CHC

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