Chimiorésistance du cancer du pancréas

Le cancer du pancréas

Anatomie descriptive 

Le pancréas est un organe plein profondément situé dans la cavité abdominale (Agostini et al., 2013). L’essentiel du pancréas est en situation rétropéritonéale, séparé des organes intrapéritonéaux par le péritoine postérieur. Le pancréas est allongé selon un axe oblique en haut et à gauche en direction du hile splénique. Il est concave vers l’arrière et s’étend de la 12ème vertèbre thoracique et la 3ème vertèbre lombaire. Il mesure environ 20 cm pour une épaisseur de 2 cm et un poids entre 60 et 80 grammes.

• La tête du pancréas : c’est la portion du pancréas la plus à droite et la plus large de la glande pancréatique. Cette portion est entièrement enchâssée dans le cadre duodénal. La tête du pancréas présente un prolongement sur son bord inférieur appelé le processus unciatus (appelé aussi crochet ou petit pancréas). L’unciatus est en étroite relation avec l’artère et la veine mésentérique supérieure. Le corps du pancréas est traversé par portion distale du canal cholédoque avant son abouchement dans le deuxième duodénum via l’ampoule de Vater.
• L’isthme pancréatique : c’est une zone de rétrécissement du pancréas qui fait la jonction entre la tête et le corps pancréatique. L’isthme est situé juste en avant de l’axe veineux mésentérico-porte.
• Le corps du pancréas : s’étend obliquement vers le haut et vers la gauche et épouse la concavité rachidienne. Il est en contact avec la face postérieure de l’estomac et passe devant la veine rénale gauche.
• La queue du pancréas : c’est la partie distale de la glande qui est en relation étroite avec le hile splénique et l’angle colique.

Le pancréas comporte deux canaux excréteurs. Le canal pancréatique principal ou canal de Wirsung et le canal pancréatique accessoire ou de Santorini. Ces deux canaux permettent de cheminer le suc pancréatique vers le deuxième duodénum(Guérit 2001).

Anatomie fonctionnelle 

Le pancréas est une glande à sécrétion endocrine et exocrine. La fonction endocrine du pancréas est assurée par les îlots de Langerhans formés d’amas de cellules secréteurs d’hormones : les cellules β qui produisent l’insuline et les cellules α qui produisent le glucagon. Ces hormones assurent l’homéostasie glucidique en régulant la glycogénolyse et la néoglucogenèse. La fonction exocrine du pancréas joue un rôle clé dans la digestion des protéines, des glucides et des lipides. Elle est assurée par les cellules acineuses et canalaires qui représentent environ 90% des cellules pancréatiques (Figure 2). Les cellules acineuses sécrètent les enzymes digestives et les cellules canalaires produisent des sécrétions hydroélectrolytiques, formant ainsi le suc pancréatique (Dufresne et al., 2013).

Histologie du pancréas

Le parenchyme pancréatique est organisé en lobules séparés par des septa fibreux. Ces lobules contiennent essentiellement des acini et des canaux excréteurs. Les îlots de Langerhans sont dispersés dans les lobules pancréatiques.

Pancréas exocrine

Les cellules acineuses, formant les acini, sont des cellules épithéliales polarisées. Leur partie basale contient le noyau et un riche réticulum endoplasmique rugueux. La partie apicale est chargée de grains de zymogènes qui contiennent les précurseurs enzymatiques. Au sein de l’acinus pancréatique, on trouve des cellules souches multipotentes appelées les cellules centro-acineuses qui peuvent se différencier en cellules acineuses, cellules canalaires et même en cellules endocrines. Les sécrétions enzymatiques sont drainées par des canaux excréteurs (canaux intralobulaires puis interlobulaires et enfin canaux collecteurs). Les canaux sont bordés par des cellules épithéliales cubiques ou cylindriques (Figure 3).

Pancréas endocrine

Les îlots de Langerhans s’organisent sous forme de travées dispersées dans le parenchyme et richement vascularisées. Les îlots de Langerhans sont formés d’une mosaïque de cellules endocrines, parmi elles on peut distinguer : les cellule β qui sécrètent l’insuline, les cellules α productrices de glucagon, les cellules δ à somatostatine et d’autres lignées cellulaires plus rares (cellules PP …) .

Classification histologique du cancer du pancréas 

La classification des tumeurs pancréatiques a été établie par l’OMS. La majorité des cancers du pancréas se développe à partir des cellules épithéliales exocrines. On distingue plusieurs sous-types tumoraux dont les caractéristiques histopathologiques sont différentes.

Adénocarcinome canalaire pancréatique (ACP)

Il s’agit de la tumeur maligne pancréatique la plus fréquente. Elle se développe à partir des cellules épithéliales des canaux excréteurs pancréatiques caractérisées par une expression de cytokératine et une production de mucines. La majorité de ces tumeurs sont moyennement ou bien différenciées avec souvent des contingents de différenciation différents au sein de la même tumeur. L’ACP se caractérise également par un stroma fibreux très dense composé de collagènes, de glycoprotéines non collagéniques, d’élastine et de protéoglycannes. Les ACPs bien différenciés se caractérisent par des formations néoplasiques canalaires glandulaires ou tubulaires à faible index mitotique, qu’il est parfois difficile de distinguer de canaux non tumoraux. Les cellules canalaires néoplasiques sont généralement plus grandes que celles des canaux non néoplasiques. Elles contiennent de gros noyaux ronds qui peuvent varier en taille, avec des membranes nucléaires pointues et des nucléoles distincts qui ne sont pas trouvés dans les cellules des canaux normaux.

Les ACPs moyennement différenciés présentent des canaux néoplasiques et des structures glandulaires de différentes formes. Ces ACPs se caractérisent également par des formes et des tailles différentes de leur noyau par rapport aux ACPs bien différenciés et présentent un index mitotique plus élevé. Les ACPs peu différenciés sont plus rares. Ils sont caractérisés par une perte de l’architecture canalaire avec des foyers anaplasiques et des plages de nécrose et d’hémorragie. Les cellules tumorales ont une très faible production de mucine avec un index mitotique très élevé. Même s’il n’existe pas de marqueur histochimique spécifique de l’ACP, certaines spécificités moléculaires peuvent être utilisées pour le différencier des autres adénocarcinomes :

• Mucines : La majorité des ACPs expriment les mucines MUC1, MUC3, MUC5AC, MUC6 et MUC17 (Kaur et al. 2013). La mucine MUC4 présente la particularité de ne pas être exprimer dans le pancréas sain mais uniquement dans les lésions précancéreuses pancréatiques et dans l’ACP (Vasseur et al., 2015; Jonckheere et al., 2004).
• Le CA 19-9 (Carbohydrate Antigen 19-9): Il s’agit d’un ganglioside contenant un radical sialyllacto-N-fucopentose, et fait partie des antigènes du groupe sanguin Lewis. Il est synthétisé par le pancréas normal mais également par plusieurs autres tissus (colique, biliaire, œsophagien, gastrique …) (Atkinson et al., 1982). Il est exprimé à la surface des cellules épithéliales et sert de ligand pour les monocytes et les macrophages. L’élévation du taux sanguin de CA 19- 9 traduit souvent un processus tumoral malin mais survient aussi au cours de certaines pathologies bénignes (Ballehaninna et al., 2011).
• ACE (antigène carcino-embryonnaire) : Il s’agit d’une glycoprotéine d’un poids moléculaire entre 180 et 200 kDa. Son taux est élevé chez 30 à 60% des patients avec un cancer du pancréas (Meng et al. 2017).
• Autres marqueurs : L’ACP exprime les mêmes cytokératines que le pancréas normal (7, 8, 18 et 19). Environ 50% des ACPs expriment la cytokératine 4, mais restent généralement négatifs pour la cytokératine 20. De plus, l’ACP n’exprime pas la vimentine, ni les marqueurs endocrines.

Carcinome adénosquameux

Il s’agit d’une tumeur rare caractérisée par la présence de cellules glandulaires productrices de mucines et une composante épidermoïde. Son incidence varie de 0,5 à 2 % selon les études (Gunjan et al., 2016). Pour qu’une tumeur soit considérée comme adénosquameuse, le contingent épidermoïde doit représenter plus de 30 % de la tumeur (Bideau et al., 2008). Le carcinome épidermoïde primitif du pancréas a été déjà décrit (Bideau et al., 2008).

Carcinome anaplasique ou indifférencié

Les carcinomes anaplasiques sont des tumeurs rares très agressives qui représentent 0,8 à 5,7% des tumeurs malignes du pancréas(Hoshimoto et al. 2016). Plusieurs entités pathologiques ont été décrites : carcinome sarcomatoÏde, carcinome à cellules géantes ou pléÏomorphe, carcinome à cellules ostéoclastiques …

Table des matières

Introduction
1. Le cancer du pancréas
1.1. Anatomie descriptive
1.2. Anatomie fonctionnelle
1.3. Histologie du pancréas
1.4. Classification histologique du cancer du pancréas
1.5. Les lésions précancéreuses du pancréas
1.6. Classification moléculaire du cancer du pancréas
1.7. Epidémiologie du cancer du pancréas
1.8. Facteurs de risque du cancer du pancréas
1.9. Diagnostic du cancer du pancréas
1.10. Classifications thérapeutiques du cancer du pancréas
1.11. Les principaux facteurs pronostiques du cancer du pancréas
1.12. Traitement du cancer du pancréas
1.13. Conclusion
2. Mécanismes de chimiorésistance du cancer du pancréas
2.1. Les facteurs génétiques
2.2. Les facteurs épigénétiques
2.3. Le métabolisme de la gemcitabine
2.4. Le micro-environnement tumoral
2.5. Conclusion
3. La transition épithélio-mésenchymateuse
3.1. Définition
3.2. La perte du phénotype épithélial
3.3. L’acquisition d’un phénotype mésenchymateux
3.4. La réversibilité du processus
3.5. Les régulateurs transcriptionnels de la TEM
3.6. Les principales voies de signalisation impliquées dans la TEM
3.7. Les différents types de TEM
4. Situation du sujet et objectifs du travail
Résultats
1. Etablissement de lignées cellulaires pancréatiques chimiorésistantes et caractérisation morphologique et phénotypique
1.1. Etablissement de lignées chimiorésistantes
1.2. Caractérisation morphologique des cellules chimiorésistantes
1.3. Caractérisation phénotypique
1.4. Les capacités d’invasion associées à la chimiorésistance
2. Les principales voies de signalisation impliquées dans la chimiorésistance des cellules cancéreuses pancréatiques et leur rôle dans la TEM
2.1. Identification des voies de signalisation
2.2. Implication des voies MEK/ERK et mTOR dans la chimiorésistance
2.3. Implication de la voie MEK/ERK dans la TEM dans les lignées Panc-1 et MiaPaca-2
3. Implication de ZEB-1 dans la TEM et la chimiorésistance des lignées Panc-1 et MiaPaca2
3.1. Impact du siZEB-1 sur l’expression des marqueurs de TEM
3.2. Impact de ZEB-1 sur propriétés invasives des cellules Gem-Panc-1 et Gem-MiaPaca2
3.3. Effets du si-ZEB-1 sur la chimiorésistance des cellules Gem-Panc-1 et Gem-MiaPaca2
4. Etude immunohistochimique de l’expression de ZEB-1
Discussion
Perspectives
Appendice technique
1. Lignées cellulaires
A. Lignée BxPC-3
B. Lignée Capan-2
C. Lignée Panc-1
D. Lignée MiaPaca-2
2. Culture cellulaire
3. Test de viabilité cellulaire
4. Inhibiteurs pharmacologiques
5. Analyse de l’expression des transcrits
5.1. Extraction d’ARN
5.2. Rétro-transcription : synthèse d’ADN complémentaire (ADNc)
5.3. qPCR
5.4. Interprétation des résultats
6. Analyse protéique
6.1. Extraction protéique
6.2. Western blot
7. Etude de l’invasion cellulaire
8. Invalidation transitoire de gènes par si-RNA
9. Microscopie confocale
Conclusion

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