Carcinome Hépatocellulaire: Cancérogénèse et Cibles Thérapeutiques Journées DES - ROUEN, Avril 2014 Plan I. Epidémiologie et Facteurs de risque II. Cancérogénèse générale. altérations génétiques III. Cancérogénèse propre à l’étiologie. IV. Cibles Thérapeutiques V. Conclusion I. Epidémiologie • 5ème cancer mondial. • 3ème cause de mortalité par cancer. • En France : 5000 à 6000 nouveaux cas / an. • Répartition géographique mondiale proche de celle du VHB (Asie, Afrique++) Regional Variation in the Estimated Age-Standardized Incidence Rates of Liver Cancer. El-Serag HB. N Engl J Med 2011. Facteurs de risque Causes des CHC en France. Observatoire CHANGH 1026 patients Alcool VHC Hémochromatose, HAI, CBP, Wilson, déficit en α1 antitrypsine… >90% Cirrhose <10% VHB NASH Foie non cirrhotique EASL 2010 II. Cancérogénèse générale : Mécanisme multi-étapes, FDR LESIONS PRECANCEREUSES CANCER Cancérogénèse multi-étapes : FDR OH NASH VIRUS … LESIONS PRECANCEREUSES CIRRHOSE MACRONODULE REGENERATIF MACRONODULE DBG CANCER MACRONODULE DHG CHC Cancérogénèse multi-étapes : FDR OH NASH VIRUS … LESIONS PRECANCEREUSES CIRRHOSE MACRONODULE REGENERATIF MACRONODULE DBG CANCER MACRONODULE DHG CHC FEMME OESTROGENES … FOIE SAIN ADENOME Génétique du CHC 1. PNPLA 3 : gène de susceptibilité. Génome du patient (prélèvement sanguin) 2. Altérations génétiques retrouvées dans les tumeurs. Etude du foie tumoral sur biopsies ou pièces d’exérèse. Polymorphisme de PNPLA 3 : prédisposition au CHC. PNPLA3 = Adiponutrine - Enzyme hépatocytaire et adipocytaire - Intervient dans l’hydrolyse et la synthèse des triglycérides AG libres AG libres Etudes pangénomiques (GWAS) : Mise en évidence d’un SNP pour le gène PNPLA3 (single nucleotid polymorphism : variation d’une seule base du génome) rs738409 C>G (I148M) Insulinorésistance Variant rs738409 de PNPLA3 et maladies hépatiques Romeo et al. Nature Genetics 2008. Stéatose / NASH Fibrose hépatique Valenti et al. Hepatology 2010. % malades avec fibrose Cirrhose alcoolique Variant rs738409 C>G de PNPLA3. Tian et al. Nature Genetics 2010. Nombre de sujets Romeo et al. Nature Genetics 2008. Stéatose / NASH Fibrose hépatique Variant rs738409 C>G de PNPLA3. Valenti et al. Hepatology 2010. Cirrhose alcoolique Tian et al. Nature Genetics 2010. CHC Amit et al. The Effect of PNPLA3 on Fibrosis Progression and Development of Hepatocellular Carcinoma : A Meta-analysis. Am J Gastro 2014. Altérations génétiques retrouvées dans les CHC Technique utilisée : séquençage du génome tumoral (GWAS). Maintenance des télomères 59% Voie Wnt/β catenin 45% Régulation du cycle cellulaire TP53 Régulation épigénétique Voies AKT/mTOR Ras/raf/Map kinases 30% 25% 13% Voie du stress oxydatif 8% Voie JAK/STAT 2-9% Nault et al. Genetics of hepatocellular carcinoma : the next generation. J Hepatol 2014. Voie des télomérases. Maintenance des télomères. • Dans la cellule normale, TELOMERES : - Séquences nucléotidiques répétitives, non codantes à l’extrémités des chromosomes. - Permettent d’éviter la perte d’ADN codant à l’extrémité des chromosomes lors de chaque réplication. Raccourcissement des télomères à chaque division cellulaire. Calado RT, Young NS. N Engl J Med 2009. Conséquences du raccourcissement des télomères : SENESCENCE REPLICATIVE Limite de Hayflick TP 53 Activation des gènes suppresseurs des tumeurs Mort cellulaire Dans la cellule tumorale, Limite de Hayflick Mutation des gènes suppresseurs des tumeurs TP 53 Exposition du matériel génétique codant Instabilité chromosomique Fusions chromosomiques Dans la cellule tumorale, Réexpression des télomérases - Enzymes maintenant la longueur des télomères - Exprimées fortement dans les cellules souches - Non exprimées dans les cellules somatiques normales SANS TELOMERASE MORT CELLULAIRE AVEC TELOMERASE SURVIE Persistance des télomères = IMMORTALITE DE LA CELLULE TUMORALE. Rôle des télomérases dans la cancérogénèse hépatique. Sénescence réplicative Initiation tumorale Progression tumorale Farazi and DePinho Nature Reviews Cancer September 2006. Mutation activatrice du promoteur de la télomérase TERT = altération génétique la plus fréquente des CHC. Nault, Mallet et al. Nature Communication 2013. Mutation du promoteur de TERT : altération génétique la plus précoce. CIRRHOSE MACRONODULE REGENERATIF ? Nault, Mallet et al. Nature Communication 2013 : MACRONODULE DYSPLASIQUE CHC Voie Wnt/β caténine Voie Wnt/βcaténine Hépatocytes périportaux Hépatocytes périveineux Rôles physiologiques dans le foie : Croissance Prolifération cellulaire Voie Wnt inactive Voie Wnt active -Régénération hépatique -Zonation métabolique -Détoxification de l’ammoniaque -Métabolisme des xénobiotiques -Réponse au stress oxydatif Voie Wnt/βcaténine et cancérogénèse hépatique. Deux altérations génétiques retrouvées dans les CHC : Mutation activatrice du gène de la β-caténine CTNNB1 10-32% des CHC Mutations exceptionnelles du gène APC (# CCR) Mutation inhibitrice du gène suppresseur de tumeur AXIN1 15% des CHC ACTIVATION CONTINUE ET ABERRANTE DE LA VOIE WNT/β CATENINE Guichard et al. Nat Genet 2012. Voie Wnt/β caténine et dégénérescence des adénomes. CHC Etude du génome des adénomes. Zucman-Rossi. Hepatology 2006. Voie TP 53 TP53, gène suppresseurs de tumeurs. Fonctions Voie « TP53 » et cancérogénèse hépatique. • Mutations inhibitrice du gène TP 53 - Instabilité chromosomique : perte de matériel génétique par délétions alléliques - Théorie des « deux coups » : 1ère mutation sur un des allèles du gène P53 = susceptibilité au cancer, puis 2ème mutation sur l’autre allèle perte d’hétérozygotie CANCER 30% des CHC Voie Akt/mTOR et RAS/Raf/Mapkinase Nombreuses applications thérapeutiques ciblant cette voie. Voie AKT/mTOR et Ras/raf/Map kinase et cancérogénèse. mutations activatrices retrouvées dans les CHC : VEGF EGF PDGF FGF Facteur de croissance TK récepteur VEGFR EGFR PDGFR FGFR FGF19 15% des CHC RPS6KA3 9% des CHC PIK3CA 2% des CHC Inhibe l’apoptose ACTIVATION CONTINUE ET ABERRANTE DES VOIE S AKT/mTor et RAS/Raf/Mapkinase Dissémination métastatique III. CANCEROGENESE PROPRE A L’ETIOLOGIE L’exemple des virus, de la NASH et du fer CANCEROGENESE et VIRUS Mécanismes directs de l’hépatocarcinogénèse virale C Rôle pro-oncogène des protéines NON structurales du VHC. Virus associated malignancies: the role of virus hepatitis in HCC; semin cancer biol 2014 Mécanismes directs de l’hépatocarcinogénèse virale B. Intégration du génome viral dans les cellules de l’hôte. 1-mutagénèse insertionelle(cis-activation) intégration du génome VHB à proximité de gènes impliqués dans la prolifération et la différenciation cellulaire (cycline A, récepteur b acide rétinoïque) fonctions pro-carcinogéniques 2-réarrangements chromosomiques Micro délétions, translocations, inversion.. perte alléliques (ex de P53) 3-transactivation activation anormale d’ oncogènes par des protéines virales (HBx+++). CANCEROGENESE et NAFLD Rôle de l’obésité et du diabète de type II OBESITE : Calle et al. NEJM 2003. - étude américaine prospective de 16 ans. - >900 000 patients IMC>35 : risque de CHC x 1.58 chez les femmes et x 4.52 chez hommes Calle EE et al. NEJM. 2003 DIABETE DE TYPE II : El-Serag HB et al. Gastroenterology 2004 risque de CHC doublé chez les patients diabétiques Cancérogénèse et NASH Dysfonctionnement du tissu adipeux. Inflammation Insulinorésistance Dérégulation de la synthèse d’adipokines : leptine et adiponectine Stimulation des voies classiques de la cancérogénèse PI3K/AKT RAS/RAF … Michelotti et al, NASH, NAFLD and liver cancer. Nature review 2013. CANCEROGENESE et SURCHARGE EN FER Pathologies associées à une surcharge hépatique en fer. ALCOOL HEPATITES VIRALES CHRONIQUES NASH GENETIQUE Hémochromatosique : mutation HFE, mutation hémojuvéline,… Non hémochromatosique : Surcharge hépatique en fer Mutation ferroportine, acréuléoplasminémie,… MALADIES HEMATOLOGIQUES APPORTS EXCESSIFS SYNDROME INFLAMMATOIRE Surcharge hépatique en fer et risque de carcinome hépatocellulaire. • CIRRHOSES ALCOOLIQUES ET VIRALES C Nahon et al, gastroenterology 2008. Etude prospective, 301 patients cirrhotiques (162 OH et 139 HCV). Cirrhoses OH : surcharge hépatique en fer associée au risque de CHC. Cirrhoses virales C : pas d’association entre surcharge en fer et CHC. P= 0.7 • Cirrhoses NASH. Sorrentino et al. J Hepatol 2009. Etude rétrospective. 153 patients avec cirrhose NASH. Surcharge hépatique en fer = FDR de CHC en analyse multivariée. Fer, cofacteur favorisant le développement du CHC sur cirrhose ? OH, NASH, hémochromatose… Fer ?? Rôle discuté Cirrhose Fer CHC - Rôle démontré dans la cirrhose alcoolique, sur hémochromatose génétique et sur NASH, - Rôle non démontré dans les autres étiologies, - Rôle du fer dans la cancérogénèse sur foie sain discuté : quelques cas rapportés, études discordantes. Kew MC, Cancer letters, 2009 Nahon et al, Gastroenterologie clinique et biologique 2010. Cancérogénèse liée au fer : rôle du stress oxydatif. Fer Rôle essentiel dans le stress oxydant Production de ROS Peroxydation lipidique Inhibition de la prolifération lymphocytaire Fibrogénèse Altération de l’ADN Mutations Prolifération cellulaire Altération des fonctions cellulaires et de la synthèse protéique IV. Cibles thérapeutiques. Chimiothérapies cytotoxiques inefficaces sur le CHC. Développement de thérapies ciblées sur les voies de signalisation moléculaires altérées. Le Sorafenib Survie globale : 10,7 mois dans le groupe Sorafenib vs 7,9 dans le groupe placebo, p<0,001, HR 0,69 Llovet, J.M. Et al. N Engl J Med 2008 SHARP Concurrents du Sorafenib: vue d'ensemble MAP kinases Traitement cible survie (mois) Sunitinib vs Sorafenib (SUN) VEGFR, PDGFR 7,9 vs 10,2 P=0,0014, HR 0,68 Brivanib vs Sorafenib (BRISKFL) VEGFR, FGFR 9,5 vs 9,9 P=0,3730, HR 1,046 Brivanib en 2nd ligne vs placebo (BRISK-PS) VEGFR, FGFR 9,4 vs 8,2 P= 0,3307 HR 0,89 Linifanib vs Sorafenib (LIGHT) VEGFR, PDGFR 9,1 vs 9,8 P=NS, HR 1,06 Sofarenib + Erlotinib vs Sorafenib + placebo (SEARCH) VEGFR, PDGFR, Ras EGFR 9,5 vs 8,5 P=0,204 Everolimus en 2nd ligne (NOVARTIS) mTOR Press release : negative trial Pas d'augmentation significative de la survie globale Wörns, M-A and Galle, P. R. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2014 Quelles cibles thérapeutiques en 2014 ? - Vers un traitement personnalisé ciblant les voies de signalisation altérées - Détermination de biomarqueurs de réponse ou de résistance aux thérapie ciblées. Rôle de la génétique : Classification moléculaire des CHC Pas un CHC mais des CHC… Séquençage du génome tumoral carte d’identité génétique du CHC 6 groupes de tumeurs selon le type de mutation retrouvé. Objectif : Traitement ciblé sur la mutation retrouvée. Bouyault et al. Hepatology 2007. Quelques exemples … • La tyrosine kinase MET MET = Proto-oncogène codant pour le récepteur de l'HGF. Surexpression de MET dans le CHC associée à une diminution de la survie et une augmentation de l'activité proliférative = facteur de mauvais pronostic. Tivantinib = inhibiteur sélectif de la tyrosine kinase MET Kondo S. et al. Int J Clin Oncol 2013 Kaposi-Novak P. et al. J Clin Invest 2006 Tivantinib en 2nd ligne de traitement , essai de phase II Temps moyen de survie sans progression dans le sous groupe de patients surexprimant MET (48% des patients) : 2,7 mois dans le groupe tivantinib vs 1,4 mois dans le groupe placebo Survie globale : 7,2 mois dans le groupe tivantinib vs 3,8 dans le groupe placebo P=0,01. Essai randomisé de phase III contre placebo en 2nd ligne de traitement dans le CHC avancé avec surexpression de MET en cours (Metiv-HCC) Santoro, A. et al. Lancet Oncol 2013 • SALL 4 • • • • Gène exprimé dans les hépatocytes fœtaux silencieux dans les hépatocytes adultes réexprimé dans certains CHC stimule la voie PI3K/Akt par l’inhibition de Pten Yong KJ, et al., NEJM, 2013 55.6% des CHC SALL 4+ SALL4+ : Mauvais pronostic (décès ou récidive précoce) Cible thérapeutique future Yong KJ, et al., NEJM, 2013 • Autres essais en cours : V. Conclusion • CHC = Tumeur complexe • Association de mécanismes de cancérogénèse classiques + mécanismes liés à l’hépatopathie sous jacente. • Perspectives futures : Traitements personnalisés → Recours à l'histologie, → séquençage du génome tumoral, → ciblage des altérations génétiques retrouvées. Carcinome Hépatocellulaire: Cancérogénèse et Cibles Thérapeutiques Journées DES - ROUEN, Avril 2014 Autre exemple de biomarqueur prometteur dans le CHC : GPC3 • Glypicane-3 (GPC3)= Impliqué dans la croissance tumorale par stimulation les voies de signalisation Wnt et de l'IGF. • Exprimé dans 70 à 100% des CHC réséqués ou des biopsies, • Pas ou peu détectée dans les lésions non tumorales adjacentes • facteur de mauvais pronostic • GC33 = Anticorps monoclonal recombinant humanisé qui cible sélectivement GPC3. Zhu, A. X. et al. Clin Cancer Res. 2013 GC33 essai de phase I Temps moyen de progression : 26 semaines dans le groupe avec une forte expression de GPC3 vs 7,1 dans le groupe avec une faible expression de GPC3, P= 0,033. Essai randomisé contre placebo de phase II en cours. Zhu, A. X. et al. Clin Cancer Res. 2013 NASH et CHC : mécanismes ↑AG libres Obésité Diabète Insulinorésistance ↑ Stéatose Inflammation TNFα IL-6 Leptine NFκB Cirrhose ↓ Adiponectine Hyperinsulinémie ROS p53 Mutation Nrf1 Activation JNK-1 Production IGF-1 Activation de IRS-1 (par JNK-1 phosphorylation) Starley et al. Hepatology 2010 ↑ Prolifération ↓ Apoptose CHC Rôle protecteur de la Metformine sur la survenue du CHC. Etude espagnole à partir de deux cohortes prospectives de cirrhotiques diabétiques. (198 et 74 patients) Ampuero J, EASL 2012, Abs. 605 Mécanismes indirects de l’hépatocarcinogénèse virale B/C. Inflammation chronique (Synthèse cytokines proInflammatoires; stress oxydatif activation NFKb) Activation cellules étoilées (transformation en myofibroblastes) synthèse radicaux libres Fibrose-cirrhose –regénération altérations: Selection nodules de regénération monoclonaux -voies de signalisation -génétiques