Cancer de la prostate, Métastases, Biomarqueurs, Résistance à la castration, Cyto-kératines, Cellules progénitrices, Plasticité cellulaire, Organoïdes, Transcriptomique spatiale, Biobanque

Introduction : Le cancer de la prostate (CaP) est le cancer le plus fréquent chez l'homme vieillissant et correspond à une prolifération de cellules luminales. Malgré une évolution indolente et des traitements curatifs, 10-15% des patients avec CaP initialement localisé vont récidiver et développer des métastases. Le traitement repose alors sur l'hormonothérapie de suppression androgénique (SAd), avec une évolution inéluctable vers la résistance à la castration (CPRC) responsable du décès. L'absence de connaissances exhaustives sur les mécanismes moléculaires et cellulaires de la résistance ont empêché jusqu'ici d'établir des biomarqueurs pronostiques et prédictifs fiables. Toutefois, récemment, la mise en évidence de cellules luminale progénitrices (LSC¿¿¿), capables d'initier le développement tumoral en présence ou absence d'androgènes, dans un modèle murin développant des CPRCs, a permis de reproduire la progression tumorale observée chez les patients sous SAd. Durant ma thèse, il a été montré qu'un contingent cellulaire augmente dans les CPRCs, potentiellement par avantage sélectif et/ou par processus de plasticité cellulaire permettant aux cellules luminales tumorales d'adopter un phénotype de type LSC¿¿¿. Les cellules présentant un fort enrichissement dans la signature transcriptomique LSC¿¿¿ ont été identifiées dans des échantillons prostatiques humains sains et tumoraux suggérant une translation possible chez l'homme de l'hypothèse cellulaire, et faisant intervenir potentiellement des processus de transition épithélio-mésenchymateuse. L'objectif de la thèse a été d'identifier la localisation et le devenir des LSC¿¿¿ dans des échantillons humains prostatiques bénins et tumoraux, avant et après SAd, à l'aide du développement de biomarqueurs, de la mise en place de la transcriptomique spatiale et grâce au développement de modèles d'étude en 3D des tumeurs épithéliales prostatiques humaines. Résultats : Une analyse par immuno-fluorescence de plusieurs biomarqueurs des LSC¿¿¿ a été réalisée sur un TMA (Tissue Micro-Array) comprenant des échantillons de prostatectomies radicales de 285 patients avec CaP localisé, opérés au CHU de Montréal. L'expression protéique de la kératine 7 (KRT7) et de GPRC5a n'a pas été retrouvée dans les glandes tumorales (en dehors d'un marquage nucléaire de GPRC5a sur les cellules luminales tumorales). L'expression de KRT7 co-localisait avec l'expression de marqueurs des cellules basales des glandes bénignes adjacentes à la tumeur. L'analyse de l'intensité de fluorescence montre que l'expression forte de KRT7 ou GPRC5a est associée à la récidive métastatique à distance de la prostatectomie. Ces résultats sont retrouvés sur une 2nde cohorte multi-centrique pan-canadienne, malgré des intensités de fluorescence plus faible et une puissance statistique moindre. Les patients identifiés comme fort-expresseurs co-exprimaient souvent les 2 protéines dans les mêmes cellules épithéliales bénignes présentant un aspect d'hyperplasie cellulaire. Nos analyses sur la lignée cellulaire humaine tumorale prostatique HPV10 (cellules présentant un très fort enrichissement de la signature LSC¿¿¿) ont confirmé la présence des 2 marqueurs sur ces cellules en culture 2D et 3D (sphéroïdes), nous incitant à proposer que les cellules fortement positives pour KRT7/GPRC5a chez l'homme correspondaient bien aux LSC¿¿¿ identifiées chez la souris. Discussion : L'expression de KRT7 en zone bénigne apparaît ainsi comme un biomarqueur prometteur. Afin de confirmer que les cellules KRT7+/GPRC5a+ fortement positives sont des cellules de type LSC¿¿¿ et d'étudier finement leur biologie et leur résistance aux traitements, nous développons les stratégies de transcriptomique spatiale sur coupe de tissu tumoral de patient et la culture d'organoïdes issus de tumeur. Pour cela, en mobilisant les services d'urologie/pathologie de l'HEGP, nous avons mis en place la collecte d'échantillons permettant d'établir une biobanque de tissu frais/fixé.