Can c é r odig. V ol. 1N °4-2009-307 -3 11 307
DOI 1 0 .4267/204 2/30023
©a ln.edit ions
MISE AU POINT
C ellulestumor a lescir cu la nt e sen oncologie digestiv e
Ci r cu la t ing T u morC ellsin Gastroint e stina lO n c ology
F ra nç ois - ClémentBidard(1),Pas cale Mar i ani ( 2) ,Pas calHammel ( 3 ) ,Florenc e H ug ue t(4),Je an-Y ve sPier ga(1)
(1) Départementd’O n cologie M édicale,In stitutC ur ie
( 2)Départementde C hirurgie,In stitutC ur ie,26ru ed’Ulm,F- 7 5 2 48 Par isC edex0 5
( 3)S erv i c e de Gastroenté r ologie,H ôpita lBe a u jon,1 00 b d d uGénéra lLe c ler c, F-92 110C lichy
(4) S erv i c e d’O n cologie-Radiotra pie,H ôpita lT enon,4 ,ru ede l aC hine,F - 7 5970Par i sC edex20
f r a n c ois - c lement . b ida r d @curie.fr
R ésumé
Lesv eloppements t echniquesr écents permettentde dénom-
br eretde caractériserlescellulestumoralescir culantesdansle
sang de patients atteints de différents typesde canc e r .Pour
chacundesprincipaux cancers digestifs(côlon-rectum,
p a n c r é a s ,e stomac, œ s opha ge,…),nousf a i s onsi c i l ar e vuede
l’impactc liniqu ede l at e c t ion desc ellu lestu mor a lesc i r c u l a n t e s ,
que c e soiten facteurpr onostiqueouen facteur«surrogate»
d’efficaci t éde l a c himiot r a pie.
M o ts- c s
Cellu lestumor a lesc ir c u lan te s ,Canc e rs digestifs
Abstract
R ecent t e c hnicalp r ogr e ss a llowsforc o u n t ing a nd c h a r act e r i z ing
circulating tumorcellsin patientsblood withseveraltype of
can c e r .F o re achof t he m a in g a stroint e stina lcan c e rs ( c olor e c t a l ,
g a stri c, p a n c r e a t i c a nd e sopha gea lcanc e rs),w eher er e v iewt he
c linicalimpactof c i r cul at ing tu morcellsdet e c tion,asap r ognostic
factororase a rlysurrogatemarkerof chemotherapyefficiency .
K e ywor d s
Ci r cu lat ing tumorc ells ,Gastroint estina lcan cer
In trodu c tion
Lepr ocessustastatiqueimpliquele franchissement,parles
cellulestumorales,d’uncertain nombr ed’étapessuccessives:
invasion dumicr oenv ir onnementde latumeurpr imit ive ,intra v as a-
tion,cir culation dansle sang etinteraction ave c seséléments
figurés,arrêtsurunendothélium«cible »,extravasation,éven-
tuelle dormanc e descellulestumoralesdisséminées(oumicr o-
tastases)dansle microenvironnementdutissu-hôte,et
établissementfinald’une croissanc e se c ondairemenantaux
macrométastases[1].Sil’on faitabstraction desmodèles
pré c liniquesveloppésen laboratoire,l’étude duprocessus
ta stat ique a longtempsr epos ésurl’étu de desdeux e xtrémit é s
de c e p r o c e ssus ,às a v oirl atu meurp rimit i v e e tlesmacr omét a s -
tases.Lesuividuniveaude dissémination alargementfaitla
p r e uvede s on int é r ê tc liniqu ed a n slesp a t hologiesonc o-héma -
t ologique sa ssociéesàuntra ns cr i ts cifiqu e(facilementt ec-
table) :f us ion bcr - ablde l aleu c émie m y éloïde c h r onique ,E ws/Fli1
des s a r c omesd’Ew ing,Dan slestumeurs épit héliales,m algr é
l’absenc e de tel transcritscifique,lesinnovationste c hniques
ontper misd’ouvr i r r é c emmentdeux nouvellesfenêtre sd’étu des
de l adissémina t ion tu mor a le :u ne fenêtre«post-intra v a s a t ion »
308Can c é r odig. V ol. 1N °4-2009
Côlon -Re c tum
CTC e tc hirurgie
Ensituation de résection d’une tumeurcolor ectale primitive,de
nomb r e usesé tudesonté tér é a lis éesp arplus ieurs équ ipeschirur -
gicales.La plup art compr ena itune déte c tion per opéra toir e(molé-
culaireoucytologique) desCTC dansle système porte,de
ma nièr e à mesur e rl a«c h a r ge tu mor a le »c i r c u l a n t ep a rta n tde l a
tumeurpouratteindr ele foie,principalsitede r echutetasta-
tiquedescancers color e c taux.Certainesétudes s esontaussi
intér esséesàlate c tion synchr one desCTC dansle système
cav eo uda nsle ré s e a uveineux riphérique ,de ma nièr eàesti-
merlafonction «filtre»quepeutavoirle foie vis-à-visdesCTC
arrivantparle système porte. Dautresré a lisaientunsuivide la
charge tumorale portele long de laprocédureopératoire,de
manièr e à é tudierune éventuelle dissémination de CTC induite
p a rlesm a nipu l a t ionse tl ar é s e c t ion de l atu meur ,en fonc t ion des
c l a mpa gesv a s c u l a i r esmisen place. Une méta- an al yseCo c hr a ne
[ 3 ]sur9essa isav e c t ect ion moléc ulai r e( 6 4 6 p a t ients)aper mis
quelquesconclusions:a)late c tion de CTC dansle système
porte e st c orrélée àl’enva hissementg anglionnai r e( N 0:2 1%de
p a t ients CTC+ ,N +:5 0%de p a t ients CTC+) ;b )l asurv enu ede
tastaseshépatiquesetlasurvie sansmaladie sontcorrélées
a usta tutCTC per opér at oir e ,indépenda mmentdustade tu moral
(I,II o uIII ).C esrésul ta tsonté tér etrouvésdansunessaiposté-
ri eu rà c e tte a n al ys eut ilis an t,ch ez194pa ti ents de stad eII,un e
te c t ionmolécu la ir ede 4gènes( ACE/ h TERT / CK19/ CK20)d a n s
le s a ng pér iphér iqu e[ 4 ] .
CTC e tc himiot ra pie
C onc e rna ntl a c himiotra pie en s i tuat ion a djuvant e,s ilesr ésul-
t ats pr é c édents pourra ientsu ggér e rl’indicat ion de c himiotr a pie
a djuvanted an slessta desII CTC+(porta louriphér ique),au cu n
e ssaine s ye st actuellementinté r e ssé. Ils agitty piqu ementd’u ne
s i tuat ion c liniquequidevra i tf a ir el’ob jetdesp r o c h a inse ssai sde
tra i t ements a djuva nts.
E ns i tu a t ion mét a sta t iqu e ,lesr é su l t a ts lesplusint é r e ssa n ts onté t é
o b t enusa v e c l at e c hniqu e c yt ologiqu e a ut oma t i s ée C ellS e a r c h ® ,
dansune étude ré a lisée auFoxChaseCanc e rCenter[5].Sur
4 30p a t ients mét a sta t iqu e sen déb utde 1 r e ,2 eo u3 eligne de c himio-
t r a pie,l apos i t i v i t é a v a n tle déb utde l a c himiot r a pie en CTC
a tteigna i t26%a v e c u ns e u il de pos i t i v i t é3 CTC/7, 5ml. C e tte
pos i t i v i t é é t a n tc o rrélée a v e c l’a tteint ehépa t iqu e e tle P e r for m a n c e
S t a tus .La pos i t i v i t éen CTC é t a i tu nf act e urp r onostiqu eindépen-
d a n tpourl asurv ie globale (9 vs 18 mois;p<0 , 0001),q u el q u e
s oitle tra i t ementsu i v i[ 6 ] .D eplus ,l asurv ie s a n sp r ogr e ssion e tl a
r épons er a diologiqu e é t a ientsta t i stiqu ementliéesa ux v a r i a t ionsd u
nombr ede CTC avantle débutde la c himiotrapie etaprès
1moisde tra i t ement ,c e q u ifer a i tdesCTC u n«su perm a r q u e ur»
per metta n td’év a l u e rp r é c o c ementl’efficaci t éd’u ne c himiot r a -
pie. B ien q u ele b énéfic e c liniqu eindiv idu el d’u ne t elle stra t égie n’a i t
p a sé t éenc o r e é tu dié p a ru ne ssa ic liniqu edédié,l aFDA aa n-
moinsa u t o r i s él a c o mme r c i a lis a t ion d uC ellS e a r c h ®a ux USA, en
t a n tq u ’« a ide a um a n a gementde l a c himiot r a pie descan c e rs
av e c late c tion de c ellulestu mor alesci r cu l an tes( CTC, p a rp ri s e
de s ang)e tu nefenêtre«post-extr avas at ion »ave c l at e c tion
de c ellulestumor alesdisséminées( DTC, pa rponct ion médu llai r e)
[2].SiCTC etDTC correspondentàdesétapesdifr entesdu
processustastatique,etdoiventdonc a voir ,àl’instardu
can c e rd us ein,des s ignificat ionsc liniqu e sdiffér ente s,lesefforts
de r e c her c he s efocalis entp r inc ipa lementsurlesCTC, d uf a i tde
leurf acilit éde p r élèv ement(pr i s ede s a ng pourlesCTC vs ponc -
t ion médullai r epourlesDTC). C e tter e vue e st u ne sy n t s edes
p u b licat ionssurlesCTC en onc ologie digesti v e.
T e c hnique sde dét e c t ion
Si l a c onc entration en CTC/ ml de sa ng semb le globalementc or -
rélée a v e c l a c ha rge tu mor ale,le nomb r e«e x act»de c e sc ellu les
v a r ie l a r gemententrep a t ients,pouru nmême sta de de l am a l a -
die,s an squ ’il s oitenc or etro uvéd’ex plicat ion à c e tteo b s e rv a t ion.
Pourdescancers métastatiques,lesconcentrationsestimées
sontde l’or dr ede 1à100 CTC/ml de sang :cettedilution des
CTC p a r mi desmillionsde leu c o c yt e sne per metp a sd’ut ilis e rles
t e c hniqu e ssta nda r d q u es ontl a c yt ologie s imple (fr o tti s s a ngu in
a p r è sF i c oll) e tle tric ellu l a i r ep a rFACS q u ir equ iert u ne c ellu l a r i t é
plusimporta n t e.
La plu p a rt dest e c hniqu e sde dét e c t ion c omporteu ne é t a pe ini-
t i a le d’enr i c hissementen CTC de l’éc h a n t illon,génér a lementp a r
u ne immu nos élec t ion pos i t i v edesCTC v i al’ex p r ession d’u na nt i-
gène de sur f aceépithélia l( Ep CAM, MUC1 ,...). C ette é tape,indis-
pensable laplupart dutempspouréliminerlesleucocytes,
introduitdoncunpr emierbiaiste c hnique;lesCTC n’exprimant
pasl’antigène n’étantpas s électionnéespourlatection. Une
appr o che de filtra tion pourrai taussipermettred’enri chirle prélè-
v ementen CTC, q u is ontplusgr o sse sq u elesc ellu les s a ngu ines
nor m a les .
D eux a ppr o chesdiffér ente s s ontutilis éespourl’éta pe de dét e c -
t ion :te c t ion moléc u la ir eo ut e c t ion c yt ologiqu e. La dét e c t ion
moléc u l a i r e c ons i ste à t e c t e rl ap r é s enc e de tra n s c r i ts ( ARNm)
épithéliaux,parRT-PCR (quantitativeounon) oupard’autres
techniques(hybridation surmembranesdédiées,…).
Schématiqu ement,lest echniqu esmoléc u l ai r es s emblentp artic u -
lièr ements ensi b lesm ai speut -êtrepa sasse zs cifiqu e s ,duf a it
de laprésenc e de transcrits épithéliaux illégitimesdanslescel-
lu lesnorma lesd us a ng. Le sthodesde déte c t ion cytologiqu es
co rre s pondentàdest echniqu esd’immunoc yt omar q u a ge d’a n t i-
gènesépit hélia ux ( c yt okér a t inesépit hélia les ,…),lesc ellu lesé t a n t
alors visualiséesde manièr e à permettreuncontrôle de lamor -
phologie c ellul a ir etu mor a le. C e ttev a lida t ion v i su elle c yt ologiqu e
(Fig. 1),automatisée dansc e rtainssystèmes,est une étape
c e ssitant t empsetexrienc e c ytologique,maisquipermet
d’ob t eniru ne g r a nde s c ific i t éde dét e c t ion ( a up r i xd’u ne s en-
sibilitémoindr e). Ilest doncparticulièr ementimportant,dansle
doma ine desCTC, de ga r deren mémoir eq u elesr é su l t a ts s ont
dir ect ementdépendan ts dest echniqu esutilis ées.
Can c é r odig. V ol. 1N °4-2009309
c olor e c t a ux t a sta t iqu e s». C et e st ye st r emb o ursép a rlesa ssu -
r a n c e sp r i v ées ,carl at e c t ion p r é c o c e de l’inefficaci t édestra i t e-
ments q u eper mettra i tc e t e st mène p r o bablementàu ne diminut ion
de l aq u a n t i t ét o t a le de tra i t ements a dministré s( s a n sq u e c elan’a i t
é t édémontré).
Q u estionsnon abor dées
O utrelessta desII e tl aq u e stion de l a c himiot r a pie a djuva n t e ,de
trèsnombr eusesquestionsr estentnon résolues,lesessaiscli-
niqu e sé t a n tà c onc e v oir:lesCTC pourra ienta ins ia v oiru nint é r ê t:
a )d a n slesp a us e st r a peut iqu e sd a n slesstra t égiesde ty pe «stop
a nd go »( s élec t ion desp a t ients e t/o ude l ad ur ée de l ap a us e) ;
b )d a n slesa ppr o c hesde c himiot r a pies«néoa djuva n t e s»des
F igure1Q u elqu e sC ellu lesT u mor a lesC i r c u l a n t e s:
CTC av e cflu o r e s c enc ec ytopla s miqu ev e rte( c ytokér at ine 8 / 18/ 19),
noya uen v iolet( DAPI)système C ellS e a r c h® .
CTC (en j aune,c ytokér at ine c ytopla s miqu e),attachée àu n pilier( b leu )r e c o uve rt
d’a n t i c o r p sa n t iE p CAM -t e c hniqu emic r oflu idiqu ede l’équ ipe de M .T oner( Mass.
Gener alH ospit al).
CTC en v ert (mar quage c ytopla s miqu edesc ytokér at ines ) , a umilieude c ellu les
mononuc léesd u sang en orange (marq u age CD45) techniquede «laser -
scanning c ytometry»de l’équ ipe de K .Pac hma nn ( U niv e rsi t éd’I éna ).
CTC en mic r o s c opie c onfocale :m a r q u age c ytopla s miqu er o u ge ( c ytokér at ine 8 / 18/ 19) e tnoya uen b leu( DAPI). Barre=3 , 5µm. C e simagesde trè sh a utedéfinition
ontét é o b tenu e sap r è simmu nos élec t ion en c h a m b r emic r oflu idiqu e( LSai as ,JL V iovy,I n sti tut C urie,CNRS U 1 6 8).
3 1 0 Can c é r odig. V ol. 1N °4-2009
ACE [ 14], u PAR[ 15] B ien q u elesd ur éesde su i v ie tles«end-
points »c liniqu e s s oientt é r ogènes ,l ag r a nde m a jor i t édesé tu des
p u b liéesr a pporteu nimpactc liniqu es ignificat if de l at e c t ion de
CTC.L ’impactp r onostiqu edesCTC e st s imila i r ementdémontré
d a n slescan c e rs de l’œs opha ge [ 1 6 -18] .D em a nièr eplusmécanis -
t iqu e ,u ne é tu de c hez810p a t ients su i v i spouru ncan c e rde l’esto-
mac réséqué[19]amontréquel’impactsurlaprédiction de
l’a ppa r i t ion de mét a sta s e sde l at e c t ion p a ru no ut il moléc u l a i r e
desCTC, ne s e r a i tsta t i stiqu ementr e streintq u a us o us -gr o u pe de
patients CTC+présentant,parailleurs,une forte e xpr ession de
VEGFR1d a n sl amoelle o sse us e. I ls a gitd’u ndesr a r e sm a i strè s
éléga n ts a r g u ments en f a v e urde l at héor ie de l a«nic he p r é-mét a s -
t a t iqu e»q u is ecar act é r i s e r a i tnot a mmentp a rdesc ellu leshéma t o-
poïét iqu e sVEGFR1+ [ 20] .I lf a utenfin c i t e rl ap r emièr e é tu de p u b liée
[ 2 1 ]a v e c le système C ellS e a r c h ®porta n tsur1 30p a t ients a tteints
de can c e rs g a striqu e so uœ s opha giens ,r a pporta n tdest a ux de
t e c t ion ( s e u il à2 CTC/7, 5ml) en s i tu a t ion M +d’env i r on 4 0%;
lesCTC é t a n t ,l à a ussi ,u nf act e urp r onostiqu eindépenda n t .
A utre slocalis a tions
O npeutra ppelerquel at e c hniqu eISET®( M e t a genex®)de filtra -
tion avaitinitialementrapportél’impactpronostiquedesCTC
chez44 patients atteints de car cinomeshépatocellulair esnon
t astat iqu es[22] .Leprinc ipe de filtrat ion,opt imisé ,est actuel-
lementré utilisépa rune équ ipe a r i caine.
C oncl usion
La r echer che surlesCTC s’est développée en pr emierdansle
can c e rd us ein,pourlequ el il e x i sta i tdéjàu ne forte e x r ienc e de
t e c t ion desDTC d a n sl amoelle o sse us e;le système c yt ologiqu e
C ellS e a r c h ®s ye st impos épourle momentg r âce à s asta nda r di-
s a t ion,en su ppla n t a n tlest e c hniqu e smoléc u l a i r e smonoc entriqu e s
a n t é r ieur e s .L ’onc ologie digesti v e ,o ùlestra i t ements systémiqu e s
s ontfortementintriqu é sa v e c destra i t ements locaux,o ùl anot ion
de r é s é cabilit é(etdoncde r épons e à l a c himiot r a pie) e st p a r fois
tastaseshépatiquespotentiellementrésécables;c)dansla
détermination desciblestrapeutiquesoudesfacteurs molé-
c u l a i r e stu mor a ux t elsq u elesm ut a t ionsde K - RAS [ 7 ], B - RAF
Panc ré a s
L ecan c e rd up a n c r é a se x p r ime a sse zfortementl amoléc u le E p CAM
q u ie st àl abas ede l aplu p a rt desé t a pesd’immu noenr i c hissement .
I ls a git t o ut efoisd’u ne p a t hologie r a r e ,e tpeud’étu des s ontdis po-
nib lesactu ellement .Dan slescan c e rs localis é sopér ables ,desr é su l-
t a ts onté t éo b t enusp a rlest e c hniqu e smoléc u l a i r e s( RT- PCR surles
gènesACE e tc yt okér a t ine CK19) pourle dia gnos t i c( tu meurvs
s ion b énigne,n=1 3 5 su jets [ 8 ]e tpourl’év a l u a t ion p r onostiqu e
lors de l ar é s e c t ion destu meurs opér ables(n =37 p a t ients) [ 9 ] .
R é a lis ée c hez1 72p a t ients opér é s ,u ne é tu de f a i t ep a rRT- PCR sur
CK20 ap a ra illeurs r a pportédesr é su l t a ts mit igés:u nimpactp r o-
nostiqu es e r a i to b s e rv éd a n sle s o us -gr o u pe descan c e rs b ien e t
moy ennementdiffér enc s ,en méla ngea n tl’infor m a t ion a pportée
p a rlesCTC e tlesDTC p r élev éesen per opér a t oir e[ 1 0 ] .
D uc ôt édeste c hnique scytologiqu es,l apr emièr e é tu de a v e c le
CellSe a rch®arapporté,en 2004,late c tion de CTC dans
1 6 can c e rs d up a n c r é a sM + ,àr a i s on d’env i r on 20 %de p a t ients
CTC+a us e u il de 2CTC/7, 5ml [ 11] .A v e c l amême t e c hniqu e ,
l’équ ipe de M .T emper oar a pporté ,sur23p a t ients M + ,u ne inc i-
denc e de 50%(seuil 1CTC/7,5ml),sanstendanc e pr onos-
t iqu ema jeur emis een év idenc e [ 12] .Dan sle can cerdupa nc ré a s
localementa v a nc é ,nouscondu is onsactuellement,da nsle cad r e
de l’essa it r a peut iqu eLAP07d uGERCOR, u ne é tu de p r o s pec -
t iv esurl av a leurp r onostiquedesCTC ( C i r C é 07)a v e c le système
C ellS e a r c h ®(E n cart 1).
E stomac -Œ sophage
P o urlescan c e rs de l’estomac, l alitté r a tur esurlesCTC e st,c omme
d’habitude,essentiellementasiatique. Historiquement,de nom-
b r e us e sé tu desonté t ér é a lis éespoura ffinerle p r onosti cpost- c hirur -
gicalde can c e rs non mét a sta t iqu e sv i al at e c t ion moléc u l a i r ede
divers ARNmdansle sang :survivine [1 3 ], CK18,CK19,CK20,
E n cart :É tude C i r C e 07
L ocalis at ion tu mor a le :can c e rs dupa ncr é a slocalementa va nc é s(LA)
É tude p r o s pec tiv eo bs ervat ionnelle,an cilla i r e(facu lt at i ve) àl’essaiint e rgr o upe LAP07
D es ign :
2mesur e sde CTC ( CellSe a r c h ®):àl’inc l us ion etap rè s2moisde gemc i t abine (+/e rlotinib ).
S t atut:
en c ours (100 p at ients pr évus ,>40pa tients incl usfin 2009)
L ecan c e rd up an c ré a sLA co rres pond àungr o u pe de p at ients non opér ables ,génér a lementduf a i td’u nenv a hissementv a s cu l a i r e
tu mor a l ,m a i s s a n st a sta s er e tro uvée a ub ila nr a diologiqu einit i a l. C e stu meurs s onten f a i tt é r ogènesd a n sleura v a n c ée d a n s
le p r o c e ssust a sta t iqu e ,c e q u ie x pliqu el’abs enc e de sta nda r d«fort »de tra i t ementactu el ( c himio vs r a diot r a pie). Àt e r me,il
s e r a i tpossi b le q u el amesur ede l adissémina t ion mét a sta t iqu einfr a - r a diologiqu e( r eflét ée p a rlesCTC)p u i sse a ideràl apersonna li-
sation destraitements :traitementlocorégional(chimioradiotrapie +/erlotinib)pourlestumeurs peudisséminées,traitement
systémiqu e( c himiot r a pie + / e r lot inib )pourlestu meurs disséminées .
Ci rCé 07e st l ap r emièr e é tu de d a n slescan c e rs d up a n c r é a sLA e tau no b jec t if des c r ipt if (inc idenc e de dét e c t ion e timpactp r onos-
t ique). Elle s accompagne d’une év al uat ion de l’exp r ession d’EGFR (c i ble de l’erlot inib)pa rlesCTC.
Can c é r odig. V ol. 1N °4-20093 11
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c r i t iqu e ,e st u nfor midable t e rra in de dév eloppementdesCTC q u i
per mettentpot ent iellementu ne é v a l u a t ion p r onostiqu emesur able
àdiffér ents moments-csdestraitements.Ainsi,si l apriseen
c ompt ede l’importa n c e d up r o c e ssust a sta t iqu ev i au ne mesur e
q u a n t i t a t i v edesCTC peuts emb ler«logiqu e»d a n sl ac i s ion de
r é a lis e r ,o unon,dest a sta s e c t omieshépa t iqu e sc hirur gicales
complexesen plusieurs temps,encor efaut-il en démontrerle
b énéfic e c liniqu e!L e sCTC pourra ientdev eniru ne vr a ie a ide àl a
s élec t ion desp a t ients pourt e r minerle niv e a ud’a g r e ssi v i t éde
notrep r i s een c h a r ge t a n tc hirur gicale q u e c yt o t o x iqu e. I lf a utenfin
r e t enirq u e ,s ilesbas e sde l’ut ilis a t ion c liniqu er a t ionnelle desCTC
s e r ontdéfiniesp a rlest e c hniqu e sde dét e c t ion actu elles ,c elles - c i
s onta ppeléesàs a mélior e r ,e tdevr a ientper mettrep r o c h a inement
l at e r mina t ion descar act é r i stiqu e smoléc u l a i r e stu mor a les:p a r
u ne s imple p r i s ede s a ng,K - RAS, b - Raf ,o ud’év entu ellesc i b les
( HER2d a n slescan c e rs de l’estomac…) s e r onta lors dir e c t ement
mesur éessurlesCTC.
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