HIF-1 - Master Pathologie Humaine

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Hypoxie et croissance
tumorale…
Module Génomique tumorale M2, Pathologie Humaine, Dr JL DEVILLE, 2011
L’hypothèse…
2008
• La vascularisation conditionne le développement des
tumeurs malignes.
• J Folkman : “une tumeur n’est plus viable ou entre en
sommeil si elle devient > 2 à 3 mm³ sans développement
d’une néovascularisation à partir de la microcirculation de
l’hôte ”.
• Les cellules tumorales et le stroma libèrent des facteurs
diffusibles angiogéniques ou anti-angiogéniques vers
l’endothélium pour réguler l’état de quiescence.
NEJM 1971; 285: 1182
La vascularisation tumorale
Aspect Macroscopique
Structures micro-vasculaires anormales
Hypoxie
occlusions
Anses
borgnes
brèches
Shunts AV
Brown and Giaccia. Cancer Res. 1998;58:1408-1416.
Tortuosité et Désorganisation
Muqueuse colique
normale
Muqueuse péritumorale
Konerding et al.
In Molls and Vaupel, eds.
Blood Perfusion and Microenvironment of Human Tumors, 2002.
Réseau vasculaire tumoral
Caractéristiques de la
vascularisation tumorale :
-Désorganisée
-Instable
-Augmentation de la perméabilité
-Hétérogénéité des flux sanguins
-Elévation de la pression
interstitielle dans la tumeur
Hypoxie tumorale persistante
Nécessité d’adaptation à un milieu hypoxique pour
assurer la croissance tumorale
Conséquences: nécrose par hypoxie
Gliomes malins
• Anneau viable et
proliférant
• Cellules quiéscentes
• Corps central nécrotique
Plage de nécrose dans une PNET
Le développement de la
vascularisation est une nécessité
pour la tumeur….
Hypoxie tumorale et HIF-1
Hypoxie-pH-distance
Hypoxie majeure-adaptation
Réponse à l’hypoxie tumorale stabilisation et élévation
du taux intracellulaire de HIF-1
HIF-1
The oxygen and nutrients
display a gradient away
from the necrotic center
gradient
O2, glucose,
growth factors
Croissance exponentielle en normoxie
Modèle de skipper basée sur le fait que toutes les cellules sont en division
Croissance Gompertzienne en hypoxie
Inhibition de l’activité
kinase des cdk
Cycle cellulaire
et Hypoxie
Apoptose
P53-dép. si
Hypoxie trop
sévère ou prolongée
X
X
X
HIF-1 (hypoxia Inducible Factor-1)
• Découverte de ce facteur de régulation de la
transcription en 1992 Recherche d’éléments de
réponse à l’hypoxie du gène de l’EPO
Semenza GL & Wang GL. (1992). Mol. Cell. Biol. 12: 5447-5454.
• HIF-1 : protéine hétérodimérique avec domaine de
fixation à l’ADN :
2 sous-unités :
– HIF-1α
– HIF-1β.
Relative HIF-1 Expression
Expression de HIF-1 en fonction de [O2]
La détection de HIF-1 augmente de
façon exponentielle avec la
diminution de concentration en O2.
Point d’inflexion autour d’une
concentration en de 4-5%
(concentration dans les tissus
normaux.)
Oxygen Concentration
Semenza GL. (1997) Kidney Int. 51:553-555
HIF-1α
α Correlates with Tumor Vascularity
Low oxygen tension is associated with increased
metastasis and decreased survival of patients
The expression of HIF-1α is positively
correlated with tumor vascularity.
Zagzag D. (2000) Cancer. 88:2606
Régulation hypoxique et non
hypoxique de HIF-1
Structure de HIF1α
HIF-1α et cancer
• Dans les cellules tumorales, accumulation de HIF1 par
plusieurs mécanismes :
– Non dégradation
Situation hypoxique
Inactivation/ mutation du gène VHL
– Augmentation de synthèse de HIF-1α
Voie MAPkinase
Voie Phosphatidylinositol 3-Kinase/Akt
C Blancher et al. Cancer Research 2001
Protéine G Ras
Nombreuses autres voies
HIF-1α et cancer
Facteur pronostic péjoratif
Expression de HIF-1α dans les cellules cancéreuses associée à :
– Une mortalité accrue
– Une majoration du risque métastatique et de la progression tumorale
Zagzag D et al. Cancer 2000
Yoshimura H et al. Clinical Cancer Research 2004
– Une plus grande fréquence de la chimioresistance (MDR1)
KM Comerford et al. Cancer Research 2002
HIF-1α
α est régulé par des enzymes O2-dépendantes
Les résidus proline 402 & 564 de HIF-1α
α peuvent être hydroxylés par des prolylhydroxylases (1.2.3).
L’hydroxylation entraîne le binding de HIF-1α
α sur la protéine
von Hippel-Lindau (VHL). Rôle de PHD2 surtout, avec affinité intermédiaire pour O2
(1er niveau de régulation).
Ubiquitinylation et dégradation dans le protéasome suite à l’hydroxylation.
Autre régulation par FIH (facteur inhibant HIF) avec grande affinité pour O2
(2e niveau de régulation) inhibition de fixation des coactivateurs p300/ CBP
2 niveaux de régulation
VHL : interactions protéiques (sites α et β)
Complexe
E3 ubiquitine
ligase
William G, Nature 1999; 399: 203 - 204
Hypoxie
HIF-1α
α
Pol II
CBP/p300 complex
HIF-1β
β
HIF-1
Séquences HRE
(hypoxia response elements)
HIF-1 : Activité de facteur de régulation de la transcription:
- Activation des gènes JMJD1A, JMJD2B, JARID1B (histone désacétylases)
-JMJD1A réduit la methylation de séquence promotrice de certains gènes
inductibles par l’hypoxie
Rôles de HIF-1
Conditions hypoxiques
•
Dégradation des prolyl hydroxylases par le protéasome
K Nakayama et al. Cell 2004
•
Absence d’hydroxylation des prolines 402 et 564
•
Absence de liaison avec VHL et accumulation de HIF-1α
•
Translocation nucléaire de HIF-1α et dimérisation avec HIF-1β
•
Puis formation d’un complexe avec le co-activateur CBP/p300
facteur de régulation de la transcription pour de nombreux gènes possédant
un domaine HRE (Éléments de réponse à l’hypoxie)
GL Semenza. Nature Reviews Cancer 2003
En résumé…
Localisation de HIF-1
Expression ubiquitaire
mRNA :
cerveau, coeur, rein, poumons, foie, pancréas,
placenta, muscles, et …..
Lignée caki-1
Eugen von Hippel, 1904
VHL (3p25-26)
Arvid Lindau, 1926
• Autosomique dominant à forte pénétrance mais
expressivité variable. 20% de formes de novo.
• 1/40000 avec Hémangioblastomes.
• Sans phéochromocytome (protéine tronquée): type 1.
• Avec phéochromocytome (10% malins): type 2.
– 2a (codon 98): faible risque de RCC (<10% des cas,
Allemagne).
– 2b (> 100 mutations): fort risque de RCC (75% des cas).
– 2c (codon 188 svt): que des phéochromocytomes.
Critères diagnostiques du VHL
• 2 lésions majeures dont un
hémangioblastome.
• 1 lésion majeure et un apparenté atteint.
–
–
–
–
–
Hémangioblastome du SNC ou de la rétine.
RCC avant 45 ans/kystes rénaux multiples.
Tumeur endodrine/kystes pancréatiques.
Phéochromocytome.
Tumeur du sac endolymphatique
• cystadénome de l’épididyme.
• cystadénome du ligament large.
Hémangioblastomes
Friedrich C,
Cancer 1999;
86: 1658.
Modèles murins VHL-/VHL -/- knockouts décès in utéro : 10.5–12.5 J de gestation
par vasculogenèse anormale du placenta
VHL +/- hétérozygotes normaux
sans tumeurs jusqu’à 15 mois…..
knockout conditionnel hépatique
2-copies knockout:
1-copie knockout:
Steatose sévère,
Cavités vasculaires pseudo-péliose,
Foyers d’hypervascularisation
Hémangiomes caverneux du
foie
Tumeurs du foie des souris +/Surexpression des gènes induits par
l’hypoxie tels que :
• VEGF
• Glucose transporter 1
• Erythropoietin
Importance du gène VHL dans la
régulation des gènes inductibles par
l’hypoxie
Haase et al. PNAS 2001
Activation non hypoxique de HIF-1
Modèle du cancer du rein
• Mutation de la protéine VHL dans 43 à 57 % des formes
sporadiques de RCC selon les séries
K Foster et al. Hum Mol Genet 1994
Gnarra JR et al. Nature genetics 1994
• Inactivation du gène VHL par méthylation du promoteur dans
20 % des RCC sporadiques
Herman JG et al. PNAS 1994
• Rôle de la protéine VHL dans la dégradation O2 dépendante de
HIF1α (hypoxia inductible factor)
PH Maxwell et al. Nature 1999
• Inactivation de VHL retrouvée dans d’autres formes
sporadiques de cancer (10 % des cancers coliques, certaines tumeurs
endocrines du pancréas)
Nature Reviews Cancer
Gènes régulés par HIF1
Gènes impliqués dans :
•
la néoangiogénèse tumorale: VEGFR, VEGF, adrénomédulline (ADM)…
•
la prolifération cellulaire, Cycline G2, TGFα, TGFβ3…
•
La survie cellulaire : adrenomedulline, IGF2, IGFBP1 et 3, EPO…
•
la chimiorésistance : MDR1
•
le métabolisme de la MEC (MMP type 2)
•
L’apoptose
•
Le métabolisme du glucose
…
Gènes cibles (1)
Erythropoeitin (EPO)
Nitric oxide synthase 2
(NOS2)
Transferrin
Transferrin receptor
Vascular endothelial
growth factor (VEGF)
VEGF-R1
Group 1:
Délivrance
en O2
Gènes cibles (2)
Aldolase A
Aldolase C
Enolase 1 (ENO1)
Glut-1 (Pet-scan)
Glyceraldehyde phosphate
dehydrogenase
Hexokinase 1
Hexokinase 2
Lactate dehydrogenase A
Phosphofructokinase L
Phosphoglycerate kinase 1
Pyruvate kinase M
Group 2:
Glucose
Métabolisme
Gènes cibles (3)
Insulin-like growth
factor 2 (IGF-2)
IGF binding protein 1
IGF binding protein 3
p21
p35srj
Group 3:
Prolifération
et survie
Gènes régulés par
HIF-1
•
Conditions hypoxiques/ mutation VHL :
– Accumulation de HIF-1
– Activation par HIF-1 de l’expression de
nombreux gènes
Gènes régulés par HIF–1:
Survie cellulaire
Prolifération
Mobilité
Angiogenèse…
Hypoxie
Croissance tumorale
Métastase
Nature Reviews Cancer, Vol. 3(10): 721-732. 2003
Hypoxie tumorale et
néoangiogenèse tumorale
Néo-angiogenèse physiologique
• 0.1% des cellules
endothéliales sont en
prolifération.
• Si besoins en O2
• Développement
musculaire.
• Développement
graisseux.
• Cicatrisation.
• Maturation du corps
jaune et de la
muqueuse utérine.
Angiogenèse
Généralités
Au cours de la progression
tumorale : Acquisition par la
tumeur d’un potentiel
angiogénique (switch
angiogénique).
Activation anormale de
l’angiogenèse suite à une
modification de la balance
des signaux.
Cellules endothéliales proliférantes
comme cibles ?
• Absence d’instabilité génétique (échappement).
• Sélectivité pour les néo-vaisseaux.
• Les cellules endothéliales tumorales se divisent 70
x plus que les autres.
• Accessibilité.
• Peu d’angiogenèse physiologique.
• Non spécifique d’un type de tumeur.
• Couplage possible avec la chimiothérapie.
La notion de « switch angiogénique »
• Initiation de l’angiogenèse:
acquisition des cellules tumorales au cours
de leur progression d’un phénotype:
- Production de VEGF
- Action des métalloprotéases
- +/- activation oncogénique
- Perte de la régulation de p53 fréquente
• Précède l’invasion du stroma +++
(stade in situ ► stade invasif)
Phase de latence des vaisseaux
• Inhibiteurs :
– Thrombospondine
– Endostatine
(Fragment du Collagène XVIII inh. VEGF)
– Angiostatine-1
– Vasostatine
– IL10-IL12
– Platelet factor 4
– Interféron α
– TIMPs…..
ANGIOGENESE TUMORALE
Rôle de la matrice extracellulaire (MEC)
• Dégradation de la MEC nécessaire à la libération des facteurs de croissance
tels que FGF ou VEGF qui, en l’absence de dégradation, restent séquestrés
dans la matrice.
• Dégradation de la matrice extracellulaire implique une série de
métalloprotéinases (MMPs) :
–
–
–
–
Collagénases
Gélatinases
Stromélysines
MMP-7, MMP-12
• Création d’espace pour les cellules endothéliales migrantes
• Interaction MEC/ intégrines membranaire nécessaire à l’angiogenèse
ANGIOGENESE
Généralités
•
Angiogenèse ≠ vasculogenèse
Création de nouveaux vaisseaux à partir de
vaisseaux préexistants
•
Phase d’activation
VEGFs/récepteurs et angiopoiétines/
récepteur Tie : rôles majeurs
•
Phase de maturation
–
–
Rôle de PDGF dans le recrutement des
péricytes
Quiescence endothéliale induite par BMP9 et
TGFβ
Déstabilisation vasculaire
Péricytes
Tumeurs
et corps de weibel-Palade
ANGIOGENESE
Les étapes
1.
2.
3.
4.
5.
Destabilisation des parois
vasculaires existantes (Ang 2/
Tie2)
Prolifération (VEGF/ VEGF-R2
- FGF)
Migration (VEGF/ VEGF-R1 FGF)
Tubulogenèse (VEGF/ VEGFR1 – TGFβ)
Stabilisation du néovaisseaux
(Ang 1/ Tie 2; PDGF, TGF-β)
Paracrinie
Différentes étapes
Les voies du recrutement des cellules
murales (péricytes)
• PDGF-β
β et son récepteur.
• La sphingosine-1- phosphate A (SIP-1) et
l’endothelial différentiation sphingolipid Gcoupled receptor-1 (EFG-1).
• Ang-1 et Tie-2 (maintien).
• TGF-β1
β1 via les récepteurs auxiliaires
endogline et ACVRL1..
Thrombospondine
• Glycoprotéine de matrice contenue entre autres dans les
granules α des plaquettes.
• Inhibe l’activité MMP-9 et stocke le FGF-2.
• K/O: mauvaise régression vasc. à l’arrêt de la lactation.
Migration assay des cellules endothéliales: exemple
du rôle du FGF-2 dans la migration
+ DMEM
A
+ Suramine (inh FGF-2)
B
6 heures après une détersion mécanique
Facteurs de « réveil » des cellules
endothéliales
•
•
•
•
•
•
•
VEGF
bFGF
PDGF
TGF-alpha et beta
TNF alpha
IL3-IL-8
Angiogénine (RNAse)
•
•
•
•
•
Leptine
HGF
G-CSF
Follistatine
Adrénomédulline...
Produite par cellules murales, tumorales et
endothéliales.
Katona T, 2005
Phénotypes endothéliaux
Normal
Angiogénique
Attention les récepteurs pour le VEGF sont parfois aussi exprimés
sur la population tumorale (Ovaire, prostate, LMNH, mélanomes,…).
Hypothèse des pseudo vaisseaux
•
Phénomène de « mimétisme vasculaire
»
•
Formation de pseudo-vaisseaux, bordés
de cellules tumorales, et non pas de
cellules endothéliales
•
Associé à un mauvais pronostic
•
Moindre sensibilité des pseudo
vaisseaux aux thérapies
antiangiogeniques
Van der Schaft DW. JNCI. 2004
Intégrines endothéliales
• L’adhésion des intégrines à la matrice favorise l’angiogenèse (fibronectine,
collagene IV, et laminine ).
• 8 intégrines sont exprimées lors de l’angiogenèse:
Fibronectine-R: α5β
β1
Vitronectine-R: αvβ
β3, αvβ
β5
Collagene R: α1β
β1, α2β
β1
Laminine-R: α3β
β1, α6β
β4
Thrombospondine-R: α4β
β1
α5β1
•
•
•
α1β
β1,
α2β
β1
récepteur de la Fibronectine,
via RGD séquences .
αvβ
β3 , αvβ
β5
α5 knock-out : mort à E10.5
par défaut d’angiogenèse.
•
Récepteurs pour la Vitronectine, via
des séquences RGD.
•
Anti-α
αvβ
β3 et αvβ
β5, ou les peptides
(RGD) inhibent l’angiogenèse.
•
Actuellement, anti-α
αvβ
β3 mAb sont
testés chez des patients avec
mélanomes métastatiques.
Fibronectine knockout:
phénotype proche.
•
Recepteurs du Collagène
fibrillaire et non-fibrillaire .
•
VEGF upregulate α1β
β1 et
α2β
β1 endothéliales.
•
α1 et α2 knockout : pas
d’anomalies. Mais diminution
des tumeurs implantables
Quel est le lien entre
l’hypoxie et le VEGF ?
Le complexe multiprotéique VHL
et le facteur de transcription HIF1 (hypoxia
inductible factor)
Les VEGF
• Facteur angiogénique clé :
– Premier facteur angiogénique décrit
– Rôles dans :
•
•
•
•
L’induction de la perméabilité vasculaire
La stimulation de la prolifération, de la migration des cellules endothéliales
Facteur trophique pour les cellules endothéliales
Rôle dans la mobilisation des cellules souches hématopoiétiques
• Action du VEGF complémentaire d’autres facteurs dont
l’angiopoiétine 1 et son récepteur Tie 2, et TGF-β
Stabilisation des vaisseaux
VEGF-multiplicité d’actions…..
+
Et VEGF-B, C, D, ……
Angiogenèse
ANGIOGENESE TUMORALE
VEGF/VEGF-R
PlGF
VEGF-A
VEGF-B
VEGFR-2
(Flk-1/KDR)
VEGFR-1
VEGF-C
VEGF-D
VEGFR-3
(Flt-4)
(Flt-1)
Angiogenesis
Angiogenesis
Lymphangiogenesis Lymphangiogenesis
VEGF -/- et +/létalité à E11-12
par défaut de
vasculogenèse
Vaisseaux primaires
Hémangioblastes
mésodermiques
instable
Facteurs
diffusibles
stable
PDGF-β
β -/Hémorragies
multiples à la naissance
par défaut
des péricytes
J18
Vaisseaux remodelés
Survie: Corrélation entre densité
vasculaire et taux de VEGF
Adénocarcinomes coliques N- (sans ganglions)
Takahashi Y et al. Arch Surg. 1997;132:541
Cancers du colon
Cancers du rein
VEGF “le retour”
Production vitale pour un tissu hypoxique
Transcription
HIF1- dépendante
Stabilisation du mRNA
traduction
5’ UTR du VEGF mRNA
IRES (internal ribosomal entry site)
mRNA-binding protéine HuR
Se fixe spécifiquement
à une région en 3’ UTR
( et transfert cytoplasmique)
“double regulation”
régulation
de VEGF-R également
Le VEGF n’est pas seul:
Adrénomédulline
•
Peptide de 52 AA isolé en 1993 à partir de phéochromocytome
Kitamura et al. Biochem Biophys Res Commun vol. 192(2), 553–560, 1993
•
Peptide vasodilatateur apparenté au CGRP (Famille calcitonin/CGRP/amylin)
•
Expression ADM et récepteur dans de nombreuses lignées tumorales humaines :
–
–
–
•
Glioblastome
Tumeurs bronchiques (CPC et CBNPC)
Peu de données dans la littérature sur l’expression de l’adrénomédulline dans les RCC
Peu de données dans la littérature sur l’expression de l’ADM dans les RCC
Fujita Y and al. International Journal of Urology. Vol. 9(6): 285-295.2002
Adrénomédulline
Régulation de l’expression
• HRE dans la région promotrice du gène de l’ADM
• Augmentation de l’expression de l’ADM par HIF1
Mercedes Garayoa and al. Molecular Endocrinology. Vol. 14(6), 848–862, 2000
Son V. Nguyen and al. Biochemical and Biophysical Research Communications. Vol. 265, 382–386, September 28, 1999
• Action de l’ADM sur un mode paracrine/ autocrine
Miller MJ and al. Journal of Biological Chemistry, Vol. 271(38): 23345–23351. 1996
Adrénomédulline
Récepteurs
Adrénomédulline
Fonctions
• ADM impliquée :
– Néoangiogénèse tumorale
Ishikawa T and al. Oncogene. Vol. 22, 1238–1242, November 4, 2003
– Croissance tumorale in vitro
Miller MJ and al. The Journal of Biological Chemistry. Vol. 271, 23345–23351, September 20, 1996
Augmentation de l’expression de BCL2 ?
Oehler MK and al. Oncogene. Vol. 20, 2937-2945, February 26, 2001
– Survie cellulaire in vitro
Martinez A and al. Journal of the National Cancer Institute, Vol. 94, No. 16, August 21, 2002
• Echappement des cellules tumorales au système immunitaire
Echappement à la lyse cellulaire induite par le complément via une
dégradation du C3b par le complexe facteur H-ADM
Régulation de l’expression et rôle de l’adrénomédulline
Expression de l’adrénomédulline dans
les RCCs
CC-RCC de grade II
CC-RCC de grade I
Etudes fonctionnelles in vitro
AM et prolifération tumorale
1. Expression et sécrétion d’AM par les cellules
tumorales BIZ et 786-O
2. Effets positifs de l’AM sur la prolifération
cellulaire
AM, chimiotactisme et invasion
tumorale
1. Effets positifs de l’AM sur le recrutement des
cellules tumorales et l’invasion de celles-ci
2. Effets inhibés par Ac anti-AM ou anti-AMR
3. Effets inhibés par Ac polyclonaux anti-AM ou
anti-AMR
P<10-2
P<0.05
P<10-3
DEVILLE JL et al. Int. J. Cancer. 2009
Hypoxie tumorale et résistance acquise
aux thérapies antiangiogéniques
Mécanismes de résistances aux antiangiogéniques
Hypothèses
Bergers et al. Nature Reviews cancer 2008
Mécanismes de résistance aux antiangiogéniques
Trois mécanismes principaux :
• 1) Sélection de mutants cellulaires tumoraux résistants à l’hypoxie, moins
dépendants de l’angiogenèse tumorale
• 2) Enrichissement tumoral progressif en vaisseaux matures, couverts de
péricytes, moins sensibles aux anti-angiogéniques
• 3) Redondance aux stades avancés des facteurs de croissance proangiogéniques:
–
–
–
–
–
–
Fibroblast growth factor (FGF)
Angiopoïétine-1 et -2,
IL-6, IL-8
Placental growth factor (PLGF),
platelet-derived growth Factor (PDGF),
Ephrines A1 et A2
Restauration péricytaire
Recrutement de précurseurs médullaires
Résistance acquise
Activation de voies de signalisation de substitution
Activation de nouvelles voies proangiogéniques liée à l’hypoxie tumorale crée
par le traitement antiangiogénique
Voies mises en jeu : bFGF, angiopoïétine, adrénomédulline,
Bergers et al. Nature Reviews cancer 2008
éphrines…
Rôle de l’hypoxie induite par le
traitement antiangiogénique et
résistance
Résistance acquise
Rôle possible de la voie de l’adrénomédulline
•
Expression de l’AM induite par HIF1
•
Recrutement des cellules musculaires
vasculaires
•
Action synergique avec VEGF dans la
morphogenèse vasculaire mais :
–
–
Tubulogenèse induite par l’AM non
inhibé par des anticorps anti-VEGF in
vitro.
VEGF inutile dans la morphogenèse
vasculaire induite par l’AM
Nikitenko LL et al. British Journal of Cancer. 2006
Ouafik L et al. Am. J. Pathol. 2002
Résistance acquise
La voie du bFGF : Modèle in vitro dans le cancer du pancréas
Casanovas O. Cancer Cell. 2005
Transactivation du récepteur VEGF-R2
• Activation du récepteur CLR/RAMP2 de l’AM
• Activation du récepteur VEGF-R2
indépendante de la présence du ligand VEGFR2 Guidolin D et al Peptides 2008
• Voie activée malgré anticorps anti-VEGF
Résistance acquise
Résistances aux thérapeutiques anti-VEGF par recrutement de
précurseurs hématopoïétiques d’origine médullaire
Recrutement de ces
précurseurs lié à l’hypoxie
Cellules CD45+ médullaires :
Localisations périvasculaires
Cellules CD45 - : différenciation
endothéliale
Cellules myeloïdes neutrophiles
: Activation de l’angiogenèse
Okazaki T et al. Int Immunol 2006
Kerbel RS et al. NEJM 2008
Résistance acquise
Remodelage vasculaire sous anti-VEGF
• Vaisseaux matures
recouverts de péricytes
• Moins sensibles aux
antiangiogéniques
Inai T. et al. Am J Pathol 2004
Résistance tumorale intrinsèque
Hypothèses
• Patients ne présentant aucune réponse aux traitements antiangiogéniques.
• Hypothèses :
– Préexistence d’une multitude de facteurs angiogéniques redondants
– Préexistence d’une protection vasculaire médiée par les cellules
inflammatoires
– Hypovascularisation et indifférence aux AA
– Utilisation invasive de vaisseaux normaux sans angiogenèse
(astrocytomes)
– Statut p53
Résistance tumorale intrinsèque
Résistance à l’hypoxie par mutation de p53
• Diminution de l’apoptose liée à l’hypoxie
• Nécessité moindre de néovaisseaux
• Réponse thérapeutique moindre aux antiVEGF
YU JL. Science. 2002
Intégrines endothéliales
• L’adhésion des intégrines à la matrice favorise l’angiogenèse (fibronectine,
collagene IV, et laminine ).
• 8 intégrines sont exprimées lors de l’angiogenèse:
Fibronectine-R: α5β
β1
Vitronectine-R: αvβ
β3, αvβ
β5
Collagene R: α1β
β1, α2β
β1
Laminine-R: α3β
β1, α6β
β4
Thrombospondine-R: α4β
β1
α5β1
•
•
•
α1β
β1,
α2β
β1
récepteur de la Fibronectine,
via RGD séquences .
αvβ
β3 , αvβ
β5
α5 knock-out : mort à E10.5
par défaut d’angiogenèse.
•
Récepteurs pour la Vitronectine, via
des séquences RGD.
•
Anti-α
αvβ
β3 et αvβ
β5, ou les peptides
(RGD) inhibent l’angiogenèse.
•
Actuellement, anti-α
αvβ
β3 mAb sont
utilisés chez des patients avec
mélanomes métastatiques.
Fibronectine knockout:
phénotype proche.
•
Recepteurs du Collagène
fibrillaire et non-fibrillaire .
•
VEGF upregulate α1β
β1 et
α2β
β1 endothéliales.
•
α1 et α2 knockout : pas
d’anomalies. Mais diminution
des tumeurs implantables
Conclusions
• Bases physiopathologiques complexes
• Lien fort entre hypoxie et angiogenèse
• Hypoxie/ progression tumorale
• Efficacité chez les patients métastatiques des
traitements anti-angiogéniques.
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