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Hyperplasie et formation d’un nævus bénin
Dans le modèle de Clark, le premier changement phénotypique est la prolifération des mélanocytes au niveau de la membrane basale aboutissant au développement d‘un nævus bénin de couleur uniforme.120
Cytologie atypique et formation d’un nævus dysplasique
La prochaine étape vers la formation du mélanome est l‘acquisition de l’atypie cellulaire dans un nævus dysplasique résultant d‘un nævus bénin préexistant ou d‘une nouvelle lésion. Les lésions moléculaires à ce stade de progression peuvent affecter la croissance cellulaire, la réparation de l’ADN et la mort cellulaire.525
Phase de croissance radiale
Durant cette phase, les cellules acquièrent la capacité de proliférer latéralement dans l‘épiderme et de former des niches de cellules tumorales dans le derme papillaire établissant ainsi un mélanome in situ. Ceci se traduit cliniquement par l‘évolution d‘une tache pigmentée vers une plaque palpable formant un cercle imparfait.173, 525 Cette étape est caractérisée par la surexpression de la cycline D1.
Phase de croissance verticale
Les lésions qui progressent vers cette phase acquièrent la capacité d‘invasion dermique pour former un nodule expansible envahissant le derme papillaire. Les cellules peuvent également s’étendre dans le derme réticulaire et l‘hypoderme, et sont capables de former des colonies sur l‘agar et des nodules de tumeurs après leur injection chez les souris nude.525 Durant cette phase, les changements qui ont lieu touchent principalement le microenvironnement tumoral pour favoriser l‘invasion cellulaire. Ces changements sont discutés en détails dans le chapitre suivant.
Mélanome métastatique
L‘étape finale de la progression du mélanome est la dissémination des cellules tumorales vers de nouvelles régions de la peau ou d‘autres organes. La dissémination est suivie de l‘établissement d‘une niche où a lieu la prolifération des cellules de mélanome. Ces cellules sont capables de former des colonies sur l‘agar et de métastaser suite à leur implantation chez des souris nude.525
Voies de signalisation du mélanome et altérations moléculaires
L’exposition intense au soleil des personnes génétiquement sensibles induit des dommages de l‘ADN du type transitions G>T (induites par l‘UVA) et C>T (induites par l‘UVB), conduisant à une variété de mutations observées dans le mélanome (Tableau 2).306, 424 Ces mutations touchent des gènes régulateurs de la croissance, du cycle cellulaire, de l‘adhésion intercellulaire, ainsi que des facteurs de transcription. Par conséquent, les mélanocytes peuvent proliférer et se propager dans l‘épiderme et le derme, conduisant à la formation d’un nævus qui peut progresser en mélanome.257, 525
Voies de prolifération et de survie
RAS/RAF/MEK/ERK
Au niveau moléculaire, une activation anormale de la voie de signalisation MAPK/ERK stimule la croissance des cellules du mélanome.
Des facteurs de croissance (HGF, PDGF, FGF et SCF) se lient aux récepteurs tyrosine kinase (RTK) transmembranaires et induisent une cascade de signalisation qui régule des cibles nucléaires comme les facteurs de transcription MITF891 et BRN-2246, les régulateurs du cycle cellulaire cycline D148, et p16INK4A258, et les enzymes MMP1325 et iNOS 174.460
La cascade de signalisation de cette voie est composée de la petite GTPase RAS intramembranaire (HRAS, KRAS ou NRAS) et des kinases cytosoliques activées en aval RAF (ARAF, BRAF ou CRAF), MAP/ERK (MEK1 et MEK2) et MAPK (MAPK1 ou MAPK3; aussi connues comme ERK2 et ERK1).740
Les mutations somatiques des membres de cette voie touchent à priori N-RAS (associée à 18% des mélanomes432) et BRAF (associée à 60% des mélanomes785 dont 80% disposent de la substitution de la valine en acide glutamique V600E) 138. (Figure 5)
Ces mutations entraînent l‘activation constitutive des sérine-thréonine kinases et la prolifération des mélanocytes pour former un nævus. Les signaux induits par ces protéines mutées sont contrôlés en aval pour éviter d‘acquérir un caractère malin par les mélanocytes; en effet la mutation de BRAF chez des mélanocytes humains induit la sénescence cellulaire par l‘activation de l’inhibiteur de la kinase cycline-dépendante 4 A (INK4A). Or, une mutation de ce dernier empêche l‘arrêt du cycle cellulaire et ne protège plus d‘une croissance hyperplasique.
Par conséquent, la mutation BRAF n‘est pas le facteur limitant dans la progression du mélanome, d‘autres lésions moléculaires s‘avèrent indispensables pour ce fait. Ceci peut justifier les fréquences similaires de la mutation BRAF entre un nævus bénin et un mélanome métastatique.525
PTEN et AKT
Le locus PTEN du chromosome 10 est fréquemment affecté par une délétion homozygote dans le mélanome.267
PTEN code pour une phosphatase qui inhibe la signalisation intracellulaire induite par une variété de facteurs de croissance. En présence de ces derniers, les taux intracellulaires de phosphatidylinositol (3,4,5)-trisphosphate (PIP3) augmentent rapidement. Cette augmentation entraîne l’activation de la protéine kinase B (PKB, également appelée AKT) par phosphorylation. AKT activée phosphoryle et inactive les protéines stimulatrices de l‘apoptose et inhibitrices du cycle cellulaire, facilitant ainsi la prolifération et la survie des cellules.525 (Figure 5)
PTEN contrôle les taux de PIP3; en son absence, les taux de PIP3 et d‘AKT phosphorylée (active) augmentent. L‘augmentation de l’activité d’AKT prolonge la survie cellulaire par l’inactivation de la protéine BAD (BCL-2 antagonist of cell death), augmente la prolifération cellulaire en stimulant l’expression de la cycline D1, et affecte de nombreux autres gènes de survie et du cycle cellulaire par le biais de l’activation du facteur de transcription FKHR (forkhead transcription factor).903 L‘expression d‘AKT peut être augmentée non seulement en l‘absence de PTEN mais également par des mutations qui causent l’amplification et la surexpression de cette protéine.
La restauration de PTEN dans les mélanocytes murins en culture diminue la capacité des cellules à former des tumeurs.801 La suppression d’AKT3, un membre de la famille d’AKT, réduit la survie des cellules de mélanome et la progression des mélanomes humains implantés chez des souris nude immunodéficientes.802
Cycle cellulaire
Le cycle cellulaire comprend une machinerie sensible à des signaux externes comprenant des signaux mitogènes, des signaux de différenciation et d‘adhésion cellulaire. La dérégulation de ce cycle caractérise de nombreux cancers y compris le mélanome.278
CDKN2A
Dans certains cas familiaux et sporadiques de mélanome, le locus CDKN2A est perdu par délétion homozygote d’une partie du chromosome 9.360 L’épissage alternatif des exons du locus CDKN2A engendre deux suppresseurs de tumeur distincts, INK4A et ARF.760 (Figure 5)
INK4A:
INK4A ou p16INK4a est une protéine qui inhibe la prolifération des cellules possédant un ADN endommagé ou des oncogènes activés, en bloquant le cycle cellulaire au point de contrôle G1-S par l’inhibition des kinases cycline-dépendantes (CDK). 760 Les souris knock-out pour INK4A présentent un phénotype normal mais sont anormalement sensibles aux carcinogènes.754
Les gènes qui codent pour CDK4 et la cycline D1, situés en aval d‘INK4A, sont également mutés chez certains patients. Ces cibles d‘INK4A agissent sous forme d‘un complexe qui favorise la progression du cycle cellulaire en phosphorylant la protéine du rétinoblastome (Rb) qui est un régulateur du cycle cellulaire.948
ARF:
ARF ou p14ARF est une protéine qui promeut l‘arrêt du cycle cellulaire ou la mort cellulaire après des dommages survenant à l‘ADN ou après une prolifération cellulaire aberrante due aux différents oncogènes ou à la perte de Rb. Cette protéine participe aussi au contrôle des niveaux de la protéine p53 et ceci en séquestrant MDM2 (Mouse Double Minute 2) qui déclenche l‘ubiquitination de p53 et sa destruction par le protéasome. ARF provoque ainsi l‘accumulation de p53 et l‘arrêt du cycle cellulaire à la phase G2-M, ce qui permet la réparation de l’ADN endommagé ou l’induction de l‘apoptose.652
In vitro, l’immortalisation des cellules se produit souvent avec la perte d‘ARF ou de p53.361 De plus, la déficience en ARF inhibe la sénescence induite par les oncogènes et augmente la susceptibilité des cellules à la transformation.761 Chez la souris, la carence en ARF accélère le développement du mélanome après l’exposition aux UVs.686 Ces données suggèrent que ARF facilite la progression du mélanome et que la basse fréquence des mutations du gène p53 dans ce cancer est en partie liée à la perte de l’ARF, qui rend la voie p53 inactive.760
Cycline D1 (CD1)
Le gène de la cycline D1 (CCND1) est un gène de contrôle du cycle cellulaire amplifié dans 11-18% des cas de mélanome.228, 306 L’activité de la cycline D1 est régulée positivement par les voies de signalisation oncogéniques et négativement par les inhibiteurs de CDK, les CKI. En effet la voie RAF-MEK-ERK contrôle la transcription de la cycline D1 par la liaison des facteurs de transcription ETS et AP-1 au promoteur du gène CCND1 activant ainsi le cycle cellulaire.380 A l‘inverse, les CKI (tels que p16Ink4a) empêchent l’accès des complexes de CDK aux cyclines induisant ainsi l‘arrêt de la croissance ou la sénescence cellulaire.484, 762
Les signaux activateurs induisent l’expression des cyclines D qui se lient et activent la CDK4 et CDK6 pendant la phase G1. L’activation du complexe cycline D / CDK4-6 inhibe les répresseurs de transcription de la famille Rb par phosphorylation.490 L‘inhibition de Rb favorise l’expression des cyclines E qui se lient et activent CDK2 par phosphorylation favorisant ainsi l’entrée en phase S du cycle cellulaire. Pendant la transition de la phase S à la phase G2, CDK2 est activée par les cyclines A. A la fin de la phase G2 les cyclines A activent CDK1 et lancent l’entrée en mitose, et la cycline B1 prend le relais le long de la mitose.306, 484 (Figure 5)
Facteurs de transcription et régulateurs épigénétiques
Facteur de transcription associé à la microphtalmie (MITF)
MITF a été défini comme le régulateur principal du développement des mélanocytes et leur différenciation.441 Les mutations touchant la fonction de MITF provoquent la perte de la lignée mélanocytaire. L‘amplification de MITF a été identifiée dans environ 15% des mélanomes.226
Les cibles transcriptionnelles de MITF sont surtout des gènes spécifiques des mélanocytes et de la synthèse de mélanine tels que la tyrosinase, TRP-1, et Melan-A;159, 243 et des gènes de régulation du cycle cellulaire, dont CDK2.158 En outre, l‘expression du facteur induit par l‘hypoxie (HIF1α) est apparemment stimulée par MITF et engendre la survie des tumeurs, l’angiogenèse et les métastases. Paradoxalement, l’expression de MITF est réduite dans des conditions hypoxiques dans les mélanocytes normaux ainsi que dans le mélanome via la liaison directe du répresseur de transcription DEC1, qui est activé par HIF1α, ce qui suggère une boucle de rétrocontôle négatif.82, 188 De même BCL2A1, une protéine anti-apoptotique de la famille BCL2, surexprimée dans les mélanomes MITFhigh semble être une cible de ce facteur de transcription. Cette protéine confère une résistance à l’inhibiteur de BRAF, sa suppression pourrait avoir un bénéfice clinique dans certains mélanomes.283, 770
MITF est régulé par le facteur de transcription ATF2 dont l‘activité confère un mauvais pronostic au mélanome.756 Certaines voies telles que α-MSH/MC1R, WNT et MAPK, ainsi que certaines modifications post-traductionnelles telles que l’addition du peptide SUMO, contrôlent l’expression MITF. (Figure 6) La variante MITF (E318K) présente chez les personnes touchées de mélanome familial abolit le site de SUMOylation de MITF qui inhibe l‘activité transcriptionnelle de ce dernier.929 La structure cristalline de MITF a été déterminée récemment, ouvrant la voie à l’avenir au ciblage de ce facteur de transcription dans mélanome.650
D‘autres régulateurs de la transcription comme Myc et la β-caténine nucléaire sont amplifiés dans le mélanome. Myc est un oncogène qui code pour un facteur de transcription alors que la β-caténine est un médiateur nucléaire de la voie Wnt.396, 699 Des mutations de perte de fonction dans ARID1A et ARID2, composantes du complexe SWI / SNF de remodelage de la chromatine, ont été également rapportées dans des cas de mélanome cutané.306, 465
Régulateurs épigénétiques
L‘hyperméthylation de gènes suppresseurs de tumeurs, y compris ceux qui sont impliqués dans la régulation du cycle cellulaire, la signalisation cellulaire, la transcription, la réparation de l’ADN et l’apoptose, a été constamment rapportée dans le mélanome. Straume et ses collaborateurs ont signalé une perte de l’expression de la protéine p16 par hyperméthylation du promoteur de CDKN2A dans 19% des mélanomes cutanés primaires et dans 33% des métastases. De même, l‘inactivation épigénétique du gène O6-méthylguanine-DNA méthyltransférase (MGMT) par hyperméthylation de son promoteur a été rapportée dans 34% des échantillons de mélanome. Outre l‘hyperméthylation, les profils d’expression génique ont révélé la perte d’expression de gènes suppresseurs de tumeur via la désacétylation réversible des résidus lysine des histones par les histones désacétylases (HDAC). Cette désacétylation touche CDKN1A ainsi que d‘autres protéines proapoptotiques de la famille BCL-2 telles que Bim, Bax, et Bak.733
L‘ensemble de ces données démontrent que les événements génétiques et épigénétiques contribuent à l’initiation et la progression du mélanome. Ces événements sont régulés en partie par des ARNs non codants entre autres les microARNs qui ont été associés à plusieurs caractéristiques du mélanome, telles que la prolifération (miR-137, miR-221), la résistance à la mort cellulaire (miR-18b et miR26a), l’invasion et les métastases (miR-214, let-7a).733
Thérapies ciblant les cellules du mélanome
Avant 2011, les patients atteints de mélanome avancé ou métastatique avaient un pronostic défavorable à long terme. Une meilleure compréhension de la biologie du mélanome a permis le développement de nouvelles thérapies ciblées.523
Chirurgie
Des modalités chirurgicales diverses sont utilisées pour le traitement du mélanome in situ:
– L‘excision locale large: cette méthode consiste à l‘ablation de la tumeur diagnostiquée cliniquement avec une marge de tissu normal qui l‘entoure.297 La taille recommandée de la marge varie selon l‘épaisseur de la tumeur et son emplacement. Pour éviter l‘invasion du mélanome, l’excision avec au moins 0,5 cm de marges est recommandée. 839, 851 L‘académie Américaine de la dermatologie préconise des marges d’excision entre 0,5 et 1,0 cm, basées sur le diagnostic.49 La différence dans les marges d’exérèse chirurgicale (<1 cm vs ≥ 1 cm) n‘a aucune influence sur les taux de survie.536 A l‘heure actuelle l‘étude des marges appropriées pour le traitement du mélanome in situ reste un sujet de discussion entre des dermatologues. 49
– L‘excision dépendante du stade: Le principe est identique à la première méthode, mais dans ce cas les tissus prélevés sont testés pour contrôler les marges. Si ces dernières présentent toujours des cellules tumorales, la fermeture définitive du lit de la plaie est retardée, et du tissu supplémentaire est chirurgicalement enlevé.297
– La chirurgie micrographique de Mohs: cette méthode utilise des coupes congelées pour examiner toutes les parties de l‘épiderme. Cette technique peut être combinée avec des marquages d‘immunohistochimie visualisant les mélanocytes (tels que HMB-45, MEL-5, MITF240, et MART-1292, 377) pour mieux délimiter les marges chirurgicales.69 Le taux de récidive d‘un mélanome in situ après la chirurgie de Mohs est inférieur à 10%.297
Contrairement au mélanome in situ, la chirurgie n‘est habituellement pas une option curative chez les patients atteints de mélanome métastatique. Néanmoins, en cas de propagation limitée aux tissus mous ou à un seul organe viscéral, la résection complète de la métastase est réalisable basée sur les caractéristiques de la tumeur précédemment identifiées.740
Chimiothérapie
Historiquement, le traitement systémique de patients atteints de mélanome avancé était centré sur la chimiothérapie avec la dacarbazine ou d’autres agents alkylants, tels que le témozolomide, la fotémustine ou les taxanes.166
La dacarbazine induit des taux de réponse jusqu‘à 25% sans aucun avantage sur la survie globale.755 Sa combinaison à des cytokines (interleukine-2 ou interférons) dans le cadre de biochimiothérapie, ou à d‘autres agents chimiothérapeutiques (cisplatine, vinblastine, vincristine, tamoxifène) dans le cadre de polychimiothérapies a amélioré le taux de réponses sans amélioration de la survie par rapport à la monochimiothérapie.108, 167 Les effets indésirables courants liés au traitement avec la dacarbazine sont des nausées et des vomissements gérables par des antiémétiques chez la plupart des patients.755
Dans un essai de phase III, le traitement par le témozolomide, alternative orale à la dacarbazine, n’a pas amélioré la survie globale médiane chez les patients atteints de mélanome métastatique nouvellement diagnostiqué, par rapport à la dacarbazine.524 Toutefois, le témozolomide peut traverser la barrière hémato-encéphalique et est largement utilisé chez les patients présentant des métastases cérébrales.6
La fotémustine a également montré une amélioration des taux de réponse par rapport à la dacarbazine, ainsi qu‘une tendance à l‘amélioration de la survie globale chez les patients atteints de métastases cérébrales dans un essai clinique de phase III.673 Bien qu‘elle soit utilisée dans certains pays de l’UE, la fotémustine n‘est pas encore approuvée par l‘agence Européenne des médicaments (EMA).
Un essai plus récent de phase III a montré que les nanoparticules Paclitaxel liées à l’albumine (nab-P) ont amélioré de manière significative la survie médiane sans progression (PFS) par rapport à la dacarbazine, avec une tendance à l’amélioration de la survie globale médiane.296
La tendance actuelle dans le traitement du mélanome métastatique consiste à combiner la chimiothérapie à d‘autres types de traitements plus ciblés, ainsi la chimiothérapie n‘est plus un traitement classique de première ligne mais une thérapie palliative lors de la progression du mélanome. 523
Thérapie ciblée
Comme déjà énoncé, plusieurs mutations génétiques clés contribuent à l’incidence et la progression du mélanome. La voie MAPK/ERK peut être activée par plusieurs mécanismes liés au cancer y compris des mutations dans RAS, BRAF et MEK1, la perte du suppresseur de tumeur NF1, la liaison d’un ligand aux RTK, ou l’activation mutationnelle de ce récepteur. Ces altérations moléculaires conduisent à une prolifération cellulaire excessive par l’activation de ERK1/2.468, 656 Par conséquent, le ciblage de la cascade MAPK/ERK est d’intérêt dans le mélanome. Des inhibiteurs de BRAF et de MEK ont donc été développés.88
Inhibiteurs de BRAF
Avant l’approbation des inhibiteurs de BRAF, les patients atteints de mélanome et portant la forme mutée de BRAF présentaient un mauvais pronostic par rapport aux patients portant la forme sauvage de cette kinase.468
Il est cependant crucial d‘examiner les tumeurs pour ce type de mutation avant d‘amorcer le traitement pour identifier les patients sensibles aux inhibiteurs de BRAF muté.107 En effet l‘utilisation de ces inhibiteurs chez des patients de mélanome portant la forme sauvage de cette kinase représente une contre-indication en raison de la possibilité de l‘activation de la voie MAPK/ERK.93
Sorafénib
Sorafénib (BAY 43-9006) est un inhibiteur non-sélectif de kinases multiples développé contre RAF1 mais qui cible encore BRAF-V600E d‘une façon dix fois moins puissante.286, 895 Les investigations mécanistiques suggèrent que Sorafénib se lie à la conformation inactive des kinases RAF, mais n‘inhibe pas efficacement l‘activation d‘ERK.198, 894
Sorafénib n‘a pas montré une efficacité significative en monothérapie dans le mélanome probablement en raison de l’antagonisme du récepteur VEGFR.170, 683 Ainsi, des inhibiteurs plus puissants et sélectifs de la kinase RAF ont été développés pour des applications cliniques dans le mélanome.199
Vémurafénib (Zelboraf ®)
Vémurafénib (PLX4032) est un inhibiteur puissant de BRAF approuvé par la FDA pour le traitement des patients atteints de mélanome métastatique portant la mutation BRAFV600E.107, 523
PLX4032 a été développé avec la structure cristalline de BRAF-V600E en tant que matrice afin de générer un inhibiteur de la conformation active de cette kinase.378, 915 Les tests sur la kinase RAF ont montré que PLX4032 et ses analogues étaient capables d‘inhiber BRAF V600E, la forme sauvage de BRAF ainsi que RAF1 à des concentrations similaires.850
Les essais cliniques de phase I ont révélé que le traitement par vémurafénib a induit la stabilisation de la maladie, ainsi que la régression marquée du mélanome chez certains cas portant la forme mutée BRAF V600E.197
Le taux de réponse objective en phase II a augmenté de 19% à 53% par rapport à la dacarbazine, et la durée moyenne de la réponse a été prolongée de 2,7 à 6,7 mois.795
L’essai clinique de phase III réalisé en 2011 a rapporté un taux de réponse de 48% lorsque les patients ont été traités avec le vémurafénib, par rapport à un taux de 5% avec le traitement par la dacarbazine, avec une survie médiane sans progression estimée à 5,3 mois chez le groupe traité par le vémurafénib par rapport à 1,6 mois chez le groupe traité par la dacarbazine.107, 311
Des données actualisées sur le traitement par vémurafénib ont été publiées en mars 2014. Dans cette étude 83 patients de mélanome BRAF muté traités par la dacarbazine (25 %) ont bénéficié d‘un traitement avec le vémurafénib. La médiane de survie était significativement améliorée dans le bras vémurafénib, 13,6 mois versus 9,7 mois pour la dacarbazine.511
Les effets secondaires du vémurafénib les plus fréquemment rapportés sont la photosensibilité, le développement de carcinomes cutanés épidermoïdes, de kératoacanthomes, les arthralgies, le rash cutané, et parfois l‘apparition de nouveaux mélanomes.511
Dabrafénib (Tafinlar®)
Un second inhibiteur de BRAF, dabrafénib (ou GSK2118436), a également gagné l’approbation de la FDA en 2013, pour le traitement des mélanomes exprimant les variantes BRAF V600E ou BRAF-V600K.27
En 2012, l‘étude de phase I réalisée sur 156 patients atteints de mélanome métastatique muté BRAF a signalé une réponse de 69% suite à l‘administration de la dose maximale tolérée. Il est intéressant de noter que neuf sur dix patients porteurs de métastases cérébrales, avaient montré une réponse tumorale intracrânienne.187
L‘étude de phase II publiée en 2013 a été réalisée sur 76 patients porteurs d‘une mutation BRAF V600E et 16 patients mutés V600K. 59 % des patients mutés BRAF V600E avaient une réponse partielle ou complète et 16 % d‘entre eux avaient une maladie stable. Pour les patients mutés V600K, 13 % avaient une réponse partielle ou complète et 44 % ont rapporté une stabilité de la maladie. Il est intéressant de noter que dans le groupe V600E, la survie sans progression était de 6,3 mois alors qu‘elle était de 4,5 mois dans le groupe V600K.27
Dans l‘essai de phase III, des patients atteints de mélanomes stades III ou IV non opérables étaient randomisés pour recevoir un traitement par dabrafénib (187 patients) ou par la dacarbazine (63 patients). La survie médiane sans progression était de 5,1 mois dans le bras dabrafénib et de 2,7 mois dans le bras dacarbazine.285
Les effets secondaires les plus courants pour le dabrafénib (déduits de cinq études cliniques) étaient l‘hyperkératose, les maux de tête, l‘arthralgie et la fièvre.824
Comme pour le vémurafénib, plusieurs patients traités par le dabrafénib ont également développé un kératoacanthome, un carcinome épidermoïde de la peau. La croissance de ces lésions au début et au cours du traitement semble être la conséquence d’un effet stimulateur des inhibiteurs sélectifs de BRAF sur l’activité de la voie ERK dans les cellules WT pour BRAF.291, 654, 815
Le LGX818, un autre inhibiteur puissant de BRAF est actuellement en développement. Cet inhibiteur a montré des résultats prometteurs dans les premiers essais cliniques; une étude de phase III est en cours.168, 814
L‘émergence des inhibiteurs de BRAF dans l‘arsenal thérapeutique du traitement du mélanome de stade avancé constitue une véritable révolution thérapeutique vu la rapidité impressionnante de la réponse à ce traitement. Cependant, la durabilité de cette réponse est limitée dans le temps en raison de la résistance, la rechute et la progression ultérieure de la maladie.763, 876 Les essais cliniques en phase III ont montré qu‘environ 50% des patients traités avec le vémurafénib ou le dabrafénib rechutent dans les 6-7 mois après le début du traitement.287, 511 Les mécanismes complexes de résistance peuvent être divisés en trois groupes :
– Réactivation de la voie RAS-RAF-MEK-ERK par l‘émergence de clones portant des mutations activatrices de NRAS ou MEK
– Activation de la voie de survie cellulaire PI3K/Akt par délétion du gène suppresseur de tumeur PTEN, et inhibition de l‘apoptose médiée par Bim
– Modulation du microenvironnement tumoral
Certaines résistances peuvent être retardées par le «crossover» ou la combinaison de thérapies ciblées, d‘autres requièrent le ciblage du microenvironnement tumoral.714
Inhibiteurs de MEK
BRAF activé phosphoryle et active les kinases MEK 1 et 2 qui à leur tour activent ERK, aboutissant ainsi à la prolifération et la survie des cellules tumorales. Tramétinib est un inhibiteur administré oralement hautement sélectif des kinases MEK 1 et 2.375 Ce médicament a reçu l‘approbation de la FDA et l‘EMA pour le traitement du mélanome avancé muté BRAFV600.
Un essai de phase I publié en 2012 sur 36 patients de mélanome métastatique muté BRAF a montré que sur 30 patients naïfs au traitement, le taux de réponse objective était de 33 % avec une survie sans progression de 5,7 mois. Quatre de six patients ayant déjà reçu un inhibiteur de BRAF ont présenté une maladie stable sous traitement.186
Un essai de phase II publié en 2013 a comparé le tramétinib en monothérapie chez des sujets BRAF mutés naïfs (57 patients) ou précédemment traités par un inhibiteur de BRAF (40 patients). Parmi les patients naïfs, 24 % présentaient une réponse objective et 51 % une maladie stable avec une médiane de survie sans récidive de 4 mois. Parmi les prétraités, aucune réponse objective n‘a été obtenue et 28 % des patients avaient une maladie stable avec une médiane de survie sans récidive de 1,8 mois.375
Dans un essai de phase III, comparant le tramétinib à la chimiothérapie, 322 patients mutés V600E ou V600K étaient randomisés (ratio 2:1). La survie sans progression et le taux de réponse objective étaient respectivement de 4,8 mois et de 22% dans le groupe tramétinib versus 1,5 mois et 8% dans le groupe chimiothérapie.200
Les effets secondaires principaux du tramétinib sont une éruption acnéiforme, la fatigue, la diarrhée et des œdèmes périphériques.375
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Table des matières
LISTE DES ABBRÉVIATIONS
LISTE DES TABLEAUX ET DES FIGURES
REVUE BIBLIOGRAPHIQUE
I. Le mélanome
1- Définition et épidémiologie: Cancer rare mais très agressif
1.1- Les mélanocytes
1.2- Définition du mélanome
1.3- Épidémiologie du mélanome
1.4- Facteurs de risque du mélanome
1.4.1- MC1R et exposition aux rayons ultraviolets
1.4.2- Phototype de l’individu
1.4.3- Nævi (grains de beauté) préexistants
1.4.4- Immunosuppression
1.4.5- Histoire personnelle de cancer pendant l’enfance
1.4.6- Histoire familiale (facteurs génétiques)
1.5- Diagnostic du mélanome
1.5.1- Examen clinique à l’œil nu
1.5.2- Dermoscopie
1.5.3- Photographies du corps entier (PCE)
1.5.4- Microscopie confocale in vivo
2- Physiopathologie: progression du mélanome
2.1- Modèle de Clark
2.1.1- Hyperplasie et formation d’un nævus bénin
2.1.2- Cytologie atypique et formation d’un nævus dysplasique
2.1.3- Phase de croissance radiale
2.1.4- Phase de croissance verticale
2.1.5- Mélanome métastatique
2.2- Voies de signalisation du mélanome et altérations moléculaires
2.2.1- Voies de prolifération et de survie
2.2.1.1- RAS/RAF/MEK/ERK
2.2.1.2- PTEN et AKT
2.2.2- Cycle cellulaire
2.2.2.1- CDKN2A
2.2.2.1.1- INK4A:
2.2.2.1.2- ARF:
2.2.2.2- Cycline D1 (CD1)
2.2.3- Facteurs de transcription et régulateurs épigénétiques
2.2.3.1- Facteur de transcription associé à la microphtalmie (MITF)
2.2.3.2- Régulateurs épigénétiques
3- Thérapies ciblant les cellules du mélanome
3.1- Chirurgie
3.2- Chimiothérapie
3.3- Thérapie ciblée
3.3.1- Inhibiteurs de BRAF
3.3.1.1- Sorafénib
3.3.1.2- Vémurafénib (Zelboraf ®)
3.3.1.3- Dabrafénib (Tafinlar®)
3.3.2- Inhibiteurs de MEK
3.3.3- Inhibiteurs de cKIT
II. Microenvironnement du mélanome
1- Composantes du stroma tumoral et rôle dans l’invasion et la dissémination du mélanome
1.1- La matrice extracellulaire
1.1.1- Les intégrines
1.1.2- Les facteurs de croissance
1.1.3- Le collagène
1.1.4- L’élastine
1.1.5- Les Protéoglycanes
1.1.6- Les laminines
1.1.7- L’ostéopontine
1.1.8- L’ostéonectine
1.1.9- La ténascine C
1.1.10- CCN3
1.1.11- Les métalloprotéinases matricielles (MMP)
1.2- La composante cellulaire
1.2.1- Les kératinocytes
1.2.2- Les fibroblastes
1.2.3- La vascularisation et l’angiogenèse
1.2.3.1- Les cellules endothéliales :
1.2.3.2- Les péricytes :
1.2.4- Les cellules inflammatoires et immunocompétentes
1.2.4.1- Les cellules myéloïdes suppressives (MDSC)
1.2.4.2- Les cellules dendritiques (DC)
1.2.4.3- Les neutrophiles
1.2.4.4- Les cellules natural killer (NK)
1.2.4.4.1- NKG2D et mélanome
1.2.4.4.2- Récepteurs de cytotoxicité naturelle (NCR) et mélanome
1.2.4.4.3- DNAM-1 et mélanome
1.2.4.5- Les cellules natural killer T (NKT)
1.2.4.6- Les monocytes / macrophages
1.2.4.6.1- Recrutement et migration des monocytes / macrophages
Facteurs solubles permettant le recrutement des monocytes vers la tumeur
Composants de l’ECM contrôlant le recrutement des macrophages
Recrutement des macrophages dans les zones hypoxiques
1.2.4.6.2- Polarisation des macrophages
Déterminants moléculaires de la polarisation des macrophages
Polarisation des macrophages et cancer
– Promotion de l’angiogenèse tumorale par les macrophages
– Promotion de l’invasion et des métastases tumorales par les macrophages
– Contribution des macrophages à la formation de la niche pré-métastatique
– Immunosuppression du microenvironnement tumoral médiée par les TAM
– TAM , cellules souches du cancer et résistance chimiothérapeutique
1.2.4.7- Les lymphocytes
1.2.4.7.1- Les lymphocytes T auxiliaires (Th)
Les lymphocytes Th1
Les lymphocytes Th2
Les lymphocytes Th17
Les lymphocytes Treg
Les lymphocytes Th9
Les lymphocytes Th22
Plasticité des lymphocytes Th et cancer
1.2.4.7.2- Les lymphocytes T cytotoxiques (Tc ou CTL)
1.2.4.7.3- Les lymphocytes Tγδ
1.2.4.7.4- Les lymphocytes B
1.2.4.8- Molécules immunosuppressives du microenvironnement tumoral
1.2.4.8.1- L’Interleukine 10 (IL-10)
1.2.4.8.2- L’IL-6 et l’IL-1β
1.2.4.8.3- Transforming Growth Factor-β (TGF-β)
Signalisation du TGF-β
Immunosuppression, inflammation et cancer
2- Thérapies ciblant le microenvironnement tumoral : efficacité et résistance
2.1- Ciblage de la matrice extracellulaire
2.2- Ciblage de l’angiogenèse tumorale
2.3- L’immunothérapie
2.3.1- Les anti-CTLA-4
2.3.2- Les anti-PD-1/PD-L1
2.3.3- Les cytokines
2.3.4- Transfert adoptif de lymphocytes T
2.3.5- Transfert adoptif de cellules NK
2.3.6- Immunothérapie à base de cellules dendritiques
2.3.7- Ciblage des macrophages associés aux tumeurs
2.3.8- Ciblage de TGF-β
III. Les Sphingolipides
1- Généralités
2- Métabolisme du céramide en sphingosine-1-phosphate
2.1- Anabolisme de la S1P
2.1.1- Structure et isoformes des sphingosine kinases
2.1.2- Rôles physiologiques des sphingosine kinases
2.1.3- Modes d’activation des sphingosine kinases
2.1.4- Localisation subcellulaire des sphingosine kinases
2.2- Catabolisme de la S1P
2.2.1- Sphingosine-1- phosphate lyase (SPL)
2.2.1.1- Structure protéique et topologie de la SPL
2.2.1.2- Distribution tissulaire de la SPL
2.2.1.3- SPL, apoptose et cancer
2.2.1.4- Régulation de la SPL
2.2.2- Sphingosine-1- phosphate phosphatase (SPP)
3- Signalisation par la S1P
3.1- L’activité intracellulaire de la S1P
3.1.1- Histones désacétylases (HDAC)
3.1.2- Facteur associé au récepteur du TNF (TRAF2)
3.1.3- Protéine Kinase C δ (PKC δ)
3.1.4- Prohibitine 2 (PHB2)
3.2- L’activité extracellulaire de la S1P
3.2.1- S1P1/EDG-1
3.2.2- S1P2/EDG-5/AGR16/H218
3.2.3- S1P3/EDG-3
3.2.4- S1P4/EDG-6
3.2.5- S1P5/EDG-8/NRG-1
4- S1P et système immunitaire
4.1- S1P et neutrophiles
4.2- S1P et cellules dendritiques (DC)
4.3- S1P et mastocytes
4.4- S1P et macrophages
4.5- S1P et lymphocytes
4.6- S1P et réseau de cytokines
4.6.1- TNF-α
4.6.2- TGF-β
5- S1P et cancer (Figure 26)
5.1- Transformation oncogénique et croissance tumorale
5.2- Migration des cellules tumorales
5.3- Angiogenèse tumorale
5.4- Réponse inflammatoire
5.5- Résistance aux chimiothérapies
6- Ciblage de la S1P
6.1- Agonistes et antagonistes des récepteurs à la S1P
6.1.1- FTY720 (Fingolimod, ou Gilenya™)
6.1.2- KRP-203
6.1.3- SEW 2871
6.1.4- JTE 013
6.1.5- VPC 23019
6.2- Anticorps monoclonal anti-S1P
6.3- Inhibiteurs de la sphingosine kinase
OBJECTIF GÉNÉRAL DE LA THÈSE
MATÉRIELS & MÉTHODES
I- Culture cellulaire et production de milieux conditionnés
II- Isolement et culture de macrophages dérivés de la moelle osseuse de souris (BMDM)
III- Transfection cellulaire
IV- Essai de motilité in vitro
V- RT-PCR quantitative
VI- Analyse des lipides par spectrométrie de masse
VII- Mesure de l’activité enzymatique SK1
VIII- ELISA du TGF-β1
IX- Bioinformatique
X- Greffes orthotopiques de mélanome chez la souris
XI- Analyse des leucocytes infiltrant les tumeurs
XII- Analyses statistiques
RÉSULTATS
I- Étude du rôle de la sphingosine kinase 1 du mélanome dans l’infiltrat immunitaire de la tumeur et la progression du cancer
1- Introduction
2- Résultats:
3- Discussion
II- Étude du rôle de la sphingosine kinase 1 de l’hôte dans l’infiltrat immunitaire de la tumeur et la progression tumorale
1- Introduction
2- Résultats
3- Discussion
CONCLUSION & PERSPECTIVES
I- Conclusion générale
II- Perspectives
1- Régulation de l’expression des enzymes du métabolisme de la S1P dans les cellules de mélanome
2- Sécrétion de la S1P
3- Signalisation induite par la S1P dans les macrophages
4- Effet des inhibiteurs pharmacologiques de la SK1 sur l’infiltrat immunitaire et la croissance tumorale in vivo.
5- Effet du TGF-β1 sur la réponse immune in vivo
6- Régulation de l’expression de TGF-β1 par la SK1
7- L’effet de la SK1 du macrophage sur les cellules du mélanome.
ANNEXE1: Chapitre de livre
ANNEXE 2: Revue
RÉFÉRENCES
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