SARCOME
Par Julien VIBERT
Identification de néo-antigènes tumoraux dans des régions non codantes du génome
Article commenté : « Oncogenic chimeric transcription factors drive tumor-specific transcription, processing, and translation of silent genomic regions ». Mol.Cell
De nombreux cancers, en particulier plusieurs sous-types de sarcomes, sont caractérisés par une translocation chromosomique donnant naissance à un gène de fusion codant pour une protéine chimérique. Souvent, cette dernière possède une activité de facteur de transcription qui entraîne la transformation oncogénique de la cellule d’origine. Le sarcome d’Ewing est le paradigme de ce type de cancers « drivés » par une protéine de fusion : en l’occurrence le facteur de transcription chimérique oncogénique (« OCTF » en anglais) est EWS::FLI1, le produit de la fusion des gènes EWS et FLI1 situés sur les chromosomes 22 et 11.
Dans ce travail réalisé à l’Institut Curie dans l’équipe d’Olivier Delattre (qui a caractérisé EWS::FLI1 il y a 30 ans), nous avons mis en évidence grâce à des expériences de séquençage du transcriptome (RNA-seq) et des techniques de bioinformatique que la protéine de fusion EWS::FLI1 est capable de se fixer dans des régions du génome dites « silencieuses » (c’est-à-dire qu’elles correspondent à des zones de chromatine « fermée », ne sont habituellement pas transcrites en ARN, ne contiennent ni gène ni élément fonctionnel caractérisé chez l’homme, et ne présentent pas de conservation de séquence au cours de l’évolution) et d’y entraîner la transcription en grand nombre de copies de longues molécules d’ARN multi-exoniques. Nous avons montré que cette transcription de nouveaux gènes (« néogènes ») en nouveaux transcrits (« néotranscrits ») est la conséquence directe de l’activité de la protéine EWS::FLI1, et que ces néotranscrits sont donc a priori extrêmement spécifiques des cellules de sarcome d’Ewing. Effectivement, nous avons confirmé qu’aucun de ces néotranscrits n’est retrouvé dans d’autres types de cancers ou dans les tissus normaux.
Par extension, nous avons émis l’hypothèse que la formation de néogènes pourrait également être la propriété d’autres protéines de fusion. En effet, nous avons pu montrer que d’autres OCTF sont capables d’induire des néotranscrits spécifiques : dans les tumeurs desmoplastiques à petites cellules rondes (EWS::WT1), les rhabdomyosarcomes alvéolaires (PAX::FOXO) et une vingtaine de sous-types de sarcomes et autres cancers « drivés » par une protéine de fusion, avec plusieurs dizaines de néotranscrits par pathologie en moyenne. Par des techniques de séquençage d’ARN associé aux ribosomes (Ribo-seq) et de protéomique, nous avons montré pour le sarcome d’Ewing que ces néotranscrits peuvent être traduits en « néopeptides ».
Cette découverte est intéressante conceptuellement car elle montre que l’altération d’un facteur de transcription peut entraîner la formation de nouveaux gènes dans des régions du génome considérées comme silencieuses en modifiant ses propriétés de fixation à l’ADN : serait-ce à plus large échelle un processus pouvant expliquer la création de gènes de novo au cours de l’évolution ? Sur le plan translationnel, la mise en évidence de néotranscrits codant potentiellement pour des néopeptides extrêmement spécifiques d’un type de cancer donné en font des marqueurs diagnostiques mais surtout des cibles thérapeutiques très prometteuses. En particulier pour les techniques d’immunothérapie, ils seraient potentiellement une source de « néoantigènes » très spécifiques, absents des tissus normaux (pour limiter la toxicité), publiques (exprimés par tous les patients avec un cancer donné) et clonaux (présents dans toutes les cellules cancéreuses).
Finalement, nous avons donc mis en évidence des centaines de potentielles cibles thérapeutiques dans une vingtaine de cancers et sarcomes pour lesquels les traitements sont limités en phase avancée et métastatique ; nous sommes en train d’évaluer des traitements potentiels d’immunothérapie en ce sens notamment pour le sarcome d’Ewing. De façon plus générale, les cancers étant souvent associés à des altérations de facteur de transcription (que ce soit par fusion ou mutation par exemple), une hypothèse intéressante à explorer est la suivante : l’altération de facteurs de transcription dans d’autres cancers serait-elle aussi responsable de l’émergence de néogènes et donc de nouvelles cibles thérapeutiques spécifiques du facteur de transcription modifié ?
Par Matthieu ROULLEAUX DUGAGE
Améliorer l’efficacité de l’immunothérapie dans les sarcomes des tissus mous : une revue axée sur les biomarqueurs et adaptée à l’histotype
Article commenté : « Improving Immunotherapy Effi cacy in Soft-Tissue Sarcomas: A Biomarker Driven and Histotype Tailored Review ». Front Immunol
Les sarcomes des tissus mous représentent un groupe de maladies hétérogène, au pronostic sombre à un stade avancé. Les anti-PD- (L)1 sont caractérisés par un taux de réponse décevant d’environ 15 %, même si certains sous-types en bénéficient plus que d’autres (sarcomes alvéolaires des parties molles ou ASPS, et sarcomes indifférenciés à cellules pléomorphes ou UPS par exemple).
L’infiltrat en TAMs (macrophages associés à la tumeur) et en TILs (lymphocytes infiltrant la tumeur) sont variables selon le type histologique. Les tumeurs présentant un infiltrat plus riche en cellules T CD8+, en macrophages M1 et en cellules CD20+ sont intrinsèquement marquées par un meilleur pronostic que celles infiltrées par des macrophages M0/M2 et avec une forte expression de protéines de checkpoint immunologique. La vision historique que les sarcomes à génomique complexe (léiomyosarcomes et sarcomes indifférenciés à cellules pléomorphes) répondraient mieux aux anti-PD-(L)1 que les sarcomes à génomique simple (liposarcomes myxoïdes ou synovialosarcomes par exemple) s’est révélée inexacte. La réponse aux ICI (inhibiteurs de checkpoint immunologique) semble davantage corrélée à l’expression de PD-L1 et l’infiltrat en lymphocytes T CD8+, mais la présence de structures lymphoïdes tertiaires (TLS) est à ce jour le meilleur biomarqueur prédictif de réponse à l’immunothérapie.
Des essais d’association sont en cours. Combiner ICI et chimiothérapie semble intéressant, notamment avec le pembrolizumab et la doxorubicine à un stade précoce (20-35 % de réponse objective, en particulier dans les UPS).
De même, les essais d’association ICI-antiangiogéniques ont démontré un taux de réponse d’environ 25 %. Une synergie avec les virus oncolytiques a également été observée et le talimogene laherpavec (T-VEC) injecté en intratumoral donne un ORR impressionnant de 35 % en association au pembrolizumab.
Les thérapies cellulaires adoptives présentent également un grand intérêt dans les tumeurs ayant une forte expression des antigènes cancer-testicule (CTA) comme MAGE-A4 ou NY-ESO-1, comme les synovialosarcomes ou les liposarcomes myxoïdes (ORR de 20 à 50 %).
Il est crucial d’adapter la conception des essais cliniques à l’histologie. Les léiomyosarcomes sont caractérisés par une génomique complexe mais sont peu infiltrés par les cellules immunitaires et ne bénéficient pas des ICI. Ils pourraient être associés à des inhibiteurs de PIK3CA/AKT, un blocage de l’IDO ou des traitements visant à augmenter l’antigénicité (radiothérapie, inhibiteurs de PARP). Les DDLPS sont plus infiltrés et ont une expression PD-L1 plus élevée, mais les réponses aux ICI restent variables selon les études cliniques. Les combinaisons avec des antagonistes de MDM2 ou des inhibiteurs de CDK4/6 pourraient améliorer les réponses des DDLPS. Les UPS sont marqués par un plus grand nombre d’altérations du nombre de copies (CNA) et de mutation, avec un riche infiltrat immunitaire contenant des TLS. Ils présentent un ORR prometteur de 15-40 % aux ICI. Les essais pour l’ICB pourraient se concentrer sur les UPS les plus infiltrés. Pour les moins infiltrés, il existe un rationnel à les associer aux inhibiteurs de FGFR. Enfin, les sarcomes caractérisés par une translocation sont hétérogènes, et bien que les sarcomes synoviaux soient peu infiltrés et présentent un faible taux de réponse à l’ICI, les ASPS bénéficient largement de la monothérapie par anti- PD-(L)1 (ORR d’environ 25-50 %) ou de son association avec des agents antiangiogéniques. Cibler des néoantigènes spécifiques par le biais de vaccins ou de thérapies cellulaires adoptives est probablement l’approche la plus prometteuse dans les synovialosarcomes.
ONCOLOGIE DIGESTIVE
Par Matthieu DELAYE
Les fusions de gènes sont surreprésentées chez les patients ayant un cancer colorectal MSI RAS/RAF sauvage
Article commenté : « Rational testing for gene fusion in colorectal cancer: MSI and RAS-BRAF wild-type metastatic colorectal cancer as target population for systematic screening ». EJC
Les fusions de gènes sont des cibles thérapeutiques intéressantes pour de nombreux cancers. Certains traitements qui les ciblent ont déjà obtenu leur AMM (les inhibiteurs de NTRK par exemple) et d’autres ont montré des résultats très intéressants (inhibiteurs de RET, FGFR, etc.).
Dans le cancer colorectal tout venant, elles ne sont retrouvées que dans moins de 1 % des cas.
Une meilleure identification des patients chez qui ces fusions ont le plus de chances d’être trouvées permettrait un diagnostic moléculaire plus ciblé et plus efficient.
Cette étude rapporte le taux de fusions de gènes chez tous les patients incidents pris en charge pour un cancer colorectal métastatique MSI et RAS/BRAF sauvages dans une collaboration de centres hospitaliers franciliens.
En effet, plusieurs études récentes suggéraient une surreprésentation des fusions de gènes dans cette population de patients (qui représente un faible pourcentage des patients pris en charge pour un cancer colorectal).
130 tumeurs MSI ont été analysées, pour la recherche de leur statut KRAS, NRAS. Les fusions ont ensuite été recherchées par NGS (Panel Archer) pour les tumeurs MSI et RAS/BRAF sauvages.
Sur les 27 tumeurs MSI et RAS/ BRAF sauvages analysables, une fusion de gènes était retrouvée pour 7 (25.9 %). Le statut MSI était à chaque fois en rapport avec une perte de MLH1. Ces fusions concernaient principalement NTRK1/3 (5 tumeurs), ALK (1 tumeur) et BRAF (1 tumeur). Les fusions de NTRK et ALK étaient accessibles à une thérapie ciblée.
Cette étude retrouve bien la surreprésentation des fusions de gènes dans les tumeurs MSI et RAS/BRAF sauvages avec une fusion trouvée dans 25.9 % des tumeurs contre 5 % pour les tumeurs MSI tout venant et < 1 % pour l’ensemble des cancers colorectaux.
D’une manière intéressante, les fusions étaient toutes retrouvées chez des patients avec une perte de MLH1, ce qui concorde avec d’autres études qui retrouvaient ces fusions uniquement chez des patients avec perte de MLH1 par hyperméthylation du promoteur.
Il n’y a pas d’explication physiopathologique claire de cette observation. De même, il n’est pas clair pourquoi ces tumeurs avec instabilité des microsatellites et une fusion de gènes n’arborent pas d’autres mutations ciblables alors qu’elles sont génétiquement instables. Une hypothèse est qu’une fusion de gène soit un driver oncogénique important sans nécessité de redondance de mutations pour la cellule tumorale pour se développer.
Ce travail donne des arguments pour un diagnostic moléculaire en deux temps chez les patients atteints d’un cancer colorectal : avec d’abord la détermination des statuts MSI/MSS, RAS et BRAF et ensuite la réalisation d’un NGS uniquement chez les patients avec un phénotype MSI et RAS/BRAF sauvages. Cette stratégie en deux temps se développe en cancérologie digestive, où les fusions de gènes sont peu présentes chez les patients tout venant mais surreprésentées dans certains sous-groupes.
C’est le cas, par exemple, des cancers du pancréas où les fusions sont à rechercher chez les patients ayant une tumeur RAS sauvage.
Par Marc HILMI
Valeur pronostique du fusobacterium nucleatum après résection chirurgicale des cancers anaux
Article commenté : « Prognostic Value of Fusobacterium nucleatum after Abdominoperineal Resection for Anal Squamous Cell Carcinoma ». Cancers
Le cancer du canal anal (carcinome épidermoïde dans 95 % des cas) est une maladie rare qui représente 2,5 % des cancers digestifs. L’infection par le papillomavirus humain (HPV) (principalement, HPV16 et HPV18) est responsable de 90 à 95 % des carcinomes épidermoïdes anaux (CEA). Les autres facteurs de risque importants sont l’immunodépression, le VIH et le tabagisme. La plupart des patients (95 %) présentent une maladie locale/locorégionale au moment du diagnostic. L’objectif du traitement du CEA localisé/localement avancé est de guérir le patient et d’obtenir le meilleur contrôle local possible tout en maintenant un sphincter anal fonctionnel. Le traitement est basé sur la radiothérapie (RT), généralement associée à une chimiothérapie à base de 5-fl uorouracile (chimioradiothérapie, CRT), et permet d’obtenir environ 80 % de réponse pathologique complète avec une survie sans récidive à 3 ans d’environ 70 %. La chirurgie (résection abdominopérinéale, RAP) doit être discutée en cas d’échec primaire de la RT/CRT ou de rechute locorégionale. La chirurgie de sauvetage est associée à 60 % des taux de survie globale et à 40 % des rechutes. Le traitement des rechutes métastatiques repose sur une thérapie systémique (chimiothérapie, immunothérapie).
Les principaux facteurs pronostiques des CEA localisés/localement avancés sont la taille de la tumeur, la différenciation, l’atteinte des ganglions lymphatiques, le statut HPV et le sexe masculin. Cependant, ils sont insuffisants pour prédire les 10 à 20 % de rechutes métastatiques qui sont observées après une RT/CRT. Récemment, il a été démontré que le microbiome intestinal est associé aux maladies humaines, y compris le cancer.
De plus, le microbiote intratumoral (c’est-à-dire les bactéries présentes dans la tumeur) peut également jouer un rôle dans la modulation de la carcinogenèse, des infiltrats immunitaires et de la chimiorésistance. Fusobacterium nucleatum fait partie des bactéries les plus étudiées dans les cancers du tube digestif et a été décrit comme un facteur de mauvais pronostic dans les cancers de l’oesophage, de l’estomac, du pancréas et du colon. En revanche, il a été rapporté qu’une charge intratumorale élevée de F. nucleatum était associée à une survie plus longue dans le carcinome épidermoïde ORL et était associée à un microenvironnement immunitaire favorable.
Dans cette étude, il a été évalué l’association entre la charge intratumorale de F. nucleatum par PCR quantitative et les caractéristiques clinicopathologiques, la rechute et la survie dans une cohorte multicentrique homogène de 166 patients atteints de CEA qui ont subi une APR après échec de la RT ou de la CRT.
Les résultats montrent que les patients dont les tumeurs hébergeaient des charges élevées de F. nucleatum (tercile le plus élevé) présentaient une survie globale (Figure 1) et une survie sans progression plus longues (médiane : non atteinte vs 50,1 mois, p=0,01, et médiane : non atteinte vs 18,3 mois, p=0,007, respectivement). Une charge élevée de F. nucleatum était un facteur prédictif d’une plus longue durée de survie globale (HR=0,55, p=0,04) et de survie sans progression (HR=0,50, p=0,02) en analyse multivariée.
Au total, une charge élevée de F. nucleatum est un facteur pronostique favorable indépendant chez les patients atteints de CEA qui ont subi une RAP.
Figure 1 : Survie globale selon la charge en Fusobacterium nucleatum.
Cet effet positif sur la survie pourrait être médié par la modulation de l’immunité intratumorale, précédemment décrite comme un facteur pronostique indépendant dans les CEA. L’analyse du microenvironnement immunitaire n’était pas disponible dans notre étude ; il pourrait être intéressant d’évaluer la corrélation entre l’expression intratumorale de F. nucleatum et les composants immunitaires dans des études ultérieures. En outre, F. nucleatum pourrait être un marqueur prédictif de la réponse à l’immunothérapie et doit être évalué dans des études complémentaires aux essais d’immunothérapie. L’immunothérapie est effectivement en cours de développement dans les CEA mais ne semble être active que chez un petit sous-ensemble de patients, et des biomarqueurs prédictifs permettant d’identifier les patients qui pourraient bénéficier le plus de cette approche sont nécessaires.
La validation de ces résultats permettrait d’orienter les stratégies thérapeutiques dans des essais dédiés en proposant une intensification ou une désescalade des traitements systémiques et du suivi en fonction des charges de F. nucleatum. Cela peut également donner une justification pour une exploration plus approfondie du rôle de F. nucleatum dans la carcinogenèse des CEA et la réponse aux traitements, en particulier l’immunothérapie.
THÉRAPEUTIQUE
Par Alice BOILÈVE
L’encéphalopathie hyperammoniémique au 5-fl uorouracile
Article commenté : « 5-Fluorouracil-induced hyperammonaemic encephalopathy: A French national survey ». Eur J Cancer
Le 5-fl uorouracile (5-FU) est une molécule fondamentale pour le traitement des cancers digestifs notamment, et chaque année environ 80000 personnes reçoivent des fl uoropyrimidines en France. Les fl uoropyrimidines sont des antimétabolites de type anti-pyrimidique dont le principal mécanisme d’action est l’inhibition de la synthèse de l’ADN par le blocage de la méthylation de l’uracile en thymine. Les effets indésirables les plus fréquents du 5-FU sont les toxicités hématologiques, digestives, cutanées et plus rarement cardiaques, et peuvent être aggravés par un déficit en dihydropyrimidine déshydrogénase (DPD) (1). L’encéphalopathie hyperammoniémique est un autre effet indésirable rare et méconnu du 5-FU qui survient via 2 mécanismes : inhibition du cycle de Krebs et/ou un déficit du cycle de l’urée.
Pour mieux caractériser l’encéphalopathie au 5-FU, les auteurs ont réalisé une étude nationale rétrospective de 1986 à 2018 sur les données de la base Française de pharmacovigilance (2) et ont identifié 30 patients au total (22 patients (73 %) avec un cancer gastro-intestinal, 6 patients (20 %) avec un cancer de la tête et du cou, et 2 patients (7 %) avec un cancer du sein). La majorité (22 patients (73 %)) ont reçu le 5-FU en 1ère ligne de chimiothérapie. Un déficit en DPD a été trouvé chez 3 (27 % des 11 testés) patients. L’encéphalopathie hyperammoniémique au 5-FU est survenue lors de la 1ère injection de 5-FU dans 60 % des cas, mais a pu survenir jusqu’au 6ème cycle de F-FU. Les symptômes (trouble de conscience, convulsions, confusion, déficit focal notamment) ont débuté 2 jours [interquartile: 1-4] (médiane) après le début de la perfusion de 5-FU. Biologiquement, on retrouvait une hyperammoniémie et une hyperlactatémie (en lien avec l’inhibition du cycle de Krebs). Le scanner cérébral était sans particularité et les anomalies les plus fréquentes en IRM étaient un hypersignal diffus T1/T2 et sur l’EEG un tracé d’encéphalopathie métabolique.
Le traitement recommandé, après arrêt de la perfusion de 5-FU, est un traitement symptomatique (anti-epileptique, ventilation mécanique invasive pour protection des voies aériennes supérieures) et spécifique pour diminuer l’ammoniémie (lactulose, régime pauvre en protéines, chélateurs de l’ammonium, intermédiaires du cycle de Krebs et de l’urée, épuration extra-rénale). La mortalité dans la cohorte était de 17 %, avec 57 % de patients admis en réanimation mais 70 % des patients présentaient une récupération neurologique complète dans un délai de 5 [2-10] jours après le début des symptômes. Une réintroduction du 5-FU a été réalisée chez 67 % des patients qui avaient eu une récupération neurologique complète. Une récidive de l’encéphalopathie a été observée chez 8 patients (57 % des cas). Néanmoins, aucune récidive n’a été observée quand le 5-FU a été réintroduit à dose réduite. Un protocole de réintroduction a été proposé en collaboration avec l’équipe de métabolomique de l’Hôpital Necker (3).
Pour conclure, cet article présente la première et plus importante cohorte nationale d’encéphalopathie hyperammoniémique au 5-FU. Le message principal est que chez tout patient présentant des troubles neurologiques (même confusion) après l’administration de 5-FU, on doit suspecter une encéphalopathie hyperammoniémique au 5-FU et faire un dosage d’ammoniémie. Une réintroduction du 5-FU peut être envisagée en utilisant de préférence un protocole adapté pour prévenir la récidive de l’encéphalopathie, sous stricte surveillance clinique et biologique. La physiopathologie de l’encéphalopathie hyperammoniémique au 5-FU est encore mal connue et d’autres études sont nécessaires pour mieux la caractériser.
Bibliographie
1. Gross E, Busse B, Riemenschneider M, Neubauer S, Seck K, Klein HG, et al. Strong association of a common dihydropyrimidine dehydrogenase gene polymorphism with fl uoropyrimidine-related toxicity in cancer patients.
PLoS ONE. 2008;3(12):e4003.
2. Boilève A, Thomas L, Lillo-Le Louët A, Gaboriau L, Chouchana L, Ducreux M, et al. 5-Fluorouracil-induced hyperammonaemic encephalopathy: A French national survey. Eur J Cancer. 28 févr 2020;129:32-40.
3. Boilève A, Wicker C, Verret B, Leroy F, Malka D, Jozwiak M, et al. 5-Fluorouracil rechallenge after 5-fl uorouracil-induced hyperammonemic encephalopathy. Anticancer Drugs. mars 2019;30(3):313-7.
Article paru dans la revue “Association pour l'Enseignement et la Recherche des Internes en Oncologie” / AERIO n°04
