné plus haut, l’EMT joue un rôle majeur à différents niveaux de la progression tumorale, à savoir l’initiation de la transformation, le développement de la tumeur primaire et la dissémination métastatique. L’inhibition de ces protéines embryonnaires présente un intérêt majeur car ils ouvrent des perspectives thérapeutiques nouvelles pour cibler simultanément les cellules transformées et les métastases.

                                   

Professeur Jean Yves BLAY:
Projet : Facteurs prédictifs et mécanismes moléculaires de l'activité anti tumorale de -2-Imatinib pour le traitement des fibromatoses agressives
30 000 euros
Depuis plus de quinze ans, le professeur Jean-Yves Blay s’intéresse de près à la dimension immunologique des cancers et étudie en particulier les rapports entre le micro-environnement tumoral et les cellules malignes. Il poursuit aujourd’hui ses activités de recherche dans le domaine de l’angiogenèse, en parallèle à une activité clinique de cancérologue.
Bibliographie

Madame Vérionique MAGUER-SATTA est chercheur au CNRS et à l'INSERM, attachée au Centre Léon Bérard.

Docteur Isabelle RAY COQUARD:
Projet : Prise en charge des cancers oto-rhino-laryngologiques: impact de l'activation d'un référentiel et délai de transfert des conclusions d'un essai thérapeutique de chimiothérapie.
43 500 euros

Projet Mutacancer : A la recherche de nouveaux gènes du cancer.

Les cancers sont des pathologies caractérisées par le développement et la multiplication anarchique de cellules anormales au sein d’un tissu ou d’un organe. Au cours de ces 20 dernières années, des progrès considérables ont été réalisés permettant de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la genèse d’une tumeur. Il s’agit d’un processus complexe qui repose essentiellement sur une accumulation progressive d’anomalies affectant l’ADN, molécule constituante de notre patrimoine génétique (« génome »). Certaines de ces anomalies, ou mutations génétiques, vont altérer des gènes dont les produits sont impliqués dans le contrôle de la division ou de la survie cellulaire, donnant ainsi un avantage de croissance aux cellules affectées qui vont alors proliférer de façon anormale. La caractérisation de ces mutations et des gènes dérégulés constitue donc un objectif essentiel pour mettre à jour de façon précise les mécanismes conduisant à la transformation maligne d’une cellule. Au-delà de cette simple compréhension mécanistique, la connaissance de ces mutations permet également de mieux caractériser le comportement d’une tumeur donnée (agressivité, risque de dissémination métastatique, réponse aux traitements…) permettant ainsi de disposer de nouveaux outils cliniques utiles pour établir le diagnostic et le pronostic de la maladie. Enfin, l’identification des anomalies causales d’une pathologie tumorale permet de conceptualiser de nouvelles molécules anti-cancéreuses dirigées spécifiquement contre les cellules malignes. Cette nouvelle stratégie thérapeutique appelée « thérapeutiques ciblées » a d’ores et déjà démontré son efficacité dans le traitement de différents types de cancers.

Le programme de recherche « Mutacancer », fortement soutenu par le Comité de la Ligue de l’Ain depuis deux ans, vise à rechercher de manière systématique des mutations génétiques dans les cellules cancéreuses. Ce programme, développé au sein du Laboratoire de Recherche Translationnelle du Centre Léon Bérard, a pour principal objectif d’identifier des anomalies récurrentes dans les cancers non familiaux du sein, du colon ainsi que dans des tumeurs pédiatriques: les neuroblastomes. Cette étude est basée sur les données actuelles de la littérature scientifique et consiste en une analyse de gènes connus pour jouer un rôle important dans le développement tumoral ou présentant une fonction majeure dans le contrôle de la prolifération et de la survie cellulaire. L’étude de ces gènes est réalisée dans un premier temps sur l’ADN extrait de modèles cellulaires établis à partir de tissus tumoraux. Des régions spécifiques de l’ADN (les gènes sélectionnés) sont ensuite amplifiées puis analysées par séquençage, qui correspond à une lecture des éléments de base constituants l’ADN. La comparaison des séquences obtenues à une séquence de référence permet d’identifier des anomalies génétiques (voir schéma). Actuellement, le séquençage de plus de 80 gènes a été réalisé. Vingt-deux gènes affectés par une anomalie ont été identifiés. Les travaux en cours ont pour objectif de déterminer la fréquence exacte et les conséquences biologiques de ces anomalies dans les différents types de cancers étudiés. L’ensemble des résultats obtenus devrait apporter des réponses importantes concernant les mécanismes impliqués dans la progression tumorale et aider à développer de nouveaux outils cliniques afin d’améliorer la prise en charge des patients.
Bibliographie