Academic literature on the topic 'Cancers épidermoïdes tête et cou'

Les Cancers Epidermoïdes de la Tête et du Cou (CETC) représentent les septièmes tumeurs les plus fréquentes au niveau mondial en 2020. Si les perspectives thérapeutiques ont évolué favorablement ces dix dernières années, la recherche de biomarqueurs utiles pour la stratification thérapeutique reste un enjeu de taille pour ces tumeurs. En outre, l'induction d'une immunité adaptative antitumorale apparait comme un mécanisme de plus en plus important pour l'efficacité des thérapeutiques approuvées dans les CETC. Dans cette perspective, l'étude des interactions entre cellules tumorales et cellules immunitaires du microenvironnement tumoral (MT) est incontournable. Plusieurs thérapies anticancéreuses ont été rapportées pour induire la mort des cellules tumorales par ferroptose, une nécrose régulée dépendante du fer survenant lors d'un stress oxydant non résolu par la cellule. Nous nous sommes intéressés dans la première partie de nos travaux à la possibilité d'exploiter la ferroptose dans les CETC positifs au Papillomavirus Humain (CETC HPV+ve), les CETC HPV+ve montrant habituellement un état de stress oxydant supérieur aux CETC négatifs pour l'HPV (CETC HPV-ve). Nous avons mis en évidence une expression faible de SLC7A11, transporteur essentiel de la cellule pour la synthèse du glutathion inhibiteur du stress oxydant, dans les CETC HPV+ve par rapport aux CETC HPV-ve in silico. In vitro, nous avons mis en évidence une vulnérabilité supérieure à la ferroptose induite par l'érastine dans les lignées de CETC exprimant les protéines transformantes E6/E7 de l’HPV par rapport à leurs lignées parentales. Dans la deuxième partie de nos travaux, nous avons étudié la régulation de l'expression du ligand PD-L1 (Programmed Death-Ligand 1) par différentes thérapies approuvées dans les CETC. L'expression de PD-L1 par les cellules tumorales et inflammatoires du MT est en effet responsable en partie de l'inactivation fréquente des cellules T cytotoxiques du MT, et représente donc un obstacle pour l'induction de l'immunité adaptative antitumorale. Nous avons mis en évidence une régulation spécifique de PD-L1 par le 5-fluorouracile (5-FU) dépendante de la réponse aux dommages de l'ADN ainsi que de la voie JAK / STAT
Head and Neck Squamous Cell Carcinomas (HNSCC) were the seventh most frequent tumors worldwide in 2020. Although therapeutic perspectives have evolved favorably over the last ten years, the search for useful biomarkers for therapeutic stratification remains a major challenge for these tumors. In addition, the induction of antitumor adaptive immunity seems to be an increasingly important mechanism for the efficacy of approved therapies in HNSCC. In this perspective, the study of the interactions between tumor cells and immune cells of the tumor microenvironment (TM) is essential. Several anticancer therapies have been reported for the induction of tumor cell death by ferroptosis, an iron-dependent regulated necrosis that occurs during unresolved oxidative stress in the cell. In the first part of our work we focused on the possibility of exploiting ferroptosis in Human Papillomavirus positive HNSCC (HPV+ve HNSCC), which usually show higher oxidative stress than HPV negative HNSCC (HPV-ve HNSCC). Using in silico analyses, we observed low expression of SLC7A11, an essential transporter in the cell for the synthesis of glutathione, an inhibitor of oxidative stress, in HPV+ve HNSCC compared to HPV-ve HNSCC. In vitro, HNSCC cell lines expressing HPV E6/E7 transforming proteins showed higher sensitivity to erastin-induced ferroptosis compared to their parental cell lines. In the second part of our work, we studied the regulation of PD-L1 (Programmed Death-Ligand 1) expression by different approved therapies in HNSCC. The expression of PD-L1 by tumor and inflammatory cells of the TM is indeed partly responsible for the frequent inactivation of cytotoxic T cells of the TM, and thus represents an obstacle for the induction of antitumor adaptive immunity. We observed a specific regulation of PD-L1 by 5-fluorouracil (5-FU) that was dependent on the DNA damage response and the JAK / STAT pathway

Le cancer est une maladie génétique acquise. Le gène p53 est non fonctionnel dans 50% des cancers épidermoïdes de la tête et du cou et est un facteur de mauvais pronostique. Actuellement, plusieurs stratégies sont envisagées dans la recherche en Oncologie et parmi elles, la thérapie génique. Son but est de corriger les anomalies d'un gène non fonctionnel par l'apport d'un nouveau gène. L'utilisation des vecteurs non viraux en thérapie génique est limitée à cause de leur faible pouvoir de transfection. L'objectif de notre étude est de voir l'influence de l'internalisation photochimique (PCI) sur le transfert du gène p53 couplé à un vecteur non viral dérivé polyéthylènimine (PEI). La PCI est une technologie permettant d'augmenter l'efficacité de transfert des vecteurs non viraux combinant l'action d'un photosensibilisant et de la lumière. Après avoir optimisé les conditions d'utilisation combinée du PEI et de la PCI, nous avons montré que le couplage PCI + PEI permettait d'augmenter significativement le niveau et la durée d'expression du transgène in vitro puis in vivo. Cette augmentation a conduit à une forte induction d'apoptose et une forte inhibition de la croissance cellulaire in vitro. Ln vivo, le couplage PCI + PEI a permis d'éradiquer les tumeurs et vraisemblablement par l'apoptose.

Le cetuximab (CTX) est un anticorps monoclonal anti-EGFR indiqué dans les cancers ORL dont les modalités de prescription pourraient être améliorées. Après chimiothérapie d’induction (étude Tremplin), en comparaison au cisplatine, il était moins toxique mais sans améliorer la préservation laryngée. À la première injection, le CTX peut déclencher un choc anaphylactique lié à la préexistence d’IgE anti-αGal. Des tests prédictifs détectant ces IgE ont été développés et réalisés chez 41 patients avec une sensibilité et une valeur prédictive négative de 100%. La relation entre concentrations sériques et efficacité/toxicité a été étudiée chez 34 patients. La pharmacocinétique a été décrite à l’aide d’un modèle combinant des mécanismes d’élimination non saturable (CL) et saturable (k0). La clairance globale du CTX, reflet de l’exposition des patients, était reliée aux survies sans progression et globale (SG). Le grade de radiodermite était associé à la SG. Une simulation pharmacocinétique suggère, qu’en comparaison à l’injection standard de CTX, une injection toutes les trois semaines entrainera des AUC proches mais des concentrations résiduelles différentes
Cetuximab (CTX) is an anti-EGFR monoclonal antibody approved in head and neck cancer, which prescription modalities may be improved. After induction chemotherapy (Tremplin study), compared to cisplatin, CTX was less toxic but did not improve larynx preservation. During first infusion, CTX can induce an anaphylaxis reaction due to the presence of preexisting anti-αGal IgE. Predictive assays detecting these IgE were developed and tested in 41 patients, with sensitivity and negative predictive values of 100%. Relationship between serum concentrations and efficacy/toxicity was studied in 34 patients. CTX pharmacokinetics was described using a model combining non-saturable (CL) and saturable (k0) eliminations. Global clearance, which reflects patient exposure, was related to progression free and overall (OS) survivals. Severe radiation dermatitis was also associated with OS. A pharmacokinetic simulation suggests that, in comparison to standard CTX infusion, an infusion every three weeks will lead to similar AUC but to different residual concentrations

L’objectif de ce travail était de comprendre l’état moléculaire des cellules dendritiques (CD) dans le microenvironnement tumoral. En intégrant l’analyse de tumeurs humaines par cytométrie en flux, de transcriptome, de secretome tumoral et l’analyse d’une base de données d’interaction CD-lymphocyte T générées in vitro, j’ai obtenus 2 résultats majeurs. Tout d’abord, nous proposons une nouvelle classification de CD activées humaines, qui sont soit « secrétantes », c’est-à-dire spécialisées dans la production de cytokines et chemokines, soit « aidantes » c’est-à-dire spécialisées dans l’induction de la sécrétion de nombreuses cytokines T helper après co-culture. Les CD infiltrant les tumeurs ORL inflammées correspondaient au type « sécrétantes ». Au-delà du nouveau concept biologique, cette classification est base théorique importante pour l’immunothérapie à base d’adjuvants. Deuxièmement, nous avons montré que l’inflammation tumorale n’était pas un facteur pronostic majeur des cancers ORL, mais que MMP2 et l’effraction extra-capsulaire étaient des facteurs pronostiques indépendants de la survie liée à la maladie. Nous avons pu classer les patients en 4 niveaux de risque et montré qu’ils avaient des chances équivalentes de réponse à l’immunothérapie. Nos données sont une base pour un essai clinique dirigé par biomarqueur, proposant de la chimiothérapie ou de l’immunothérapie néoadjuvantes, dans le but de diminuer le pourcentage de patients présentant des récidives sévères et précoces
The objective of the thesis was to decipher the molecular state of tumor infiltrating dendritic cell (DC) and their relation to the tumor microenvironment. By combining the analysis of human tumor samples by flow cytometry and RNA sequencing, of tumor secretome and of a large dataset of in vitro DC-Tcell interactions I obtained 2 main findings. First, we reported a novel classification of human activated DC, that are either “secretory” that is specialized in secreting cytokines and chemokines, or “helper” that is specialized at inducing the secretion of a broad range of T helper cytokines after cell co-culture. DC infiltrating inflamed human head and neck cancer matched the “secretory” phenotypic and transcriptomic signatures. Beyond this novel biological concept, this classification is of importance as a theoretical basis for adjuvant-based immunotherapy. Secondly, we showed that tumor inflammation was not the main prognostic factor for oral cavity cancer (OCC) patients, but that MMP2 and the presence of extra-nodal extension were independent predictors of reduced disease-specific survival. We could stratify OCC into 4 prognostic groups and showed that they had similar expected rates of response to immunotherapy. Our data may serve to design a biomarker-driven clinical trial proposing neoadjuvant chemotherapy or immunotherapy to high-risk patients, with the goal of reducing the percentage of OCC patients that will present with early and severe recurrences

Les carcinomes épidermoïdes de la tête et du cou sont souvent de mauvais pronostic, en raison de leur résistance aux traitements suivie de récidives loco-régionales, voire de métastases. Ce travail s'est focalisé sur le rôle des cellules souches cancéreuses (CSC) dans la radiorésistance d'un modèle cellulaire de cancer du larynx, SQ20B, ainsi que sur leur ciblage thérapeutique en association avec la radiothérapie photonique ou par ions carbone. Une sous-population a été isolée à partir de la lignée SQ20B par tris cellulaires successifs selon 3 critères spécifiques des CSC de tumeurs ORL : exclusion du Hoechst 33342, expression de CD44 et activité élevée de l'aldéhyde déshydrogénase (ALDH). Les cellules SQ20B/SP/CD44 high/ALDHhigh présentent bien les caractéristiques de CSC (tumorisphères, tumorigénèse, radiorésistance). La résistance des CSC aux 2 types d'irradiation, par rapport aux cellules « non souche » SQ20B/SP/CD44low/ALDHlow, implique une diminution de la mort par apoptose, une augmentation des capacités prolifératives ainsi qu'une surexpression de la voie de l'autorenouvellement Bmi1. L'effet radiosensibilisant de 3 molécules ciblant les CSC a été démontré : la mort apoptotique induite par l'UCN-01 en inhibant l'arrêt en phase G2/M ; les capacités prolifératives ciblées par l'acide trans-rétinoïque (ATRA) induisant la différenciation ; et la voie de l'autorenouvellement Bmi-1 inhibée par l'artésunate. Seule ou associées (UCN-01 + ATRA), elles agissent en synergie avec une irradiation par photons ou ions carbone. Des études pré-clinique, puis clinique, devraient confirmer l'intérêt du ciblage des CSC dans le contrôle de l'échappement de ces cancers radiorésistants
Head and neck squamous cell carcinomas (HNSCC) have a poor prognosis, due to their resistance to standard treatments. In most cases, locoregional recurrence or metastases occur. This study has focused on the role of cancer stem cells (CSC) in the radioresistance of the SQ20B HNSCC cell line and their therapeutic targeting in association with photon or carbon ions irradiation. A subpopulation of SQ20B-CSC has been isolated by cell sorting based on 3 specific characteristics of HNSCC-CSC : Hoechst 33342 exclusion, CD44 expression and high aldehyde dehydrogenase activity (ALDH). SQ20B/SP/CD44high/ALDHhigh cells show the CSC characteristics (in vitro and in vivo tumorigenesis, high radioresistance). The response of CSC to both types of irradiation was compared to the non-“stem cells” SQ20B/SP/CD44low sub-population. The observed radioresistance involves a decrease in apoptotic cell death, an increase in proliferative capacities and an overexpression of the Bmi1 self-renewing signaling pathway. The radiosensitizing effects of 3 molecules targeting the CSC has been demonstrated : an induction of apoptotic cell death by the inhibition of the G2/M phase arrest after a treatment with UCN01 ; an inhibition of proliferative capacities using the all-trans-retinoic acid (ATRA) which induce their differentiation ; and an inhibition of Bmi1 by artesunate. These treatments, alone or in combination (UCN01+ATRA) have a synergistic effect with photon or carbon ion irradiation to overcome CSC radioresistance. Preclinical and clinical studies should confirm the benefit of targeting CSC and improve the control of tumor escape in patients with radioresistant HNSCC cancers

Les vitamines B et les facteurs liés au métabolisme monocarboné (C1) aident à maintenir la synthèse de l'ADN, régulent l'expression des gènes, et peuvent affecter le risque de cancer. L'objectif général de cette thèse est d'étudier l'importance des biomarqueurs du C1 dans l'étiologie de trois cancers distincts qui diffèrent dans leur force d'association avec le tabagisme. Les articles inclus dans cette thèse ont été conduits au sein de deux études prospectives : l'étude prospective européenne sur la nutrition et le cancer (EPIC) et le consortium de cohortes du cancer du poumon (LC3). Dans l'article 1, nous avons étudié la relation entre les biomarqueurs du C1 et l'incidence ainsi que le pronostic du cancer de la sphère oto-rhino-laryngée (ORL) et de l'oesophage au sein de l'étude EPIC. Nous avons observé que les sujets ayant des concentrations élevées d'homocystéine avaient un risque accru de développer un cancer de la sphère ORL. Dans l'article 2, nous avons examiné la relation entre les biomarqueurs du C1 et l'incidence ainsi que le pronostic du carcinome à cellules rénales (CCR) au sein de l'étude EPIC. Nous avons constaté que les participants ayant des concentrations de vitamine B6 élevées avaient une diminution du risque de CCR avec un effet dose-réponse ainsi qu'une amélioration de la survie post-diagnostic. Dans l'article 3, nous avons étudié si les biomarqueurs du C1 sont associés au risque de cancer du poumon au sein de l'étude LC3. Dans l'ensemble, nous avons mis en exergue une faible association inverse, sans tendance claire, entre les concentrations de vitamine B6 et de folate et le risque du cancer du poumon. La principale conclusion de nos études est que les concentrations élevées de vitamine B6 sont associées à un risque plus faible de développer un CCR, et également à un meilleur pronostic chez les patients atteints de cette pathologie. Davantage d'études sont nécessaires afin d'évaluer si la vitamine B6 exerce une influence causale sur l'étiologie et la mortalité du CCR, ou si d'autres facteurs métaboliques sont impliqués
B-vitamins and factors related to one-carbon metabolism (OCM) pathway help to maintain DNA synthesis and regulate gene expression and may affect cancer risk. The overarching aim of this thesis is to investigate the importance of OCM biomarkers in the etiology of three distinct cancer sites that differed in their strength of association with smoking. Papers included in this thesis were conducted within two prospective studies, the European Prospective Investigation into nutrition and Cancer (EPIC) study and the Lung Cancer Cohort Consortium (LC3). In paper 1, we investigated if OCM biomarkers are associated with incidence and survival of cancer of the head and neck and esophagus in the EPIC study. We observed that subjects with higher concentrations of homocysteine had increased risk of developing head and neck cancer. In paper 2, we investigated if OCM biomarkers are associated with incidence and survival of renal cell carcinoma (RCC) in the EPIC study. We observed that study subjects with elevated vitamin B6 concentrations had lower risk of RCC in a dose-response fashion and improved survival following diagnosis. In paper 3, we investigated whether OCM factors are associated with lung cancer risk in the LC3 study. Overall, we observed a weak inverse association, with no clear trend, between concentrations of vitamin B6 and folate and risk of lung cancer. The most important conclusion is that elevated vitamin B6 concentrations are associated with lower risk of developing RCC, and also better prognosis among RCC cases. Further studies are warranted to evaluate if vitamin B6 exerts a causal influence on RCC etiology and mortality, or if other metabolic factors are involved

Dans notre modèle de carcinome épidermoïde humain de la tête et du cou (HNSCC), si l’on observe une surexpression du récepteur au facteur de croissance épidermique (EGFR) dans plus de 15 % des cas, les cellules cancéreuses (SCC) sont réfractaires à un traitement par des inhibiteurs de l’activité Tyrosine kinase de l’EGFR (EGFR TKI) tels que le Géfitinib et l’AG1478. A ce jour, les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans la résistance des HNSCC aux EGFR TKI sont encore inconnus. On sait aujourd’hui que les niches tumorales jouent un rôle crucial dans la résistance des cellules cancéreuses aux traitements chimiothérapeutiques conventionnels et que les fibroblastes associés au cancer (CAF) présents dans ces niches, participent très certainement à ce processus. Les CAF sont notamment responsables de la fibrose du tissu tumoral et d’un remodelage excessif de la matrice extracellulaire (MEC) aboutissant à une augmentation de sa rigidité. Dans les cellules de carcinome, l'adhésion sur un substrat rigide déclenche des voies de signalisation intracellulaires mécano-dépendantes qui favorisent la résistance des tumeurs aux chimiothérapies conventionnelles. Mes travaux démontrent que la rigidification de la MEC est responsable d'une augmentation significative de la survie des cellules de carcinome épidermoïde (SCC) en réponse aux traitements par des ITK de l'EGFR, aux chimiothérapies conventionnelles ou à une combinaison des deux. Comparé à des cellules ensemencées sur matrice molle, des cellules cultivées sur matrice rigide survivent mieux (+60%) au traitement avec le Gefitinib (EGFR TKI). Le même effet a été observé sur une matrice dérivée de CAF dont on sait qu'elle est plus rigide que celle dérivée de fibroblastes isolés d'une peau normale. Une analyse plus poussée a révélé une induction partielle de la transition épidermo-mésenchymateuse (EMT) dans des cellules SCC étalées sur des matrices rigides. L’EMT joue un rôle dans la résistance des cellules cancéreuses aux traitements, j’ai ainsi démontré que la régulation négative des facteurs de transcription connus pour être impliqués dans l’EMT conduit, dans le cas de cellules ensemencées sur une matrice rigide, à une augmentation de la sensibilité cellulaire aux EGFR TKI. Pour comprendre plus en détails ce qui induit la résistance des cellules SCC lorsqu’elles sont étalées sur une plaque rigide, nous avons effectué un séquençage d’ARN. Le séquençage de l'ARN des cellules SCC12 étalées sur une matrice souple et rigide a révélé que la protéine AXL pouvait contribuer à la résistance au Géfitinib des HNSCC. J'ai pu démontrer que l'inhibition de l’expression d'AXL dans les cellules SCC ensemencées sur des matrices rigides, réduit totalement la résistance à l'EGFR TKI induite par la niche tumorale. De plus, je montre, en culture cellulaire 3D, l’importance de combiner AXL et EGFR TKI dans le traitement des SCC. Notre objectif global était d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques présentant une opportunité de résistance réduite. Les recherches présentées dans ce manuscrit ont le potentiel d’établir un biomarqueur de prédiction de la réponse des HNSCC et d’autres types de cancers aux EGFR TKI
Resistance to epidermal growth factor receptor (EGFR) targeted therapy triggered by the tumor niche in head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) represents a challenge in research and in clinics. Despite the fact that over 15% of HNSCC overexpress EGFR, HNSCC are refractory to EGFR Tyrosine Kinase Inhibitors (TKIs) targeted therapy and yet the molecular and cellular mechanisms of EGFR-TKIs resistance in HNSCC are unknown. The tumor niche plays an important role in conventional chemotherapeutic resistance. Cancer associated fibroblasts (CAFs), the most prominent stromal cell in tumor niche, participate in this process. Notably, CAFs are responsible for tumor tissue fibrosis an excessive extracellular matrix (ECM) remodeling that increases matrix stiffness. In carcinoma cells, adhesion to stiff substrate triggers mechano-dependent intracellular signaling pathways that favor tumor resistance to conventional chemotherapies. My work demonstrates that ECM stiffening is responsible for a significant increase of squamous cell carcinoma (SCC) survival upon the treatment with EGFR TKIs, conventional chemotherapies and combination of both. Over 60% more cells survive treatment with the gefitinib EGFR TKI compared to cells plated on soft matrix. Same effect was observed on matrix derived from CAFs that is known to be stiffer compared to the one derived from fibroblasts isolated from normal skin. Further analysis revealed an induction of partial epidermal-to-mesenchymal transition (EMT) in cells plated on rigid matrices. EMT is know to play a role in resistance of cancer cells to treatments, and I have demonstrated that downregulation of know transcriptional factors involved in EMT leads to an increase of cell susceptibility to EGFR TKI when plated on stiff matrix. To understand in more detail what drives the resistance of SCC cells when plated on stiff we conduced an RNA sequencing. RNA sequencing of SCC12 cells plated on soft and stiff matrix revealed AXL as main driver of EGFR TKI resistance in HNSCC. I was able to demonstrated that inhibiting AXL in SCC cells, lying on stiff matrices, reverts the EGFR TKI resistance triggered by the tumor niche. Moreover, I show in 3D cell culture the importance of combining AXL and EGFR TKI in treatment of SCCs. Our overall goal was to identify novel therapeutic targets with reduced resistance opportunity. Finally, research presented in this manuscript carries potential in establishing a prediction biomarker to the response of HNSCCs and other cancers to EGFR TKIs

L'objectif des chirurgies d'exérèse tumorale est l'ablation complète de la tumeur primitive avec des marges de sécurité suffisantes. L'obtention de marges négatives est indispensable à la guérison complète et diminue également le risque de développement de métastases. Actuellement, les limites tumorales sont établies par une inspection visuelle, une palpation ainsi qu'une évaluation histologique extemporanée. Néanmoins, cela présente l'inconvénient d'être chronophage et parfois inexact. La chirurgie guidée par la fluorescence semble apporter des réponses à ce problème de délimitation tumorale avec cependant l'inconvénient d'un manque de spécificité pour le tissu tumoral du marqueur le plus utilisé (le vert d'indocyanine, ICG). De plus, différents systèmes de caméras existent pour guider ces chirurgies et il semble important de pouvoir en explorer les capacités avant de les introduire en clinique.L'objectif principal de ce projet était d'optimiser le marquage tumoral dans le cadre de chirurgie guidée par la fluorescence proche infrarouge.Pour cela nous avons coupler l'ICG avec des aptamères (E8 et V8) de façon à cibler spécifiquement les cellules tumorales. De premiers résultats semblant indiquer un marquage spécifique ont pu être obtenu en microscopie ainsi qu'en cytométrie en flux. De façon à augmenter la quantité d'ICG liée aux aptamères, des agrégats d'ICG ont été formés et liés aux aptamères. De plus, nous proposons un modèle simple, reproductible et innovant reproduisant le micro-envahissement par les cellules tumorales en périphérie de la tumeur primitive. Il s'agit d'un modèle constitué de sphéroïdes inclus dans un fantôme reproduisant les propriétés optiques des tissus
The goal of tumor surgery is the complete removal of the primary tumor with sufficient safety margins. Obtaining negative margins is essential for complete healing and it also reduces the risk of developing metastases. Currently, tumor limits are established by visual inspection, palpation and extemporaneous histological evaluation. Nevertheless, this has the disadvantage of being time-consuming and sometimes inaccurate. Fluorescence-guided surgery seems to provide answers to this problem of tumor delimitation with the disadvantage of a lack of specificity for the tumor tissue of the most used marker (indocyanine green, ICG). Moreover, different camera systems exist to guide these surgeries and it seems important to explore their capabilities before introducing them in the clinic.The main objective of this project was to optimize tumor labeling in the context of near- infrared fluorescence guided surgery.For this purpose, we coupled ICG with aptamers (E8 and V8) in order to specifically target tumor cells. Two cell lines were studied: FaDu cells from pharyngeal squamous cell carcinomas and U87 cells from human glioblastomas. The FaDu cells were chosen as a positive model because they present the targets of the E8 and V8 aptamers while the U87 cells were the negative model. These 2 cell types have the ability to associate in homogeneous cell clusters thus constituting a very interesting diffusion model. First results suggesting a specific labeling were obtained by microscopy and flow cytometry. In order to increase the amount of ICG bound to aptamers, ICG aggregates were formed and bound to aptamers.Furthermore, we propose a simple, reproducible and innovative model reproducing the microinvasion by tumor cells in the periphery of the primary tumor. It is a model made of spheroids included in a phantom reproducing the optical properties of tissues

Dans le traitement des cancers des voies aérodigestives supérieures (VADS), une approche biologique par des anti-EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor) comme le cetuximab (Erbitux®) a récemment été proposée. Le cetuximab est un anticorps monoclonal chimérique qui se lie spécifiquement au domaine extracellulaire de l'EGFR, régulateur central de la prolifération et de la différenciation dans les cancers. Par cette liaison, le cetuximab entre en compétition avec les ligands du récepteur et empêche son activation, induit son internalisation et bloque la transduction du signal vers les voies de signalisation en aval. Même si cette approche thérapeutique est rationnelle puisque l'EGFR est surexprimé dans la plupart des cancers et notamment dans les cancers des VADS, certains types de cancers présentent une résistance à cet anticorps. Parmi les molécules qui ciblent EGFR il existe également des inhibiteurs de l'activité tyrosine kinase intracellulaire de l'EGFR comme le gefitinib (Iressa®), mais ce dernier n'est actuellement pas prescrit dans le traitement des cancers des VADS.Le but de notre travail a été d'étudier les mécanismes de résistance au cetuximab dans des lignées cellulaires de cancers des VADS puis de proposer des associations thérapeutiques pouvant pallier à cette résistance.Nous avons choisi deux lignées cellulaires de cancers des VADS, CAL33 et SQ20B en comparaison à la lignée épidermoïde A431 sur exprimant EGFR et sensible au cetuximab. Nous avons pu mettre en évidence que CAL33 et SQ20B étaient résistantes au cetuximab mais de manière surprenante sensibles au gefitinib. Nous avons montré que l'absence d'inhibition de phosphorylation d'AKT et qu'une altération de l'internalisation de l'EGFR par le cetuximab étaient responsables en partie de la résistance au cetuximab dans ces modèles cellulaires.Afin de pallier à cette résistance nous avons alors étudié les conséquences biologiques de l'association du cetuximab avec (i) des inhibiteurs de la voie PI3K/AKT par différentes approches et avec (ii) les radiations ionisantes. Dans un premier temps, nous avons étudié l'influence de l'inhibition de la voie AKT par un inhibiteur de PI3K ou un siRNA ciblant AKT. Nous avons démontré que l'inhibition de la phosphorylation d'AKT par l'inhibiteur LY294002 sensibilisait au cetuximab la lignée CAL33 porteuse d'une mutation activatrice du gène PIK3CA codant pour la sous-unité catalytique p110 de la protéine PI3K. Nous avons montré que la persistance de l'activation d'AKT dans la lignée CAL33 prévenait l'effet anti tumoral du cetuximab, tandis que la résistance au cetuximab dans la lignée SQ20B ne semblait pas dépendante de la voie AKT.Une association de traitement du cetuximab avec les radiations ionisantes est déjà proposée en clinique dans le traitement des cancers des VADS. Nous avons donc dans un second temps déterminé les effets de cette association de traitement dans les lignées SQ20B et CAL33 respectivement sauvage et mutée dans la voie de signalisation AKT et dans la lignée contrôle A431. Nous avons montré que l'association du cetuximab aux radiations ionisantes potentialisait l'effet du cetuximab sur l'inhibition de prolifération de la lignée A431 alors que nous n'avons observé aucune potentialisation de l'effet du cetuximab sur la prolifération dans les lignées résistantes CAL33 et SQ20B. Dans ce travail, nous montrons que la voie AKT apparaît donc comme un élément central dans la réponse au cetuximab dans la lignée CAL33 et que l'association du cetuximab avec un inhibiteur de la voie PI3K/AKT pourrait être une bonne option thérapeutique dans le traitement des cancers des VADS mutés pour PIK3CA.

L’efficacité de la chimiothérapie contre la croissance tumourale repose sur l'induction d'une mort des cellules tumourales dite immunogène. Les cellules tumourales mourantes agissent alors comme un vaccin thérapeutique en stimulant une réponse immunitaire anti-tumourale capable de contrôler, voire d'éliminer, les cellules cancéreuses résiduel. Les trois marqueurs principales de la mort cellulaire immunogène (MCI), sont (i) l'exposition pré-apoptotique de la calréticuline (CRT) à la surface des cellules, (ii) la sécrétion de l'ATP pendant l'apoptose qui dépend du processus d'autophagie, et (iii) le relargage post-apoptotique de la protéine non-histone de fixation à la chromatine HMGB1 (High Mobility Group B1). CRT, ATP et HMGB1 se lient respectivement à CD91, au récepteur purinergique P2RX7 (Purinergic Receptor P2X, ligand-gated ion channel 7) et au récepteur TLR4 (Toll-like Receptor 4) situés à la surface des cellules dendritiques. En retour, ces interactions initient respectivement la phagocytose des cellules mourantes, la production de l'interleukine-1β et la cross-présentation des antigènes tumouraux aux lymphocytes T.Notre laboratoire a précédemment démontré que la chimiothérapie adjuvante présente une efficacité réduite chez des patients atteints de cancers colorectaux et du sein portant un polymorphisme d'un seul nucléotide ou SNP (Single-Nucleotide Polymorphism) compromettent la fonction des gènes P2RX7 et TLR4, notamment rs3751143 (496Glu>Ala) pour le gène P2RX7 et rs4986790 (299Asp>Gly) pour le gène TLR4.Compte tenu des ces résultats que mettent en évidence la relation étroite entre l’efficacité de la chimiothérapie anticancéreuse et un système immunitaire opérationnel, nous avons décidé d'étudier l'effet de ces SNPs, soit sur la survie globale soit sur la survie sans événement, chez des patients atteints de cancer pulmonaire non à petites cellules ou NSCLC (Non-Small Cell Lung Carcinoma) et de cancers de la tête et du cou ou HNSCC (Head and Neck Squamous Cell Carcinoma). De plus, nous avons porté notre attention sur un autre SNP affectant le gène ATG16L1 (Autophagy-related 16-Like 1), notamment rs2241880 (300Thr>Ala) qui compromet l’activité d’un gène fondamental dans le processus d’autophagie.Dans les cancers NSCLC, les allèles mutants "perte de fonction" des gènes ATG16L1, P2RX7 et TLR4 n'affectent pas la survie globale, indépendamment du type de chimiothérapie administrée. Au contraire, les patientes atteintes de HNSCC, portant au moins un allèle "perte de fonction" d’ATG16L1 et TLR4, présentent un taux de survie sans récidive inferieure par rapport aux patients qui présentent un genotype sauvage. Ce travail décrit pour la première fois un biomarqueur prognostique pour ce type de cancer.De plus, nous avons pu définir, par génotypage à haut débit, une signature de SNPs prédictive de la réponse à la chimiothérapie neoadjuvantes à base d'anthracyclines et des taxanes chez les patients atteints de cancer du sein. En particulier, la combinaison des deux paramètres clinicopathologiques classiques (âge lors du diagnostic et récepteur aux œstrogènes) avec les génotypes rs1076669 du gène ECE1 (Endothelin Converting Enzyme 1; 341Thr>Ile) et rs2277413 du gène PZP (Pregnancy-Zone Protein; 813Val>Ala) a permis de définir trois grandes catégories des patients et leur probabilité respective d'atteindre la réponse complète pathologique après traitement.L'identification de nouveaux biomarqueurs associés à une absence/diminution de réponse à la chimiothérapie apparaît critique pour choisir des alternatives thérapeutiques appropriées et éviter les effets secondaires indésirables chez les non-répondeurs
Successful chemotherapeutics can induce a type of tumour cell death that is immunogenic, implying that patient’s dying cancer cells function as a therapeutic vaccine and elicit an anti-tumour immune response that controls the residual disease. The three main hallmarks of immunogenic cell death (ICD) are the pre-apoptotic exposure of calreticulin (CRT) on the cell surface, the autophagy-dependent secretion of ATP during the blebbing phase of apoptosis and the post-apoptotic release of the chromatin-binding non-histone protein high mobility group B1 (HMGB1). CRT, ATP and HMGB1 interact with CD91, purinergic receptor P2X, ligand-gated ion channel, 7 (P2RX7) and Toll-like receptor 4 (TLR4), respectively, on the surface of dendritic cells (DCs), thus promoting the engulfment of dying cells, the production of IL-1β and the cross-presentation of tumour-associated antigens to T cells, respectively.Our laboratory has demonstrated that adjuvant chemotherapy exhibits a reduced efficacy in breast and colorectal cancer patients bearing single-nucleotide polymorphisms (SNPs) that compromise the function of P2RX7 or TLR4, such as rs3751143 in P2RX7 (Glu496Ala) and rs4986790 in TLR4 (Asp299Gly).Driven by these results, underpinning the intimate relationship between the success of anti-cancer chemotherapy and an operational immune system, we decided to investigate the effect of these SNPs on disease outcome among non-small cell lung carcinoma (NSCLC) and head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) patients. Additionally, we focused our attention on a SNP in autophagy related 16-like 1 (ATG16L1), namely rs2241880 (Thr300Ala), which compromises the activity of one pivotal autophagic gene. In NSCLC patients, loss-of-function ATG16L1, P2RX7 and TLR4 alleles do not affect overall survival, irrespective of the administration and type of chemotherapy. Conversely, HNSCC patients bearing at least one loss-of-function ATG16L1 or TLR4 allele exhibit a reduced disease-free survival when compared to their wild-type counterparts. This is the first report highlighting a putative prognostic biomarker for this malignancy. Furthermore, taking advantage of a high throughput genotyping study, we delineated a SNP-based signature that predicts the response of breast cancer patients to anthracycline- and taxane-based neoadjuvant chemotherapy. Particularly, the combination of two classical clinicophatological parameters (age at diagnosis and estrogen receptor) and genotype at the ECE1 (rs1076669 Thr341Ile) and PZP (rs2277413 Val813Ala) loci allowed us to define three broad categories with a correspondent probability of achieving pathological complete response. The identification of new biomarkers associated with a reduced/absent response to chemotherapy appears critical for selecting appropriate therapeutic alternatives, and avoiding undesired side effects among non-responders