R E R A O Q E E A R O M E E E R E G A E Q B E R E RE AIIIR OPPPUUULLLA EE QUUUE ETTTPPPO ATTTIIIQ RA OCCCR MO EM EDDDE ENNNNNNE RIIIE ER GE ALLLG EA QUUUE BLLLIIIQ EPPPUUUB RE MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE D'ORAN ES-SENIA FACULTE DES SCIENCES DEPARTEMENT DE BIOLOGIE LABORATOIRE DE BIOLOGIE DU DEVELOPPEMENT ET DE LA DIFFERENCIATION MEMOIRE PRESENTE EN VUE DE L'OBTENTION DU DIPLOME DE MAGISTER Option : Cancer et environnement. Par Mlle LATIFA MOHAMMEDI Sujet du mémoire : Epidémiologie et étude quantitative de l’hétérogénéité intratumorale du cancer du sein par analyse stéréologique de l’immunomarquage au Ki-67. Devant le jury composé de : Président Mr. BOUTIBA Z. Professeur à l’université d’Oran Examinateur Mme BENAMRANE N. Maître de conférences à l’USTO Examinateur Mr LAMARA S. Maître de conférences à l’université d’Oran Rapporteur Mr SENHADJI R. Maître de conférences à l’université d’Oran Invité Mr. BOUROUIS M. Professeur. Laboratoire d’histopathologie .Oran Dédicaces Je dédie ce travail à mes très chers parents A tous mes frères et sœurs A mes nièces et mes neveux A tous qui m’ont aidé à réaliser ce travail Mlle Latifa Mohammedi ii REMERCIEMENTS Je tiens à exprimer tout d'abord mes remerciements à Madame Fatima Zohra EL KEBIR, Professeur à l’Université d’Oran Es-Sénia pour m'avoir accueillie et acceptée dans son Laboratoire de Biologie du Développement et de la Différenciation. J’exprime ma profonde gratitude à mon directeur de mémoire, Monsieur Rachid SENHADJI, Maître de conférences à l’Université d’Oran Es-Sénia d'avoir accepté d’être le rapporteur de ce travail. Je le remercie pour ses compétences, ses conseils judicieux et bienveillants. Je tiens à remercier Monsieur le Professeur Zitouni BOUTIBA, directeur du Laboratoire Réseau de Surveillance Environnementale à l’Université d'Oran Es-Sénia pour l'honneur qu'il me fait en acceptant de présider le Jury. Il m'est agréable de remercier Madame Nacéra BENAMRANE, Maître de conférences à l’université Med BOUDIAF qui m’a fait l’honneur d’accepter d’évaluer ce travail. Je tiens à remercier Monsieur Sid Ahmed LAMARA, Maître de conférences à l’Université d’Oran (département de biotechnologie) qui a bien voulu examiner ce travail. J’exprime mes remerciements au Professeur Miloud BOUROUIS (laboratoire d’Anatomie et cytologie pathologique) qui m’a fait l’honneur d’accepter de faire parti de mon jury. Je tiens à le remercier pour sa collaboration. iii Je tiens à remercier le Professeur Houssine YAMOUNI (service d’oncologie) ; et le Professeur Bouabdallah KHELIL (Service de chirurgie générale) du CHU d’Oran pour leur collaboration en me facilitant l’accès aux services et en mettant à notre disposition les dossiers des patientes qui ont servi à l’étude épidémiologique. J’exprime mes remerciements à Mme le Docteur Bahia MERRAD (laboratoire d’Anatomie et cytologie pathologique) pour sa collaboration en mettant à notre disposition les blocs des patientes qui ont servi à l’étude biologique. Je remercie exclusivement Monsieur le Professeur Abdennaceur TOU, Recteur de l’université de SBA et chef de service d’anatomopathologie du CHU de Sidi Bel-Abbès pour m’avoir accueillie dans son Laboratoire d’anatomie pathologique. Mes remerciements vont à Madame Fatiha BENAHMED pour ses aides de près ou de loin et à tous ceux et celles qui ont participé à la réalisation de ce travail. Mlle Latifa Mohammedi iv LISTE DES FIGURES Figure 1 : Fréquence du cancer du sein en fonction des groupes d’âges...................................................................................15 Figure 2: Fréquence du cancer du sein en fonction du type histologique. ................................................................................16 Figure 3: Fréquence du cancer du sein en fonction du grade histologique SBR.......................................................................17 Figure 4: Répartition des patientes en fonction du sein touché.................................................................................................17 Figure 5: Répartition des patientes en fonction de l’âge de ménarchie.....................................................................................18 Figure 6: Répartition des patientes en fonction de la nature des menstruations........................................................................18 Figure 7: Répartition des patientes en fonction de la durée du cycle menstruel. ......................................................................18 Figure 8: Répartition des patientes en fonction du statut marital..............................................................................................19 Figure 9: Répartition des patientes en fonction de l’âge du mariage. .......................................................................................19 Figure 10: Nombre de patientes réparties en fonction de la parité............................................................................................20 Figure 11: Nombre de patientes réparties en fonction de l’âge de la première grossesse. ........................................................20 Figure 12: Nombre de patientes réparties en fonction du nombre de grossesse........................................................................21 Figure 13: Nombre de patientes répertoriées en fonction de la prise des contraceptifs oraux. .................................................21 Figure 14: Nombre de patientes en fonction du type de pilules. ...............................................................................................22 Figure 15: Nombre de patientes répertoriées en fonction de la durée de prise du contraceptif.................................................22 Figure 16: Nombre de patientes répertoriées en fonction du statut ménopausique...................................................................23 Figure 17: Nombre de femmes répertoriées en fonction de l’âge de la ménopause..................................................................23 Figure 18: Moyenne d’âge des patientes en fonction des variations hormonales. ....................................................................24 Figure 19: Répartition des femmes en fonction de l’indice de masse corporelle (IMC)...........................................................24 Figure 20: Nombre de femmes en fonction de la couleur de la peau. .......................................................................................25 Figure 21: Fréquence du cancer du sein en fonction de la profession.......................................................................................25 Figure 22: Fréquence du cancer du sein en fonction du lieu de résidence. ...............................................................................25 Figure 23: Fréquence du cancer du sein en fonction du niveau social......................................................................................26 Figure 24: Fréquence du cancer du sein en fonction du stress. .................................................................................................26 Figure 25: Coupe sagittale de la glande mammaire (BOUTILLIER, 2005). ............................................................................29 Figure 26: Les ganglions lymphatiques du sein (BATAILLARD, 2002). ................................................................................30 Figure 27: Détail d’un canal galactophore normal (WELLINGS et al., 2004). ........................................................................31 Figure 28: Localisation des différentes tumeurs du sein (COLIN, 2005). ................................................................................39 Figure 29: Carcinome intracanalaire de forme papillaire (HES x 200).....................................................................................40 Figure 30: Carcinome lobulaire in situ (HES x 200) les cellules sont disposées «en sac de billes». ........................................41 Figure 31: Carcinome canalaire infiltrant (HES x 200). ...........................................................................................................43 Figure 32: Carcinome lobulaire infiltrant de type classique (HES x G40). ..............................................................................43 Figure 33: Tumeur phyllode, Aspect de mauvaise limitation en périphérie avec infiltration du tissu adipeux par des cellules stromales (HES x 200). .............................................................................................................................................................45 Figure 34: Le cycle cellulaire (PINES, 2005). ..........................................................................................................................57 Figure 35: Les Points de Contrôle du Cycle Cellulaire (PINES, 2005). ...................................................................................58 Figure 36: Expression des marqueurs de prolifération au cours du cycle cellulaire. (GROGAN et al., 1999).........................61 v Figure 37: Application théorique de l’échantillonnage sur le volume tumoral et sur les sections (HOWARD et REED, 1998). ..................................................................................................................................................................................................74 Figure 38: Schéma de la technique d'immunoperoxydase indirecte. ........................................................................................77 Figure 39: Masque de mesure utilisé pour le comptage............................................................................................................78 Figure 40: Procédé de comptage des cellules marquées. ..........................................................................................................79 Figure 41: Image d’une lame représentant le carcinome canalaire infiltrant colorée à l’Hémalun-éosine. (G x 10) (CI) : Composante infiltrante ; (CIS) : Composante in situ ; (TC) : Tissus conjonctif ; (LC) : Lumière canalaire ; (CG) : Canal galactophore..............................................................................................................................................................................81 Figure 42: Marquage nucléaire au Ki-67 associé à une coloration à l’hématoxyline de Mayer’s. (G x 40) (CM) : Cellules marquées ; (CNM) : Cellules non marquées. ............................................................................................................................81 Figure 43: Distribution des index de marquage au Ki-67 chez les 6 patientes. ........................................................................84 Figure 44: Taux d’index de marquage moyens au Ki-67 chez les 6 patientes. .........................................................................86 Figure 45: Coefficients de variation de l’index de marquage chez les 6 patientes....................................................................86 Figure 46: Questionnaire utilisé pour l'étude statistique descriptive (SENHADJI, 2004) ......................................................113 vi LISTE DES TABLEAUX Tableau I: Classification des groupes de facteurs étudiés.........................................................................................................14 Tableau II: Caractéristiques cliniques et histopathologiques des patientes recrutées. ..............................................................75 Tableau III: Nombre de lames acquises pour les 6 patientes. ...................................................................................................82 Tableau IV: Classification histologique selon l’OMS (2002-2003)........................................................................................114 Tableau V: Classification TNM du cancer du sein (UICC, 2002) ..........................................................................................115 Tableau VI: Classification par stade du cancer du sein (WITTEKIND et al, 2007) ...............................................................116 Tableau VII: Grade SBR (Scarff -Bloom -Richardson) modifié par Elston et Ellis (PENAULT-LLORCA et al., 2002) .....117 Tableau VIII: Index de marquage moyen en pourcentage par champ et par patiente (Lame).................................................118 Tableau IX: Coefficient de variation du marquage nucléaire Ki-67. ......................................................................................118 vii SOMMAIRE INTRODUCTION ....................................................................................................................................................................1 EPIDEMIOLOGIE DESCRIPTIVE.......................................................................................................................................4 Revue bibliographique..............................................................................................................................................................5 I. Épidémiologie descriptive du cancer du sein ......................................................................................................................5 II. Facteurs de risques ..............................................................................................................................................................7 II.1. Facteurs de risque génétiques et familiaux .................................................................................................................7 II.1.1. Les facteurs génétiques ....................................................................................................................................7 II.1.2. Les antécédents familiaux ................................................................................................................................7 II.1.3. Les antécédents personnels ..............................................................................................................................7 II.2. Facteurs hormonaux ...................................................................................................................................................8 II.2.1. Hormones endogènes : .....................................................................................................................................8 II.2.2. Hormones exogènes : .......................................................................................................................................8 II.3. Facteurs environnementaux ........................................................................................................................................9 II.3.1. L’âge ................................................................................................................................................................9 II.3.2. Le sexe .............................................................................................................................................................9 II.3.3. L’obésité ..........................................................................................................................................................9 II.3.4. Alimentation et cancer du sein.......................................................................................................................10 II.3.5. Race et comparaison inter pays......................................................................................................................11 II.3.6. L’activité physique.........................................................................................................................................11 II.3.7. Rayonnement .................................................................................................................................................11 II.3.8. Tabagisme ......................................................................................................................................................12 II.3.9. L’alcool..........................................................................................................................................................12 POPULATION ET METHODES..........................................................................................................................................13 I. Population des patientes étudiées.......................................................................................................................................13 II. Méthodes.............................................................................................................................................................................13 II.1. Méthodes et classification des paramètres étudiés....................................................................................................13 RESULTATS...........................................................................................................................................................................15 I. Description des paramètres sélectionnés ...........................................................................................................................15 I.1. Effectifs et âge de la population .................................................................................................................................15 I.2. Le type histologique du cancer ...................................................................................................................................16 I.3. Le grade histopronostique ..........................................................................................................................................16 I.4. Localisation du cancer du sein ...................................................................................................................................17 I.5. Facteurs liés à la vie hormonale ................................................................................................................................17 I.5.1. Ménarchie........................................................................................................................................................17 I.5.2. Nature des menstruations et durée du cycle menstruel....................................................................................18 I.5.3. Statut marital ...................................................................................................................................................19 I.5.4. Age du mariage : .............................................................................................................................................19 viii I.5.5. La parité ..........................................................................................................................................................19 I.5.6. Age à la première grossesse ............................................................................................................................20 I.5.7. Nombre de grossesse .......................................................................................................................................20 I.5.8. La prise de contraceptifs oraux........................................................................................................................21 I.5.9. Groupe de pilules ............................................................................................................................................21 I.5.10. Durée de prise de la pilule .............................................................................................................................22 I.5.11. Statut ménopausique......................................................................................................................................22 I.5.12. Age à la ménopause.......................................................................................................................................23 I.5.13. Vie génitale et fenêtre œstrogénique .............................................................................................................23 I.6. L’obésité .....................................................................................................................................................................24 I.7. Facteur ethnique.........................................................................................................................................................24 I.8. Facteurs liés à l’environnement .................................................................................................................................25 I.8.1. Profession ........................................................................................................................................................25 I.8.2. Lieu de résidence.............................................................................................................................................25 I.8.3. Niveau de vie...................................................................................................................................................26 I.8.4. Stress ...............................................................................................................................................................26 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE........................................................................27 Revue bibliographqiue............................................................................................................................................................28 LE SEIN NORMAL................................................................................................................................................................28 I. Anatomie de la glande mammaire .....................................................................................................................................28 I.1. Structure interne.........................................................................................................................................................28 I.2. Structure externe ........................................................................................................................................................29 II. Les ganglions lymphatiques du sein .................................................................................................................................29 III. Histologie de la glande mammaire..................................................................................................................................30 IV. Développement de la glande mammaire.........................................................................................................................31 V. Action des hormones sur le sein ........................................................................................................................................32 V.1. Les œstrogènes ..........................................................................................................................................................32 V.2. La progestérone.........................................................................................................................................................33 V.3. Action combinée des œstrogènes et de la progestérone sur le sein ...........................................................................33 V.4. La prolactine .............................................................................................................................................................35 LE CANCER MAMMAIRE ..................................................................................................................................................36 I. La cancérogenèse mammaire .............................................................................................................................................36 II. Les cancers mammaires ....................................................................................................................................................38 II.1. Les carcinomes non infiltrants ..................................................................................................................................39 II.1.1. Le carcinome canalaire in situ (CCIS) ...........................................................................................................39 II.1.2. Le carcinome lobulaire in situ (CLIS)............................................................................................................40 II.2. Les carcinomes infiltrants .........................................................................................................................................41 II.2.1. Le carcinome canalaire infiltrant (CCI) .........................................................................................................41 II.2.2. Le carcinome lobulaire infiltrant (CLI)..........................................................................................................43 II.2.3. La maladie de Paget du mamelon ..................................................................................................................44 II.2.4. Le carcinome inflammatoire ..........................................................................................................................44 II.2.5. Les sarcomes..................................................................................................................................................44 ix III. Classification des cancers mammaires ...........................................................................................................................45 III.1. Classification histologique selon l’OMS (2002-2003).............................................................................................45 III.2. Classification TNM de l’UICC 2002 .......................................................................................................................45 III.2.1. La classification par stade.............................................................................................................................46 III.2.2. Classification selon le grade histopronostique de Scarff Bloom et Richardson (SBR) ................................47 III.3. Classification selon l’évolution clinique..................................................................................................................48 GENES ET CANCER MAMMAIRE....................................................................................................................................49 I. Les gènes impliqués dans le cancer du sein .......................................................................................................................49 I.1. Les oncogènes.............................................................................................................................................................49 I.2. Les gènes suppresseurs de tumeurs ............................................................................................................................51 I.3. Les gènes de prédisposition au cancer du sein...........................................................................................................54 II. Cancer et prolifération tumorale......................................................................................................................................55 II.1. La prolifération cellulaire normale...........................................................................................................................55 II.1.1. Le cycle cellulaire ..........................................................................................................................................56 II.1.2. Le contrôle du cycle cellulaire .......................................................................................................................57 II.1.3. Dysfonctionnement du cycle cellulaire ..........................................................................................................59 II.2. La prolifération tumorale mammaire........................................................................................................................59 II.2.1. Les marqueurs de prolifération du cancer mammaire ....................................................................................60 HETEROGENEITE INTRATUMORALE ..........................................................................................................................67 I. Hétérogénéité génétique......................................................................................................................................................69 II. Hétérogénéité intratumorale et grades histopronostiques..............................................................................................69 III. Hétérogénéité tumorale et pharmacorésistance.............................................................................................................70 IV. Méthodes d’études de l’hétérogénéité intratumorale ....................................................................................................71 IV.1. Notation internationale des paramètres stéréologiques...........................................................................................72 IV.2. Principe de base de la stéréologie ...........................................................................................................................73 IV.2.1. L’échantillonnage.........................................................................................................................................73 MATERIEL ET METHODES ..............................................................................................................................................75 I. Matériel biologique..............................................................................................................................................................75 II. Méthodes.............................................................................................................................................................................76 II.1. Préparation des échantillons ....................................................................................................................................76 II.2. L’histologie : coloration à l’hématoxyline-éosine (HE)............................................................................................76 II.3. L’immunomarquage au Ki-67 ...................................................................................................................................76 II.4. Échantillonnage ........................................................................................................................................................78 II.5. Acquisition d’images .................................................................................................................................................78 II.6. L’étude stéréologique................................................................................................................................................79 II.6.1. Méthode de calcule de l’index de marquage en pourcentage.........................................................................79 II.6.2. Méthodes de calcule du coefficient de variation (CV)...................................................................................79 II.7. Analyse statistique.....................................................................................................................................................79 RESULTATS...........................................................................................................................................................................80 I. L’étude qualitative ..............................................................................................................................................................80 I.1. L’histologie.................................................................................................................................................................80 I.2. L’immunohistochimie .................................................................................................................................................80 x II. L’étude quantitative (immunohistochimie) .....................................................................................................................81 II.1. Nombre et fluctuation de champs microscopiques ....................................................................................................81 II.2. Répartition spatiale du marqueur .............................................................................................................................82 II.3. Etude des index de marquage moyens (IMM) ...........................................................................................................85 II.4. Analyse de l'hétérogénéité intratumorale par l’estimation du coefficient de variation (CV)....................................85 DISCUSSION GENERALE...................................................................................................................................................87 CONCLUSION .......................................................................................................................................................................96 BIBLIOGRAPHIE..................................................................................................................................................................99 ANNEXES .............................................................................................................................................................................112 xi ABREVIATIONS AA : Acide aminé PCNA : Proliferating Cell Nuclear Antigen AEC : Acid Ethynyl-C PDGF : Paltelet Derivated Growth Factor BRCA1 : Breast Cancer 1. PHCM : Prédisposition Héréditaire au BRCA2 : Breast Cancer 2. Cancer Mammaire CCI : Carcinome Canalaire Infiltrant Rb : Rétinoblastome CCIS : Carcinome Canalaire In Situ RE : Récepteur aux œstrogènes Cdk : Cyclin-dependent kinases RP : Récepteur à la Progestérone CLI : Carcinome Lobulaire Infiltrant SBR : Grade histologique de Scarff-Bloom CLIS : Carcinome Lobulaire in Situ Richardson ECD : Extra Cellular Domain TFF1 : Trefoil Factors 1 EGF : Epithelial Growth Factor TGF : Transforming Growth Factor EGFR : Epidermal Growth Factor Receptor THS : Traitement Hormonal Substitutif G1/S : Growth 1/ Synthèse. UICC : Union International Contre le Cancer G2/M : Growth 2/Mitose. UTDL : Unités Terminales Ductulo- HES: hémalun-éosine-safran. Lobulaires IGF I: Insuline-like Growth Factor I IMC : indice de masse corporelle ISS : Société Internationale de Stéréologie KDa : Kilo Dalton LOH : Loss of Heterozygosity PBS : Phosphate Buffer Saline xii Résumé Le présent travail traite deux parties, la première épidémiologique consiste à mettre en évidence les facteurs de risque liés au cancer du sein, dont le but est de compléter l’information sur l’étiologie de ce cancer dans l’Ouest algérien. La seconde étude est biologique, elle consiste à démontrer l’hétérogénéité intratumorale du cancer du sein qui constitue une des causes probables de rechute après un traitement adjuvant postopératoire. L’étude épidémiologique rétrospective a été réalisée sur 1248 femmes atteintes d’un cancer du sein. L’étude révèle que la moyenne d’âge des patientes est de 43ans (±11ans), 62,7% de ces patientes ont un carcinome canalaire infiltrant et seulement 6,8% des tumeurs sont de grade I. L’âge à la ménarchie est situé entre 13 et 14ans (41,8%). Les patientes sont majoritairement consommatrices de contraceptifs oraux avec une fréquence de 62,8%. L’étude du facteur obésité évalué par l’indice de masse corporelle (IMC), montre que les femmes pré-obèses s’apprêtent davantage avec une fréquence assez élevée (42,5%) par rapport à la limite normale (40,6%) et à la fraction de femmes obèses (14,3%). L’ensemble des résultats montre que plusieurs facteurs de risque sont impliqués dans le cancer du sein à différents degrés et dont la connaissance permet de prévenir et de mieux agir contre cette maladie. Dans la deuxième partie de notre travail, nous avons exploré l’hétérogénéité intratumorale par méthode d'échantillonnage et de quantification stéréologique chez six femmes atteintes d'un carcinome canalaire infiltrant mammaire (CCI), type histologique le plus fréquent (62,7%). Les lames issues de tumeurs primaires ont été marquées au Ki-67. L'acquisition d'images et la visualisation du marqueur ont été accomplies par microscopie optique. L’index de marquage a été utilisé comme paramètre pour l'étude de la répartition spatiale de la surexpression du marqueur Ki-67. Les résultats montrent que cet index est retrouvé dans différents champs microscopiques à des taux fluctuant entre 5 et 27,2% chez une même patiente et entre 18,5 et 51,6% chez une autre patiente confirmant ainsi le profil hétérogène intratumorale. Nous pouvons dire à l'issue de ces résultats, que les cellules marquées au Ki-67 ne suivent pas la même distribution chez les 6 patientes. L'étude de variabilité d’expression du marquer estimé par le coefficient de variation (CV) a révélé des valeurs de dispersion entre 13,4 et 42,9% démontrant une hétérogénéité intratumorale. Il ressort de cette analyse que le marqueur nucléaire de prolifération Ki-67 se comporte de manière très hétérogène au niveau des carcinomes canalaires infiltrants mammaires. Mots clés : Facteurs de risques, Hétérogénéité intratumorale, Ki-67, sein, Stéréologie. Summary The present work processes two parts, the epidemiological first one consists in bringing to light the risk factors in relation with breast cancer, the purpose of which is to complete the information about the etiology of this cancer in the West of Algerian. The second study is biological; it consists in demonstrating the intratumour heterogeneity of the breast cancer which establishes one of the likely causes of relapse after a postoperative adjuvating treatment. The retrospective epidemiological study was realized on 1248 women affected by a breast cancer. The study reveals that the average of age of the patients is of 43ans (±11ans), 62.7 % of these patients have an infiltrating ductal carcinoma (IDC) and only 6.8% of tumors are of grade I. Age at menarche is situated between 13 and 14 years (41.8%). The patients are mainly consumer of oral contraceptives (62.8%). The study of obesity estimated by the body mass index (BMI) shows that the underweight women get ready more with a frequency raised enough (42.5%) with regard to the normal limit (40.6%) and to the fraction of obese women (14.3%). All the results show that several risk factors are involved in the breast cancer in various degrees and of which the knowledge allows to warn and to act better against this disease. In the second part, the intratumour heterogeneity was investigated by sampling and stereological quantification method of six women with mammary IDC which is the most common type (62.7%). Blades from primary tumours were labelled by using Ki-67. The image acquisition and visualization of the marker have been assessed by optical microscopy. The marker index was used to study the spatial distribution of Ki-67 overexpression. This index found in various microscopic fields at rates fluctuating between 5 and 27.2% in a same patient and between 18.5 and 51.6% in another patient confirm the intratumour heterogeneity profile. We can say that cells labeled by Ki-67 do not follow the same distribution in the 6 cases. The variability of the label expression study estimated by the coefficient of variation (CV) revealed dispersal values between 13.4 and 42.9% demonstrating intratumour heterogeneity. It emerges from this analysis that the nuclear proliferation marker Ki-67 behaves in a very heterogeneous way in mammary infiltrating ductal carcinomas. Key words: Risk factors, Intratumor heterogeneity, Ki-67, Breast, Stereology. INTRODUCTION INTRODUCTION Du fait de sa fréquence et de sa gravité (1ère cause de mortalité par cancer chez les femmes), le cancer du sein est un problème majeur de santé publique et sa prévention devrait être une priorité. Cette prévention repose sur la connaissance des mécanismes moléculaires responsables de son installation qui reste encore très insuffisante du fait de l’hétérogénéité de ces cancers (ROCHEFORT et ROUESSE, 2008). Si on ne connaît pas les causes précises du cancer du sein en général, on connaît certainement les facteurs qui peuvent accentuer sa progression. Un certain nombre de facteurs modifiables et non modifiables, multiplient d'une manière importante le risque pour une personne d'être atteinte de ce cancer (DUMOULIN, 2007). Les informations concernant ces facteurs de risque sont cruciales pour la prévention mais jusqu'à présent, de nombreux points d'interrogations persistent en matière de facteurs de risque qui font l'objet de controverses et que seules des enquêtes bien menées devraient permettre de lever. Ces trente dernières années ont été marquées sur le plan international par une standardisation de l’approche thérapeutique des cancers permettant une évaluation de l’efficacité des protocoles thérapeutiques. Malgré cela, le bénéfice en termes de survie n’est pas à la hauteur des espérances. Ces succès limités de l’approche clinique actuelle dans les cancers s’expliquent d’une part par le fait que les seuls critères anatomo-cliniques classiques standard actuels des protocoles et essais thérapeutiques ne rendent pas compte de l’importante hétérogénéité évolutive des tumeurs et d’autre part par le manque de molécules ciblées et adaptées au processus fonctionnel individuel de chaque tumeur (GUIRE, 2005). Le cancer du sein est hétérogène tant cliniquement que biologiquement. Cette hétérogénéité tumorale est due le plus souvent à l’association de populations cellulaires présentant des comportements phénotypiques différents et par conséquent une réponse aux agents thérapeutiques différente. L’origine monoclonale se perd pendant la progression tumorale, avec l’apparition de sous-clones cellulaires et par conséquent d'une hétérogénéité intratumorale (FEARON et VOLGSTEIN, 1990). La détection et la quantification de cette hétérogénéité intratumorale permettront, en plus des critères histo-morphologiques connus, de déterminer des groupes de patientes pour lesquelles le pronostic est beaucoup plus précis. L’identification croissante, ces dernières années, des multiples altérations moléculaires induisant la complexité et l’hétérogénéité des cancers du sein, permet d’envisager des 2 INTRODUCTION retombées majeures sur la prise en charge des patientes et d’aller vers des traitements individualisés, potentiellement plus efficaces et moins toxiques (GUIRE, 2005). Le cancer du sein, ne révèle pas d'une cause unique déterminante. C’est une maladie multifactorielle où divers facteurs sont associés, des facteurs génétiques, des facteurs liés à l’activité hormonale, à l’âge et au style de vie. La recherche de ces facteurs de risque associés au cancer mammaire constitue la première partie de notre travail, un questionnaire a été requis pour cet effet. Dans la seconde partie de notre travail nous nous sommes intéressés à l’étude de l'hétérogénéité intratumorale du cancer du sein qui permet d’améliorer le diagnostic en améliorant la qualité de l’évaluation histopronostique. Nous avons étudié l’index de marquage de l’anticorps Ki-67 (Mib1) qui permet une classification objective corrélée au pronostic individuel des patientes atteintes de cancer du sein. Nous avons utilisé la stéréologie comme méthode d'échantillonnage et d'estimation de l'hétérogénéité dans des tumeurs primaires. Nous avons choisi d'étudier la répartition spatiale du marqueur de prolifération cellulaire (Ki-67) pour sa valeur pronostique et son apport dans la décision thérapeutique. 3 EPIDEMIOLOGIE DESCRIPTIVE EPIDEMIOLOGIE DESRCRIPTIVE Revue bibliographique R RE EV VU UE EB BIIB BL LIIO OG GR RA AP PH HIIQ QU UE E Le cancer du sein, comme la plupart des cancers (et des maladies non cancéreuses) ne révèle pas, sauf exception, d'une cause unique déterminante. Divers facteurs d'ordre physique, chimique ou viral provenant de l'environnement ou élaborés au sein même de l'organisme humain peuvent agresser les cellules mammaires. Ce sont eux qui, par leur action insidieuse pendant une période généralement assez prolongée, et par leur association, vont être responsables du processus de cancérisation où l'état hormonal de la femme va jouer un rôle primordial. La recherche de ces facteurs présents dans l'environnement et susceptibles de modifier l'incidence des cancers est une étape cruciale dans la mise au point d'une prévention efficace. L’épidémiologie fournit donc des données indispensables pour élaborer au niveau collectif et appliquer à l'échelle individuelle une politique cohérente de prévention et de dépistage. I. Épidémiologie descriptive du cancer du sein Le cancer du sein est un enjeu de taille en santé publique. Il constitue dans les pays occidentaux, l’affection tumorale la plus fréquente de la femme (PARKIN et al., 2005). Quelle que soit la façon de l’évaluer, il s’agit d’un phénomène répandu, qui représente une cause importante de décès prématuré chez la femme. Comme les chances de survie associées au cancer du sein sont bonnes, de nombreuses femmes vivent longtemps après avoir reçu un tel diagnostic. À l’échelle mondiale, c’est la tumeur maligne la plus répandue dans la population féminine, environ une femme sur 8 vivant jusqu’à 90ans en sera atteinte. Même si le dépistage et le traitement ont fait d’énormes progrès, il reste la première cause de décès par cancer chez les femmes (PRITCHARD, 2006). Avec plus de 410 000 décès par an, le cancer du sein 5 EPIDEMIOLOGIE DESRCRIPTIVE Revue bibliographique représente la cause d'environ 14% des décès dus au cancer chez la femme et de 1,6% des décès chez la femme dans le monde. Plus de 1,1 millions de nouveaux cas sont diagnostiqués chaque année, ce chiffre représente environ 23% des cancers chez la femme (STATISTIQUES CANADIENNES DU CANCER DU SEIN, 2007). Le taux d'incidence est en augmentation de pas moins de 5% chaque année dans les pays à ressources limitées. En 2004, on estimait qu'environ 216 000 nouveaux cas de cancers du sein invasifs seraient diagnostiqués, pour 59 390 nouveaux cas de cancers du sein non invasifs (BOYLE et FERLEY, 2006). En Europe, le cancer du sein représente la première cause de mortalité parmi les cancers gynécologiques. C’est le cancer le plus fréquent chez la femme. Il concerne environ une femme sur onze au cours de sa vie. Chaque année sont découverts environ 320 000 nouveaux cas de cancer du sein en Europe, soit 31% de tous les cancers. (DUMITRESCU et COTARLA, 2005). Environ 10% des cancers du sein surviennent avant l’âge de 40ans, 25% avant 50ans et 50% avant 65ans. L’âge moyen du diagnostic est 61ans. Il peut toucher plus rarement l’homme (moins de 1% des cancers du sein) (BENCHIMOL, 2007). En Afrique, Le cancer du sein est le premier cancer de la femme, en 2005, 582.000 personnes on été atteints de cancer. La mortalité a été de 412.300 durant la même période. Les études épidémiologiques prévoient entre 800 000 et 1 million nouveaux cas de cancer en Afrique d'ici à 2020 avec plus de 500.000 morts si des mesures adéquates de prévention ne sont pas prises rapidement. De même, les populations africaines vivant hors du continent sont peu informées des risques de cancer et des comportements à adopter pour réduire son impact dans leurs communautés (PARKIN et al., 2005). L’Algérie, enregistre 20 000 nouveaux cas de cancer par an, et le cancer du sein représente 25% de ces cas. il est en nette progression passant de 9,6 cas pour 100 000 habitants en 2003 à 19,44 cas pour 100 000 habitants en 2005, c’est la première cause de décès chez la femme et principal motif de consultation en oncologie en Algérie. (HAMMOUDA, 2005). Selon les statistiques de l’Institut national de la santé publique, basées sur ce qu’on appelle les registres du cancer, il y a environ 7 000 nouveaux cas du cancer du sein par an, ce qui est important. L’âge moyen des femmes touchées par cette maladie est de 45ans mais cela va de 19 à 97ans (REGISTRE DU CANCER D’ALGER, 2008). À l’Ouest Algérien, les cas de cancer du sein sont en hausse d’année en année selon les statistiques détenues par le service de cancérologie du CHU de la wilaya d’Oran. Sachant 6 EPIDEMIOLOGIE DESRCRIPTIVE Revue bibliographique qu’en 2007 ce dernier a enregistré un total de 228 cas de cancer du sein, alors que le même service a recensé 310 cas de cancer du sein entre janvier et septembre 2008, soit une moyenne de 35 cas par mois. Ce qui place cette maladie à la tête des cancers recensés au niveau de ce service. Les services de santé et de la population de la wilaya d’Oran estiment que le taux d’inflation de la maladie est entre 8% et 10%, suivie du cancer de l’utérus et autres organes qui a touché 280 sujets des deux sexes. II. Facteurs de risques Plusieurs facteurs sont liés au risque de cancer du sein. Cependant chacun d’entre eux a un poids tel qu’il est mesuré par le risque relatif. Ils peuvent donc aider à la compréhension de l’étiologie du cancer mais ne peuvent être utilisés en dehors des cancers familiaux, dans le but de sélectionner des patientes qui seraient dites «à risque» (BREMOND, 2001). Les facteurs de risque du cancer du sein sont nombreux, mais ils peuvent être classés en trois catégories : génétiques, hormonaux et environnementaux (CHODOSH et al., 1999). II.1. Facteurs de risque génétiques et familiaux II.1.1. Les facteurs génétiques Ces facteurs sont responsables de 5 à 10% des cancers du sein. Il s'agit en fait de la transmission héréditaire d'une anomalie génétique impliquée dans les processus de cancérisation, comme par exemple Les mutations constitutionnelles des gènes BRCA1 et BRCA2 qui sont à l’origine de 65% des cas de prédisposition (FORD et al., 1998). Ces mutations peuvent être transmises d'une génération à l'autre par le père ou la mère. Une fois sur deux, l'enfant d'un parent porteur d'un gène altéré peut avoir la malchance d'en hériter (BERRINO, 2004). II.1.2. Les antécédents familiaux Une augmentation du risque de développer un cancer du sein existe si des proches de la famille au premier degré (la mère et/ou une sœur) ont contracté un cancer du sein, surtout en période préménopausale (en jeune âge). II.1.3. Les antécédents personnels Comme la présence d’un cancer de l’ovaire, de l’endomètre, du sein ou de lésions histologiques «à risque» découvertes lors d’un prélèvement biopsique (hyperplasie canalaire atypique, néoplasie lobulaire in situ) (STRUEWING et al., 1997). 7 EPIDEMIOLOGIE DESRCRIPTIVE Revue bibliographique II.2. Facteurs hormonaux Le cancer du sein est une maladie hormono-dépendante (LIPPMAN, 1998). II.2.1. Hormones endogènes : Les hormones endogènes sont très impliquées dans le développement de la glande mammaire et de ce fait jouent un rôle important en tant que facteurs de risque du cancer du sein (KEEN et DAVIDSON, 2003). Parmi les hormones sexuelles, les œstrogènes plus particulièrement jouent un rôle de régulation ou stimulation de la prolifération cancéreuse. (HIGGINSON, 1992). Les œstrogènes dont le métabolite actif étant l’œstradiol, sont sécrétés par l’ovaire dès l’âge de la puberté jusqu’à la ménopause. Cette période appelée fenêtre œstrogénique est estimée à 30-40ans de la vie d’une femme. Une ménarche précoce avant l'âge de 12ans et une ménopause tardive après l'âge de 50ans sont associées à un risque élevé du cancer du sein (KURU et al., 2002). Les trois moments dans la vie d'une femme qui ont un impact important sur l'incidence du cancer du sein, sont : L’âge de la puberté et/ou de la ménarche De nombreuses études montrent que la survenue des premières règles avant l’âge de 12ans augmente le risque de cancer du sein (KEY et al., 2001) L’âge à la première grossesse menée jusqu’à son terme Les femmes qui ont mené au moins une grossesse à terme avant l’âge de 30ans présentent, en moyenne, un risque de cancer du sein diminué de 25% par rapport aux femmes nullipares (BERRINO, 2004). L’âge à la ménopause Les femmes qui ont leur ménopause après 50ans présentent un risque accru de cancer du sein (LAYDE et WEBSTER, 2001). II.2.2. Hormones exogènes : II.2.2.1. Contraceptifs oraux : Le rôle potentiel des hormones exogènes dans le développement du cancer du sein est d'importance capitale, surtout si l’on tient compte des millions de femmes qui dans le monde entier emploient régulièrement des contraceptifs oraux (JAMES, 2007). Le risque de cancer du sein est augmenté d’environ 25% chez les femmes utilisant couramment les contraceptifs oraux. Cependant, cet accroissement de risque chute dès l’arrêt de la consommation, de sorte 8 EPIDEMIOLOGIE DESRCRIPTIVE Revue bibliographique que, 10ans après l’arrêt de l’utilisation, aucune augmentation significative de risque n’est manifeste. En revanche, l’utilisation de ces médicaments, tard dans la vie reproductive, entraîne une augmentation relative du risque de cancer du sein au moment où le risque naturel devient appréciable. Ainsi, plus les contraceptifs oraux seront utilisés tardivement, plus le nombre de cas de cancer du sein qui en résulteront sera important (KAHLENBORN et al., 2006). II.2.2.2. Le traitement hormonal substitutif (THS) Le THS est un traitement hormonal proposé aux femmes ménopausées qui présentent des signes climatériques ou une ostéoporose afin de remplacer les hormones qui ne sont plus sécrétées par les ovaires (œstrogène et progestérone). Les femmes sous THS présentent un risque augmenté de cancer du sein, si on les compare aux femmes qui ne l’ont jamais utilisé (JAMA, 2002). En effet, le THS augmente le risque de survenue d’un cancer du sein au fur et à mesure que sa durée augmente. Ce risque augmente de manière significative après 5ans de traitement, il est donc conseillé de limiter ce traitement : 2 à 3ans en moyenne sont suffisants. II.3. Facteurs environnementaux II.3.1. L’âge L’âge est le facteur de risque le plus important. (MURGO et al., 2002) le cancer du sein est plus fréquent chez les personnes plus âgées. Pour le groupe d’âge : 35-39ans, le risque est de 0,5. En comparaison avec ce groupe d’âge ; ce risque est 2 fois plus élevé pour le groupe d’âge 40-44ans, 2,5 fois plus élevé pour les groupes d’âge 45-54ans et jusqu’à près de 3 fois plus élevé pour le groupe d’âge 55-59ans. Le cancer du sein est rare avant 30ans et son incidence augmente ensuite jusqu’à l’âge de 75ans (STATISTIQUES CANADIENNES SUR LE CANCER, 2007). II.3.2. Le sexe Le cancer du sein est quasi exclusif de la femme, (MURGO et al., 2002) : plus de 99% des cas de cancer du sein se manifestent chez les femmes. 70% des femmes développant un cancer du sein n’ont d’autre risque que le fait d’être une femme (SAUVEN, 2004). II.3.3. L’obésité L’obésité chiffrée par l'indice de masse corporelle (IMC) a été examinée dans de nombreuses études pour sa relation avec le cancer du sein (BALLARD-BARBASH, 1994). Le 9 EPIDEMIOLOGIE DESRCRIPTIVE Revue bibliographique complexe obésité-cancer peut résulter des facteurs tels que la distribution dans les graisses et les niveaux des hormones sexuelles (NIXON, 1996). L'obésité accentue les niveaux d'œstrogènes et pourrait abaisser ceux de la progestérone (DESLYPER, 1995). L’obésité augmente d’environ 50% le risque de cancer du sein chez les femmes ménopausées, probablement en raison de l’augmentation des concentrations sériques d’œstradiol libre (KEY et al., 2001) les femmes ayant un surpoids de plus de 20kg à partir de l’âge de 18ans, présentent, après la ménopause, un risque de cancer du sein multiplié par deux. L’excès de tissu adipeux entraîne l’augmentation de la production et du temps d’exposition aux hormones stéroïdiennes (WENTEN et al., 2002). II.3.4. Alimentation et cancer du sein Les chercheurs épidémiologistes, estiment qu'au moins le tiers des cancers est relié aux habitudes de vie. Des études épidémiologiques ont montré que l'alcool associé au tabac et la consommation abusive de médicaments, favorisent de nombreux cancers. Une surconsommation alimentaire augmente les risques de cancer. Mais si la quantité d'aliments ingérés est importante, le type d'aliments l'est aussi (ROSE, 1993). L'alimentation a été longtemps supposée être l'une des raisons primaires dans les différences d'incidence et de mortalité, par cancer du sein, observées entre les pays; l'apport en graisse serait responsable de cette différence (HUNTER et WILLETT, 1996). Si on classe les pays selon leur consommation de matières grasses, on retrouve une courbe identique à celle du cancer du sein. De plus, selon GREENWALD (1999), la nature de graisse consommée est également importante, les graisses d'origine végétale comme l'huile d'olive, sont beaucoup moins nuisibles (diète méditerranéenne). Une forte ingestion de gras pourrait altérer les mécanismes de synthèse hormonale faisant en sorte que plus d'hormones seraient produites sur une plus longue période, favorisant ainsi la cancérogenèse (WU et al., 1999). Certaines études épidémiologiques supportent la relation entre la constitution du régime alimentaire et le risque de cancer du sein, un apport excessif en acides gras totaux (AGT) est impliqué dans l'augmentation du risque de cancer du sein (GREENWALD et MCDONALD, 2001). D'autres travaux indiquent que certains acides gras (AG) sont susceptibles par des mécanismes encore non établis, de moduler l’expression de différents gènes dont le produit est impliqué dans le métabolisme des lipides. Les AG peuvent aussi agir sur la prolifération 10 EPIDEMIOLOGIE DESRCRIPTIVE Revue bibliographique tumorale en interférant avec l’expression de gènes cellulaires impliqués dans la prolifération ou la différenciation. (VELIE et al., 2000). II.3.5. Race et comparaison inter pays Les femmes blanches ont un risque légèrement plus élevé de développer un cancer du sein que les Afro-américaines (REMONTET, 2007) .L’incidence la plus élevée est en Amérique du nord et en Europe du nord. La plus basse se rencontre dans les pays en voie de développement et au Japon. Les émigrées d’un pays à bas risque vers un pays à haut risque présentent au bout de 1 à 2 générations le même profil épidémiologique, ce qui traduit une exposition liée à un facteur environnemental en début de vie (MURGO et al., 2002). II.3.6. L’activité physique Plusieurs études ont établi une réduction du risque chez les femmes ayant une activité physique importante ou chez les femmes classées comme plus actives par rapport à des femmes moins actives. Malgré l’hétérogénéité de ces études, il est bien admis qu’une activité physique soutenue réduit le risque de cancer du sein (KAAKS, 2003). Les mécanismes biologiques par lesquels l’activité physique serait associée à une diminution de risque impliquent la réduction de la production d’œstrogènes et le maintien de l’équilibre énergétique (FRIEDENREICH et al., 2001) II.3.7. Rayonnement Un suivi intensif de plusieurs groupes de population a montré que le sein est l’un des organes les plus sensibles aux effets des radiations ionisantes (KEY et al., 2001). L’exposition du tissu mammaire aux radiations ionisantes, avant l’âge de 40ans, est susceptible de provoquer un cancer du sein dans les années ultérieures. Il a également été montré que l’effet des radiations ionisantes, chez les femmes exposées avant l’âge de 40ans, est associé à un risque de cancer du sein multiplié par 3, pour une exposition évaluée à 1 Gy. (BOICE, 1996). Le risque lié à l’exposition aux rayons X utilisés lors de la mammographie, est l’ordre de grandeur de la dose administrée qui est d’une importance capitale. L’exposition des seins aux radiations est le facteur prédominant dans les considérations relatives au risque, (MATTSSON et al., 2000). Toutefois, le risque existe pour les femmes de moins de 30ans en raison d’une part de la susceptibilité glandulaire et d’autre part de la plus grande quantité de radiation nécessaire pour imager leurs seins qui sont habituellement très denses à cet âge. Théoriquement, les mammographies répétées augmentent le risque de cancer du sein mais la 11 EPIDEMIOLOGIE DESRCRIPTIVE Revue bibliographique proportion est nettement à l’avantage des vies épargnées : soit un cancer du sein provoqué pour 1 million d’examens contre 50 vies épargnées (MIKI et al., 1994). Les radiations UV naturels (rayonnement solaire) ou artificiels (bancs solaires) sont connus depuis longtemps comme étant des agents cancérigènes. En ce qui concerne le risque de cancer du sein, au contraire, il semble que le rayonnement solaire soit associé à une diminution du cancer du sein. (COYLE, 2004). II.3.8. Tabagisme Des études contradictoires ont montré que la fumée de cigarette pouvait à la fois augmenter ou diminuer le risque de cancer du sein. La diminution d’incidence serait liée à une baisse des œstrogènes sériques et urinaires chez les fumeuses. L’augmentation de risque serait due à l’effet de nombreux carcinogène contenu dans la fumée de cigarette. Selon les études de HAMAJIMA et ses collaborateurs (2002), le tabac n’aurait pas d’effet sur le risque de cancer du sein. Toutefois, le lien entre le tabac et le cancer du sein est plausible mais difficile à prouver probablement à cause des faibles doses de carcinogènes (HECHT, 2002). Une étude américaine de REYNOLDS et ses collaborateurs (2004), effectuée auprès de 116.544 femmes, entre 1996 et 2000, montre que les fumeuses voient leur risque de développer un cancer du sein augmenter de 30% par rapport à celles qui ne fument pas. II.3.9. L’alcool Diverses études ont observé une association entre la consommation d’alcool et le risque de cancer du sein chez la femme se traduisant par une augmentation du risque de 30% pour une consommation quotidienne de 3 verres d’alcool (KEY, 2006). L’étude, qui a rassemblé plus de 17 500 femmes, a montré que les femmes buvant entre 22 et 27 verres d’alcool par semaine avaient 2 fois plus de risque de développer un cancer du sein que les femmes consommant seulement 1 à 3 verres. Ce risque est d’autant plus élevé que la consommation d’alcool est concentrée dans le temps, précise l’étude réalisée par BAAN et ses collaborateurs (2007). 12 EPIDEMIOLOGIE DESCRIPTIVE Population et méthodes P PO OP PU UL LA AT TIIO ON NE ET TM ME ET TH HO OD DE ES S I. Population des patientes étudiées L'étude rétrospective a fait l'objet d'une analyse épidémiologique descriptive du cancer du sein, de janvier 2001 jusqu'à décembre 2007. Les patientes atteintes du cancer mammaire recrutées dans cette étude ont été admises dans différents services du CHUO et de l’hôpital militaire d’Oran et des services de pathologie de la ville d'Oran lors d'un diagnostic. Les services concernés sont ceux d’oncologie, de gynécologie-obstétrie, et celui de chirurgie. II. Méthodes II.1. Méthodes et classification des paramètres étudiés Pour l’étude des facteurs de risque, un questionnaire a été élaboré comportant plusieurs paramètres liés à l'âge, au style de vie, au statut hormonal et données cliniques des cancers du sein (Figure 46 page 113). Le recueil des données a été réalisé en interviewant les femmes atteintes du cancer mammaire dans le lieu de leur admission. Les variables cliniques ont été prises des dossiers médicaux personnels des malades. Pour faciliter l'analyse des facteurs de risque étudiés, les femmes ont été réparties en groupes selon le facteur étudié. Tous les groupes ont été récapitulés dans le Tableau I. Les femmes admises dans l'étude ont été réparties en groupes selon l’âge au moment du questionnaire et l’âge au moment du diagnostic positif. Sept tranches d'âges ont été accomplies. Selon les recommandations actuellement acceptées au niveau internationale (OMS, 2004), les femmes ont été réparties également en 8 groupes correspondant chacun à un stade de l'obésité. En fonction de l'âge des premières règles ou ménarchie, les patientes ont été réparties en 3 groupes. En fonction du mariage, de la première grossesse, le nombre de 13 EPIDEMIOLOGIE DESCRIPTIVE Population et méthodes grossesse, les femmes ont été réparties en 4 groupes. Les femmes ménopausées et les antécédents familiaux ont été répartis en 2 groupes. Ces différentes tranches sont définies de la sorte, en suivant les classifications classiques pour des facteurs tels que l'âge regroupé par des fractions de décades (10 années) d'une part, et pour pouvoir comparer nos résultats avec ceux de la littérature. Tableau I: Classification des groupes de facteurs étudiés. Groupe 1 2 3 4 5 6 7 8 Ages (ans) ≤20 20-29 30-39 40-49 50-59 60-69 ≥70 - IMC Maigreur degré 3 Maigreur degré 2 Maigreur degré 1 Limite normale pré-obèse Obésité classe 1 Obésité classe 2 Obésité classe 3 <16 16-16,9 17-18,4 18,5-24,9 30-34,9 35-39,9 ≥40 Ménarchie (ans) ≤12 13-14 ≥15 - - - - - Ages de la 1ère grossesse ≤19 20-29 30-39 ≥40 - - - - Nombre de grossesse Nullipare 1-5 6-10 ≥11 - - - - Age ménopause (ans) <50 ≥50 - - - - - - Antécédent familial oui Non - - - - - - 25-29,9 14 EPIDEMIOLOGIE DESCRIPTIVE Résultats R RE ES SU UL LT TA AT TS S I. Description des paramètres sélectionnés I.1. Effectifs et âge de la population 1248 femmes ont été incluses dans cette étude réalisée au cours des années 2001 à 2007. La moyenne de l’âge des patientes au moment de l’apparition du cancer (diagnostic) est égale à 43ans (±10ans). Les femmes âgées entre 40 et 49ans présentent la fréquence la plus élevée avec 38,6%, suivies de la tranche d’âge de 30-39ans (23,7%). Les patientes âgées entre 50-59 ans occupent la 3ème place avec une fréquence de 19%, suivies des patientes âgées entre 60-69ans qui présentent un taux de 10,2%. La fréquence la plus basse concerne la tranche d'âge des patientes âgées de moins de 20ans (0,2%) suivie de la tranche d’âge des patientes âgées de plus de 70ans (3%), cette dernière valeur s’explique par le nombre très réduit des femmes âgées auscultées pour un cancer du sein suspect (Figure 1). 45 % 40 35 30 25 20 15 10 5 Les groupes d'âges (ans) 0 <=20 20-29 30-39 40-49 50-59 60-69 >=70 Figure 1 : Fréquence du cancer du sein en fonction des groupes d’âges. 15 EPIDEMIOLOGIE DESCRIPTIVE Résultats I.2. Le type histologique du cancer La figure 3 montres que le carcinome canalaire infiltrant prédomine les autres types histologiques avec un taux de 62,7%, suivi du carcinome canalaire polymorphe (14,5%). Le carcinome lobulaire infiltrant occupe la 3ème place avec un taux de 6,3%, suivi du carcinome colloïde qui représente 5,5%. L’adénocarcinome, le carcinome atypique, le papillaire et les sarcomes, sont respectivement moins fréquents avec des taux de 2,9%, 2,8%, 2,4% et 1,9%. Les carcinomes trabéculaires et les carcinomes inflammatoires sont rares, ils représentent successivement 0,9% et 0,1% (Figure 2). % 70 60 50 40 30 20 10 In fl C CI A C C CI P pa pi lla ire C co ll o C ïd tr e ab éc ul ai re Sa rc om e Type histologique C LI C A C CI dé no ca rc in 0 Figure 2: Fréquence du cancer du sein en fonction du type histologique. CCI : carcinome canalaire infiltrant ; CLI : carcinome lobulaire infiltrant ; CCIP : carcinome canalaire infiltrant polymorphe ; CCIA : carcinome canalaire infiltrant atypique ; C Infl. : carcinome inflammatoire. I.3. Le grade histopronostique Selon la classification histopronostique de Scarff-Bloom-Richardson (SBR), les grades II et III sont dominants avec des fréquences respectives de 48,3% et 44,9% alors que le grade I représente seulement 6,8% (Figure 3) 16 EPIDEMIOLOGIE DESCRIPTIVE Résultats % 60 50 40 30 20 10 0 Grade SBR SBR1 SBR2 SBR3 Figure 3: Fréquence du cancer du sein en fonction du grade histologique SBR. I.4. Localisation du cancer du sein Le cancer du sein touche les deux seins simultanément avec une fréquence de 3,8%. Plus de la moitié des cas de cancers mammaires (51,1%) touche le sein gauche par rapport au sein droit avec une fréquence légèrement inférieure (45,1%) (Figure 4). % 60 50 40 30 20 10 0 Sein touché Droit Gauche Bilatéral Figure 4: Répartition des patientes en fonction du sein touché. I.5. Facteurs liés à la vie hormonale I.5.1. Ménarchie La Figure 5 montre que les femmes ayant leur ménarchie entre l’âge de 13 et 14ans représentent le taux le plus élevé avec une fréquence de 41,8%, suivies des patientes ayant leur ménarchie à l’âge de moins de 12ans (30,6%), puis celles qui ont eu leur ménarchie après l’âge de 15ans (27,7%). 17 EPIDEMIOLOGIE DESCRIPTIVE Résultats % 50 40 30 20 10 Groupes d'âges (ans) 0 <=12 13-14 >=15 Figure 5: Répartition des patientes en fonction de l’âge de ménarchie. I.5.2. Nature des menstruations et durée du cycle menstruel Les résultats concernant la nature des cycles menstruels montrent que la majorité des patientes atteintes par le cancer du sein ont un cycle régulier avec un taux de 88,2% (Figure 6). Les groupes des durées de cycle menstruel montrent que la phase du 25 au 31è jour est majoritaire avec une fréquence égale à 64,1%. La phase supérieure à 32 jours est très minoritaire (2,1%) (Figure 7). % 100 80 60 40 20 Nature des menstruations 0 Régul. Irrégul. Figure 6: Répartition des patientes en fonction de la nature des menstruations. % 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Irrég <=24j 25-31j >=32j Groupes de durée du cycle menstruel Figure 7: Répartition des patientes en fonction de la durée du cycle menstruel. 18 EPIDEMIOLOGIE DESCRIPTIVE Résultats I.5.3. Statut marital Les résultats concernant le statut marital montrent que la fréquence des patientes mariées atteintes par le cancer du sein représente (71,3%) (Figure 8). I.5.4. Age du mariage : Concernant l’âge du mariage, les résultats montrent que le cancer du sein touche plus les femmes mariées avant l’âge de 30ans (92,3%) (Figure 9). 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 % Statut marital Célibataire Mariée Figure 8: Répartition des patientes en fonction du statut marital. % 120 100 80 60 40 20 0 <30 >30 Groupes d'âges (ans) Figure 9: Répartition des patientes en fonction de l’âge du mariage. I.5.5. La parité Les résultats relatifs à la parité montrent que la majorité des patientes étudiées sont des multipares avec une fréquence de 93,9% (Figure 10). 19 EPIDEMIOLOGIE DESCRIPTIVE Résultats % 120 100 80 60 40 20 0 Parité Nullipare Multipare Figure 10: Nombre de patientes réparties en fonction de la parité. I.5.6. Age à la première grossesse Le groupe des patientes âgées entre 20 et 29ans et qui ont mené leur première grossesse à terme constitue la tranche la plus touchée par le cancer du sein (63,3%), suivie du groupe d’âge inférieur ou égale à 19ans, puis celui de (30-39). La valeur la plus basse est retrouvée chez les patientes de plus de 40ans (0,3%) (Figure 11). % 80 63,2 60 40 21,1 15,5 20 0,3 0 <=19 20-29 30-39 Age à la 1ère grossesse (ans) >=40 Figure 11: Nombre de patientes réparties en fonction de l’âge de la première grossesse. I.5.7. Nombre de grossesse Les résultats concernant la parité montrent que les sujets malades ayant un nombre d’enfants entre (1-5) représentent la tranche la plus touchée (64,5%), suivies des patientes ayant un nombre d’enfants entre 6 et 11 (27%) (Figure 12). 20 EPIDEMIOLOGIE DESCRIPTIVE Résultats % 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Nombre de grossesse Nullipare 1-5 6-10 >=11 Figure 12: Nombre de patientes réparties en fonction du nombre de grossesse. I.5.8. La prise de contraceptifs oraux Concernant la prise des contraceptifs oraux, les résultats révèlent que les femmes ayant pris des pilules anticonceptionnelles présentent une fréquence plus élevée (62,8%) que celle des patientes n’ayant pas pris de pilules (37,2%) (Figure 13). % 80 70 60 50 40 30 20 10 Prise de contraceptifs oraux 0 Oui Non Figure 13: Nombre de patientes répertoriées en fonction de la prise des contraceptifs oraux. I.5.9. Groupe de pilules L’étude montre que la majorité des femmes touchées par le cancer du sein et qui représentent une fréquence de 93,4% consomme des pilules anticonceptionnelles combinées (œstroprogestatives) (Figure 14). 21 EPIDEMIOLOGIE DESCRIPTIVE Résultats % 100 80 60 40 20 Type de contraceptif 0 Combiné Progestatifs Figure 14: Nombre de patientes en fonction du type de pilules. I.5.10. Durée de prise de la pilule Les résultats montrent que la moyenne de durée de prise de la pilule chez les patientes étudiées est égale à 8ans (±5ans). Les femmes ayant pris des contraceptifs oraux pour une durée de 6-10ans constituent le groupe le plus répandu, suives de celles ayant pris des pilules durant moins de 5ans (33,9%) puis celles qui l’ont pris pendant 11 à 15ans (19,3%) et la plus basse fréquence est retrouvée chez celles qui l’ont pris durant plus de 15 ans (Figure 15). % 50 40 30 20 10 Durée de prise du contraceptif 0 <=5 6-10 11-15 >15 Figure 15: Nombre de patientes répertoriées en fonction de la durée de prise du contraceptif. I.5.11. Statut ménopausique En fonction du statut ménopausique les femmes préménopausées atteintes par le cancer du sein présentent un pourcentage légèrement plus élevé (56,3%) par rapport à celles postménopausées (Figure 16). 22 EPIDEMIOLOGIE DESCRIPTIVE Résultats % 80 60 40 20 Statut ménopausique 0 Préménoposauées Postménopoauées Figure 16: Nombre de patientes répertoriées en fonction du statut ménopausique. I.5.12. Age à la ménopause Les résultats concernant l’âge à la ménopause, montrent que la moyenne d’âge à la ménopause est égale à 48ans (±5ans). Les femmes ménopausées avant l’âge de 50ans sont plus nombreuses avec une fréquence de 54,3% par rapport aux femmes ménopausées après l’âge de 50ans (Figure 17). % 56 54 52 50 48 46 44 42 40 Age à la ménopause <50 >=50 Figure 17: Nombre de femmes répertoriées en fonction de l’âge de la ménopause. I.5.13. Vie génitale et fenêtre œstrogénique Les résultats concernant les modifications hormonales chez la population étudiée, montrent que la moyenne d’âge de la vie génitale, définie par la différence entre l’âge à la ménopause et l’âge à la ménarchie est de 34,07ans (±6ans) et que la moyenne d’âge de la fenêtre œstrogénique, définie par la période comprise entre l’âge à la ménarchie et l’âge à la première grossesse, est de 10,55ans (±5ans). (Figure 18) 23 EPIDEMIOLOGIE DESCRIPTIVE Résultats Age (ans) 40 30 20 10 0 Fenêtre œstrogénique Vie génitale Figure 18: Moyenne d’âge des patientes en fonction des variations hormonales. I.6. L’obésité L’étude de l’obésité évaluée par l’indice de masse corporelle (IMC), montre que le cancer du sein est prédominant chez les femmes pré-obèses et normales avec des fréquences respectives de 42,5% et 40,6% par rapport aux autres groupes dont les fréquences sont plus basses ; 14,3% pour l’ensemble des femmes obèses. Ces dernières représentent des fréquences atteignant 11% et 2,9% respectivement pour les classes 1 et 2. Les femmes obèses incluses dans la classe 3 (IMC≥40) représentent une fraction très faible avec un pourcentage égale à 0,4% (Figure 19). % 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 g ai M u re IMC ré eg rd 3 g ai M u re ré eg rd 2 g ai M u re ré eg rd m Li 1 s ite rm no es al ob éPr ité és O té si bé c l1 O si bé té c l2 O té si bé c l3 Figure 19: Répartition des femmes en fonction de l’indice de masse corporelle (IMC). I.7. Facteur ethnique Selon les résultats, les femmes blanches représentent la fréquence la plus élevée (58,7%) suivies par celles qui ont une peau brune (40,6%), alors que les femmes de couleur noires ne représentent que 0,7% des femmes atteintes (Figure 20). 24 EPIDEMIOLOGIE DESCRIPTIVE Résultats % 70 60 50 40 30 20 10 Couleur de la peau 0 Blanche Brune Noire Figure 20: Nombre de femmes en fonction de la couleur de la peau. I.8. Facteurs liés à l’environnement I.8.1. Profession Les résultats concernant la profession montrent que les femmes qui ne travaillent pas représentent la fréquence la plus élevée avec un taux de 64,7% par rapport à celles qui travaillent (Figure 21). % 80 70 60 50 40 30 20 10 Profession 0 Oui Non Figure 21: Fréquence du cancer du sein en fonction de la profession. I.8.2. Lieu de résidence En fonction du lieu de résidence, la proportion des femmes rurales atteintes par le cancer du sein est légèrement inférieure (42,2%) à celle des urbaines qui présentent un taux de 57,8% (Figure 22). % 70 60 50 40 30 20 10 Lieu de résidence 0 Rurale Citadine Figure 22: Fréquence du cancer du sein en fonction du lieu de résidence. 25 EPIDEMIOLOGIE DESCRIPTIVE Résultats I.8.3. Niveau de vie La tranche la plus touchée est celle des femmes ayant un niveau de vie moyen (79,1%), suivie par celle ayant un bon niveau social (14,5%). Le taux le plus bas est retrouvé chez les femmes appartenant à la couche sociale basse (6,3%) (Figure 23). % 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Niveau social Bon Moyen Bas Figure 23: Fréquence du cancer du sein en fonction du niveau social. I.8.4. Stress La Figure 24 montre que les femmes stressées sont plus susceptibles de développer le cancer du sein (64%) par rapport aux femmes non stressées. % 80 70 60 50 40 30 20 10 Stress 0 Oui Non Figure 24: Fréquence du cancer du sein en fonction du stress. 26 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique R RE EV VU UE EB BIIB BL LIIO OG GR RA AP PH HQ QIIU UE E LE SEIN NORMAL Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») est un organe pair et globuleux situé en avant et en haut du thorax. Un réseau de canaux galactophores est présent à l’état rudimentaire chez les individus des deux sexes, de l’âge embryonnaire à l’âge adulte, mais seules les femmes, sous l’influence hormonale à partir de la puberté, le long des cycles et pendant la grossesse et l’allaitement, développent la partie glandulaire (DAMIEN, 2005) (Figure 25) Les seins dépourvus de muscles, sont situés sur les muscles pectoraux auxquels ils sont rattachés. Ils sont soutenus par la peau et par des bandes semi élastiques de tissus fibreux nommés ligaments de Cooper. Ils ont tendance à s'affaisser avec le temps (LAMARQUE, 1981). I. Anatomie de la glande mammaire I.1. Structure interne C'est une glande en grappe, constitué de 10 à 20 lobes, subdivisés eux-mêmes en lobules et acini. Les acini sont groupés de façon très dense autour d'un canal alvéolaire (canal galactophore de 3ème ordre). Plusieurs canaux alvéolaires se réunissent à leur tour et forme un canal lobulaire (canal de 2ème ordre) qui draine un lobule. Plusieurs canaux lobulaires se réunissent à leur tour pour former un canal galactophore de premier ordre et l'ensemble des lobules qu'ils drainent forme un lobe glandulaire. Chaque lobe se comporte comme une glande indépendante, possédant son propre canal excréteur (canal galactophore ou conduit lactifère). Ces conduits lactifères (en nombre égal aux lobes) convergent vers le mamelon, en suivant un trajet sinueux. Avant de pénétrer dans le mamelon, ils présentent une dilatation longue de 1cm (le sinus lactifère). Ils s'ouvrent au sommet du mamelon par des pores. Les 28 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique lobes sont séparés entre eux par des cloisons de tissu conjonctif dense et l'individualisation d'un lobe est chirurgicalement impossible. Figure 25: Coupe sagittale de la glande mammaire (BOUTILLIER, 2005). I.2. Structure externe Elle comporte 3 zones, une zone périphérique avec une peau lisse et souple et qui glisse facilement sur la glande, glabre chez la femme et l'enfant, elle est revêtue d'un système pileux plus ou moins abondant chez l'homme surtout près de la ligne médiane. L'aréole forme la 2ème zone sous forme d’un disque assez régulier de 40 à 50mm de diamètre entourant la base du mamelon avec lequel elle se continue. Elle est pigmentée, de coloration brunâtre, plus foncée chez les bruns que chez les sujets blonds. La 3éme zone est le mamelon, il est placé au centre de l'aréole et forme une surélévation cylindrique de 10 à 12mm de long et de 9 à 10mm de large. De même coloration brunâtre que l'aréole, il présente à son extrémité une série de petits orifices correspondant à la terminaison des canaux galactophores (LEGUERRIER, 1979). II. Les ganglions lymphatiques du sein Les ganglions lymphatiques sont de petites dilatations situées tout le long des vaisseaux lymphatiques, dans les quels circule le liquide lymphatique qui permet d'éliminer les déchets, les cellules mortes et autres débris. Ce liquide se déverse dans les ganglions lymphatiques, 29 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique dont le rôle est de protéger l’organisme contre les agressions, qu’il s’agisse d’infections ou de cancer. Il y a environ 35 ganglions lymphatiques autour de chaque sein, dont la plupart sont situés dans le creux de l'aisselle ou à proximité. Si un cancer se développe dans un sein, il s'étend souvent aux ganglions car la lymphe peut contenir et faire circuler des débris mais aussi des cellules cancéreuses (MORNEX, 2005) (Figure 26). Figure 26: Les ganglions lymphatiques du sein (BATAILLARD, 2002). III. Histologie de la glande mammaire Le sein comme représenté dans la Figure 25, comporte d'avant en arrière le tégument, le tissu conjonctif sous-cutané, le corps mammaire, renfermant la glande mammaire puis un tissu conjonctif lâche permettant au corps mammaire discoïde de glisser en arrière sur le plan musculaire du grand pectoral (BERGMAN et al., 1996). Le tissu conjonctif sous-cutané sous-jacent contient de nombreuses fibres élastiques et des faisceaux de cellules musculaires lisses circulaires et radiaires dont l'architecture permet l'érection du mamelon (POIRIER et al., 1999). Le système canalaire dans son ensemble est bordé par deux couches cellulaires : une couche interne de cellules épithéliales, entourée par une couche externe discontinue de cellules myoépithéliales (Figure 27) .Ces deux couches cellulaires sont délimitées par une membrane basale, elle-même cernée en périphérie par quelques fibroblastes. Le tissu conjonctif intra-lobulaire (ou palléal) est un tissu " spécialisé " non adipeux, sensible aux variations hormonales, plus lâche et plus cellulaire que le tissu 30 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique conjonctif inter-lobulaire. Les canaux extralobulaires sont entourés par un manchon de fibres élastiques qui est inexistant autour des acini lobulaires (BURTIN, 2004). Figure 27: Détail d’un canal galactophore normal (WELLINGS et al., 2004). IV. Développement de la glande mammaire Les glandes mammaires dérivent embryologiquement de l'ectoderme, leur développement commence au cours de l'embryogenèse et se poursuit à la puberté principalement sous l'effet des hormones ovariennes (MARTIN, 2004). Ce développement est très lent : ébauché dans la vie fœtale, il ne s'achève qu'à la première lactation. Durant la vie fœtale, elles sont visibles très tôt dès la 4è semaine sous la forme d'épaississement longitudinal de l'ectoderme situé de chaque côté de la ligne médiane sur la face ventrale de l'embryon, depuis la région axillaire jusque la région inguinale. Il s'agit de la crête mammaire ou la ligne lactéale. Le long de cette crête apparaissent par paires symétriques des épaississement ou bourgeons mammaires primitifs dont le nombre et la situation sont fonction de chaque espèce. Chez l'être humain unipare, la crête mammaire disparaît à 6 semaines et seuls persistent les deux bourgeons pectoraux. C'est la fin de la période embryonnaire (7è semaine). A partir du 3è mois, les bourgeons épithéliaux s'invaginent du fond de la plaque dans la profondeur du derme, puis vers le 6è mois dans le tissu sous dermique. D’abords pleins, ils se creusent d'une lumière et se ramifient constituant les futurs canaux galactophores au cours du 8è mois. 31 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique A la naissance, La glande est réduite à un court système de tubules. La mamelle est représentée en surface par un très léger relief ou futur mamelon au sommet duquel s'ouvrent les 15 à 20 orifices des canaux galactophores au fond d'une cupule. L'aréole n'est qu'un faible épaississement de la peau et contient quelques glandes de Montgomery. A ce stade, il n'y a aucune différence entre le garçon et la fille. Chez le garçon, la mamelle restera à ce stade toute la vie (GUILLAUME, 2002). A la puberté, Le bourgeon mammaire rudimentaire se développe sous l'influence de facteurs hormonaux ; c'est le reflet du début de l'activité ovarienne et le premier signe de la puberté. On observe une augmentation de volume du sein due surtout à une augmentation de la graisse, une saillie du mamelon, une pigmentation rosée et un élargissement de l'aréole. En période de gestation et de lactation, le sein présent dès le début de la grossesse, des modifications importantes qui en font d'ailleurs un signe de gravidité. Les seins augmentent de volume, le mamelon devient saillant, l'aréole se pigmente comme le mamelon et prend un aspect grenu. La peau laisse voir un réseau veineux sous-cutané très développé. L'extension des canaux galactophores se produit pendant les 6 premiers mois de la grossesse et la différenciation des acini glandulaires ne se fait qu'au cours des 3 derniers mois. Après l'accouchement, durant 2 à 3 jours, la sécrétion mammaire est fluide et jaunâtre c'est le colostrum. Au 3ème jour, la sécrétion graisseuse augmente et le colostrum se transforme en lait humain. Ainsi la glande mammaire n'achève-t-elle son développement qu'avec la première lactation. Les acini sont parfaitement différenciés. Lorsque la lactation est terminée, la glande diminue très nettement de volume, et le sein peut changer de forme. A la ménopause, la glande s'atrophie, mais le volume du sein ne suit pas toujours cette atrophie. Le plus souvent la graisse augmente assez pour compenser cette réduction de la glande sans modification majeure de l'aspect du sein (GUILLAUME, 2002). V. Action des hormones sur le sein Le sein est sensible aux hormones stéroïdiennes (œstradiol, progestérone et androgènes) et peptidiques (prolactine, hormone de croissance et insuline). V.1. Les œstrogènes Les œstrogènes jouent un rôle important dans le développement de la glande mammaire au cours de la vie. Ces hormones sont fabriquées au cours de la première partie du cycle menstruel, après les menstruations. Ils pénètrent par voie passive dans la cellule, se fixent sur 32 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique leurs récepteurs cytoplasmiques ou nucléaires, ER alpha et ER bêta (FLORIMOND, 2003). Les œstrogènes stimulent la prolifération des cellules épithéliales, favorisent la croissance des canaux galactophores, augmentent la vascularisation du tissu conjonctif palléal et favorisent la croissance et la pigmentation de la plaque aréolo-mamelonaire. Ils n'ont pas d'effet prolifératif direct mais stimulent la production d'un certain nombre de facteurs de croissance (TGF alpha, IGF1, PDGF) par les éléments de la matrice extracellulaire. Cependant, cette matrice extracellulaire, abondante sur le sein au repos est très réduite autour des bourgeons en croissance ; Ceci suggère un autre mécanisme d'action sans doute prépondérant des œstrogènes : la matrice extracellulaire a un rôle inhibiteur sur la croissance du sein, les œstrogènes agiraient en favorisant sa destruction locale permettant aux bourgeons mammaires de proliférer. L'action stimulante des œstrogènes pourrait comporter son propre frein en permettant la synthèse d'éléments (collagène IV) inhibant avec retard la multiplication cellulaire (LESUR et al., 2004). V.2. La progestérone La progestérone a une action complémentaire de celle des œstrogènes. Elle est principalement secrétée pendant la deuxième partie du cycle, avant les menstruations. Elle est nécessaire à la différentiation lobulo-alvéolaire du sein. In vivo et contrairement à ce qui se passe au niveau de l'endomètre, l'index mitotique des cellules épithéliales est maximal en phase lutéale. En fait, l'action de la progestérone n'est probablement pas univoque, elle à un effet mitogène sur les cellules dont la prolifération dépend de l'EGF, un effet anti-mitogène sur celles dont la prolifération ne dépend pas de l'EGF. Elle est dotée également d’une action antiproliférative sur l'épithélium canalaire et acineux, proliférative sur les terminaisons ductulo-lobulaires. Et exerce un effet biphasique dans le temps : prolifératif en phase lutéale précoce puis antiprolifératif (LESUR et al., 2004). V.3. Action combinée des œstrogènes et de la progestérone sur le sein Les deux hormones, œstradiol et progestérone, agissent en synergie et sont nécessaires au développement d'une glande mammaire apte à la lactation (REID et al., 1996). Au cours du cycle menstruel, La phase proliférative (première moitié du cycle sous l’effet des œstrogènes) est marquée par une multiplication des cellules épithéliales (augmentation des mitoses), une augmentation de la synthèse d’ARN et de la production protéique, une réduction de la lumière des acini et un afflux de lymphocytes dans le tissu conjonctif (VOGEL 33 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique et al., 1992). La phase lutéale (seconde moitié du cycle sous l’effet de la progestérone) est caractérisée par une dilatation de la lumière des acini (différenciation des cellules épithéliales en cellules sécrétoires), un épithélium quiescent, une vacuolisation des cellules myoépithéliales et un œdème (surcharge en eau) du tissu conjonctif (LONGACRE et BARTOW, 1986). Toutes ces modifications entraînent une modification du volume du sein qui apparaît généralement plus tendu voir sensible ou douloureux (LONGACRE et BARTOW, 1986). Pendant la grossesse, période d'inflation œstrogénique, progestative et prolactinique la glande mammaire se modifie considérablement. Les œstrogènes ont une action proliférative sur l'épithélium qui débute dès le premier trimestre de la grossesse. La progestérone a également une action proliférative, permet la différenciation de l'épithélium mammaire et s'oppose à l'action sécrétoire de la prolactine avant l'accouchement. Ainsi, en fin de grossesse, les cellules épithéliales des acini sont pleinement différentiées en cellules sécrétrices (RUSSO et al., 2004). Pendant la lactation, les effets inhibiteurs de l’œstrogène et de la progestérone sur la prolactine disparaissent après l’accouchement, induisant la lactation. Les acini sont distendus par un matériel de sécrétions à la fois dans les cellules et dans la lumière des unités ductulolobulaires. Après la fin de l'allaitement, le sein retrouve son état latent antérieur tout en conservant un réseau canalaire plus développé, prolongé par des unités terminales ductulolobulaires (UTDL) (CLEVENGER, 2003). A la ménopause, la chute des taux d’œstrogène et de progestérone provoque une raréfaction des acini (TAVASSOLI, 1992). Les cellules épithéliales et myoépithéliales s’atrophient alors que la membrane basale s’épaissit. Le tissu conjonctif subit aussi une évolution avec altération des fibres élastiques et collagènes aboutissant à une ptose mammaire. Le sein de la femme ménopausée devient essentiellement constitué de tissu adipeux. Parmi les autres hormones stéroïdiennes, les androgènes sécrétés par le testicule et par la glande surrénale, agissent sur le sein. Les androgènes surrénaliens sont sécrétés dans les deux sexes mâles et femelles, chez la femme Ils s'opposent à la croissance et à la différentiation cellulaire et chez le fœtus mâle, ils provoquent la nécrose de l'ébauche mammaire. A l'état physiologique, la testostérone circulante est le seul androgène réellement actif biologiquement chez la femme. Un tiers de la testostérone provient de la conversion périphérique d'androgènes ovariens et surrénaliens (HOUDEBINE, 1993). 34 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique V.4. La prolactine La prolactine, hormone sécrétée par la glande hypophysaire située dans le cerveau est indispensable à toutes les périodes de développement de la glande mammaire qui sont la croissance de la glande, l'induction et l'entretien de la sécrétion lactée. Pendant la période de croissance mammaire qui débute à la puberté, la prolactine est indispensable pour assurer une croissance des canaux alvéolaires. Cette action se fait en association avec les œstrogènes, la progestérone et les glucocorticoïdes. Ensuite, la prolactine est nécessaire au développement lobulo-alvéolaire qui s'effectue au terme de la première grossesse. La lactogenèse ou initiation de la sécrétion lactée correspond à la différenciation finale de la cellule mammaire et nécessite l'association de la prolactine, des glucocorticoïdes, de l'insuline et des hormones thyroïdiennes. Enfin, la prolactine participe au maintien de la sécrétion lactée. Au niveau de la cellule mammaire, la prolactine stimule la biosynthèse des protéines, des lipides et des glucides du lait (RUI et al., 1992). 35 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique LE CANCER MAMMAIRE Le cancer du sein est une tumeur maligne se développant à partir des cellules constituant la glande mammaire (BENCHIMOL, 2007). Assez souvent, cette prolifération commence par la transformation d'une seule cellule qui constitue, au bout de dix doublements, une population d'environ 1000 cellules tumorales. Au bout du vingtième doublement cellulaire, il y a environ 1 million de cellules tumorales, ce qui correspond pourtant à une très petite quantité de tissu cancéreux, soit environ 1mg (GAILLARD, 2007) La notion de « Cancer du sein » relève d’une nomenclature générique qui fait référence à tout un ensemble de proliférations néoplasiques de la glande mammaire qui diffèrent tant du point de vue histologique qu’en ce qui concerne leur comportement évolutif (CROUÉ, 1999). Suivant que les cellules cancéreuses se développent dans les canaux ou dans les lobules, on parlera de cancers canalaires, ou de cancers lobulaires. Lorsque les cancers restent limités à l’intérieur des canaux ou des lobules, on parle de cancers in situ. A ce stade, les cancers peuvent encore régresser spontanément dans un certain nombre de cas. Lorsque les cellules cancéreuses infiltrent les tissus autour des canaux ou des lobules, on parle de cancers infiltrants. Les cellules des cancers infiltrants peuvent se détacher de la tumeur d’origine et se propager via les vaisseaux sanguins ou lymphatiques. Elles s’accumulent alors dans les ganglions lymphatiques voisins. Les cellules cancéreuses ont tendance à migrer dans d’autres organes ou parties du corps, et à y développer de nouvelles tumeurs qu’on appelle métastases. On dit dans ce cas que le cancer est métastatique (ARDIET, 2002). I. La cancérogenèse mammaire La carcinogenèse mammaire résulte de l'acquisition par les cellules d'un certain nombre de caractéristiques : une autonomie vis-à-vis des signaux de croissance cellulaire, une insensibilité aux signaux inhibiteurs de croissance cellulaire, une évasion du système de mort cellulaire programmée (apoptose), un potentiel de réplication illimité et une invasion tissulaire (potentiel métastatique) (POLYAK, 2001). Ces caractéristiques sont acquises par les cellules tout au long du développement tumoral. 36 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique La première étape de cancérisation est une phase d'initiation réversible. Elle se caractérise par une accumulation de mutations qui ont pour conséquence une surexpression des facteurs pro-oncogéniques. Les cellules sont génétiquement anormales mais toujours contrôlées par l'environnement cellulaire via les gap-jonction. Lorsque les cellules entrent dans la seconde étape dite de promotion, elles acquièrent leur indépendance vis-à-vis des facteurs de croissance grâce aux pro-oncogènes, et perdent leur capacité de communication intercellulaire. Cette acquisition d'indépendance peut se faire de plusieurs manières, Soit la cellule est capable de synthétiser elle-même un certain nombre de facteurs : on parle alors de contrôle autocrine notamment avec une augmentation de la synthèse et une surexpression d'« Insuline Growth Factor » (IGF), d'« Epithelial Growth Factor » (EGF) ou encore TGF-α. Soit il y a une surexpression des récepteurs transducteurs de signaux comme par exemple c-erbB2, le récepteur de l'EGF. Soit la cellule surexprime des facteurs de transcription, par exemple le pro-oncogène c-myc. Dans la cellule normale, il forme un dimère avec la protéine Max et induit la prolifération cellulaire. Ce stimulus est régulé dans les conditions physiologiques par le complexe Mad-Max. En cas de surexpression de cmyc, le complexe Myc-Max est favorisé au dépend de Mad-Max ce qui entraîne une prolifération cellulaire non régulée (ECCLES, 2001). Les mécanismes de cancérisation sont aussi provoqués par la perte d'un certain nombre de contrôles sur la croissance cellulaire, avec notamment des pertes de fonctionnalité des antioncogènes. Deux anti-oncogènes majeurs interviennent dans la régulation du cycle cellulaire : la protéine du rétinoblastome (pRb) et le produit du gène p53. La protéine pRb peut, en fonction de son état de phosphorylation, bloquer le cycle cellulaire (hypophosphorylée) ou contrôler sa progression (hyperphosphorylée). Le stade hypophosphorylé est notamment maintenu par le TGF-β (« Tumor Growth Factor-β »), qui bloque en même temps l'expression de c-myc. Une mutation ou une perte de fonctionnalité de TGF-β ou de son récepteur provoque de manière concomitante la phosphorylation de pRb donc une avancée des cellules dans le cycle cellulaire, et l'expression de c-myc, favorisant la prolifération cellulaire. Le gène Tp53 contrôle lui aussi l'arrêt du cycle cellulaire en réponse aux dommages causés à l'ADN, soit pour permettre sa réparation soit, si celle-ci est impossible, pour entraîner l'apoptose. En présence de p53 muté, l'ADN n'est plus réparé, il en résulte une instabilité génomique associée à une accumulation de mutations provoquant une croissance incontrôlée (WAZER et BAND, 1999). 37 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique Dans certains cas des cancers du sein (5 à 10%) tous ces mécanismes sont favorisés par la présence des mutations oncogéniques héréditaires qui touchent préférentiellement les gènes suppresseurs de tumeurs ou anti-oncogènes tels que : BRCA1, BRCA2 ou Tp53. On parle alors de cancers du sein héréditaires par opposition aux cancers du sein sporadiques. Un grand nombre de fonctions sont attribuées au gène BRCA1, notamment sa capacité à maintenir l'intégrité du génome, à contrôler le cycle cellulaire, ainsi que l'apoptose. Parmi toutes ses fonctions, le gène BRCA1 a celle d'interagir avec le proto-oncogène c-myc, et d'inhiber ainsi la transformation cellulaire induite par c-myc. BRCA1 bloque aussi l'activité transcriptionnelle du récepteur à l'œstrogène RE-α en interagissant directement avec la partie N-terminale de ce dernier. BRCA1 se lie directement à p53. Cette liaison provoque une augmentation de l'activité de p53 (ROSEN et al., 2003). Enfin, BRCA1 a une influence sur le cycle cellulaire en provoquant la déphosphorylation de pRb et en inhibant la progression du cycle cellulaire en phase S (PAVELIC et GALL-TROSELJ, 2001). Le gène BRCA1 est donc un maillon essentiel dans le maintien de l'activité normale d'une cellule, c'est pourquoi les personnes qui possèdent une mutation héréditaire de ce gène présentent 50 à 80% de risque de développer un cancer du sein par la perte de l'allèle non muté du gène (KUBISTA et al., 2002). II. Les cancers mammaires Il existe différents types de cancer du sein. Les plus fréquents (95%) se développent à partir des cellules des canaux (cancer canalaire) et des lobules (cancer lobulaire). On les appelle des adénocarcinomes. D’autres sont plus rares (1%) se développent à partir du tissu conjonctif de la glande mammaire ou à partir d’une tumeur bénigne préexistante. On les appel des sarcomes. (BARILLOT, 2000) (Figure 28). On distingue deux situations du point de vue de l’invasion : Lorsque les cellules cancéreuses ont infiltré le tissu qui entoure les canaux et les lobules, on parle de cancer ou carcinome infiltrant. Lorsque les cellules cancéreuses se trouvent uniquement à l’intérieur des canaux ou des lobules, sans que la tumeur ait infiltré le tissu qui les entoure, on parle de cancer in situ (KEEN et DAVIDSON, 2003). 38 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique Figure 28: Localisation des différentes tumeurs du sein (COLIN, 2005). II.1. Les carcinomes non infiltrants Ils sont soit canalaires (galactophore) soit lobulaires (unité terminale ducto-lobulaire) et présentent tous les critères cytologiques de la malignité, sans dépasser la membrane basale ni infiltrer le tissu conjonctif sous-jacent. Ils n’ont pas de risque métastatique (COLIN, 2005) II.1.1. Le carcinome canalaire in situ (CCIS) Le carcinome canalaire in situ est une forme pré-invasive de cancer du sein. Il s'agit d'un cancer qui est confiné aux cellules de l'épithélium de la lumière des canaux (COLIN, 2005) (Figure 29). Le CCIS est le plus fréquent parmi les formes de carcinomes non infiltrants ; il représente 3-4% des cancers asymptomatiques et 17% des cancers détectés à la mammographie. Le CCIS se distingue du carcinome infiltrant par l’absence d’effraction de la membrane basale sur laquelle il repose et qui le sépare du tissu conjonctif et des vaisseaux lymphatiques et sanguins. Il n'y a donc pas d’envahissement du tissu conjonctif raison pour laquelle on parle de lésion précancéreuse. Cependant un cancer in situ présente un risque élevé de devenir infiltrant ; ses cellules risquent en effet à tout moment de rompre et de traverser la membrane 39 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique basale. Il n’évolue pas toujours vers une forme infiltrante et parfois stagne ou éventuellement régresse. (PAGE et al., 1995). 3 catégories de carcinome canalaire in situ sont définies : (LIPPINCOTT et WILKINS, 2002) CCIS de haut grade nucléaire (Grade III), caractérisé par des cellules à noyaux irréguliers, pléomorphes avec ou sans nécrose cellulaire CCIS de bas grade nucléaire (Grade I), avec des cellules à noyaux monotones réguliers ou légèrement pléomorphes sans nécrose. CCIS de grade nucléaire intermédiaire (Grade II), défini par des cellules à noyaux monotones réguliers ou légèrement pléomorphes avec nécrose, en général focale, non étendue Figure 29: Carcinome intracanalaire de forme papillaire (HES x 200). II.1.2. Le carcinome lobulaire in situ (CLIS) Le carcinome lobulaire in situ est beaucoup moins fréquent que le CCIS ; il représente 0,5% des cancers asymptomatiques et 1% des cancers détectés à la mammographie (LIPPINCOTT ET WILKINS, 2002). Il s’agit d’une forme pré-invasive de cancer du sein. Il est habituellement découvert fortuitement à une biopsie du sein faite pour une autre raison. Le CLIS évolue plus souvent vers une forme invasive chez 38% des femmes Dans 50% des cas, ce cancer peut être bilatéral, et dans 40%-90% des cas il peut être multifocal (COLIN, 2005) (Figure 30). 40 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique Figure 30: Carcinome lobulaire in situ (HES x 200) les cellules sont disposées «en sac de billes». II.2. Les carcinomes infiltrants Les cancers infiltrants sont composés par des cellules qui rappellent celles des canaux galactophores ou des lobules et sont alors définis respectivement comme canalaires (forme la plus fréquente) et lobulaires. L'invasion est le principal signe de malignité d'une tumeur. Celle-ci déborde son siège d'origine (la forme in situ) pour s'étendre dans les tissus voisins et éventuellement à distance (métastase). Ce caractère infiltrant traduit la perte des propriétés habituelles d'une cellule. Normalement les cellules épithéliales adhèrent les unes aux autres ainsi qu’à la membrane basale. Les cellules cancéreuses perdent ces propriétés normales pour en acquérir de nouvelles. Les liens entre elles se relâchent et les cellules se libèrent les unes des autres. Elles acquièrent une mobilité qui leur permet de se détacher de leur emplacement d’origine et d'infiltrer dans les tissus voisins (KEEN et DAVIDSON, 2003). II.2.1. Le carcinome canalaire infiltrant (CCI) C'est le cancer le plus fréquent : 70-80% des cancers du sein. Peut être palpable comme une masse de consistance dure comme le roc. Ce cancer a le pire pronostic avec des métastases fréquentes aux ganglions ainsi que des métastases aux os, poumons, foie et cerveau (COLIN, 2005). Macroscopiquement, la tumeur correspond à une lésion stellaire et mal limitée. A l'histologie, les cellules carcinomateuses s'agencent en travées, en massif et en formation glandulaire. L'anisocaryose et le nombre de mitoses sont variables (MORICE, 2003) (Figure 31) 41 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique Différents sous-groupes ont été individualisés, tenant compte essentiellement du degré de différenciation ; d'autres particuliers, caractérisés par des spécificités histologiques propres (CONTESSO et al, 1984) : •Le carcinome colloïde ou mucineux : appelé ainsi en raison de la production d'une grande quantité de mucus extracellulaire. Les éléments carcinomateux sont en quantité souvent faible par rapport à la substance colloïde, il représente 2 à 4% des cancers du sein ; •Le carcinome médullaire : constitué de cellules peu différenciées, atypiques, dans un stroma peu abondant avec intense infiltration lymphoïde. Les limites de cette tumeur apparaissent cependant bien circonscrites avec fréquemment présence de foyers de nécrose. Son évolution serait plus favorable que ne laisseraient prévoir les importantes anomalies cytonucléaires, il représente 5 à 8% des cancers du sein ; •Le carcinome tubulaire : représente une variété de carcinome très différencié, dont les cellules sont régulières et disposées en tubules. Le pronostic est habituellement favorable, il représente 1 à 2% des cancers du sein ; •Le carcinome cylindromateux ou adénoïde kystique : se présente histologiquement comme les cylindromes des glandes salivaires. L'évolution de ces formes est lente et leur pronostic assez favorable ; •Le carcinome apocrine est formé de cellules à abondant cytoplasme éosinophile analogue à celui des cellules apocrines métaplasiques ; •Les carcinomes métaplasiques : forme spinocellulaire ou épidermoïde : il s'agit le plus souvent de formes induites par des remaniements nécrotiques. Fréquemment accompagnées d'une stroma-réaction riche en fibroblastes, elles sont souvent interprétées à tort comme carcinosarcomes. •Le carcinome riche en lipides est exceptionnel mais d'un pronostic particulièrement péjoratif. 42 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique Figure 31: Carcinome canalaire infiltrant (HES x 200). II.2.2. Le carcinome lobulaire infiltrant (CLI) Il représente 5-10% des cancers du sein. Pas de masse palpable mais plutôt un vague épaississement du tissu mammaire. Peut être multifocal (dans 2 sites ou plus du même sein) ou bilatéral (aux 2 seins). Métastases fréquentes aux ganglions. Métastases aux méninges du cerveau et aux surfaces séreuses (Claude Colin, 2005). Macroscopiquement, la tumeur est indurée mal limitée. Les cellules carcinomateuses sont agencées en file indienne, avec un aspect en cible autour des canaux galactophores. Les noyaux sont réguliers. Le nombre de mitoses st faible (MORICE, 2003) (Figure 32). Figure 32: Carcinome lobulaire infiltrant de type classique (HES x G40). 43 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique II.2.3. La maladie de Paget du mamelon Elle représente 1-4% des cancers du sein. Se présente comme un écoulement sanglant ou eczéma du mamelon. L'analyse histologique met en évidence des cellules carcinomateuses au sein du revêtement malpighien du mamelon. Les cellules sont de grandes tailles, polygonales, au cytoplasme abondant clair, au noyau irrégulier. La maladie de Paget du sein témoigne d'un cancer infiltrant ou d'un carcinome intracanalaire du sein. Il s'agit d'une propagation de cellules carcinomateuses au mamelon (WITTEKIND et al., 2005). II.2.4. Le carcinome inflammatoire Il représente moins de 3% des cancers du sein. Simule une inflammation du sein qui devient rouge, enflé, chaud avec épaississement de la peau. Cela est dû au blocage du système lymphatique par la croissance rapide de la tumeur cancéreuse qui n'est d'ailleurs palpable que dans la moitié des cas. Au moment du diagnostic, le cancer s'est déjà propagé aux ganglions. Le pronostic est mauvais. Heureusement, ce cancer est relativement rare (COLIN, 2005). II.2.5. Les sarcomes Les sarcomes mammaires constituent la seconde variété de tumeurs malignes du sein, mais sont rares (1%). Ils peuvent naître à partir du contingent mésenchymateux d'une tumeur bénigne préexistante, cette composante prenant le pas sur la composante épithéliale, qui s'efface. Ceci est le cas des tumeurs phyllodes, classées en 4 catégories ou 3 grades dont seul le stade IV ou grade 3 est véritablement malin. Les autres sarcomes, beaucoup plus rares, peuvent se développer directement à partir du tissu conjonctif et donc constituer de nombreuses formes histologiques : fibrosarcomes, liposarcomes, sarcomes à cellules géantes, histiocytosarcomes, léiomyosarcomes, sarcomes indifférenciés (CONTESSO et al., 1984). II.2.5.1. Les tumeurs phyllodes Les tumeurs phyllodes du sein (TPS) sont des tumeurs fibro-épithéliales rares qui représentent moins de 1% des tumeurs primitives du sein. C’est une tumeur solide qui simule un fibroadénome bénin. Il s'agit d'un cancer qui est différent des autres cancers du sein. Peut atteindre un volume important. Les métastases sont rarement ganglionnaires mais pourraient se propager par voie sanguine. (PARKER et HARRIES, 2001) (Figure 33). 44 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique Figure 33: Tumeur phyllode, Aspect de mauvaise limitation en périphérie avec infiltration du tissu adipeux par des cellules stromales (HES x 200). II.2.5.2. L'angiosarcome du sein Il représente 0.05% des cancers du sein. Il est plus agressif que les autres types de cancers du sein et affecte généralement la tranche d'âge 30-40ans. La peau du sein est de couleur bleurouge mais la tumeur est typiquement profonde (COLIN, 2005). III. Classification des cancers mammaires III.1. Classification histologique selon l’OMS (2002-2003) Elle est basée sur l’atteinte des tissus mammaires, regroupant les tumeurs en : tumeurs épithéliales non infiltrantes dont les cellules cancéreuses prolifèrent au sein et le long de l'arbre canalaire. La présence de la membrane basale empêche tout contact avec les vaisseaux et le tissu conjonctif environnant, d'où un risque métastatique nul. Et des tumeurs épithéliales infiltrantes où la composante invasive est supérieure à 25% du volume tumoral total. Et enfin les tumeurs infiltrantes de type non spécifique. III.2. Classification TNM de l’UICC 2002 La classification clinique TNM des tumeurs malignes du sein repose sur la taille de la tumeur, de sa localisation, et de son éventuelle extension. Cette classification est utilisée dans le monde entier. Elle permet non seulement de choisir le traitement le plus adapté, mais aussi d’améliorer constamment les résultats. En effet les différentes équipes, puisqu’elles utilisent un langage commun, peuvent comparer leurs résultats (LENOBLE, 2004) (Tableau V page 115). 45 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique La lettre T (Tumeur) suivie d'un chiffre allant de 0 à 4 décrit la taille de la tumeur et son extension à la peau ou à la paroi du thorax sous le sein. Par exemple, les tumeurs classifiées T4 sont les plus importantes et sont étendues aux tissus entourant la glande du sein. La lettre N (ganglion ou Node en anglais) suivie d'un chiffre allant de 0 à 3 indique si le cancer s'est étendu aux ganglions lymphatiques situés près du sein sous l’aisselle et, si c'est le cas, si les ganglions touchés sont fixés à d'autres structures anatomiques. La lettre M (Métastase) suivie d'un 0 ou d'un 1 indique si le cancer s'est étendu ou non à des organes distants (s'il a métastasé par exemple dans les poumons ou dans les os) ou aux ganglions lymphatiques qui ne sont pas près du sein comme ceux situés au-dessus de la clavicule. (WITTEKIND et al., 2007). III.2.1. La classification par stade La combinaison des différents éléments "TNM" définit des stades, de I à IV. (WITTEKIND et al., 2007). Au stade « I » : La tumeur a 2cm de diamètre ou moins (T1). La tumeur ne semble pas s'être étendue au-delà des limites du sein. Aucun ganglion n’est touché (N0). Il n’y a pas de métastase à distance (M0). Au stade « II » : La tumeur a plus de 2cm de diamètre et moins de 5cm (T2) et/ou elle s'est étendue aux ganglions lymphatiques dans l’aisselle du même côté du cancer du sein (N1). Au stade II, les ganglions lymphatiques ne sont pas collés (fixés) les uns aux autres. Ils n’adhèrent pas aux tissus avoisinants. Au stade « III » : Soit la taille de la tumeur a plus de 5cm de diamètre, soit la tumeur s'est étendue à des ganglions lymphatiques de l'aisselle qui sont collés les uns aux autres ou sont fixés aux tissus avoisinants. Le cancer est aussi classé stade III lorsque la tumeur, quelque soit sa taille, s’est étendue à la peau, à la paroi du thorax ou aux ganglions lymphatiques mammaires internes (situés derrière le sternum). Les patientes ayant un cancer du sein de stade III ne présentent pas de signes d'extension aux organes à distance, ni aux ganglions lymphatiques éloignés du sein comme ceux situés sous la clavicule (M0). 46 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique Le cancer du sein inflammatoire est classé au stade III, sauf s'il s'est étendu aux organes à distance ou aux ganglions lymphatiques éloignés du sein (stade IV). Au stade « IV » : Le cancer, sans considération de taille (T1 à T4), a métastasé dans des organes distants comme les os, les poumons ou les ganglions lymphatiques éloignés du sein. Les différentes caractéristiques des stades sont résumées dans le Tableau VI page 116. III.2.2. Classification selon le grade histopronostique de Scarff Bloom et Richardson (SBR) Le grade histopronostique de la tumeur (grade Scarff Bloom Richardson ou « SBR ») est basée sur les caractéristiques des cellules tumorales et leur relation entre elles. Il aide à préciser la stratégie thérapeutique et à évaluer le pronostic de la maladie. Les cancers dont l'aspect du tissu est très proche du tissu normal sont dits de faible grade. Ils ont tendance à évoluer et à s'étendre plus lentement que les cancers avec un grade plus élevé (WITTEKIND et al., 2007). Le grade « SBR » est obtenu par l'addition des trois critères suivants : Architecture : 1. La tumeur comprend que des tubes 2. Partiellement tubulaires 3. La tumeur ne comprend aucun tube Atypies cyto-nucléaires 1. Noyaux réguliers monomorphes 2. Atypies modérées 3. Noyaux pléomorphes avec atypies marquées Nombre de mitoses : le nombre de mitoses est recherché sur 20 champs au fort grossissement en périphérie de la tumeur. Le nombre de mitose le plus important par grand champ est retenu : 1. Si le nombre est de 1 ou 0, 2. Si le nombre est de 2, 3. Si le nombre est de 3 ou plus Ceci permet de déterminer le grade : Grade I : 3, 4, 5, Grade II : 6 et 7, Grade III : 8 et 9 47 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique Les cancers de grades « I », « II » et « III » sont désignés quelquefois comme étant bien différenciés, modérément différenciés ou peu différenciés. Le grade SBR est réalisé sur tous les types histologiques de cancer infiltrant sauf le carcinome médullaire (BAILLET et al., 2003). Il est actuellement recommandé d'utiliser le grade proposé par Elston et Ellis, système SBR modifié, de valeur pronostique équivalente, et de reproductibilité supérieure. Le grade s'applique à tous les carcinomes infiltrants (y compris les carcinomes lobulaires) sauf aux carcinomes médullaires. Il ne s'applique pas aux carcinomes in situ (PENAULT-LLORCA et al., 2002). Le grade prend en compte trois critères histologiques, cotés de 1 à 3, décrits dans le Tableau VII page 117 . III.3. Classification selon l’évolution clinique La notion de poussée évolutive (PEV) n'est pas reconnue par tous les auteurs, et n'appartient pas à la classification TNM (qui ne définit que le T4d). Elle a été proposée initialement par l’institut Gustave Roussy (IGR), elle est définie par 4 stades : PEV 0 : pas d poussées évolutives (absence de modifications récentes de la taille tumorale. PEV 1 : doublement du volume de la tumeur en moins de 6 mois. PEV 2 : signes inflammatoires limités au voisinage de la tumeur (aspect peau d’orange localisé) PEV 3 : aspect inflammatoire de tout le sein. 48 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique GENES ET CANCER MAMMAIRE La cancérogenèse est un processus à étapes multiples qui conduit à la transformation progressive de cellules normales en cellules malignes. Les modifications génétiques associées à cette transformation maligne sont souvent des mutations qui produisent une augmentation des fonctions des gènes (ces gènes sont appelés oncogènes) ou une perte de fonction de certains gènes (dits gènes suppresseurs de tumeurs). Ces derniers contrôlent respectivement de manière positive et négative l’ensemble des réactions métaboliques impliquées dans la progression du cycle cellulaire. Les progrès importants réalisés durant ces dernières années dans la connaissance de ces gènes ont été rendus possibles par le développement de techniques telles que la cytogénétique et la biologie moléculaire (BLANCHARD, 2002). I. Les gènes impliqués dans le cancer du sein I.1. Les oncogènes Deux copies des oncogènes sont présentes dans le génome des cellules eucaryotes. Le pouvoir transformant d’une oncoprotéine, qui participera à l’apparition ou au développement d’une tumeur, est lié à l’activation d’une des copies de l’oncogène. Cet évènement génétique est donc «dominant». En général l'activation d'un seul oncogène ne permet pas l'installation de l'état tumoral. Les mécanismes de contrôle du cycle cellulaire sont suffisamment puissants pour inhiber la prolifération et il faut le plus souvent plusieurs modifications activatrices pour induire le processus tumoral. Ainsi une cellule, dans laquelle s'est produite l'activation d'un oncogène (phénomène d'initiation), devient sensible et pourra se transformer si elle subit une nouvelle activation d'oncogène (phénomène de promotion). On distingue ainsi deux classes d'oncogènes : ceux qui ont pour fonction l'immortalisation dont la protéine transcrite est plutôt intranucléaire, et ceux qui ont pour fonction la transformation dont la protéine transcrite est plutôt cytoplasmique. Les oncogènes qui empêchent la sénescence physiologique des cellules exercent généralement leur action promotrice pendant la phase S, ceux qui transforment leur action pendant la phase M. 49 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique Les changements génétiques associés à l’activation des oncogènes, sont principalement de quatre ordres : mutations ponctuelles, amplifications géniques, insertion virale et remaniements chromosomiques (BLANCHARD, 2002). Parmi les oncogènes impliqués dans le cancer du sein, Le gène HER2 (human epidermal growth factor receptor 2) identifié au niveau du chromosome 17q21 et qui code pour quatre récepteurs transmembranaires. HER2 ou c-erbB2 est un récepteur particulier dans la mesure où il ne possède pas de ligand spécifique de grande affinité, il déclenche une cascade de réactions biologiques qui sont à l'origine de la prolifération cellulaire (PICHON et al., 2004). Dans les cancers du sein présentant une amplification du gène de HER2, on dénombre jusqu’à 100 fois plus de récepteurs par cellule. Cette surexpression est associée à une augmentation de l’agressivité de la tumeur, à la résistance de la tumeur aux traitements, à un risque augmenté de rechute et à une survie moindre (CIARDIELLO et TORTORA, 2001). La surexpression de c-erbB2 peut être détectée dans 20 à 25% des cancers du sein invasifs (dans 40% des cancers du sein inflammatoires), mais aussi dans 60 à 70% des cancers canalaires in situ (CCIS), principalement peu différenciés, de type comédocarcinome. Enfin, les carcinomes de type lobulaire semblent ne pas ou peu surexprimer le c-erbB2. Par conséquent, HER2 est devenu une cible des thérapies antitumorales mammaires en raison de son rôle important dans le développement des cancers du sein (FORNIER et al., 2005) Le proto-oncogène C-myc est également impliqué dans le cancer du sein, il fait partie de la famille des protéines à activité nucléaire. Les gènes myc regroupent 3 différents membres : Cmyc, N-myc et L-myc, seul c-myc est altéré dans le cancer du sein. En situation physiologique, son rôle principal est de promouvoir la réplication cellulaire en engageant les cellules quiescentes dans le cycle cellulaire en réponse à différents signaux extra cellulaires, il joue un rôle critique dans la transition G0→G1 et le « point de restriction » (PESCAROLO et al., 2001) L’implication de c-myc dans le développement tumoral est solidement démontrée. (PESCAROLO et al., 2001), c’est le premier oncogène dont on a décrit l’amplification dans les cancers du sein. C-myc est amplifié dans 15,5% des tumeurs mammaires et ceci à tous les stades de la progression tumorale. La protéine c-myc est également surexprimée dans 50 à 100% des cas de cancer du sein et a été associée à l’agressivité tumorale (LIAO et DICKSON 2000). 50 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique Les trois gènes ras, H-ras, N-ras et K-ras isolés à partir d’ADN viral ou par transfection d’ADN tumoral, codent pour des homologues appelés p21ras, possédant 189 résidus et un poids moléculaire de 21 KDa. La p21ras est une protéine transmembranaire impliquée dans la régulation de la mitose sous l’influence de divers stimuli. Ainsi l’introduction de p21ras activée dans une lignée de fibroblastes stimule la synthèse de l’ADN et la transformation morphologique des cellules. (ALEXANDRIA et SHARON, 1999). Les protéines Ras interviennent dans le relais des signaux des récepteurs à activité tyrosine kinase vers le noyau pour stimuler la prolifération ou la différenciation cellulaire. Ils semblent avoir un rôle dans la régulation de nombreux gènes impliqués dans la réplication, mais aussi dans les différentes étapes de la progression tumorale, notamment, le produit du gène ras à un effet sur la transcription des gènes c-fos et c-jun, de l’oncogène c-myc, des gènes de la collagénase et également sur l’expression des facteurs de croissance tel que TGFα (JAUZEIN, 2006). I.2. Les gènes suppresseurs de tumeurs La prolifération cellulaire est contrôlée dans chaque organe ou tissu de façon stricte, pour maintenir l’harmonie des différents tissus et éviter la croissance anarchique qui caractérise la cellule cancéreuse. Ce contrôle résulte d’un équilibre entre stimulation et inhibition de la prolifération cellulaire. Les oncogènes sont responsables de la stimulation, les gènes suppresseurs de tumeurs (autrefois appelés anti-oncogènes), de l’inhibition. A l’état normal, chaque cellule de l’organisme contenant deux copies de chaque gène sur chacun des deux chromosomes d’une même paire, seule la mutation ou perte des deux exemplaires d’un même gène suppresseur a des conséquences pour la cellule (HAINAUT, 2000). Ces gènes inhibent la croissance cellulaire de part leur capacité à réguler négativement le cycle cellulaire et l’apoptose. On parle également d’anti-oncogènes puisque leur effet est opposé à celui des oncogènes. Les gènes suppresseurs de tumeurs agissent de façon récessive puisque leur inactivation nécessite l’altération des deux allèles. La fonction de ces gènes peut être perdue suite à différents types d’altérations moléculaires comme des mutations ponctuelles, des délétions, des insertions, des anomalies épigénétiques telles que l’hyperméthylation de promoteur à l’origine d’inhibition de la transcription ou la perte d’un allèle entier. Ce phénomène de perte d’allèle appelé LOH pour Loss of Heterozygosity est l’altération la plus fréquente dans le cancer du sein (RICE et al., 2000). 51 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique Le gène du Rétinoblastome (Rb), le premier individualisé, est responsable de formes familiales (mutation germinale) et sporadiques de rétinoblastome (tumeur rare de la rétine). Il participe aussi au développement de nombreux autres cancers, il est situé sur la région chromosomique 13q14 et code pour une phosphoprotéine nucléaire de 110 KDa pouvant se fixer à l'ADN. L'état de phosphorylation, étroitement lié au cycle cellulaire, est un élément essentiel de la fonction de cette protéine. La voie de signalisation Rb, est perturbée dans les trois quarts des cancers. Le gène Rb luimême n'est cependant directement en cause que dans une fraction beaucoup plus faible des cancers du sein (7 à 37% selon les études), qu'il s'agisse de perte d'hétérozygotie (LOH) ou de toute autre altération susceptible de bloquer son expression (VARLEY et al., 2002). CHANO et ses collaborateurs (2002), ont identifié un gène régulateur de Rb (RB1CC1 pour RB1-inducible coiled coil 1) et rassemblé un certain nombre d'arguments qui suggèrent fortement l'implication de RB1CC1 dans la cancérogenèse du sein : L’expression de RB1CC1 est étroitement corrélée à celle de RB1, aussi bien dans des lignées tumorales que dans des tissus humains normaux. Il est localisé en 8q11, une région qui est le siège de LOH dans environ la moitié des tumeurs du sein. Ces mêmes chercheurs ont trouvés à partir de 35 tumeurs du sein neuf mutations, qui, toutes, conduisent à des protéines tronquées ayant perdu les caractéristiques structurales essentielles pour les fonctions de facteur de transcription. Aucune de ces mutations n'est retrouvée dans l'ADN sain démontrant ainsi le caractère somatique de l'altération de RB1CC1. Dans toutes ces tumeurs, l'expression de RB1 était significativement réduite, voire supprimée (sans LOH au locus RB1) alors que les deux protéines RB1 et RB1CC1 étaient présentes dans les tumeurs qui n'étaient pas mutées dans RB1CC1. L'ensemble de ces données semble donc établir le caractère suppresseur de tumeur de RB1CC1 dans le cancer du sein (CHANO et al., 2002). Le gène Tp53 situé en position 17p13.1, a été très conservé pendant l'évolution, il code pour la protéine p53 qui est une phosphoprotéine de 393 AA de PM (53 KDa). Elle est trouvée en très petite quantité dans les cellules normales, mais en grande abondance dans les cellules tumorales. Cette protéine assure l'arrêt du cycle cellulaire entre la phase G 1 et la phase S, ou bien la mort cellulaire par apoptose. La protéine p53 se lie avec une séquence spécifique d'ADN (c'est 52 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique donc un facteur de transcription) aboutissant à une interaction avec le cycle cellulaire par l'intermédiaire d'un gène appelé WAF1 / Cip1, (pour Wild Type p53-activated fragment et cdk2 inhibiting protein) dont la protéine p21 se lie aux kinases cdk2, et inhibe leur activité. La cellule s'arrête avant la synthèse de l'ADN et peut réparer d'éventuels dommages. De nombreux stimuli provoquent l'augmentation de la p53, notamment l'irradiation par les rayons X ou gamma. Dans d'autres cellules, l'augmentation de la protéine p53 induite par l'irradiation provoque l'induction de l'apoptose ou mort programmée, que l'on peut interpréter comme la solution préférentielle pour l'organisme quand la réparation de l'ADN n'est pas possible (TRINK, 1998). Le gène p53 participe au développement de plus de la moitié des cancers. Il s’agit à ce jour du gène le plus souvent muté dans les cancers humains. De nombreuses études ont montré que l'instabilité génomique est un trait caractéristique du cancer du sein. Cette instabilité est souvent observée au niveau des altérations touchant les séquences de microsatellites. Dans le cancer du sein, l'altération la plus fréquemment détectée est la perte d’hétérozygotie au niveau de la région 17p13, où se situe le gène p53, supposée être la conséquence directe de cassures double brin. Elle est retrouvée dans plus de la moitié des cas de tumeurs mammaires. Le gène p53 joue également un rôle important dans le contrôle de la stabilité génomique. Et de ce fait il existe une relation entre les altérations du gène p53 et l'apparition de l'instabilité génomique mesurée par le taux des LOH dans le cancer du sein (HAINAUT, 2000). Le gène PTEN, localisé dans une région chromosomique souvent altérée dans les tumeurs humaines (10q23) est, après Tp53, un des suppresseurs de tumeurs les plus fréquemment mutés chez l’Homme et dont les mutations sont responsables du syndrome de Cowden (une maladie autosomale récessive rare qui semble être responsable de l’augmentation du risque de cancer du sein). Il peut également provoquer des cancers du cerveau, de la vessie, de la prostate et de l’utérus quand il est inactivé ou perdu à la suite d’une délétion. (LI et al., 1997) Une nouvelle étude pointe du doigt le PTEN, qui agit normalement comme un frein au cancer. Les chercheurs ont constaté que dans les cancers du sein associés à une mutation du gène BRCA1, le gène PTEN est souvent brisé et n'est pas réparé, ce qui déclenche une cascade chimique menant à une tumeur maligne. Selon le docteur Ramon Parsons de l'Université Columbia, c'est probablement là un élément majeur expliquant qu'un défaut du gène BRCA1 peut entraîner un cancer du sein (PARSONS, 2007). 53 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique Le gène ATM localisé sur le chromosome 11q22-23, a été caractérisé en 1995. Une équipe américaine, en 1999, a mis en évidence l’interaction entre BRCA1 et ATM, dont les mutations simultanées pourraient être à l'origine de 10% de tous les cancers du sein. Ses rôles sont divers, il participe aussi bien au contrôle du cycle cellulaire (G1 et G2), à la réparation des cassures double brins, à la recombinaison au cours de la méiose, qu'à la maturation des gènes d'immunoglobulines. La portion codante est grande : 12 000 paires de bases. C'est au niveau de la réparation des cassures double brin de l'ADN qu'il y a interaction entre les deux gènes : un des produits du gène ATM est responsable de la phosphorylation de la protéine BRCA1, nécessaire à la réparation des cassures dans les doubles brins d’ADN après action de radiations ionisantes (SHILOH et KASTAN, 2001). I.3. Les gènes de prédisposition au cancer du sein Plusieurs gènes dont les mutations germinales prédisposent au cancer du sein ont été identifiés. Ces gènes se dissocient en deux groupes distincts, les gènes majeurs de prédisposition au cancer du sein BRCA1 et BRCA2, souvent responsables de la cancérogenèse mammaire dans les cas héréditaires, et les gènes mineurs de prédisposition au cancer du sein, le gène p53, le gène PTEN et le gène ATM qui sont impliqués dans des formes de cancer du sein héréditaires rares. Le gène BRCA1 (BReast CAncer 1) est un grand gène d'environ 100 kilobases, codant pour une protéine de 1863 acides aminés. Cette protéine semble être un gène suppresseur de tumeur, ayant un rôle dans la stabilité génomique. Le gène BRCA1 a été mis en évidence sur le bras long du chromosome 17, au locus 17q21 par MIKI et ses collaborateurs, en octobre 1994 comme étant un gène de prédisposition au cancer du sein. Il possède 22 exons codants dont un très grand, l'exon 11 de 3 426 pb représentant 61% de la séquence codante (PUGET et al., 2002). La protéine BRCA1 intervient dans la régulation du cycle cellulaire en réponse aux dommages de l'ADN au niveau de différents points de contrôle du cycle cellulaire, avant la réplication (point de contrôle G1/S) et avant l'entrée en mitose (point de contrôle G2/M), en modifiant l'expression de gènes clés. Des cellules embryonnaires de fibroblaste, déficientes en BRCA1 sont caractérisées par un point de contrôle de la mitose G2/M défectueux, une augmentation du nombre de centrosomes fonctionnels et des aberrations chromosomiques (OHTA et FUKUDA, 2004). Un grand nombre de mutations peuvent affecter BRCA1 : environ 54 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique 500. Dans 85% des cas de mutation, la protéine BRCA1 est profondément modifiée voire absente. Les autres mutations de la protéine BRCA1 sont des mutations faux-sens. Les études épidémiologiques indiquent qu'une femme porteuse d'une mutation de BRCA1 présente un risque de cancer du sein au cours de sa vie (risque cumulatif) de 50 à 85%. (LASSET et BONADONA, 2001). Le gène BRCA2 (BReast CAncer 2) est doté d’une séquence codante deux fois plus grande que celle de BRCA1. Il n’ y a pas de protéine connue correspondant à cette séquence de BRCA2. Le gène BRCA2 a été mis en évidence sur le bras long du chromosome 13, au locus 13q1213 par WOOSTER et ses collaborateurs, en 1995 et par TAVTIGIAN et ses collaborateurs, en 1996 comme étant le second gène de prédisposition au cancer du sein. Ce gène comporte 27 exons dont 26 codants, d’une longueur de 10 257 Pb, étendue sur 84 kb d’ADN génomique. L'exon 11 de BRCA2 possède 8 répétitions BRC s'étendant sur une région de 1 126 acides aminés, soit un tiers de la protéine. Ces motifs doivent avoir une certaine importance dans la fonction de la protéine (JASIN, 2002). Un grand nombre de mutations peuvent affecter BRCA2, environ 300 mutations qui sont, réparties sur toute la longueur du gène. Pour le gène BRCA2 le risque de cancer du sein est de 50 à 85% et certaines études indiquent que la survenue du cancer est dans ce cas plus tardive qu'avec une mutation de BRCA1 (LOMONOSOV et al., 2003). II. Cancer et prolifération tumorale Comme tous les cancers, le cancer du sein apparaît comme un désordre de la prolifération de cellules qui se reproduisent de façon excessive et provoquent l'apparition d'une tumeur. Pour une meilleure compréhension, nous avons jugé utile d’élucider la prolifération cellulaire normale et à comprendre comment elle peut être perturbée. II.1. La prolifération cellulaire normale Les organismes vivants sont constitués de très nombreuses cellules qui diffèrent entre elles : elles sont spécialisées (différenciées) pour la fonction qu'elles assurent et groupées en tissus. Dans un même tissu, il existe un ou plusieurs types cellulaires. Durant le développement embryonnaire, les différents types cellulaires sont déterminés chacun à un moment et à un endroit définis. 55 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique Pendant la période de croissance qui suit cette différenciation, les cellules se multiplient. Chez certains organismes comme les crustacés, cette croissance se poursuit tout au long de la vie (un crabe reconstitue une patte arrachée), mais chez l'homme elle s'arrête lorsque l'organisme est adulte. Cela ne signifie pas que la prolifération cellulaire s'arrête : la plupart des cellules ont des durées de vie courtes et elles doivent se diviser pour être renouvelées. La cinétique cellulaire, définie par le temps de doublement du nombre de cellules dans un tissu, varie d'un type cellulaire à l'autre. Les nouvelles cellules différenciées sont produites de deux manières : en se divisant, une cellule différenciée donne naissance à deux cellules filles ayant les mêmes caractéristiques ; le renouvellement peut également se faire à partir d'une cellule souche, qui n'est pas différenciée et donne une cellule souche fille et une cellule qui se différencie (CHABALIER et al., 2006). II.1.1. Le cycle cellulaire L’un des enjeux de la recherche sur le contrôle de la prolifération cellulaire est de comprendre comment les réseaux de signalisation qui régulent la progression du cycle cellulaire et ses freins, ainsi que l’induction de la mort cellulaire programmée, sont mis en place, contrôlés et interconnectés, afin de garantir le maintien de l’intégrité du génome et de l’organisme (CHABALIER et al., 2006). Les cellules se divisent suivant un cycle qui comporte deux phases : la division cellulaire proprement dite (mitose) et la période de croissance qui sépare deux divisions (l’interphase). L’interphase est environ vingt fois plus longue que la mitose (M). Elle comprend trois périodes distinctes : une phase de croissance initiale (phase G1), puis la phase de réplication ou synthèse de l’ADN (phase S) pendant laquelle chaque chromosome est reproduit (dupliqué) ; enfin une nouvelle phase de croissance (phase G2) qui précède la division. Dans les cellules de mammifères, les durées respectives des phases S, G2 et M sont à peu près constantes (7 h, 3 h et 1 h). La phase G1 est variable, de 2-3 h à plusieurs jours. À la fin d’une division, la cellule entre en phase G1, avec une quantité Q d’ADN qui constitue les chromosomes. Au cours de la phase S les chromosomes sont dupliqués, la quantité d’ADN est doublée. Ainsi, à la fin de la phase S, pendant toute la phase G2 et au début de la division, la cellule contient une quantité 2Q d’ADN. Au cours de la division chaque chromatide sœur issue d’un chromosome migre dans une cellule fille différente et la 56 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique quantité d’ADN est à nouveau divisée par deux, chaque nouvelle cellule contenant à nouveau une quantité Q d’ADN (PINES, 2005) (Figure 34). Le cycle d’une cellule commence dès la fin de la division qui lui donne naissance et se termine lorsque cette même cellule achève sa division. Celle-ci peut se conclure par la production d’une cellule viable qui va remplacer la cellule mère et d’une autre cellule qui va mourir : c’est ce qu’on appelle les pertes cellulaires qui sont en général moins importantes dans un tissu cancéreux que dans le tissu normal correspondant. Une cellule qui ne se divise pas (cellule quiescente) se maintient en phase dite G0 (on ne parle plus de phase G1 car la cellule ne prépare pas une division). Il arrive que des cellules quiescentes entrent en division et se multiplient à un rythme anormalement élevé. C’est le cas de cellules normales, lorsqu’elles forment une cicatrice, ou de cellules cancéreuses (SHERR et ROBERTS, 1999). Figure 34: Le cycle cellulaire (PINES, 2005). II.1.2. Le contrôle du cycle cellulaire La cellule entre en division après une véritable intégration de signaux : un peu comme une voiture, elle possède des « accélérateurs » et des « freins » du cycle. Les « accélérateurs » sont des gènes qui induisent les divisions cellulaires ou proto-oncogènes (par exemple Ras, myc…) ; les « freins », au contraire, limitent la prolifération des cellules (par ex. P53 ou Rb du rétinoblastome). Chaque étape du cycle nécessite non seulement la présence de facteurs externes et internes, mais aussi des vérifications du bon déroulement du processus. Un des éléments régulateurs du cycle cellulaire est la variation cyclique et coordonnée de l’activité 57 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique des différents complexes cycline : Cdk. Il existe au moins neuf Cdk (cyclin-dependent kinases), les protéines Cdk 1 à 7 ayant été clairement impliquées dans le cycle cellulaire. Cdk7, Cdk8 et Cdk9 sont impliquées dans la transcription. Il existe au moins 15 cyclines (cyclines A à T) dont l’expression varie durant le cycle cellulaire. Les protéines Cdk sont activées par leur liaison aux cyclines et inactivées par leur liaison aux CKI (REN et al., 2002). Au niveau moléculaire, le passage du point de restriction nécessite l’activation d’au moins deux types de complexes cycline-kinases, la cycline D : Cdk4-6 et la cycline E/A : Cdk2, qui engagent les cellules à transiter de la phase G1 à la phase S et à dupliquer leurs centrosomes. Pendant toute la phase de synthèse de l’ADN, la Cdk2 est active sous forme de complexes avec la cycline E ou la cycline A. La transition G2→M est quant à elle sous le contrôle du complexe cycline B : Cdk1. Les signaux mitogènes (par exemple sous le contrôle des gènes Myc et Ras) induisent la synthèse de cycline D. Les gènes codant pour les cyclines E et A sont quant à eux sous le contrôle positif des complexes transcriptionnels E2F. Inversement, c’est par leur dégradation que les niveaux de cyclines sont contrôlés négativement à des points précis du cycle cellulaire. Par exemple, la transition G2→M nécessite la dégradation de la cycline B par le complexe MPF (mitosis promoting factor). Par ailleurs, dans des conditions normales, la dégradation de la cycline E par ubiquitinylation et protéolyse dans le protéasome joue un rôle important dans la progression de la prolifération cellulaire (BARTEK et al., 2001) (Figure 35). CDK1 Cycline A CDK2 Cycline A G2 S Points De Contrôle CDK2 Cycline E CDK1 Cycline B M G1 CDK4-6 Cycline D Figure 35: Les Points de Contrôle du Cycle Cellulaire (PINES, 2005). 58 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique II.1.3. Dysfonctionnement du cycle cellulaire La prolifération est nécessaire à la survie, elle se fait à des vitesses et selon des mécanismes propres à chaque type cellulaire. Si l’une des étapes du cycle est perturbée (lésion non réparée de l’ADN, condensation précoce des chromosomes) et selon le stade plus où moins avancé dans lequel elle se trouve, la cellule revient en G0, s’arrête ou se suicide (apoptose). En cas de défaillance de ces mécanismes internes, le système immunitaire, via les lymphocytes T cytotoxiques, peut lui aussi intervenir et tuer les cellules ou leur ordonner de se suicider, ce qui revient au même. Les altérations du cycle cellulaire observées dans le cancer se limitent principalement à deux grands ensembles de régulateurs: ceux impliqués dans le contrôle négatif de la progression du cycle cellulaire dont l'inactivation conduit à une prolifération cellulaire plus rapide et non contrôlée, et ceux impliqués dans le couplage du maintien de l'intégrité génomique au cycle cellulaire dont l’inactivation se traduit par la présence dans les cellules d’altérations géniques qui s'accumulent progressivement au cours de la cancérogenèse (HARTWELL et al., 1999). Si la croissance cellulaire n'est plus contrôlée, les cellules capables de se diviser le font à un rythme anormalement élevé. Des cellules différenciées, normalement incapables de se multiplier, peuvent se dédifférencier et se multiplier activement. Il se développe alors une tumeur. On parle de cellules transformées. Leurs principales caractéristiques sont la poursuite de la prolifération dans des conditions où la croissance des cellules normales cesse, et une diminution des besoins en facteurs de croissance (qui sont des substances stimulant la croissance et la prolifération) ; elles ne peuvent pas arrêter leur croissance, même lorsque le milieu ne contient plus les éléments nécessaires (elles meurent alors en tentant de se diviser), enfin elles n'ont plus besoin d'un ancrage pour proliférer. Ces désordres ont une origine cellulaire, liée à une mutation : les cellules cessent d'obéir aux messages de freination ou bien elles se mettent à produire elles-mêmes en excès les facteurs de leur croissance (LILIANE, 2001). II.2. La prolifération tumorale mammaire La croissance d’une tumeur dépend de nombreux facteurs, dont les principaux sont : le coefficient de prolifération, la durée du cycle cellulaire et la mortalité cellulaire. Divers méthodes permettent d’évaluer l’activité proliférative des cellules, mais elles n’apportent pas le même type d’information. 59 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique • L’index mitotique : correspond au pourcentage de cellules cancéreuses en division mitotique. Grossièrement estimé sur les coupes de tissu étalées sur lames et examinées au microscope, il permet d'évaluer la vitesse de prolifération tumorale, en général corrélée à l'agressivité du cancer. Un index mitotique élevé, c'est à dire une forte proportion de cellules en mitose, signifie que la tumeur prolifère activement et peut poser de sérieuses difficultés pour son traitement. Cet index est assez difficile à évaluer sur lames et on lui en préfère un autre, l'index de marquage (GROENENDIJK et al., 2003). • L’index de marquage : Pour l’obtenir, on injecte de la thymidine tritiée, base azotée marquée au tritium radioactif et incorporée par les cellules en phase de synthèse (s). Ces cellules sont ensuite repérées grâce à leur radioactivité. Cet index de marquage, ou proportion de cellules en phase de synthèse de l’ADN, (souvent noté li pour labeling index selon la dénomination anglo-saxonne) donne des renseignements plus précis que l'index mitotique (GROENENDIJK et al., 2003). • Le temps de doublement potentiel : Des techniques plus récentes mesurent le temps de doublement potentiel, c'est à dire la durée théoriquement nécessaire pour qu'une tumeur double le nombre de ses cellules et son volume. Ce temps paraît plus précis que les deux index précédents pour quantifier la vitesse ou cinétique de prolifération tumorale et mieux lui adapter le traitement, en particulier la radiothérapie (GROENENDIJK et al., 2003). II.2.1. Les marqueurs de prolifération du cancer mammaire L'étude de la prolifération cellulaire dans les cancers du sein peut être également effectuée à l'aide de plusieurs paramètres : taux d'incorporation de la 5-bromo-désoxyuridine (BrdU) analysé par cytométrie de flux, analyse de protéines associées au cycle cellulaire, parmi les quelles, les antigènes nucléaires (Ki-67, PCNA), analyse des protéines modulées par les hormones stéroïdiens tel que PS2 ou encor des oncogènes témoins tel que l’oncogène HER-2. II.2.1.1. L’antigène Ki-67 L’antigène Ki-67 est localisé sur la région chromosomique 10q26.2, il fait partie des marqueurs de prolifération. Cet antigène est présent dans les cellules prolifératives. L'antigène Ki-67 fut décrit par GERDES en 1983 après immunisation des souris par injection de noyaux de cellules de lymphome provenant d’un lymphome de Hodgkin (clone 67 de la plaque 96 puits, étude réalisée dans la ville de Kiel). 60 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique L’antigène Ki-67 est une protéine nucléaire définie par sa réactivité avec l’anticorps monoclonal provenant du clone Ki-67. Deux isoformes de 345 et 395 KDa ont été identifiées. L’antigène Ki-67 est exprimé de façon préférentielle au cours de toutes les phases actives du cycle cellulaire (phases G1, S, G2 et M), mais il est absent dans les cellules en repos (phase G0). Au cours de l’interphase, l’antigène est exclusivement détecté dans le noyau, alors que pendant la mitose il se situe à la surface des chromosomes. L’antigène est rapidement dégradé dès que la cellule passe dans un état non-prolifératif, et il semble n’y avoir aucune expression du Ki-67 pendant les processus de réparation de l’ADN (SALOMON et al., 2004). Le Ki-67, dont l'anticorps avec son épitoge MIB-1, à une durée de vie courte, est présent au niveau du noyau des cellules prolifératives, en phase G1, S, G2 et M. Sa fonction précise n'est pas connue. Une participation au maintien du pouvoir prolifératif ou au contrôle du cycle cellulaire est suggérée. (Figure 36). En pratique l’index de marquage par le Ki-67 représente le pourcentage de noyaux colorés par l’anticorps MIB-1. L'immunomarquage est de siège nucléaire. Il peut être homogène sur la totalité de la surface nucléaire ou hétérogène avec un renforcement nucléolaire. Les mitoses sont habituellement marquées. La répartition du marquage peut être hétérogène avec des zones de positivité de densité très variable, ce qui s'observe plus fréquemment pour les tumeurs diploïdes. Figure 36: Expression des marqueurs de prolifération au cours du cycle cellulaire. (GROGAN et al., 1999). 61 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique De nombreuses études font état d'un comptage sur 500 ou 1000 noyaux tumoraux. Le seuil à partir duquel une tumeur peut être considérée comme proliférante est défini le plus souvent à partir de la valeur médiane de la série étudiée, et varie entre 5 et 40%. La répartition nucléaire du marquage de MIB-1 peut être hétérogène mais l'appréciation globale semi-quantitative semble présenter une valeur pronostique équivalente à l'appréciation quantitative à partir d'un seuil variant autour de 20% (CORMICK et al., 1999). La molécule, Ki-67, est un bon indicateur du taux de prolifération cellulaire. Ce marqueur est déjà utilisé pour définir l'agressivité d'un cancer du sein à un stade avancé. Son intérêt en pratique médicale a été longtemps limité par le fait que ce marqueur n'était détectable que sur coupes à congélation, mais la commercialisation d'un antisérum utilisable sur tissus fixés par les réactifs formolés rend possible les études rétrospectives. L’anticorps peut être utilisé pour marquer les coupes de tissus incluses en paraffine, fixées au formol, ou pour marquer des coupes congelées fixées à l’acétone et les frottis cellulaires fixés (SCHOLZEN et GERDES, 2000). Les différentes études cliniques ont montré que ce marqueur était fortement corrélé à la taille tumorale, à l'envahissement ganglionnaire, au grade histopronostique, à l'index mitotique, au BrdU, à la phase S et à la ploïdie (PIENKOWSKI et al., 2006). Le Dr GIOVANNI s'est attachée à étudier 4.250 patientes ayant un début de cancer et à corréler le taux du marqueur avec la taille de la tumeur, le statut de celle ci et d'autres paramètres. Ses résultats montrent que le taux de la molécule Ki-67 est corrélé avec la taille de la tumeur, l'emprise des ganglions ainsi que le grade de la tumeur. Tous ces facteurs sont connus pour être des marqueurs d'un pronostic réservé. Ces résultats sont valides dans le cas de cancers invasifs du sein tout à fait débutants et indique donc leur pronostic (GIOVANNI, 2005). La valeur pronostique de l'expression de Ki-67 est retrouvée dans la majorité des études. Le plus souvent, cette valeur n'est pas supérieure à celle des marqueurs pronostiques habituels (statut ganglionnaire, index histopronostique) mais apparaît toutefois indépendante des autres facteurs pronostiques dans certains travaux (ABRIAL et al., 2006). Les recherches actuelles s'efforcent de déterminer la valeur de la mesure de l'index de prolifération dans des sous-groupes de malades pour lesquels les paramètres prédictifs classiques ne sont pas informatifs (tumeurs de petite taille, sans envahissement ganglionnaire, 62 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique de grade histopronostique intermédiaire) et pour lesquels l'indication d'une thérapeutique adjuvante peut être discutée. L’étude de Petit et al, portant sur 119 malades a examiné la corrélation entre la réponse clinique à la chimiothérapie néo-adjuvante, la réponse pathologique et certains facteurs biologiques potentiellement prédictifs (grade SBR, récepteurs hormonaux, Ki-67, Her2), a montrée une efficacité clinique significativement plus importante chez les patientes avec récepteurs hormonaux négatifs et un Ki-67 supérieur à 20% (PETIT et al., 2004). A- Valeur pronostique de l’index Mib1 (Ki-67) Très peu d’études conséquentes comprenant plus de 150 patientes ont analysé la valeur pronostique de l’index Mib1 dans le cancer du sein. Dans l’étude de PINDER et ses collaborateurs, l’index Mib1 a été déterminé par analyse d’images dans les tumeurs mammaires de 177 patientes N+ et N- ( sélection des champs à analyser au hasard) (PINDER et al., 1995). La valeur médiane de l’index Mib1 dans cette série était de 24,6%. En analyse multivariée concernant la survie globale, les facteurs pronostiques indépendants retrouvés par ordre décroissant étaient dans cette étude : le grade SBR, le statut des ganglions axillaires, l’index Mib1 et la taille histologique. Dans l’étude de Thor et ses collaborateurs, l’index Mib-1 a été déterminé par comptage manuel de 1000 cellules carcinomateuses dans la zone la plus marquée de la tumeur de 486 patientes N+ et N-. Pour analyser l’association entre l’index Mib1 et la survie, les auteurs ont choisi la valeur médiane de Mib-1 comme seuil (28,6%). Lors de l’analyse multivariée, les auteurs n’ont pas entré simultanément le compte des mitoses et l’index Mib1 dans le modèle statistique. Dans le groupe total seuls la taille, le statut des ganglions axillaires et le grade étaient des facteurs pronostiques indépendants pour la survie sans rechute. Pour la survie globale, les facteurs indépendants étaient la taille, le statut des ganglions axillaires, le compte des mitoses ou l’index Mib-1. Dans le groupe des patientes N-, la taille et le grade étaient des facteurs indépendants pour la survie sans rechute. La taille et le compte des mitoses ou l’index Mib1 étaient des facteurs indépendants pour la survie globale. Dans l’étude de Mac GROGAN et ses collaborateurs, l’index Mib-1 a été déterminé par analyse semi-quantitative des tumeurs de 625 patientes N+ et N-. C’est la valeur médiane de Mib-1 (25%) qui a été choisi comme seuil pour l’analyse statistique. En analyse multivariée, Mib-1 était corrélé à la survie globale et à la survie sans rechute dans les trois groupes de 63 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique patientes. En analyse multivariée, les facteurs pronostiques indépendants pour la survie et les récidives étaient : le statut des ganglions axillaires, la taille de la tumeur, les emboles vasculaires, le grade SBR, le récepteur à la progestérone et l’âge. L’index Mib-1 n’était indépendant que dans le groupe des patientes N+, mais il arrivait en dernière position derrière les autres facteurs (GROGAN et al., 1999). Dans ces trois études pronostiques, la valeur seuil de Mib-1 se situ autour de 25% et ce, quelle que soit la méthode d’évaluation de l’index Mib-1. Si en analyse statistique univariée, l’index Mib-1 est corrélé à la survie sans rechute et à la survie globale des patientes, quand on compare ce facteur aux autres facteurs pronostiques par analyse multivariée, ces derniers, en particulier le grade SBR, sont plus puissants. Deux autres études ont montré que Mib-1 était un facteur pronostique indépendant supérieur aux facteurs classiques, mais ni le SBR ni le compte des mitoses n’étaient inclus dans les analyses statistiques effectuées. (SESHADRI et al., 1997 ; JANSEN et al., 1998). B- Valeur prédictive de Mib-1 Peu d’études ont étudié la valeur prédictive de Mib-1 pour la réponse tumorale aux traitements médicaux ou radiothérapeutiques dans le cancer du sein. ROZAN et ses collaborateurs, ont montré dans un groupe de 164 patientes présentant des tumeurs du sein T2-T3N0N1 que l’index Mib1 était prédictif de la réponse à la radiothérapie préopératoire (ROZAN et al., 1998). Dans cette même étude, dans un groupe de 167 patientes, le grade SBR était prédictif de la réponse à la chimiothérapie néoadjuvante, mais pas l’index Mib-1. Mac GROGAN et ses collaborateurs, ont démontré dans une série de 134 patientes présentant des tumeurs du sein de plus de 3cm, opérables d’emblée, que les tumeurs dont l’index Mib1 était élevé (> 40%) répondait mieux à la chimiothérapie néoadjuvante que les autres tumeurs. Le marquage par Mib-1 était effectué sur les microbiopsies préthérapeutiques. (GROGAN et al., 1996). Dans cette même série le grade SBR n’était pas prédictif de la réponse tumorale à la chimiothérapie. Ceci est sans doute dû à des altérations morphologiques des cellules et au faible matériel tumoral analysable, fréquemment observé dans les microbiopsies, rendant le compte des mitoses sur 10 champs consécutifs et le grade SBR approximatif dans certain nombre de cas (GROGAN et al., 1996). 64 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique II.2.1.2. L’antigène nucléaire de prolifération cellulaire (PCNA) L'antigène nucléaire de prolifération cellulaire est une protéine, de poids moléculaire de 36 KDa, de localisation nucléaire agissant comme cofacteur de l'ADN polymérase. Il s'agit d'une protéine acide non-histone de 261 acides aminés auxiliaire de la polymérase jouant un rôle essentiel dans l'initiation de la réplication de l'ADN, elle présente une expression différentielle durant le cycle cellulaire et son niveau de synthèse a été corrélé avec le taux de prolifération cellulaire (PAUNESKU et al., 2001). Parmi les anticorps monoclonaux développés contre le PCNA, deux ont été principalement utilisés : les anticorps PC10 et 19A2. L’antigène PCNA se caractérise par une demi-vie très longue, interférant avec la détermination de l'index de prolifération : 40% de la quantité de la protéine synthétisée durant le cycle cellulaire serait encore détectable pendant 48 heures après la sortie du cycle et l'entrée en phase de quiescence G0 (MAGA et HÜBSCHER, 2003). II.2.1.3. CAF-1 Le complexe CAF-1 est un facteur impliqué dans l’assemblage de l’ADN en chromatine. Au moment de la duplication, la chromatine se réarrange pour faciliter l'accès des protéines chargées de reproduire le matériel génétique. Une fois copié, l'ADN est de nouveau assemblé en chromatine. Les chercheurs de l'Institut Curie viennent de montrer que l'expression du complexe CAF1 est corrélée à la prolifération cellulaire : la quantité de CAF-1 diminue lorsque les cellules ont fini de se diviser et entrent dans une phase dite de « quiescence » (phase non proliférative). Le complexe CAF-1 est exprimé de façon anormalement élevée dans des cellules tumorales par rapport aux cellules normales. Cette surabondance, reflet de la prolifération excessive caractéristique des tumeurs, fait de CAF-1 un marqueur des cellules cancéreuses. L’expression de CAF-1 a aussi pu être analysée dans des cellules tumorales prélevées chez des patientes atteintes d'un cancer du sein. On s’appuyant sur une comparaison avec des marqueurs utilisés en routine tel que Ki-67 , cette étude valide CAF-1 comme un nouveau marqueur tumoral dans les cancers du sein. Ce nouveau marqueur, dont le rôle dans la cellule est désormais bien défini, ouvre des perspectives intéressantes pour le diagnostic et le suivi des cancers. En effet, en l'associant à 65 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique d'autres marqueurs, les cellules tumorales seront mieux caractérisées, facilitant ainsi la prise en charge des patients (ALMOUZNI et al., 2005). II.2.1.4. pS2/TFF1 Le gène codant pour les TFF1 est situé chez l’homme en position q22.3 du chromosome 21, il est composé de trois exons, organisé sur une région d’environ 50 kb. Son expression est en partie régulée via un mécanisme épigénétique de méthylation (RIBIERAS et al., 1998). Sa structure trilobée rappelle celle d’une feuille de trèfle, d’où son nom. Sa particularité structurale lui permet notamment de résister à la chaleur, à la dégradation par les protéases et à l’acidité (THIM, 1997). En l’absence de pathologie, les femmes ont un taux sérique de pS2/TFF1 légèrement supérieur aux valeurs rencontrées chez l’homme. En revanche, il n’y a pas de variations liées à l’âge ni au cycle menstruel. Le niveau d’expression de pS2/TFF1 dans le sein normal est extrêmement bas. Toutefois, lors de la lactation, de faibles quantités de pS2/TFF1 sont retrouvées dans le lait. (VESTERGAARD et al., 2004). La surexpression de pS2/TFF1 dans les cancers du sein a été à l’origine de sa découverte, elle est associée à des tumeurs hormonodépendantes et à la présence de métastases osseuses. Et on estime actuellement à environ 50% le nombre de tumeurs mammaires qui expriment pS2/TFF1 (MATHELIN et al., 2006). L’expression de pS2/TFF1 peut s’observer pour différents types de cancers mammaires (cancer canalaire in situ, cancer canalaire infiltrant, cancer lobulaire infiltrant, métastase) (RUIBAL et al., 1999). Il existe une bonne corrélation entre l’expression de pS2/TFF1 par la tumeur et celle du récepteur aux œstrogènes (RE). Cela est dû à la présence d’un élément de réponse aux œstrogènes dans le promoteur du gène pS2/TFF1. De plus, parmi les tumeurs RE-positives, celles qui expriment également pS2/TFF1 sont celles qui répondent le mieux aux hormonothérapies anti œstrogéniques. Il a également été démontré qu’en plus de son caractère prédictif de réponse à l’hormonothérapie, la surexpression de pS2/TFF1 par les tumeurs mammaires constitue un facteur de bon pronostic (MATHELIN et al., 2006). Une étude a corrélé le dosage urinaire de pS2/TFF1 à la pathologie mammaire. Il apparaît ainsi que la présence d’une tumeur mammaire bénigne ne s’accompagne pas d’une augmentation des taux urinaires de pS2/TFF1. (CHENARD et al., 2004). 66 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique HETEROGENEITE INTRATUMORALE A l’origine, le cancer est clonal. Au cours de la progression tumorale, il y a aussi une diversité au sein d'une même tumeur : les cellules qui la composent ne sont pas toutes cancéreuses ; la masse tumorale est aussi constituée de cellules du stroma (par exemple les vaisseaux ou vascularisation de la tumeur), de lymphocytes ou de certaines cellules normales, vestiges du tissu d'origine. Il y a encore une diversité entre les cellules cancéreuses qui siègent en un même lieu anatomique, selon leur activité : certaines sont au repos, d'autres en activité et à différentes phases du cycle cellulaire ; quelques-unes, mal alimentées malgré les nouveaux vaisseaux (néovascularisation) qui accompagnent le développement tumoral, peuvent mourir (se nécroser) au centre d'une masse volumineuse. Malgré leur origine à partir d'une seule cellulemère et leur caractère monoclonal, les cellules d'un même cancer subissent, de façon variable selon les cas, le phénomène de progression tumorale qui fait apparaître des sous-populations cellulaires dotées de caractères nouveaux, allant dans le sens d'une plus grande malignité. Cette particularité explique l'hétérogénéité observée selon qu'on examine la tumeur primitive ou des foyers secondaires, des métastases, dont les cellules cancéreuses sont plus malignes que celles développées au début du cancer, elles ont acquis les propriétés de se détacher du massif cellulaire initial, de migrer et de se fixer en un autre site. En plus de leur localisation, ces foyers métastatiques ont habituellement une évolution plus rapide, un caractère plus envahissant, une moins bonne chimiosensibilité, etc. ces caractères peuvent différer d'une métastase à l'autre, pour le même cancer, chez le même individu (HŒRNI, 2003). L'hétérogénéité des tumeurs est un concept aujourd'hui bien établi en oncologie médicale. La reconnaissance de cette hétérogénéité implique une prise en charge multidisciplinaire de la maladie, et une caractérisation aussi précise que possible de la tumeur, associant des paramètres cliniques et biologiques, dont les plus récemment établis utilisent les outils d'analyse moléculaire à haut débit tels que les puces à ADN. La mise en œuvre de ces stratégies impose que l'accès aux tumeurs puisse être organisé dans l'intérêt individuel des patients, et dans l'intérêt collectif des médecins et des chercheurs intéressés à élucider les 67 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique mécanismes de la cancérogenèse et à élaborer de nouveaux traitements (CHABANNON et al., 2004). Les cancers du sein représentent une entité pathologique complexe et hétérogène, résultant de multiples altérations moléculaires dont l'identification croissante, ces dernières années, permet d'envisager des retombées majeures sur la prise en charge des patientes. La connaissance des altérations moléculaires en cause dans le développement des cancers du sein pour chaque patiente doit permettre d'aller vers des traitements individualisés, potentiellement plus efficaces et moins toxiques (GONÇALVES et al., 2004). Un cancer du sein déclaré chez une jeune femme de moins de 35ans fait suspecter un terrain de susceptibilité héréditaire, mais l'hétérogénéité clinique des cancers du sein couplée à l'hétérogénéité génétique vient en compliquer singulièrement l'appréciation. Les caractéristiques cliniques des cancers mammaires développés chez la femme jeune qui pourrait potentiellement être héréditaire sont l’atteinte bilatérale ou multifocale, la possibilité de développer chez une malade des cancers multiples (sein et ovaires) et l'existence de parents au premier degré atteints d'un cancer. Aucun de ces éléments cliniques n'est spécifique et le fait de développer un cancer à un âge très jeune ne signifie pas obligatoirement qu'il existe une prédisposition héréditaire au cancer mammaire (PHCM) mais c'est le critère le plus important pour la suspecter (SLATTERY et KERBER, 1993). Classiquement, les PHCM sont suspectées quand il y a trois cas ou plus de cancers du sein dans une branche familiale. Mais que dire quand, dans une grande famille, on trouve trois cas mais dont un s'est développé chez une grand-mère de 65ans, et les autres cas chez des cousines au troisième degré âgées de 75ans ? Tous ces cancers peuvent être sporadiques et associés fortuitement dans la famille. A contrario, dans les petites familles, avoir deux sœurs qui ont développé un cancer du sein avant l'âge de 35ans évoque, avec une probabilité de 90%, une prédisposition héréditaire (CLAUS et al., 1991). Il existe donc deux situations différentes, presque aussi fréquentes l'une que l'autre, et qu'il est important de distinguer : le cancer sporadique du sujet jeune et le cancer héréditaire du sujet jeune, car le pronostic tumoral n'est, semble-t-il, pas le même (meilleur dans les formes familiales) et que la prise en charge médicale des cas, dans le contexte PHCM, présente un certain nombre de spécificités à ne pas négliger en termes de conseil génétique et de prise en charge médicale. 68 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique I. Hétérogénéité génétique Pour le cancer du sein, les génotypes possibles qui le sous-tendent sont multiples. En génétique humaine, on distingue les prédispositions héréditaires simples dans lesquelles un gène muté germinalement induit un risque élevé de cancer du sein (5% de l'ensemble des cancers du sein). Ce sont surtout les gènes BRCA1 et BRCA2 qui sont en cause dans ces situations. Et des prédispositions héréditaires complexes qui sont multigéniques et représentent, selon les estimations, 10% à 90% des cancers mammaires : dans ces situations, plusieurs gènes interviennent en conjonction pour induire, à un niveau seuil, un risque accru de cancer du sein (THOMPSON et al., 2002). II. Hétérogénéité intratumorale et grades histopronostiques Il est maintenant certain que l'hétérogénéité spatiale observée à tous les niveaux dans les tumeurs rend les grades histologiques imprécis en matière de pronostic. Par ailleurs, la méthodologie actuelle d'évaluation histopronostique des grades des tumeurs du sein (méthode SBR) aboutit à des problèmes de reproductibilité. Pour améliorer la qualité de l'évaluation histopronostique. On utilise récemment un index de l'hétérogénéité spatiale intratumorale qui permet une classification objective corrélée au pronostic individuel des patientes atteintes de cancer du sein. Cet index est fondé sur le comportement asymptotique de la variance de dispersion spatiale du processus aléatoire spatial défini par l'existence d'une cellule marquée (Ki-67 ou MIB-1) en chaque point. La particularité importante de cet index est d'utiliser des moyens peu coûteux, c'est-à-dire la microscopie classique, avec de la peroxydase pour visualiser un marqueur. SALAMATIAN et ses collaborateurs, dans leurs études, ont obtenus des résultats préliminaires encourageant sur les carcinomes du sein, en utilisant 39 spécimens histologiques. Les résultats montrent que la classification obtenue grâce à la mesure de l'hétérogénéité, reproduit dans 55% des cas, la classification en grade SBR donnée par le pathologiste. Dans 17% des cas, la classification obtenue par la mesure de l'hétérogénéité aboutit à un grade supérieur au grade SBR et, dans 28% des cas, à un grade inférieur. Un suivi des patientes avec un recul de 10 à 12ans a été utilisé pour vérifier la valeur pronostique de cet index de mesure d’hétérogénéité (Ki-67). Entre les 10 patientes décédées avec le recul, 8 personnes ont été classées dans le grade 3 par la mesure d'hétérogénéité, alors 69 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique que seulement 3 cas avaient été classés dans cette classe par le SBR. Cela donne un premier indice de la valeur pronostique de l'index d'hétérogénéité intratumorale proposée (SALAMATIAN et al., 2002). III. Hétérogénéité tumorale et pharmacorésistance Depuis l’introduction de la chimiothérapie et de l’hormonothérapie dans la stratégie multi-modalité de traitement des cancers du sein il y a près de 30ans, de très nombreuses femmes ont bénéficié collectivement de ces traitements, avec des gains de survie significatifs. Malheureusement, aucune donnée clinique ou biologique ne permet de définir à priori, laquelle de ces patientes va individuellement bénéficier du traitement et guérir, et laquelle va rechuter et mourir de maladie métastatique (CARA et al., 2001). Chez ces patientes qui reçoivent un traitement de chimiothérapie ou de radiothérapie, ou qui sont traitées avec des agents biologiques, les rechutes sont courantes en pratique clinique, à cause du développement d'une pharmacorésistance ; il s'agit d'un obstacle important à la réussite du traitement du cancer (BATIST, 2007). Cette évolution des cancers du sein permet de distinguer d’une part la présence dans la tumeur de cellules génétiquement variantes, d’emblée résistantes au traitement, qui vont devenir dominantes après destruction par les médicaments du contingent tumoral sensible. Et d’autre part, l’acquisition par certaines cellules tumorales du phénotype résistant sous la pression de la sélection thérapeutique et de l’instabilité génétique des cellules cancéreuses qui peuvent subir des mutations rapides et « apprendre » à résister aux médicaments visant à les combattre (CARA et al., 2001). Les tumeurs deviennent résistantes en fonction de plusieurs facteurs : • Hétérogénéité de la tumeur : la chimiothérapie anticancéreuse va sélectionner les cellules résistant naturellement aux traitements. Les mécanismes de la chimiorésistance des cellules cancéreuses sont l'expression de multiples processus de défense cellulaire, acquis sur des milliards d'années d'évolution et capables de maintenir la chaîne de la vie au travers des générations malgré l'hostilité du milieu ambiant (CARA et al., 2001). La chimiothérapie est une agression grave pour les cellules normales ou cancéreuses ; l'inhibition ou la modification d'une molécule cible (ADN, enzymes, protéines du cytosquelette...) déclenchent des mécanismes moléculaires subtils qui aboutissent à la mort ou à la survie des cellules. L'ADN est l'objet de mécanismes de protection et de réparation très élaborés et il n'est pas étonnant que les médicaments qui visent 70 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique à le détruire ou à le perturber dans son fonctionnement se heurtent à des barrières qui se renforcent au cours des sélections multiples que sont les traitements (CALS et al., 2005). • Instabilité génétique de la tumeur : La résistance tumorale à une thérapeutique spécifique par chimiothérapie peut être liée aux altérations génétiques ou épigénétiques des cellules malignes. Cette résistance peut s’exprimer d’emblée ou peut être induites par les traitements entraînant des modifications de la cible des anticancéreux, même après une efficacité initiale. • Surexpression de gènes : La surexpression d’un enzyme ou d’une protéine cible d’un anticancéreux, peut rendre les cellules cancéreuses résistantes à l’hormonothérapie, à la radiothérapie et à la chimiothérapie. C’est le cas par exemple de la clustérine qui est une protéine anti-apoptique surexprimée dans plusieurs autres types de cancer (CALS et al., 2005). IV. Méthodes d’études de l’hétérogénéité intratumorale L’étude de l’hétérogénéité intratumorale implique plusieurs méthodes tel que la cytométrie en flux qui porte sur l’analyse du contenu des cellules en ADN et nécessite l’étude de plusieurs échantillons de la même tumeur pour obtenir une détermination fiable du statut de la ploïdie. Cette technique permet la mise en évidence de l’instabilité génétique des tumeurs mammaires. Elle peut être également étudiée par hybridation in situ. Cette technique démontre une hétérogénéité cytogénétique, soit par analyse d’image en utilisant la microscopie confocale où plusieurs échantillons de la tumeur soient analysés (SENHADJI, 2004) Pour notre étude qui porte sur l’analyse de l’hétérogénéité intratumorale des cancers mammaires par le comptage des noyaux marqués par le marqueur de prolifération Ki-67, nous avons fait appel à la stéréologie. La stéréologie est une analyse quantitative d’une image d’un objet ou d’une structure, elle définit des grandeurs mesurables. C’est un ensemble de méthodes mathématiques qui permet de passer d’une analyse bidimensionnelle sur coupe à une analyse tridimensionnelle. Elle fait appel à des sondes géométriques de différentes dimensions (points, lignes, plans) et base ses calculs sur le dénombrement des intersections entre ces sondes et les objets d’intérêt. 71 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique Définit en 1961 lors de la fondation de la société internationale de stéréologie (l’ISS), le terme de stéréologie recouvre des connaissances et des pratiques de quantification, mises au point dans des disciplines applicatives aussi variées que la géologie, la biologie, la métallurgie, et vieilles pour certaines de prés de trois siècles. Ainsi l’estimation d’une fraction de volume par comptage de points a été énoncé il y a 300ans par le mathématicien italien CAVALIERI et redécouverte en 1847 par le géologue français DELESSE. (DELESSE, 1847) WEIBEL et son élève CRUZ-ORIVE (1981) ont beaucoup contribué entre 1970 et 1990 à l’introduction de ces méthodes en biologie. Ces techniques sont surtout portées par l’équipe danoise de GUNDERSON. (GUNDERSON et OSTERBY, 1981). Elles ont fait l’objet de deux ouvrages de référence (CAU, 1990 et HOWARD, 1998). Négligées avec l’avènement du traitement d’image, ces méthodes interactives restent cependant d’actualité (KUBINOVA et al., 2003 ; TEBA et al., 2007). Elles sont à préconiser en particulier lorsque l’estimation automatique s’avère difficile (trop d’opération) ou impossible (coloration inadaptée). L’outil informatique permet de les rendre plus faciles d’accès et plus attrayantes (OGUZ et al., 2007). IV.1. Notation internationale des paramètres stéréologiques Les paramètres stéréologiques sont définis par rapport à un espace de référence. Dans la notation du paramètre, sont décrits le type de mesure effectuée, le type de mesure de référence, le compartiment d’intérêt et l’espace de référence. Cette notation répond à des règles internationales, fixées par la Société Internationale de Stéréologie (ISS). -Le paramètre mesuré s’écrit avec une lettre majuscule : V Volume A Surface de section (« Area » en Anglais) S Surface d’enveloppe N Nombre de connexité L Longueur (« lenght ») P Nombre de points I Nombre d’intersections 72 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique Cette lettre majuscule est suivie d’une lettre en indice, le paramètre de l’espace de référence : V, A, L, P pour volume, surface, longueur, et point. Ces deux lettres sont suivies d’une parenthèse, dans laquelle sont nommés les compartiments d’intérêt et de référence. Dans le cas d’une mesure de la proportion de stroma dans une section tumorale, le paramètre s’écrit : AA (stroma, tumeur). IV.2. Principe de base de la stéréologie Le principe de la stéréologie s’appuie sur le fait que le plan image est issu d’un passage aléatoire d’une surface coupante à travers un volume, dans lequel différents éléments qui le composent sont répartis de façon aléatoire. C’est le cas le plus souvent lors du passage de la lame du microtome dans un fragment de tissu inclus dans la paraffine, sans orientation particulière. Les profils des éléments solides apparaissent alors comme des surfaces, les surfaces comme des lignes et les lignes comme des points. Par exemple, la cellule munie de son noyau est représentée par deux surfaces imbriquées l’une dans l’autre sur l’image. Sur la base d’un calcul de probabilités géométriques, des trames spécifiques ont été élaborées pour estimer chacun de ces paramètres stéréologiques (Volume, Surface, Longueur). Ils sont mesurés, dans la majorité des cas, sur des échantillons sélectionnés, souvent en plusieurs étapes d’échantillonnage, à partir du volume de départ. IV.2.1. L’échantillonnage Dans le domaine de la cancérologie, l’échantillonnage constitue une source majeure de biais en microscopie quantitative. L’emploi d’un microscope à fond clair implique inévitablement qu’une infime fraction de l’objet initial soit analysée. Toute la difficulté réside dans le fait d’obtenir que ces territoires soient représentatifs d’une tumeur solide, reconnus comme un ensemble complexe et hétérogène. En effet, dans le tissu tumoral, il est fréquent d’observer une cohabitation de différente population de cellules cancéreuses (WEISS, 2000). A cette hétérogénéité clonale peu s’ajouter une hétérogénéité fonctionnelle, due à une désynchronisation de fonctionnement de ces populations cellulaires. En fin, l’intrication des cellules du stroma fibro-inflammatoire avec le compartiment de cellules cancéreuses conduit à augmenter la complexité architecturale de ce tissu. La meilleure stratégie, qui garantisse une 73 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Revue bibliographique sélection de territoires représentatifs, consiste à effectuer un échantillonnage systématique au hasard, à la fois sur l’ensemble de la tumeur et sur les coupes histologiques étudiées. En pratique, la position de départ pour déterminer le premier territoire (numéro de la coupe de tissu ou coordonnés du champ microscopique) est choisie en se référant à une table de nombres aléatoires. Puis, les territoires suivants sont sélectionnés en ce déplaçant avec un pas d’écartement régulier (CAU, 1990 ; HOWARD et REED, 1998) (Figure 37). Cet écartement doit être adapté à la lésion étudiée, plus celle-ci est hétérogène, plus il est nécessaire de sélectionner de territoires. Le problème tient au fait que l’on ne connaît pas a priori le degré d’hétérogénéité. Pour déterminer le pas de déplacement adéquat, il est nécessaire de réaliser un premier échantillonnage, de faire une mesure, puis de suréchantillonner, pour refaire une seconde mesure et renouveler le processus jusqu’à atteindre une stabilité des valeurs obtenues. L’échantillonnage est donc une des étapes délicates, mais, lorsque les territoires sont été correctement sélectionnés pour l’analyse, il est encore nécessaire de réaliser une quantification fiable et reproductible. IV.2.1.1. Erreurs d'échantillonnage Il y a une erreur d'échantillonnage lorsqu'on estime une caractéristique de la population en étudiant seulement une partie de cette population au lieu de la population au complet. Il s'agit de la différence entre l'estimation calculée à partir d'une enquête par échantillon et la vraie valeur qui aurait été obtenue si un recensement auprès de la population entière avait été effectué dans les mêmes conditions (OGUZ et al., 2007). Figure 37: Application théorique de l’échantillonnage sur le volume tumoral et sur les sections (HOWARD et REED, 1998). 74 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Matériel et méthodes M MA AT TE ER RIIE EL LE ET TM ME ET TH HO OD DE ES S I. Matériel biologique Notre étude a porté sur 6 patientes atteintes d’un carcinome canalaire infiltrant (CCI) du sein. Les blocs ont été fournis par les laboratoires d’Anatomopathologie du Professeur BOUROUIS M. et du Docteur MERRAD B. (Oran). Pour chaque patiente un bloc de paraffine de la tumeur a été étudié. Les caractéristiques cliniques et histopathologiques des patientes reportées dans le Tableau II ont été extraites des rapports histopathologiques. Tableau II: Caractéristiques cliniques et histopathologiques des patientes recrutées. (ans) Taille de la tumeur (mm) Grade histologique (SBR) Statut hormonal 1 58 20 I Postménopausée 2 50 30 II Postménopausée 3 52 35 II Postménopausée 4 39 37 III préménopausée 5 45 40 III Postménopausée 6 54 25 I Postménopausée Patientes Age (blocs) 75 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Matériel et méthodes II. Méthodes II.1. Préparation des échantillons Les échantillons sont inclus dans la paraffine selon les techniques standard utilisées dans les laboratoires d’anatomopathologies : fixation au formol 1/10ème, déshydratation dans des bains d’acétone, paraffinage, et enfin enrobage des échantillons. Pour notre étude 2 lames par bloc ont été montées, dont une pour l’histologie et l’autre pour l’immunohistochimie. II.2. L’histologie : coloration à l’hématoxyline-éosine (HE) Les coupes histologiques d’une épaisseur de 4 µm ont été réalisées à l’aide d’un microtome semi-automatique. Les coupes ont été déparaffinées dans 2 bains de xylène, réhydratées dans des bains d’alcool décroissants (100°, 95°, 70°), puis rincées à l’eau distillée et colorées ensuite à l’hématoxyline. Un rinçage est réalisé à l’eau distillée. Les coupes sont ensuite colorées à l’éosine B puis rincées à l’eau distillée. Les lames sont ensuite traitées dans des bains d’alcool croissants (70°, 95°, 100°) puis dans 2 bains de xylène pour la déshydratation et enfin montées à l’Eukitt. II.3. L’immunomarquage au Ki-67 Principe de la technique L'examen immunohistochimique (IHC) consiste à révéler sur coupe histologique, par réaction antigène-anticorps, la présence de récepteurs antigéniques cellulaires intranucléaires, membranaires ou cytoplasmiques. La détection du marquage a été réalisée par la technique d’immunopéroxydase indirecte : l’anticorps primaire non couplé (Mib-1, monoclonal de souris) n'est pas spontanément visible quand il est fixé à l’échantillon. Il faut donc le marquer en lui attachant une molécule détectable, l’enzyme utilisée est la peroxydase qui a comme substrat l'eau oxygénée (H2O2) qui va oxyder une molécule de colorant du milieu d'incubation qui donne un précipité coloré sur le lieu de la réaction (rouge pour l’AEC azoethylcarbazol et brun pour le DAB diaminobenzidine). La caractéristique du système biotine avidine peroxydase du kit Dako utilisé, est la haute affinité de l’avidine (protéine glycosylée PM 68 000) pour la biotine (vitamine soluble PM=244) et l’utilisation des complexes préformés. 76 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Matériel et méthodes Le schéma technique est représenté sur la Figure 38 1- Antigène 2- Anticorps 1 (Mib-1) 3- Anticorps 2 4- Complexe Avidine- Figure 38: Schéma de la technique d'immunoperoxydase indirecte. La technique immunohistochimique est celle utilisées au centre Pierre et Marie CURIE d’Alger (CPMC) modifiée et adaptée au niveau de notre laboratoire. Les coupes histologiques d’une épaisseur de 2 µm ont été réalisées à l’aide d’un microtome semi-automatique. Les coupes ont été recueillies et étalées sur des lames silanisées avec du 3-aminopropyltriethoxy-silane (Sigma-aldrich) afin éviter le décollement des échantillons lors de démasquage. Les lames ont été déparaffinées dans des bains de xylène, réhydratées dans des bains d’alcool décroissants (100°, 95°, 75°), puis rincées dans de l’eau distillée. Après déparaffinage et assèchement des coupes, et afin de diminuer le bruit de fond dû à l’action de peroxydases endogènes, les lames ont été immergées dans une solution de 3% de peroxyde d’hydrogène (H2O2) pendant 10 minutes. Pour le démasquage du site antigénique les échantillons sont traités par une solution de citrate de sodium chauffé dans un four à micro-ondes, de 650 W, deux fois 5 minutes. Les lames sont ensuite refroidies dans la même solution pendant 20 minutes, puis rincées dans de l’eau distillée. L’anticorps primaire prédilué (Mib-1, monoclonal de souris, Dako) est déposé directement sur l’échantillon. Un deuxième anticorps est appliqué, susceptible de se fixer à l'anticorps primaire et complexé à un système avidine-biotine-péroxydase permettant la révélation. La réaction est révélée par le di-aminobenzidine (DAB) (Dako) qui donne la couleur brune. Pour recolorer les échantillons et rendre possible la détermination topographique du marquage, une contre-coloration douce avec l'hématoxyline de Mayer’s a été réalisée pendant 5 minutes. Après trois rinçages dans de 77 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Matériel et méthodes l’eau distillée, l’eau ammoniaquée et l’eau distillée respectivement, les lames ont été montées dans le glycérol (Mounting Medium Glycerol Dako). II.4. Échantillonnage Un bloc par patiente a été étudié. Pour chaque bloc 2 coupes ont été effectuées : 1 lame pour la coloration HE et 1 lame pour l’immunohistochimie marquée au Ki-67, soit un total de 12 lames. Pour estimer l’hétérogénéité intratumorale, un échantillonnage systématique a été réalisé sur les coupes histologiques. Une méthode d’échantillonnage aléatoire a été effectuée en balayant la lame de droite à gauche puis de haut en bas. Chaque lame histologique a été fractionnée en plusieurs champs qui ont été délimités par les graduations de la platine du microscope. Dans un premier temps, nous avons définis les limites du masque de mesures. Le cadre dans lequel sont mesurés les noyaux se situe par rapport à l'image initiale, à une distance au moins égale à la taille du plus grand noyau. De plus, seuls les noyaux qui touchent les 2 bords droits et inférieurs sont pris en compte pour le comptage. Cette méthodologie permet une quantification objective (Figure 39) Cellule non comptée Cellule comptée Les bords Masque de mesure Figure 39: Masque de mesure utilisé pour le comptage II.5. Acquisition d’images Nous avons utilisé un microscope optique (Olympus, CH20 BIMF200), équipé d’une caméra (DCE-1) connectée à un micro-ordinateur. Nous avons utilisé l’objectif x40 pour visualiser et acquérir les champs. Pour faciliter le comptage, une grille de (1cm x 1cm) a été déposée sur l’écran de la sorte qu’elle soit superposée sur l’échantillon (Figure 40). A partir de chaque champ microscopique, une image a été acquise pour réaliser la quantification et l'analyse du marqueur nucléaire Ki 67. 78 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Matériel et méthodes Figure 40: Procédé de comptage des cellules marquées. II.6. L’étude stéréologique Cette étude est réalisée suivant le protocole d’échantillonnage mis en place pour évaluer l’hétérogénéité intratumorale, nous avons choisi une méthode d’échantillonnage aléatoire selon CAU, 1990 ; HOWARD et REED, 1998 subdivisant les lames en champs allant de 9 à 13 champs selon la surface de l’échantillon. Les paramètres étudiés sont l’index de marquage (IM) et le coefficient de variation (CV) de l’expression du marqueur de prolifération Ki-67. II.6.1. Méthode de calcule de l’index de marquage en pourcentage IM (%) = (nM i /nTi) x 100. (i : champs ; nM : nombre de cellules marquées au Ki-67 ; nT : nombre totales des cellules marquées et non marquées). II.6.2. Méthodes de calcule du coefficient de variation (CV) CV= δ / µ. (δ : écart type ; µ : moyenne) II.7. Analyse statistique L’analyse statistique a été réalisée à l’aide du logiciel statistique SPSS® V6.3 pour windows. 79 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Résultats R RE ES SU UL LT TA AT TS S Pour rappel, deux lames sériées ont été effectuées pour chaque patiente (bloc). Dont une lame a été exploité pour la coloration hématoxyline-éosine et l’autre pour la quantification du marquage par l’anticorps monoclonal Mib-1. I. L’étude qualitative I.1. L’histologie Les différentes lames histologiques des 6 patientes expriment un carcinome canalaire infiltrant du sein, avec une différence dans le degré d’infiltration, conséquence de la différence des grades histologiques entre les patientes. Une image représentative du type histologique des tumeurs des patientes est illustrée dans la (Figure 41). La figure montre des canaux de diamètre irrégulier, présentant des effractions au niveau de leurs membranes basales avec infiltration des cellules malignes. I.2. L’immunohistochimie La visualisation du marqueur est réalisée à l'aide d’un microscope optique muni d’une caméra (DCE-1) reliée directement à un micro-ordinateur pour mieux distinguer le marqueur utilisé au niveau des différents champs. Les noyaux sont colorés et présentent une expression nucléaire du Ki-67 (Figure 42). Les différents champs présentent un marquage nucléaire variable au Ki-67, certains champs présentent un marquage nucléaire intense au Ki-67, d’autres expriment un marquage nucléaire plus ou moins faible. Le marquage au Ki-67 dans d’autres champs est nucléolaire, périnucléolaire et parfois il est nucléolaire avec un renforcement périnucléaire. 80 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Résultats Figure 41: Image d’une lame représentant le carcinome canalaire infiltrant colorée à l’Hémalun-éosine. (G x 10) (CI) : Composante infiltrante ; (CIS) : Composante in situ ; (TC) : Tissus conjonctif ; (LC) : Lumière canalaire ; (CG) : Canal galactophore Figure 42: Marquage nucléaire au Ki-67 associé à une coloration à l’hématoxyline de Mayer’s. (G x 40) (CM) : Cellules marquées ; (CNM) : Cellules non marquées. II. L’étude quantitative (immunohistochimie) II.1. Nombre et fluctuation de champs microscopiques Le nombre total des lames acquises pour l’histologie et l’immunohistochimie correspond à 68 lames. Le nombre de champs microscopiques analysés par lame c'est-à-dire par patiente se situe entre 9 et 13 champs. Au total 62 champs ont été traités pour 5070 cellules comptées. (Tableau III) 81 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Résultats Tableau III: Nombre de lames acquises pour les 6 patientes. Etude Lame 1 Lame 2 Lame 3 Lame 4 Lame 5 Lame 6 Total par étude Qualitative (HE) 1 1 1 1 1 1 6 N champs 10 11 9 9 10 13 62 N cellules 1286 924 622 658 547 1033 5070 Quantitative (IHC) II.2. Répartition spatiale du marqueur Pour l'étude de la répartition spatiale du marqueur Ki-67, les résultats sont illustrés sur des histogrammes où l’axe {x} montre les différents champs analysés et l’axe {y} représente l’index de marquage au Ki-67 (Figure 43). Chez la patiente 1, le Ki-67 est retrouvé dans tous les champs à des taux variables montrant un profil hétérogène. La tumeur exprime des champs peu marqués au Ki-67, le champ 1 est le moins marqué avec un taux de 5%, suivi du champ 2 avec un index de marquage égale à 7,79%. La distribution des index de marquage n’est pas corrélée avec l’ordre d’étude des champs. Le 3ème champ exprimant par ordre croissant la 3ème valeur de l’index de marquage dans les différents champs est le champ 6 avec un taux de marquage égale à 12,74%. Les champs 8 et 9 expriment les index de marquage les plus élevés avec des taux respectifs de 25,2% et 27,2%. La tumeur de la patiente 2 présente également une hétérogénéité dans la distribution spatiale du marqueur Ki-67, avec des variations régionales dans le taux d’expression du marqueur fluctuant entre 19,3% pour le champ n°9 et 40,8% pour le champ n°3. Cette tumeur exprime des champs moyennement marqués avec des taux de 21,7%, 26,4% et 26,5% pour les champs 5, 6 et 8 respectivement et des champs intensément marqués comme les champs 10, 11 et 7 qui présentent des index de marquage respectifs de 36,6%, 37,5% et 38%). Chez la 3éme patiente, les noyaux exprimant le marqueur Ki-67 sont abondant sur la lame histologique. L’histogramme de la distribution spatiale du marqueur montre une répartition plus ou moins homogène. Les index de marquage fluctuent entre 23,1% pour le champ n°5 et 34,5% pour le champ n°4. Les autres champs présentent des valeurs rapprochées. 82 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Résultats Chez la patiente 4 Les cellules en prolifération exprimant le marqueur Ki-67 présentent une variation dans la distribution du marqueur montrant un profil plus au moins hétérogène, avec un considérable taux d’expression dans chaque champ de la lame histologique allant de 30,1% pour le 7ème champ jusqu’à 48,6% pour le 1er champ. Chez la 5ème patiente, l’histogramme de la distribution spatiale du marqueur montre une répartition plus hétérogène du marqueur Ki-67. Les index de marquage présentent une grande fluctuation d’un champ à l’autre, c’est le cas par exemple des champs 2 et 10 où les valeurs fluctuent entre 18,5% et 51,6%. La tumeur présente des champs intensément marqués, le cas des champs 8, 7 et 9 avec des taux respectifs de 42,7%, 48,1% et 48,4%. La tumeur de la patiente 6 présente une distribution variable d’un champ à l’autre, le taux d’expression du marqueur Ki-67 est également différent d’une région à l’autre avec des zones peu marquées, 11,3% pour le champ 8 et 13,3% pour le champ 4 et des zones intensément marquées, 36,8% pour le champ 1 démontrant un profil hétérogène de la tumeur. Cette étude nous a permis de constater que le marqueur Ki-67 s'exprime dans les tumeurs à différents taux et se réparti différemment d'une patiente à l'autre (Tableau VIII page 117). En regroupant les données des 6 patientes, nous avons observé une fluctuation du taux d’expression du marqueur avec une distribution différente d’un champ à l’autre démontrant une hétérogénéité intratumorale. En étudiant la distribution du marqueur chez chacune des patientes, les données individuelles montrent que la distribution de ce marqueur se comporte différemment d'une patiente à l'autre. Ce qui prouve l'existence de l'hétérogénéité entre les patientes. Nous pouvons dire à l'issue de ces résultats, que les cellules marquées au Ki-67 ne suivent pas la même distribution chez les 6 patientes. 83 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE IM % IM % 60% 60% 50% 50% 40% 40% 30% 30% 20% 20% 10% 10% Champs 0% 1 Résultats 2 3 4 5 6 7 8 9 0% Champs 1 10 Patiente 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Patiente 2 IM % IM % 60% 60% 50% 50% 40% 40% 30% 30% 20% 20% 10% 10% 1 2 3 4 5 6 7 8 Champs 0% Champs 0% 1 9 Patiente 3 2 3 4 5 6 7 8 9 Patiente 4 IM % IM % 60% 60% 50% 50% 40% 40% 30% 30% 20% 20% 10% Champs 0% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10% Champs 0% 1 Patiente 5 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Patiente 6 Figure 43: Distribution des index de marquage au Ki-67 chez les 6 patientes. 84 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Résultats II.3. Etude des index de marquage moyens (IMM) Pour la patiente 1, l’index de marquage moyen (IMM) des 10 champs analysés est de 16,73% (±7,17%), ce qui correspond à un marquage plus ou moins faible. Pour la patiente 2, le total des champs analysés est égal à 11 champs présentant un IMM de 30,94% (±7,01%) donnant à cette tumeur une intensité de marquage intermédiaire. Les 9 champs de la tumeur de la patiente 3 présente également un IMM intermédiaire estimés à 27,55% (±4,12%). La patiente 4 présente pour les 9 champs analysés, un IMM intense estimé à 41,65% (±5,57%). Chez la 5ème patiente nous avons analysé 10 champs présentant un IMM de 37,33% (±10,72%). La 6ème patiente présente, malgré le nombre élevé de champs analysés (n=13), un IMM de 20,67% correspondant à un marquage relativement faible (Figure 44) II.4. Analyse de l'hétérogénéité intratumorale par l’estimation du coefficient de variation (CV) L’estimation du CV témoigne la dispersion du marquage dans une lame. Le tableau X montre la variabilité du CV au sein d’une même patiente. Le minimum est retrouvé chez la patiente 4 avec une valeur de 13,4%. La dispersion la plus élevée est retrouvée chez la patiente 1 avec un CV égal à 42,9%. La patiente 2 présente une dispersion du marquage pour les 11 champs analysés estimée par le CV à 22,6%. Les 9 champs analysés chez la patiente 3 présentent un CV de 14,9% révélant une dispersion plus ou moins moindre. Le CV chez la patiente 5 est de 28,7% confirmant une dispersion étendue du marquage au Ki-67 dans les 10 champs analysés. De même chez la patiente 6, les 13 champs analysés montrent une grande dispersion du marquage estimée par un CV important (33,2%) (Figure 45, Tableau IXcf. page 118). 85 ETUDE DE L’HETEROGENEITE INTRATUMORALE MAMMAIRE Résultats IMM (%) 50 40 30 20 10 Lames (patientes) 0 1 2 3 4 5 6 Figure 44: Taux d’index de marquage moyens au Ki-67 chez les 6 patientes. CV(%) 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 Lames (patientes) 0 1 2 3 4 5 6 Figure 45: Coefficients de variation de l’index de marquage chez les 6 patientes. 86 DISCUSSION GENERALE DISCUSSION GENERALE Notre travail traite deux parties, d’une part, l’étude épidémiologique descriptive des facteurs liés à la cancérogenèse mammaire et d’autre part, l’étude de l’hétérogénéité intratumorale au sein des carcinomes canalaires infiltrants. Les deux parties de notre travail sont distinctes mais complémentaires vu que le cancer du sein est une maladie multifactorielle et son éradication nécessite une meilleure compréhension de son étiologie et de son polymorphisme génétique. Dans la partie épidémiologique nous avons étudié l’âge, certains facteurs liés à l'activité hormonale et au style de vie et l'indice de masse corporelle. Notre étude rétrospective sur 1248 femmes montre que la moyenne d’âge des patientes est égale à 43ans (±11ans) qui est un âge relativement jeune par rapport à d’autres pays tel que la France (>55 ans) (BOYLE et FERLEY, 2006). Nos résultats révèlent aussi que les femmes ayant un âge entre 40 et 49ans présentent la tranche la plus touchée par le cancer mammaire avec une fréquence égale à 38,6%, la fréquence la plus basse est celle appartenant à la tranche d’âge de moins de 20ans (0,2%). Ce résultat est également trouvé par HORDE et ses collaborateurs (2008) qui estiment que le cancer du sein, en Europe, touche des femmes de plus en plus jeunes, âgées entre 40 et 45ans. DUMITRESCU et ses collaborateurs (2005), ont indiqué que l’incidence du cancer du sein augmente avec l’âge, elle est très faible avant 20ans avec moins de 0,1% et augmente de plus de 100 fois à 45 ans. Le cancer du sein de la femme en Afrique survient à une décade plus tôt qu'en Europe. Au Niger c’est une maladie exclusive de la femme jeune, la tranche d'âge la plus concernée est celle de la femme de 35 à 40ans (PERBET, 2002). L’âge moyen au diagnostic chez les femmes marocaines est de 41ans (AGHZADI, 2004), alors qu’il est en Tunisie un peu proche de celui des femmes européennes (50ans) (MAALEJ, 2000). Selon nos résultas, le risque diminue chez les femmes âgées entre 30-39ans (23,7%), il est encore moins entre 20-29ans (5,3%). Les études de JENSEN et ses collaborateurs (2001) ont montré qu’en comparaison avec le groupe d’âge 40-49ans, le risque pour ces deux tranches d’âge est de 0,6 est 0,3 respectivement. Le risque du cancer du sein est rare, chez notre population, après l’âge de 70ans (3%), Ce taux est lié au nombre très réduit des femmes âgées auscultées pour un cancer du sein suspect, mais il reste fréquent chez les femmes françaises jusqu’à 74ans (FAURE, 2003). 88 DISCUSSION GENERALE Concernant les facteurs hormonaux, nos résultats montrent que la fréquence la plus élevée était celle des femmes ayant une ménarchie située entre 13 et 14ans (41,8%). Cette fréquence diminue avant l’âge de 12ans et après l’âge de 15ans. Selon STEINGRABER (2007), environ la moitié des femmes américaines qui ont leur ménarchie avant l’âge de 12ans présente 3 fois le risque de développer un cancer du sein. L’alimentation riche en graisse et en protéines favorise la production d'œstrogène ce qui déclencherait un cycle menstruel avant l’âge de 12ans (KRADJIAN, 2004). Nos résultas révèlent que la majorité des patientes ont un cycle régulier avec un taux de 88,2%. L’étude de KAUR (2008), montre que les femmes ayant leurs premières règles avant l'âge de 12ans avec l'établissement rapide d'un cycle régulier ont presque 4 fois plus de risque d'avoir un cancer du sein par rapport aux femmes avec des menstruations plus tardives accompagnées d'une longue période de cycles irréguliers. Le fondement biologique de cette association correspond à l’exposition précoce et prolongée à l’imprégnation hormonale qui existe durant la période d’activité des ovaires. Cette exposition est considérable lorsque les cycles menstruels sont réguliers. Une telle hypothèse concorde avec les taux d’œstrogènes élevés après les règles, observés chez les femmes qui ont eu leurs menstruations précocement (KEY, 2001). Il ressort de la littérature (VELICER, 2004 ; HORDE et al, 2008) qu’une ménopause tardive après 55ans augmente le risque du cancer du sein. Nos résultats concernant l’âge à la ménopause n’ont malheureusement pas montré une telle association. Le taux de femmes atteintes de cancer du sein ménopausées avant l’âge de 50ans est le plus élevé (54,3%). Ce résultat peut être expliqué par l’âge précoce à la ménopause de la population étudiée, elle présente une moyenne de 48ans (±6ans). L’âge à la première grossesse et le nombre d’enfants, ont un rôle important dans la genèse du cancer du sein (HORDE et al, 2008). Nos résultats concernant la parité ont montré que la majorité des femmes (63,2%) sont des multipares ayant mené leur première grossesse à terme entre l’âge de 20-29ans. Ce résultas est proche de celui trouvé en Tunisie par (MAALEJ, 2000), et qui estime à 68%, le nombre de femmes atteintes par le cancer du sein et qui ont plus de 4 enfants. Et contradictoire avec l’étude de (FAURE, 2003) qui a montré que les femmes âgées de plus de 30ans au moment de leur première maternité sont exposées à un risque de cancer du sein légèrement plus élevé que les femmes enfantant pour la première fois avant l'âge de 25ans. Ceci est peut être lié à la taille de la population sur laquelle l'étude a été menée. SERADOUR et ses collaborateurs (2000) ont montré que le risque est multiplié par 2 si l’âge à 89 DISCUSSION GENERALE la naissance du premier enfant est supérieur à 35ans ou inférieur à 20ans. Les femmes ayant une première grossesse à terme tardive ont un risque plus élevé de cancer du sein comparativement aux nullipares (RAVDIN, 2007). RUSSO et ses collaborateurs (2002) expliquent que les différenciations accélérées du tissu mammaire et une prolifération rapide de l’épithélium amorcés au cours de la première grossesse, en particulier si elle est survenue précocement, sont accentués par chacune des grossesses ultérieures provoquant ainsi le développement du cancer du sein ; le risque est lié à la vitesse de prolifération des cellules épithéliales mammaires. Les différentes variations hormonales chez une femme ont une influence sur l’apparition du cancer du sein. Nos résultats montrent que la moyenne de la vie génitale chez la population étudiée est de 34ans (±6ans). Ce résultat est en accord avec l’étude de ANDRIEU et ses collaborateurs (2005) qui indique que les femmes ayant une vie génitale supérieur à 30 ans présentent des facteurs de risque plus important que lorsque celle-ci est inférieure à 30ans. Concernant la fenêtre œstrogénique, les résultats ont montré qu’elle est d’une moyenne de 11ans (±5ans) chez la population étudiée. L’étude de FOWKE (2006) a montré également qu’une longue exposition aux œstrogènes (longue fenêtre œstrogénique) augmente le risque du cancer mammaire. Cependant ANDRIEU et ses collaborateurs (2005) suggèrent que le rôle des modifications hormonales et, en particulier, œstrogéniques reste mystérieux, du fait qu’on ignore encore si celles-ci ont un rôle étiologique propre au cancer du sein ou simplement une action promotrice. A propos du risque du cancer du sein lié à l’apport exogène d’hormones, nos résultats montrent que les femmes qui ont pris des contraceptifs oraux, représentent la fréquence la plus élevée (62,8%). Cette fréquence est surtout élevée chez les femmes ayant pris des pilules anticonceptionnelles combinées (93,4%). Ce résultats concorde avec les nombreux débats soulevés à ce sujet et qui suggèrent une éventuelle relation entre les contraceptifs oraux et le cancer du sein en suggérant que ce risque existerait dans le cas où les contraceptifs oraux sont pris précocement, en particulier, les pilules avec de fortes doses en progestative et en œstrogène (DEVLIN, 2007). L’étude de KAHLENBORN et ses collaborateurs (2007), montre que le risque de cancer du sein est augmenté d’environ 25% chez les femmes utilisant couramment les contraceptifs oraux. Cependant, cet accroissement de risque chute dès l’arrêt de la consommation. Une autre étude sur ce sujet a montré que le risque de cancer du sein ne change pas de manière significative avec la durée d’utilisation, et il est dépendant du type 90 DISCUSSION GENERALE d’œstrogène ou de la combinaison des préparations utilisées (REID et al, 2007). En revanche, l’utilisation de ces médicaments, tard dans la vie reproductive, entraîne une augmentation relative du risque de cancer du sein au moment où le risque naturel devient appréciable (CGHFBC, 2002). CERHAN et ses collaborateurs (2006) ont signalé un risque relatif de cancer du sein de 1,33 chez les femmes ayant recours à des contraceptifs oraux combinées. En ce qui a trait au surplus de poids, l'obésité s'accompagne d'un risque accru de survenue d'un cancer du sein. Cela va de paire avec un excès de graisse dans l'alimentation (KEY, 2001). L’excès de tissu adipeux entraîne l’augmentation de la production et du temps d’exposition aux hormones stéroïdiennes qui favorisent la croissance des cellules tumorales (KIRSCHNER, 2000). Les résultats obtenus dans notre étude montrent que le cancer du sein touche en premier lieu des femmes en surpoids (42,5%), classées selon leur indice de masse corporelle supérieur à 25 comme pré-obèses. Cette relation obésité-cancer du sein est montrée dans l'étude de XIE et ses collaborateurs (2000) qui rapportent un risque égale à 1,4 lorsque l'indice de masse corporelle est supérieur à 23. Les résultats de WENTEN et ses collaborateurs (2002) ont montrés que les femmes ayant un surpoids de plus de 20kg à partir de l’âge de 18 ans, présentent un risque de cancer du sein multiplié par deux. Les résultats d'une vaste étude réalisée aux Etats-Unis d’Amérique, révèlent que les femmes en surpoids mais pas obèses ont un risque plus élevé de 10 à 35% de développer un cancer du sein, comparées aux femmes de poids normal (REINBERG, 2008). La répartition des types histologiques du cancer du sein a révélé une large majorité de carcinomes canalaires infiltrants (62,7 % des cas). Les autres formes invasives étaient moins fréquentes, ces données concordent avec celles de la littérature (JEMAL, 2007) qui indique que le cancer le plus courant (environ 70% des cas), se forme dans les canaux galactophores. Nos résultats sont également en accord avec ceux trouvées par SENHADJI (2004) qui estime que plus des 2/3 des cancers du sein correspondent au carcinome canalaire infiltrant (76.4%). Le carcinome canalaire infiltrant est également le plus fréquent en Tunisie avec plus de 90% des cas de cancer (BEN AHMED et al, 2002). En comparant les données de l’examen clinique chez notre population avec celle des études faites dans les pays occidentaux, on constate un taux très faible des tumeurs diagnostiquées précocement (6,8 % pour le grade SBR I). Les tumeurs les plus évoluées SBR II et SBR III représentent 48,3% et 44,9% respectivement. Ce n’est pas le cas de l’étude de 91 DISCUSSION GENERALE GRANN et ses collaborateurs (2005) portée sur 1159 femmes européennes qui montre que 27,1% des tumeurs étaient de grade SBR I, 45,1% de grade SBR II, et 27,8% de grade III. Selon nos résultats, les femmes de couleur noire et celles de peau brunes en second lieu, semblent moins exposées au risque du cancer du sein par rapport aux femmes blanches. Ce résultat est controversé et le peu de travaux dirigés dans ce sens augmentent cette ambiguïté. Nos résultats sont appuyés par ceux de JOSLYN et WEST (2000). Aucune explication n'est donnée cependant à ce sujet. D'autres théories ont essayé d'expliquer cette différence d'incidence par une inégalité socio-économique devant la maladie (JERNSTROM, 2001). Nos résultats concernant la profession montrent que les femmes qui ne travaillent pas représentent la fréquence la plus élevée (64,7%) par rapport à celles qui travaillent. Ceci est peut être dû au stress que confrontent les femmes au foyer et à leur niveau d’instruction limité. De nombreuses recherches ont examiné la relation entre le stress et le risque d'apparition d'un cancer. Nos résultats concernant ce facteur montrent que les femmes stressées sont plus susceptibles de développer le cancer du sein (64%) par rapport aux femmes non stressées. Nielsen et GRONBAEK (2006) ont suggéré que les événements de vie stressants, comme par exemples un divorce ou le décès d'un proche, augmentent le risque d'apparition du cancer du sein en induisait une perturbation du système immunitaire, qui était à l'origine du développement d'un cancer. WATSON et ses collaborateurs (2005) ont expliqué l’association stress-cancer, par l’impact éventuel du stress sur la production d’estrogène connu comme facteur de risque du cancer du sein. Tandis que REYNAERT et ses collaborateurs (2000) ont indiqué qu’il n'y a pas de preuve scientifique avérée qu'il existe un lien entre le stress et l'apparition d'un cancer, puisqu’on ne sait pas exactement quand cette maladie s'est déclenchée. Ainsi, un évènement de vie stressant a pu se produire alors même que le cancer était déjà installé dans l'organisme. Dans l'ensemble, nos résultats concordent avec de nombreux travaux qui montrent l'impact de certains facteurs sur le risque de cancer du sein alors que d'autres sont inversement associées à cette pathologie. La 2ème partie de notre travail consiste à mettre en évidence le problème de l'hétérogénéité intratumorale qui est l'une des causes de rechute des femmes atteintes de cancer du sein après un traitement adjuvant post-opératoire. 92 DISCUSSION GENERALE Dans ce travail, nous avons utilisé une méthode d'échantillonnage et de quantification stéréologique dans le but de mettre en évidence l'existence de l'hétérogénéité intratumorale dans des tumeurs primaires appartenant à des patientes atteintes de carcinome canalaire infiltrant de différents grades. Pour cette analyse, nous avons choisi d’étudier la répartition spatiale du marqueur de prolifération Ki-67 dans le cas du carcinome canalaire infiltrant, en estimant son taux d'expression. Deux paramètres stéréologiques ont été utilisé : d’une part, l’index de marquage pour évaluer le taux de marquage et sa biodiversité dans une même tumeur, en même temps il nous renseigne du degré d’amplification de cellules cancéreuse marquées au Ki-67, d’autre part, le coefficient de variation pour estimer le taux de dispersion de biovariabilité d’expression du Ki-67. Les résultats obtenus ont montré une variabilité d'expression dans les tumeurs primaires chez les différentes patientes. L'immunomarquage a montré l'existence des populations qui ont la capacité d'exprimer le marqueur nucléaire de prolifération Ki-67, avec une variabilité d'expression dans les différents champs cellulaires, la patiente 1 par exemple présente un étendu de l’index de marquage variant entre 5% et 27,2%. De même, la tumeur de la patiente 5 par exemple, présente une grande variabilité dans les index de marquage calculés à partir des différents champs de cette tumeur. Cette variabilité allant de 18,51% pour le 2ème champ à 51,56% pour le champ 10, est la preuve de l’existence d’une hétérogénéité importante à l’intérieur des carcinomes canalaires infiltrants du sein. Ces résultats sont en cohérence avec ceux trouvé dans l’étude de SENHADJI (2004), qui estime une hétérogénéité intratumorale des carcinomes canalaires infiltrants mammaires démontrée par la variabilité d’expression du marqueur Ki-67, cette variabilité évaluée par l’index de marquage fluctue entre 1,94% et 35,9%. Les résultats ont également montré une grande dispersion du marquage au sein d’une même tumeur. Cette dispersion estimée par le coefficient de variation est très grande pour certaines tumeurs, comme chez la patiente 1 et 6 qui présentent des coefficients de variation respectifs de 42,9% et 33,2%, montrant la grande variabilité dans la distribution du marquage, qui reflète l’hétérogénéité des tumeurs étudiées confirmée auparavant par l’index de marquage. Le seuil à partir duquel une tumeur peut être considérée comme proliférante est défini le plus souvent à partir de la valeur médiane de la série étudiée, et varie entre 5 et 40% (CORMICK et al., 1999) . Nos résultats montrent que les index de marquage moyens chez les 6 93 DISCUSSION GENERALE patientes se situent entre 16,73% pour la patiente 1 et 41,65% pour la patiente 4, témoignant la grande activité proliférative des carcinomes canalaires infiltrants. Cette activité proliférative estimée par le marqueur Ki-67, reflète l’agressivité des tumeurs étudiées et démontre la valeur pronostique du marqueur. L'étude de l'activité proliférative des tumeurs est une recherche encore en développement qui s'associe avec de nouveaux facteurs biologiques (ARNERLOV et al., 2001). ABRIAL et ses collaborateurs (2006), ont montré la valeur prédictive du Ki-67 et proposent d’incorporer ce marqueur aux facteurs pronostiques qui déterminent le choix thérapeutique. SCHOLZEN et GERDES (2000), ont montré que la molécule Ki-67 est un bon indicateur du taux de prolifération cellulaire. Ce marqueur est déjà utilisé pour définir l'agressivité d'un cancer du sein à un stade avancé. Une bonne corrélation est observée entre le taux élevé de Ki-67, la taille de la tumeur et le nombre de métastases ganglionnaires (BARWIJUK-MACHALA et al., 2004). Nos résultats montrent une association entre l’index de marquage au Ki-67 et le grade SBR des carcinomes canalaires infiltrants. Les tumeurs des patientes 1 et 6 avaient un grade SBR I, leurs index de marquage moyen respectifs étaient 16,73% et 20,67% correspondant au grade SBR I des deux tumeurs, il en est de même pour les tumeurs des patientes 2 et 3 qui avaient des index de marquage moyen intermédiaires estimés à 30,94% et 27,55% respectivement, cette quantité de marquage confirme le grade SBR II des tumeurs des deux patientes. Les tumeurs des patientes 4 et 5 confirme cette association avec des index de marquage moyen de 41,65% et 37,33% respectivement, coïncidant avec le grade SBR III de ces tumeurs. SALAMATIAN et ses collaborateurs (2002), ont montré une telle association dans leur étude qui a porté sur 39 patientes atteintes d’un carcinome du sein. Ils ont démontré que la classification obtenue grâce à la mesure de l'hétérogénéité par l’index de marquage Ki-67, reproduit dans 55% des cas, la classification en grade SBR donnée par le pathologiste. Dans 17% des cas, la classification obtenue par la mesure de l'hétérogénéité aboutit à un grade supérieur au grade SBR et, dans 28% des cas, à un grade inférieur. Cela donne un premier indice de la valeur pronostique de l'index d'hétérogénéité intratumorale proposée. Nous avons démontré dans notre étude l’existence de différentes populations cellulaires dans la tumeur mammaire primaire. La présence de ces populations est due au processus carcinogénique lui-même, processus en multi-étapes, produisant ainsi différentes souspopulations à travers l’expansion clonale. Bien que l'hétérogénéité des tumeurs primaires soit bien connue, KLEIN et ses collaborateurs (2002) ont montré que les cellules cancéreuses 94 DISCUSSION GENERALE disséminées précocement sont génomiquement très instables. Les thérapies adjuvants sont confrontées à un immense réservoir de cellules variantes à partir de cellules tumorales résistantes. Cependant, le problème de l’hétérogénéité intratumorale, comme il a été démontré dans la littérature et dans notre étude, est une cause majeure des résultats contradictoires. Nous avons vu, dans notre étude, qu’il existe des différences dans l’expression du marqueur entre les différents champs d’une même lame. Dans la pratique courante d'anatomopathologie, tous les facteurs de diagnostic et de pronostic sont estimés sur un seul bloc de la tumeur et à l’aide d’une méthodologie propre à chaque laboratoire. L'échantillon est supposé représentatif de la tumeur et les méthodologies inter et intra-laboratoires sont supposées équivalentes. Comme l'hétérogénéité intratumorale n'est pas estimée, nous pensons souvent qu'elle est moins importante que l'hétérogénéité inter tumorale. Par conséquent, l'échantillonnage doit être suffisant pour estimer et caractériser les sous-populations tumorales (JANNINK et al., 1996). Cependant, il n'est pas possible, dans la pratique courante, d'étudier la tumeur entière. D'autre part, nos résultats montrent qu'il n'existe pas une lame plus représentative qu'une autre, contrairement à ce que les anatomopathologistes supposent lorsqu'ils effectuent les dosages et / ou les marquages pour le diagnostic. Au contraire, il est vraiment nécessaire d'étudier les différents blocs d’une tumeur, afin de mieux apprécier son hétérogénéité et d'améliorer le diagnostic et le pronostic. 95 CONCLUSION CONCLUSION L’étude épidémiologique descriptive nous a permis de montrer que plusieurs facteurs de risque sont impliqués dans le cancer du sein à différents degrés. En effet, chacun des facteurs étudiés que ce soit hormonal, ethnique, lié au style de vie ou bien l’âge, est déjà prouvé dans de nombreux travaux, qu’il est impliqué dans la carcinogenèse mammaire. Cependant les fréquences trouvées dans nos résultats ont montré que certains facteurs sont en accord avec ceux trouvés dans la littérature et d’autres sont controversés. Ceci est probablement dû à la différence du style de vie de chaque population et à la taille de l’échantillon. L’étude a montré que le cancer du sein dans la population de l’Ouest algérien touche des femmes relativement jeune. Parmi les facteurs hormonaux, une ménarchie entre 13-14ans représente un facteur de risque. De même qu’une longue durée du cycle menstruel, une femme avec un cycle réduit a plus de chance d'être protégée contre la maladie. Nous avons également montré que l’utilisation des contraceptifs oraux pendant une longue durée, notamment les pilules combinées, semble avoir un effet dans le développement du cancer du sein. Cette étude a montré que le cancer du sein est dominant chez les femmes préménopausées, ce qui confirme la précocité de la maladie dans l’Ouest algérien. Nos résultats ont également révélé que la surcharge pondérale favorisée par l’amélioration du niveau de vie est impliquée dans la genèse du cancer mammaire. Une meilleure connaissance des facteurs de risque du cancer du sein permet de prévenir et de mieux agir contre cette maladie. De ce fait, nous prévoyons dans l’avenir une étude épidémiologique analytique en évaluant le risque relatif de chaque facteur de risque avec un échantillonnage plus important. L’étude biologique nous a permis de mettre en évidence la présence d'une hétérogénéité intratumorale dans le cas du carcinome canalaire infiltrant. Cette hétérogénéité constitue un des principaux facteurs de la mauvaise réponse des femmes atteintes de cancer du sein à une thérapie. Dans le but de clarifier ce problème de l'hétérogénéité intratumorale, nous avons amorcé ce travail, dans lequel, nous avons exploité une approche méthodologique permettant de façon plus aisée l'étude de la répartition des différentes populations distinctes dans une tumeur selon leur expression. Dans ce contexte, nous avons utilisé une analyse quantitative par méthode stéréologique pour la répartition et la biodiversité spatiale des populations cellulaires surexprimant le Ki-67. 97 CONCLUSION A cet effet, deux paramètres ont été étudiés, il s’agit de l’index de marquage et du coefficient de variation de l’immunomarquage au Ki-67. Nous avons démontré qu’il existe différentes populations cellulaires au sein d’une même tumeur. Elles ont été définies par rapport à l’expression du marqueur de prolifération Ki-67. Les cellules exprimant le marqueur Ki-67 montrent une variabilité importante de la distribution du marquage dans les différents champs appartenant à la même coupe histologique reflétant ainsi l’hétérogénéité des tumeurs étudiées. Il est recommandé que l'hétérogénéité intratumorale doive être couramment définissable et quantifiable. Les mesures quantitatives de l'hétérogénéité tumorale peuvent être utiles cliniquement pour améliorer le diagnostic et les décisions thérapeutiques et, expérimentalement, pour chercher à comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires de base qui initient et maintiennent l'hétérogénéité intratumorale. A l'issue de cette étude, nous proposons un protocole d’échantillonnage incluant le Ki-67 qui est un marqueur prédictif à la réponse au traitement, et dont la présence dans une tumeur indique un mauvais pronostic. Pour cela, l’échantillonnage de la tumeur doit être systématique. La tumeur doit être découpée en plusieurs blocs en suivant le grand axe. Pour chaque bloc un nombre maximal de coupes (lames) doivent être étudiées. Au niveau de chaque lame, un échantillonnage basé sur l'utilisation d'une grille adaptée pour analyser tous les champs doit être réalisé. Nous espérons ajouter à cela, un nombre suffisant de patientes, en travaillant dans le domaine de l'imagerie tridimensionnelle, afin d'obtenir des résultats dépourvus de toute contraintes de manœuvres biaisées. 98 BIBLIOGRAPHIE BIBLIOGRAPHIE ABADJIAN G. et ANTOUN R. Breast carcinoma : evaluation of hormone receptors and pS2, erb-B2, Pglycoprotein and Ki-67 markers. J Med. Liban, 1996, (44):10-5. ABRIAL C., BOUCHET-MISHELLANY F., RAOELFILS I. et al. Place of anatomopathology in evaluation of response to neoadjuvant chemotherapy. Prognostic and predictive markers: example of breast cancer. Bull. Cancer, 2006, 93(7):663-8. AGHZADI R. chiffres alarmants du cancer du sein. Int. J. Cancer, .2004, 78:306-309. ALEXANDRIA VA. et SHARON E. Cancer Genetics and Cancer Predisposition Testing American Society of Clinical Oncology. Plon Heredity Breast and Ovarian Cancer, 1999, (12):9-13 ALMOUZNI G., RAY-GALLET D., GERARD A. et POLO S. Variations sur le thème du « Code des histones ». 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T3 tumeur de plus de 5 cm. tumeur de toute taille avec extension à la paroi du thorax (a) ou à la peau (b) T4a : extension à la paroi thoracique T4 T4b : œdème avec « peau d’orange » T4c : 4a + 4b T4d : carcinome inflammatoire Nx N0 N1 N2 La présence ou l'absence de ganglions ne peut être évaluée à l’examen médical (ex : déjà enlevés.) absence de métastase dans les ganglions régionaux. ganglions axillaires mobiles du même côté que le cancer ganglions fixés les uns aux autres ou aux tissus avoisinants N2a : ganglions axillaires fixés N2b : ganglions mammaires internes apparents sans ganglions axillaires ganglions sous-claviculaires ou mammaires internes avec présence de ganglions axillaires ou sus claviculaire N3 N3a : ganglions sous-claviculaires et axillaires N3b : ganglions mammaires internes avec ganglions axillaires N3c : ganglions sus-claviculaires Mx M0 M1 La présence de métastases à distance ne peut être évaluée. Pas de métastases à distance. Métastases à distance (cellules tumorales dans les ganglions sus-claviculaires = 115 ANNEXES Tableau VI: Classification par stade du cancer du sein (WITTEKIND et al, 2007) La combinaison des différents éléments "TNM" définit des stades, de I à IV Stade T N M Stade 0 Tis N0 M0 Stade I T1 N0 M0 T0 N1 M0 T1 N1 M0 T2 N0 M0 T2 N1 M0 T3 N0 M0 T0 N2 M0 T1 N2 M0 T2 N2 M0 T3 N1 M0 T3 N2 M0 T4 N0 M0 T4 N1 M0 T4 N2 M0 Stade III C Tous N3 M0 Stade IV Tous Tous N M1 Stade II A Stade II B Stade III A Stade III B 116 ANNEXES Tableau VII: Grade SBR (Scarff -Bloom -Richardson) modifié par Elston et Ellis (PENAULTLLORCA et al., 2002) 1. Différenciation tubulo-glandulaire : proportion de tubes ou glandes dans la tumeur score (en % de surface tumorale) > 75 % : Tumeur bien différenciée 1 10-75 % : Tumeur moyennement différenciée 2 < 10 % : Tumeur peu différenciée 3 2. Pléomorphisme nucléaire : degré d'atypie apprécié sur la population tumorale prédominante Noyaux petits, réguliers, uniformes 1 Pléomorphisme modéré 2 Variations marquées de taille, de forme, avec nucléoles 3 3. Nombre de mitoses (à compter sur 10 champs au grossissement x 400 ; valeurs définies pour un champ de 0,48 mm ; calibrage du microscope nécessaire pour des champs différents) 0 à 6 mitoses 7 à 12 mitoses > 12 mitoses AU TOTAL Grade I Grade II Grade III 1 2 3 3, 4, 5 6, 7 8, 9 117 ANNEXES Tableau VIII: Index de marquage moyen en pourcentage par champ et par patiente (Lame) Lames Lame 1 Lame 2 Lame 3 Lame 4 Lame 5 Lame 6 Champ 1 5% 33,33% 25,97% 48,64% 38,29% 36,78% Champ 2 7,79% 30,09% 26,66% 36,66% 18,51% 28,08% Champ 3 13,33% 40,74% 25,71% 41,37% 27,77% 20,98% Champ 4 18,18% 30,37% 34,52% 43,20% 38,46% 13,25% Champ 5 19,85% 21,68% 23,07% 40,35% 28,12% 21,66% Champ 6 12,74% 26,41% 30% 45,88% 31,48% 19,48% Champ 7 16,31% 38,04% 23,75% 30,13% 48,07% 22,78% Champ 8 25,17% 26,47% 25% 42,70% 42,66% 11,25% Champ 9 27,2% 19,23% 33,33% 45,94% 48,38% 16,66% Champ 10 21,73% 36,58% - - 51,56% 18,75% Champ 11 - 37,5% - - - 26,92% Champ 12 - - - - - 15,71% Champ 13 - - - - - 16,43% Moyenne ±δ 16,73% 30,94% 27,55% 41,65% 37,33% 20,67% ± 7,17 ± 7,01 ± 4,12 5,57 ± 10,72 ± 6,87 ± Tableau IX: Coefficient de variation du marquage nucléaire Ki-67. lames CV 1 42,9 2 22,6 3 14,9 4 13,4 5 28,7 6 33,2 CV : Coefficient de variation 118