Oncogénèse digestive - CM14 - 2024

Oncogénèse digestive Jérémy Augustin MCU-PH en Anatomie et Cytologie Pathologiques 23 avril 2024 Licence Santé 3 Quatre exemples en oncologie digestive CANCER COLORECTAL: Mutations du gène KRAS : résistance primaire aux anti-EGFR Mutations du gène APC :...

Oncogénèse digestive Jérémy Augustin MCU-PH en Anatomie et Cytologie Pathologiques 23 avril 2024 Licence Santé 3 Quatre exemples en oncologie digestive CANCER COLORECTAL: Mutations du gène KRAS : résistance primaire aux anti-EGFR Mutations du gène APC : un exemple de mutation germinale CANCER GASTRIQUE: Amplification du gène HER2 CHOLANGIOCARCINOME: Fusions de FGFR2 1. LE RECEPTEUR DE L’EGFR ET LES MUTATIONS DU GENE KRAS (CANCER COLORECTAL) Le récepteur EGFR Le récepteur de l’EGFR (Epidermal Growth Factor) est fréquemment surexprimé dans les cancers colorectaux (CCR). Protéine transmembranaire: domaine extracellulaire / ligand Activation Dimérisation Autophosphorylation Activation de KRAS Le gène KRAS Gène KRAS code pour la protéine K-Ras. Gène appartenant à la famille Ras (HRAS, NRAS, KRAS). Oncogène: Voie RAF/MEK/ERK Voie PI3K/AKT Mutations de RAS : 30 % (85% étant KRAS) Cancer colorectal: KRAS (35-40%) HRAS et NRAS (5%) Fréquence des mutations KRAS dans les CCR Exons 12 et 13 Parsons, Discovery Medicine, 2013 Réponse aux anti-EGFR (anticorps monoclonaux) Knickelbein, Genes and Diseases, 2015 Réponse aux anti-EGFR Mutation KRAS Knickelbein, Genes and Diseases, 2015 Réponse au traitement anti-EGFR: CCR 30 patients métastatiques traités par cetuximab Lièvre, Cancer Research, 2006 2. UNE FORME HEREDITAIRE DE CANCER COLORECTAL : MUTATIONS GERMINALES DU GENE APC Mutations du gène APC: un exemple de cancer colorectal héréditaire Le gène APC: Gène suppresseur de tumeur Régulation du cycle cellulaire et maintien de l’apoptose Mutation du gène APC: Translocation nucléaire de la Béta-caténine Transcription de facteurs pro-tumoraux Jeong, Nature Precision Oncology, 2018 Mutations du gène APC: un exemple de cancer colorectal héréditaire Tomita, International Journal of Clinical Oncology, , 2021 Mutations du gène APC Tomita, International Journal of Clinical Oncology, , 2021  La polypose adénomateuse familiale PAF: > 100 polypes qqs antécédents familiaux de PAF < 100 polypes avec antécédents familiaux de PAF Tomita, International Journal of Clinical Oncology, , 2021 La polypose adénomateuse familiale Forme classique : développement de polypes multiples (>100) 15-35 ans puis cancer colique 35-40 ans Forme atténuée : polypes moins nombreux ( autophosphorylation > activation La surexpression de HER2 est le fruit d’une amplification de HER2 HER2 amplifié/surexprimé dans ~20% des adénocarcinomes gastriques et du bas œsophage. (également amplifié dans certains adénocarcinomes mammaires) Diagnostic d’une amplification/surexpression de HER2 Deux méthodes: Étude immunohistochimique (détecte la surexpression de la protéine HER2): Anticorps dirigé contre la protéine HER2 Marquage membranaire Microscope à lumière blanche Scoring Etude par hybridation in situ (détecte l’amplification du gène HER2): Sonde dirigée contre le gène HER2 et le centromère du chromosome 17 Signaux de couleur Microscope à fluorescence (si FISH) ou microscope à lumière blanche (si CISH) Compte du nombre de signaux  Etude immunohistochimique sur coupe de tissus (1) Principe But - détecter un antigène (protéine) à l’aide d’un anticorps - le complexe antigène-anticorps pour être visualisé doit utiliser un anticorps couplé à une enzyme (péroxydase ou phosphatase alcaline) qui réagit avec son substrat en donnant un produit de réaction enzymatique coloré, insoluble, facile à visualiser en microscopie optique  Etude immunohistochimique sur coupe de tissus (3) Technique indirecte Complexe Avidine-biotine- Peroxydase Anticorps I Anticorps II biotinylé Antigène à détecter HER2: immunohistochimie Négatif: 0+ Négatif: 1+ Equivoque: 2+ Positif: 3+ Bartley, Journal of Clinical Oncology, 2016 Augustin, Annals of Oncology, 2022 Diagnostic d’une amplification/surexpression de HER2 Deux méthodes: Étude immunohistochimique (détecte la surexpression de la protéine HER2): Anticorps dirigé contre la protéine HER2 Marquage membranaire Microscope à lumière blanche Scoring Etude par hybridation in situ (détecte l’amplification du gène HER2): Sonde dirigée contre le gène HER2 et le centromère du chromosome 17 Signaux de couleur Microscope à fluorescence (si FISH) ou microscope à lumière blanche (si CISH) Compte du nombre de signaux Principes de cytogénétique moléculaire en Anatomie Pathologique (2) But: détecter un gène cible (séquence nucléotidique) à l’aide d’une sonde (séquence nucléotidique) spécifique du gène cible. Révélation du complexe sonde-gène cible, à l’aide de sondes fluorescentes (FISH), ou chromogéniques (CISH)  SONDE CIBLE ADN Noyaux ADN marqué Dénaturation Thermique TAA G G ATTC C ADN simple brin ADN simple brin Hybridation spécifique Observation au microscope HER2: hybridation in situ - Nombre de signaux centromériques du chromosome 17 (verts) - Nombre de signaux spécifiques au gène HER2 (rouge) - Ratio entre les HER2/CEP17 Bartley, Journal of Clinical Oncology, 2016 Augustin, Annals of Oncology, 2022  Pourquoi rechercher l’existence d’une amplification/surexpression de HER2 ? Traitement des adénocarcinomes avancés ou métastatiques : Trastuzumab (=anticorps monoclonal dirigé contre le récepteur HER2): Bons répondeurs: HER2 3+ (IHC) HER2 2+ (IHC) et avec amplification (FISH) Non répondeurs: HER2 1+ HER2 0+ 4. UN EXEMPLE DE GENE DE FUSION : LE GENE FGFR2 (CHOLANGIOCARCINOME) Le récepteur FGFR2 Récepteur à activité tyrosine kinase Voie de signalisation: prolifération, migration et survie cellulaire Réarrangements chromosomiques de FGFR2 dans 10 à 15 % des cholangiocarcinomes intrahépatiques Différent des mutations ponctuelles et des amplifications  Réarrangements chromosomiques Gène de fusion Protéine chimérique = protéine de fusion Pouvoir oncogénique potentiel figure modifiée d’après Jain A, et al. 2018,5 Lowery MA, et al. 2018,9 et Shibata T, et al. 2018 Cas des fusions FGFR2: Activation constitutive du récepteur FGFR2 indépendamment de la fixation du ligand: tumorigénèse Détection des fusions FGFR2: Immunohistochimie Avantages: Rapide et peu couteux Tissu FFPE Inconvénients: Ne distingue pas la protéine sauvage et la protéine de fusion Pas de détection si pas de surexpression de FGFR2 Non validé pour détecter les fusions FGFR2 Détection des fusions FGFR2: Hybridation in situ fluorescente Avantages: Rapide et peu couteux Tissu FFPE Sondes break-apart : partenaires inconnus Inconvénients: Réarrangements intrachromosomiques difficiles à détecter (50 % des cas) Nécessite des pathologistes expérimentés Détection des fusions FGFR2: RT-PCR Avantages: Très sensible Tissu FFPE Pas besoin de connaitre le partenaire Détection des fusions FGFR2: Hybridation in situ fluorescente Avantages: Nombreuses cibles simultanées Détecte les fusions connues et nouvelles (sauf pour l’amplicon-based NGS) Inconvénients: Lent (plusieurs jours / semaines) Expertise bioinformatique Attention à la sensibilité si peu de cellules tumorales Méthode RECOMMANDEE PAR LA Société européenne d’Oncologie Médicale  Mutations somatiques Quel matériel utilise t-on ? KRAS (cancer colique) Mutations germinales APC (cancer colique) extraction ARN et ADN fixation en formol + inclusion en paraffine CCK Amplifications HES (cancer gastrique) Immunohistochimie Hybridation in situ Fusions FGFR2 (cholangiocarcinome)