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Morphologie des tumeurs du sein et facteurs pronostiques
Les tumeurs du sein, ou adénocarcinomes (du grec adeno signifiant glande et carcinoma signifiant cancer) se développent principalement à partir des cellules épithéliales. On distingue deux types principaux d’adénocarcinomes, les carcinomes in situ et les carcinomes invasifs, différenciables par l’état d’envahissement des cellules néoplasiques au niveau du stroma. Par ailleurs, il existe quelques rares tumeurs du sein mésenchymateuses, fibro-épithéliales ou classées comme carcinosarcomes.
Les carcinomes in situ représentent 20% des carcinomes mammaires et sont définis comme une atteinte tumorale locale, de type canalaire ou lobulaire (Figure 2A et 2B), sans franchissement de la membrane basale par les cellules néoplasiques. Les carcinomes in situ sont sans risque de métastases et d’envahissement ganglionnaire mais sont parfois les précurseurs d’un carcinome invasif (ou « carcinome infiltrant »).
Les carcinomes invasifs représentent 80% des carcinomes mammaires et, à l’inverse du carcinome in situ, ils se caractérisent par l’envahissement des cellules néoplasiques au stroma, par un risque de métastases et d’envahissement ganglionnaire.
Classification histologique des adénocarcinomes
La morphologie des tumeurs du sein étant très hétérogène, l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) a défini des sous-types histologiques permettant de les différencier. En 2012, l’OMS a revu la classification des cancers du sein datant de 2003 et a notamment défini vingt-trois sous-types histologiques associés aux carcinomes invasifs du sein .
Carcinome canalaire invasif
Soixante-dix pourcents des carcinomes mammaires invasifs diagnostiqués sont de type canalaire sans atypies particulières, ou « NST » (« No Special Type » en anglais) (Figure 3). D’un point de vue macroscopique, ces tumeurs forment une lésion stellaire mal délimitée (Figure 4).
Carcinome lobulaire invasif
Le carcinome lobulaire invasif est le second sous-type histologique le plus diagnostiqué, représentant 10% à 15% des carcinomes invasifs. Il se caractérise par de petites cellules néoplasiques nonadhérentes, généralement disposées en file indienne, qui envahissent le stroma (Figure 4). Dans 90% des cas, l’absence de cohésion cellulaire dans ces tumeurs est due à l’absence d’expression de la protéine E-cadhérine . Ce sous-type histologique est associé à un bon taux de survie à cinq ans mais cette tendance s’inverse après 6 ans de suivi des patients .
Autres types d’adénocarcinomes
Différents sous-types histologiques, plus rares, se distinguent du carcinome canalaire NST par leurs atypies morphologiques. Nous allons ici en décrire quelques uns.
➤ Le carcinome tubuleux, représente environ 2% des tumeurs du sein et est caractérisé par une prolifération de tubules ovales ou allongés, arrangés de façon aléatoire et entourés d’une couche de tissus adipeux (Figure 4).
➤ Le carcinome cribriforme, identifié dans 3,5% des tumeurs du sein est reconnaissable par l’aspect criblé des cellules tumorales (Figure 4).
➤ Le carcinome mucineux, principalement diagnostiqué chez les femmes post-ménopausées se détache des autres sous-types histologiques par la présence d’au moins 30% de mucine extracellulaire (Figure 4).
➤ Le carcinome papillaire, pouvant être invasif, solide ou encapsulé, est souvent diagnostiqué chez les femmes post-ménopausées et se distingue par la présence de lésions intra-canalaires dessinant des projections bordées de cellules épithéliales. Il se caractérise également par une tige fribovasculaire et peu de cellules myoépithéliales (Figure 4).
Ces quatre sous-types histologiques sont de pronostic favorable mais d’autres sous-types rares sont associés à un mauvais pronostic, comme le carcinome apocrine ou le carcinome métaplasique. D’un point de vue macroscopique, le carcinome apocrine présente de larges cellules avec un cytoplasme granuleux et des noyaux proéminents alors que le carcinome métaplasique est un groupe hétérogène pouvant se décliner en carcinome à cellules fusiformes, en carcinome métaplasique « fibromatous-like », ou en carcinome métaplasique avec différenciation mésenchymateuse cartilagineuse, osseuse, neurogliale ou squameuse (Figure 4) . D’autre part, l’un des carcinomes mammaires le plus reconnaissable au niveau clinique est le carcinome inflammatoire, identifiable par le changement d’aspect du sein. Le sein affecté est lourd, douloureux, présentant des rougeurs, un œdème et un aspect de peau d’orange. Les tumeurs associées au carcinome inflammatoire sont souvent des carcinomes canalaires NST. Il s’agit d’un sous-type histologique agressif avec un taux de survie faible des patientes .
Facteurs histo-pronostiques
Les sous-types histologiques donnent une indication sur le pronostic, mais il existe d’autres marqueurs morphologiques utiles pour définir le risque de rechute locale ou métastatique, ainsi que le risque de décès. Ces marqueurs permettent également de classer les carcinomes et de proposer un traitement adapté aux patients.
Bio-marqueurs anatomo-cliniques
Au niveau clinique, l’âge du patient est pris en compte dans l’estimation du pronostic: une femme de moins de 40 ans a un risque cumulé de rechute locale sur 20 ans de 34% alors que celui d’une femme de plus de 50 ans diminue à 11% . Au niveau anatomique, la taille de la tumeur, l’envahissement des ganglions par les cellules tumorales et la présence de métastases permettent d’évaluer le stade de propagation de la tumeur. En 1950, la classification pTNM pour « post-opératoire Taille, Nodes (ganglions en anglais), Métastases » établie par le chirurgien français Pierre Denoix est introduite par l’Union Internationale Contre le Cancer dans le système de classification des tumeurs. L’objectif était d’établir une nomenclature unique pour ces trois critères anatomiques (Tableau 2) et de décrire le stade de progression la tumeur (Tableau 3).
De façon indépendante, la taille de la tumeur permet d’évaluer les chances de survie globale à 5 ans, celles-ci étant inversement corrélées à la taille de la tumeur. Par exemple, les chances de survie des patients sont de 91% pour une tumeur de moins de 20mm et de 60% pour une tumeur de plus de 50mm. De la même manière, le taux de survie diminue en fonction du nombre de ganglions envahis par des cellules tumorales et de leur distance avec le site originel de la tumeur.
Grade histologique
Le grade histologique, qui évalue l’agressivité de la tumeur , est l’un des éléments architecturaux de la tumeur le plus important à prendre en compte dans la prise en charge clinique du patient . Une première définition du grade histopronostique établie par Scarff, Bloom et Richarson (classification SBR) dans les années 1960 a été révisée par Ellis et Elston (EE) en 199112 et cette dernière définition est utilisée comme référence. Le grade histologique est classé en trois niveaux : I – faible agressivité, III – forte agressivité et II – agressivité intermédiaire de la tumeur. Il est intéressant de noter que quelque soit la classification utilisée, SBR ou EE, la signification du grade ne change pas. Le grade révisé par EE est déterminé par l’addition de trois critères : l’architecture de la tumeur, c’est à dire l’état de différenciation des cellules tumorales, l’anisocaryose correspondant à la forme des noyaux, et l’activité mitotique permettant d’évaluer les capacités de prolifération de la tumeur. Ces trois critères morphologiques sont scorés de 1 à 3 (Tableau 4) et la somme des scores permet de déterminer le grade de la façon suivante :
➤ score de 3 à 5 : grade I
➤ score de 6 ou 7 : grade II
➤ score de 8 et 9 : grade III
Le suivi de patients sur 24 mois montre que les tumeurs de bas grade sont associées à un meilleur taux de survie que les tumeurs de haut grade (Figure 5) (Histological grade, Chap 19 page 231, Ellis and Elston, Breast Pathology, S. Pinder & F. O’Malley, Elsevier Editor).
Récepteurs hormonaux et autres bio-marqueurs
L’analyse de l’expression des récepteurs aux œstrogènes et à la progestérone par immunohistochimie (IHC) est utilisée comme facteur pronostic et aide à la prise en charge des patients. Environ 60% à 80% des tumeurs expriment les récepteurs aux œstrogènes (tumeurs RO+). Les patients développant ce type de tumeurs ont de meilleures chances de survie que les patients développant des tumeurs RO. La présence de récepteurs aux œstrogènes à la surface des cellules tumorales oriente le traitement vers une hormonothérapie (Tamoxifène) afin de bloquer l’action des œstrogènes sur la croissance tumorale. Plusieurs études ont montré que l’expression des récepteurs à la progestérone était importante à prendre en compte dans l’évaluation du pronostic car les tumeurs exprimant ces récepteurs (tumeurs PR+) sont associées à une faible agressivité et à un meilleur pronostic . La mise en évidence en 1988 par Tal et coll. de l’amplification du proto-oncogène gène ERBB2 a conduit à une meilleure prise en charge des patients. En effet, l’amplification de ce gène entraine une surexpression de la protéine transmembranaire HER2 qui peut être ciblée spécifiquement par l’anticorps trastuzumab. Des essais thérapeutiques ont montré une meilleure survie globale des patients bénéficiant d’un traitement à l’Herceptine (nom commercial du trastuzumab) en complément d’une chimiothérapie. De plus, la protéine Ki-67, marqueur de prolifération cellulaire, est également utilisée comme facteur prédictif de la réponse aux traitements : plus le niveau de Ki-67 est élevé dans les cellules tumorales meilleure sera la réponse aux chimiothérapies . En revanche, une forte expression de Ki-67 est associée à un faible pronostic de survie .
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Table des matières
PARTIE 1 : INTRODUCTION
1. LES CANCERS DU SEIN
1.1 RAPPEL SUR LA GLANDE MAMMAIRE ET ANATOMIE DU SEIN
1.2 MORPHOLOGIE DES TUMEURS DU SEIN ET FACTEURS PRONOSTIQUES
1.2.1 Classification histologique des adénocarcinomes
1.2.1.1 Carcinome canalaire invasif
1.2.1.2 Carcinome lobulaire invasif
1.2.1.3 Autres types d’adénocarcinomes
1.2.2 Facteurs histo-pronostiques
1.2.2.1 Bio-marqueurs anatomo-cliniques
1.2.2.2 Grade histologique
1.2.2.3 Récepteurs hormonaux et autres bio-marqueurs
1.2.3 Classification moléculaire des cancers du sein
1.2.3.1 Classification par expression génique
1.2.3.2 Altération du nombre de copies
1.2.3.3 Mutations somatiques spécifiques
1.2.4 Quelles caractéristiques pour quel sous-type ?
1.2.4.1 Tumeurs luminales A
1.2.4.2 Tumeurs luminales B
1.2.4.3 Tumeurs basales-like
1.2.4.4 Tumeurs sur-exprimant HER2
2. EPIDEMIOLOGIE DES CANCERS DU SEIN
3. LES FACTEURS DE RISQUE
3.1 FACTEURS ENVIRONNEMENTAUX ET CLINIQUES
3.1.1 Age
3.1.2 Antécédents personnels
3.1.2.1 Grossesses
3.1.2.2 Maladies bénignes du sein
3.1.3 Densité mammaire
3.1.4 Facteurs hormonaux
3.1.4.1 Facteurs hormonaux endogènes
3.1.4.2 Facteurs hormonaux exogènes
3.1.4.2.1 Contraceptifs oraux
3.1.4.2.2 Traitements hormonaux
3.1.5 Expositions aux radiations
3.1.6 Expositions liées au mode de vie
3.1.6.1 Alcool et tabac
3.1.6.2 Indice de masse corporelle
3.2 FACTEURS DE RISQUE GENETIQUES
3.2.1 Allèles associés à un risque élevé de cancer du sein
3.2.1.1 Gènes BRCA1 et BRCA2
3.2.1.1.1 Découverte des gènes
3.2.1.1.2 Structure des protéines BRCA1 et BRCA2
3.2.1.1.3 Fonction des protéines BRCA1 et BRCA2
3.2.1.1.4 Les allèles de prédisposition au cancer du sein
3.2.1.2 Le gène PALB2
3.2.1.3 Gènes associés à des syndromes
3.2.1.3.1 TP53 et syndrome de Li-Fraumeni
3.2.1.3.2 PTEN et le syndrome de Cowden
3.2.1.3.3 STK11 et le syndrome de Peutz-Jeghers
3.2.1.3.4 CDH1 et les formes héréditaires de cancers gastriques
3.2.2 Allèles associés à un risque faible de cancer du sein
3.2.3 Allèles associés à un risque modéré de cancer du sein
3.2.3.1 ATM
3.2.3.2 Autres gènes de la réparation de l’ADN ayant été associés à un risque intermédiaire de cancer du sein
3.2.3.2.1 CHEK2 et les gènes du complexe MRN
3.2.3.2.2 RAD51
3.2.3.2.3 XRCC2 et RINT1, : deux nouveaux gènes de prédisposition au cancer du sein ?
3.2.3.2.4 ABRAXAS
3.2.3.3 BRIP1
3.2.3.4 Gènes impliqués dans le syndrome de Lynch
4. LA PROBLEMATIQUE ATM
4.1 ATM : UN GENE, UNE PROTEINE, DES FONCTIONS
4.1.1 La protéine ATM
4.1.2 Les fonctions d’ATM
4.2 L’ATAXIE-TELANGIECTASIE
4.3 QUELS RISQUES DE CANCER POUR LES PORTEURS HETEROZYGOTES D’UNE MUTATION D’ATM ?
4.4 QUELLES IMPLICATIONS EN ONCOGENETIQUE ?
5. OBJECTIFS DE LA THESE
PARTIE II : FACTEURS GENETIQUES ASSOCIES AU RISQUE DE CANCER DANS LES FAMILLES ATM
1. CONTEXTE DE L’ETUDE
2. POPULATION ETUDIEE
2.1 ETUDE RETROSPECTIVE SUR LES FAMILLES A-T
2.2 ETUDE PROSPECTIVE SUR LES FAMILLES A-T : COF-AT
2.2.1 La cohorte CoF-AT
2.2.2 Identification des familles A-T
2.2.3 L’inclusion des participantes
2.2.4 Statut mutationnel d’ATM des participantes
2.2.5 Suivi des participantes
2.3 AUTRE SOURCE D’ECHANTILLONS BIOLOGIQUES : FAMILLES A-T RECRUTEES LORS D’UNE CONSULTATION DE GENETIQUE A L’INSTITUT CURIE
2.4 PREVALENCE DES CANCERS DANS LES FAMILLES PARTICIPANT A COF-AT OU A RETRO-AT
3. RECHERCHE DE VARIANTS RARES DELETERES DANS DES GENES CONNUS DE PREDISPOSITION AU CANCER AUTRE QUE LE GENE ATM
3.1 SELECTION DES SUJETS D’ETUDE
3.2 PREPARATION DES BANQUES D’ADN ET SEQUENÇAGE.
3.2.1 Préparation des échantillons
3.2.2 Hybridation et amplification de la capture
3.2.2.1 Indexage et préparation au séquençage
3.2.2.2 Séquençage de la banque
3.3 ANALYSES BIOINFORMATIQUES
3.3.1 Traitement des données brutes
3.3.2 Identification et annotation des variants
3.3.3 Filtrage des variants
3.3.4 Classification des variants
3.3.4.1 Prédiction sur les substitutions faux-sens
3.4 RESULTATS DE L’ANALYSE SUR L’IDENTIFICATION DE NOUVEAUX VARIANTS RARES CHEZ LES INDIVIDUS SEQUENCES
3.4.1 Variants « perte de fonction » identifiés
3.4.2 Variants faux-sens de signification clinique inconnue
4. LES TELOMERES
4.1 STRUCTURE DE L’ADN TELOMERIQUE
4.2 ROLE DES PROTEINES SHELTERIN
4.3 REGULATION DE LA LONGUEUR DES TELOMERES
4.3.1 Rôle de la télomérase
4.3.2 Elongation des télomères
4.4 TELOMERES, VIEILLISSEMENT ET CANCER
4.4.1 Syndromes associés au vieillissement
4.4.2 Télomères et cancer
4.5 PROBLEMATIQUE POSEE DANS LE CADRE DE L’ETUDE SUR LES FAMILLES A-T
4.6 MESURE DE LA LONGUEUR DES TELOMERES CHEZ L’ENSEMBLE DES PARTICIPANTS
4.6.1 Choix de la technique
4.6.2 Mise en place du protocole de q-PCR
4.7 SELECTION DES ECHANTILLONS
5. ROLE MODIFICATEURS DES SNPS ASSOCIES AU RISQUE DE CANCER DU SEIN ET/OU A LA LONGUEUR DES TELOMERES DANS LA SURVENUE D’UN CANCER CHEZ LES FEMMES DE LA COHORTE COF-AT OU AYANT PARTICIPEES A L’ETUDE RETRO-AT
5.1 SNPS ET LONGUEUR DES TELOMERES
5.2 SNPS ASSOCIES AU RISQUE DE CANCER DU SEIN OU DE L’OVAIRE
5.3 SNPS D’INTERET DANS LES FAMILLES A-T ET GENOTYPAGE
5.3.1 Sélections des SNPs d’intérêts
5.3.2 Génotypage
5.4 ANALYSE STATISTIQUE
6. ARTICLE 1 : RESULTATS DE L’ANALYSE SUR LE ROLE DE LA LONGUEUR DES TELOMERES ET DES SNPS ASSOCIES A
LA LONGUEUR DES TELOMERES SUR LE RISQUE DE CANCER CHEZ LES SUJETS HETAT
7. ETUDE COMPLEMENTAIRE : CONTRIBUTION DE SNPS ASSOCIES AU RISQUE DE CANCER ET EN PARTICULIER AU RISQUE DE CANCER DU SEIN DANS LES FAMILLES A-T
8. DISCUSSION
PARTIE III : CARACTERISATION HISTOLOGIQUE ET MOLECULAIRE DES TUMEURS DU SEIN DEVELOPPEES PAR LES PORTEURS D’UNE OU DEUX COPIES MUTEES D’ATM.
1. CONTEXTE DE L’ETUDE
1.1 CARACTERISTIQUES MORPHOLOGIQUES ET MOLECULAIRES DES TUMEURS DU SEIN DEVELOPPEES PAR LES PORTEURS BRCA1
1.1.1 Caractéristiques morphologiques
1.1.2 Caractéristiques moléculaires
1.2 CARACTERISTIQUES HISTOLOGIQUES ET MOLECULAIRES DES TUMEURS DU SEIN DES PORTEURS BRCA2
1.2.1 Caractéristiques morphologiques
1.2.2 Caractéristiques moléculaires
1.3 CARACTERISTIQUES HISTOLOGIQUES ET MOLECULAIRES DES TUMEURS DU SEIN DE PORTEURS D’UNE MUTATION DANS D’AUTRES GENES DE PREDISPOSITION AU CANCER DU SEIN.
1.3.1 Tumeurs PALB2
1.3.2 Tumeurs CHEK2
1.3.3 Tumeurs RAD51C
1.3.4 Tumeurs NBN
1.3.5 Tumeurs CDH1 et carcinomes lobulaires
2. PROBLEMATIQUE POSEE DANS LE CADRE DES PORTEURS DE VARIANTS D’ATM
3. POPULATION ET MATERIEL ETUDIES
3.1 FAMILLES A-T
3.2 FAMILLES PREDISPOSEES AU CANCER DU SEIN
3.2.1 Etude GENESIS
3.2.2 Etude kConFab
4. ARTICLE 2 : CARACTERISTIQUES HISTOLOGIQUES ET MOLECULAIRES DES TUMEURS ATM.
5. DISCUSSION
PARTIE IV : CONCLUSION
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