Analyse moléculaire de la progression des cancers bronchiques non à petites cellules : micro-ARNs - transition épithélio-mésenchymateuse - recherche de signatures pronostiques
Molecular analysis of progression of non small cell lung cancer : micro-RNA - Epithelial-to-mesenchymal transition - Prognostic signatures
par Antoine LEGRAS sous la direction de Hélène BLONS et de Pierre LAURENT-PUIG
Thèse de doctorat en Biologie moléculaire
ED 563 Médicament, Toxicologie, Chimie, Imageries

Soutenue le jeudi 30 novembre 2017 à Sorbonne Paris Cité

Sujets
  • Biologie moléculaire
  • MicroARN
  • Poumon -- Cancer non à petites cellules
  • Séquençage à haut débit
  • Transition épithélio-mésenchymateuse

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Mots clés
Cancer bronchique, Séquençage de nouvelle génération, Transition épithélio-Mésenchymateuse, Micro-ARN, Biologie moléculaire, Chirurgie thoracique
Resumé
La prise en charge du cancer bronchique non à petites cellules (CBNPC) n'a cessé de progresser et les résultats sur la survie de s'améliorer avec actuellement une survie globale à 5 ans après chirurgie de 49,8%, tous stades chirurgicaux confondus. Tout d'abord nous avons revu l'évolution des pratiques chirurgicales sur 32 ans (de 1979 à 2010, incluant 6105 patients consécutifs) permettant de constater une modification des techniques avec une amélioration de la survie pour une mortalité péri-opératoire stable à 4%. Malgré ces progrès, le CBNPC reste une cause majeure de décès. L'apparition de métastases et de résistance au traitement sont les principaux facteurs qui contribuent à la récidive puis au décès. Nous avons fait l'hypothèse que l'existence d'altérations moléculaires, évaluées par séquençage haut débit ciblé, pouvait impacter le pronostic de la maladie après chirurgie. Tout d'abord, la technologie a fait l'objet d'une validation de méthode et d'une revue exhaustive des données de soin courant. Les données moléculaires issues du soin pour 1568 patients consécutifs analysés en 2015 et 2016 et atteints d'une tumeur pulmonaire ont été revues et ont permis de montrer la présence d'au moins 1 altération dans 75% des cas (1, 2, 3 et 4 altérations ou plus dans 41%, 28%, 6%, et 0,7 % des cas respectivement), l'existence de mutations récurrentes (EGFR 15%, KRAS 27%, BRAF 4%, TP53 41%, STK11 7%) et un gain diagnostique en terme de cible thérapeutique potentielle dans 16% des cas. Ensuite nous avons analysé la transition épithélio-mésenchymateuse (TEM) comme marqueur pronostique chez les patients opérés. La TEM est processus dynamique cellulaire et moléculaire, largement étudié comme facteur de progression tumorale, et associé à l'acquisition par les cellules tumorales de marqueurs spécifiques, marqueurs de cellules souches par exemple, et à un gain de mobilité cellulaire. Nous avions montré une interaction entre l'activation de la voie de l'EGFR et la TEM via la réactivation de TWIST1. Nous avons poursuivi l'analyse de ce modèle grâce au séquençage à très haut débit (MIRseq, Integragen) et l'analyse des niveaux d'expression des micro-ARNs (miRs) sur une série de 25 CBNPC opérés et mutés EGFR. Les miRs significativement associés à une TEM ont ensuite été validés par une seconde technique (Fluidigm, Integragen) sur la même série et 2 miRs, le miR-200a-3p et le miR-429, étaient significativement associés à une TEM dans ce modèle. La dernière étape est l'analyse de l'impact pronostique de ces miRs dans une série indépendante que nous avons mise en place, OncoHEGP, incluant 182 patients opérés entre 2011 et 2013, dont les tumeurs ont fait l'objet d'une caractérisation moléculaire large (panel 22 gènes, et analyse de l'expression de 10 marqueurs de la TEM en RT-qPCR). Enfin, nous avons cherché à identifier une signature pronostique dans un sous-groupe particulier de patients de stade IIIA-N2 opérés, en nous intéressant à la tumeur et aux ganglions pour évaluer l'hétérogénéité moléculaire. Dans un travail préliminaire, nous avons réalisé la caractérisation moléculaire et cellulaire (PD-1, PD-L1 et CD8) d'une petite série de 4 patients. Nous avons ensuite élargi à 2 groupes de 9 patients (groupe A, long survivants vs groupe B, récidive précoce) pour lesquels une approche génomique, transcriptionnelle et protéomique via la technologie Nanostring (Nanostring Technology) permettra une analyse approfondie du cancer primitif et du ganglion. Ce travail doit permettre d'identifier des marqueurs pronostiques associés à une longue survie chez ces patients IIIA-N2. Enfin il doit mener à une étude prospective nationale multicentrique de validation, laquelle fait l'objet d'une candidature à l'appel d'offre INCa PRT-K 2017. En conclusion, ce travail s'inscrit dans la volonté d'approfondir la caractérisation moléculaire du CBNPC et d'identifier les déterminants pronostiques pour améliorer la prise en charge des patients.