Chronobiologie et cancer du sein - Groupe d`Étude et de Réflexion

Chronobiologie et cancer du sein
Sylvie Giacchetti
Sénopole, Hôpital Saint Louis, Paris
Inserm, Unité Rythmes et Cancer
Cancer du sein
• Incidence plus importante dans les pays
développés
– 4 fois plus de cancers du sein en Europe de l’ouest/
Afrique et Asie du sud est.
• Hypothèses
– Mode vie moderne peut influencer l’apparition et la
progression du cancer du sein
– « Disruption » (rupture, bouleversement,
pertubation) de notre horloge interne = l’horloge
circadienne
Stevens RG et al ; Epidemiol Camb Mass, 2005
Rythme biologique
Un rythme biologique correspond à la variation périodique ou
cyclique d'une fonction spécifique d'un être vivant.
Ils permettent à l’organisme de s’adapter en permanence aux
variations de l’environnement
Un rythme biologique se caractérise par sa période, sa phase et son
amplitude.
Trois types de rythmes biologiques.
le rythme ultradien  20 h
le rythme circadien autour de 24h
le rythme infradien  28 h
circaseptain
mensuel
circannuel
Chronobiologist parameters
Acrophase (Max)
Amplitude (Max – Min)
Périod τ
Nadir (Min)
Zeitgeber Time (Chronobiologist time)
HALO (Hours After Light Onset)
24H
ZT0
ZT12
ZT0
48H
ZT12
ZT24
Structure circadienne (1)
• Horloges circadiennes intrinsèques entraînées par signaux
environnementaux tels que alternance jour/nuit
• Les signaux «temps » sont transformés en oscillations
moléculaires dans les cellules qui rythment sur 24H les
processus cellulaires dans les tissus.
• Ces « oscillateurs » intracellulaires autonomes construisent
le système interne rythmé et sont synchronisés par le
noyau suprachiasmatique (pace maker central)
Hastings MH et al; Nat Rev Neurosc, 2003
Structure circadienne (2)
• Horloges circadiennes pertubées par travail posté,
décalage horaire répété, l’âge…
• Altération des horloges circadiennes
susceptibilité à certaines maladies ou directement
les provoquer
• Cycle cellulaire, apoptose, métabolisme régulés
par l’horloge circadienne…
Le système circadien
Central clock
24 h
Internal
synchronisers
Physiology
&
Behaviour
•
•
Local clocks
Perturbations
Circadian
misalignment
or disruption
•
Pathology •
24 h
24 h
24 h
Sleep/wake, core body
temp, hormones,
metabolism
Cell division, transport,
autophagy
Transcription, translation
Cancer
•
Metabolic diseases
•
Cardiovascular disorders
•
Sleep phase syndromes
•
Depression
Le système circadien
Le NSC coordonne rythmes
Mélatonine est relachée
rythmiquement la nuit et apporte
l’information aux cellules
périphériquesc
Sleep/
wakefulness
Environment
Suprachiasmatic
nuclei
Day/night
Social
Familial
Rest-activity
rhythm
Core Body
Temperature
Meal
timing
Biomarqueurs
Circadian
biomarkers
circadiens
Feeding
pattern
Hormonal
rhythms
Circadian clocks in
peripheral organs
• Cell cycle,
apoptosis
& DNA repair
• Drug metabolism
& detoxification
• Angiogenesis
Lévi et al., Annu. Rev. Pharm. Toxicol., 2010
Gènes de l’horloge périphérique
• Le SNC pas nécessaire pour que les organes périphériques produisent
leur propres rythmes
• Les gènes cibles sous control des gènes de l’horloge dans les rganes
périphériques
– Soit directement par le complexe CLOCK/BMAL
– Soit indirectement par l’expression rythmique de facteurs de transcription
• Noyau suprachiasmatique agit comme un chef d’orchestre, guidant
chaque organe à osciller au bon moment pour un tissu spécifique
Pando et al; cell 2003
Gènes de l’horloge et le cycle circadien
• La base génétique de régulation de l’horloge circadienne
est fortement conservée au cours de l’évolution
• Gènes de l’horloge ont été découverts chez la drosophile
• Plusieurs gènes de l’horloge codent pour des facteurs de
transcription de l’horloge centrale qui vont induire une
expression rythmique des gènes sous contrôle des gènes
de l’horloge.
Molecular mechanism
Circadian Clock Genes :
-Bmal (Brain&Muscle Arn-T Like)
-Per (Period)
-Cry (Cryptochrome)
-Clock/NPAS2 (Circadian Locomotor Output
Cycles Kaput)
-Rev-Erbα (REVerse ERythroBlastosis)
-ROR (Related Orphan Receptor)
Lévi et al., Annu. Rev. Pharm. Toxicol., 2010
Molecular mechanism
Circadian Clock Genes :
-Bmal (Brain&Muscle Arn-T Like)
-Per (Period)
-Cry (Cryptochrome)
-Clock/NPAS2 (Circadian Locomotor Output Cycles Kaput)
-Rev-Erbα (REVerse ERythroBlastosis)
-ROR (Related Orphan Receptor)
Lévi et al., Annu. Rev. Pharm. Toxicol., 2010
Molecular mechanism
Circadian Clock Genes :
-Bmal (Brain&Muscle Arn-T Like)
-Per (Period)
-Cry (Cryptochrome)
-Clock/NPAS2 (Circadian Locomotor Output Cycles Kaput)
-Rev-Erbα (REVerse ERythroBlastosis)
-ROR (Related Orphan Receptor)
Lévi et al., Annu. Rev. Pharm. Toxicol., 2010
Molecular mechanism
Circadian Clock Genes :
-Bmal (Brain&Muscle Arn-T Like)
-Per (Period)
-Cry (Cryptochrome)
-Clock/NPAS2 (Circadian Locomotor Output Cycles Kaput)
-Rev-Erbα (REVerse ERythroBlastosis)
-ROR (Related Orphan Receptor)
Lévi et al., Annu. Rev. Pharm. Toxicol., 2010
Molecular mechanism
Circadian Clock Genes :
-Bmal (Brain&Muscle Arn-T Like)
-Per (Period)
-Cry (Cryptochrome)
-Clock/NPAS2 (Circadian Locomotor Output Cycles Kaput)
-Rev-Erbα (REVerse ERythroBlastosis)
-ROR (Related Orphan Receptor)
Lévi et al., Annu. Rev. Pharm. Toxicol., 2010
Molecular mechanism
Circadian Clock Genes :
-Bmal (Brain&Muscle Arn-T Like)
-Per (Period)
-Cry (Cryptochrome)
-Clock/NPAS2 (Circadian Locomotor Output Cycles Kaput)
-Rev-Erbα (REVerse ERythroBlastosis)
-ROR (Related Orphan Receptor)
Lévi et al., Annu. Rev. Pharm. Toxicol., 2010
Molecular mechanism
Molecular Clock
Bmal-Clock
Per-Cry
Transcription
Motif E-box
« CANNTG »
Controlled Clock Genes (CCG)
- Cell cycle genes
- Metabolism genes
- Other transcription factors
(DBP, Tef, Hlf, Klf10)
Horloges circadiennes périphériques
• Propre oscillations intrinsèques
• Dépendent du tissu et sont synchronisées par le NSC
• Les oscillateurs cellulaires régulent l’expression
rythmique des gènes (5 à 10% des gènes sont transcrits de
façon rythmique)
• Dans le sein, l’expression 600 gènes sont contrôlés de
façon circadienne
• Par ex, les protéine SIRT1 et TIMELESS régulent le cycle
cellulaire par diminution de la prolifération et liaison
avec la p53
Gènes de l’horloge et sein
• Expression des gènes de l’horloge
rôle dans la
biologie du sein.
• Dans l’épithélium mammaire de la souris: variations
rythmiques de l’expression des gènes de l’horloge BMAL1
et PER2
• Taux de mRNA de BMAL1 et Per1 augmentent pendant la
lactation alors que Per2 diminue
• Gènes de l’horloge exprimés à des taux variable dans le
tissu mammaire normal.
Casey TM et al; Biol Reprod, 2014
Rôle des gènes de l’horloge dans les cancers du sein
• Souris mutées PER2
incidence cancers
• Chez les patientes atteintes de cancer du sein
diminution de l’expression de Per2
• Une des causes: méthylation du promoteur de Per
Blakerman V et al; Breast Cancer Research , 2016
Altération de métabolisme cellulaire
• Risque de cancer du sein peut être associé avec un
polymorphisme nucleotidique (SNPs) de Npas2,
Cry2, Clock
• Hyperméthylation du promoteur de CLOCK
diminue le risque de cancer, avec des taux plus bas
de CLOCK chez les contrôles sains
• Npas2 polymorphisme est associé à un risque
accru de cancer du sein
Blakerman V et al; Breast Cancer Research , 2016
Gènes de l’hotloge et RE
• Intéraction entre RE, PER2 et BMAL1 impliqués
dans la formation des acini dans le sein.
• PER1 influence la transcription des RE
• PER2 est lié au RE en supprimant la transcription
des gènes cibles du RE
• PER est également induit par les oestrogènes
boucle gènes de l’horloge/la voie oestrogène
Gery et al , Oncogene 2007
PER1 promoter methylation status and clinical–
pathological features in breast cancer patients
Kuo S.J. et al, 2009, Virchows Arch.; 454
Metastases et transition mésechymateuse
• Cancers RE+, HER2 neg, PER et CRY associés avec
un meilleur pronostic
• CLOCK et NPAS2 associés à un meilleur pronostic
dans les cancers plus agressifs triple négatifs.
Chronopharmacologie
Antimetabolites
S
(2-6h)
G2
(2-32h)
M
(0.5-2h)
Vinca alkaloids
Mitotic inhibitors
Taxoids
Alkylating agents
G1
(2-h)
G0
Rythmes de tolérance et efficacité de la
Vinorelbine (inhibiteurs mitotiques)
Chronotolerance
Leucocytes circulants
Chronofficacy
Injection time
(ZT)
Meilleure
tolérance
19
23
11
19
7
11
23
7
ANOVA, p<0.01
(ZT)
Vinorelbine (26 mg/kg)
P388 inoculation
Souris B6D2F1
Filipski et al. J Pharmacol Exp Ther 1999
Vinorelbine (26 mg/kg)
Rythmes de tolérance et d’efficacité du Docetaxel
(inhibiteurs mitotiques)
Chronotolerance
Chronoefficacy
120
Perte de poids
100
weight loss (%)
3
7
11
15
19
Survival (%)
Injection time (ZT)
23
0
-10
-20
B6D2F1 / P03
80
C3H / MA13C
4x30
mg/kg
3x23.3
mg/kg
60
40
20
-30
0
-40
-50
Meilleure
tolérance
30 mg/kg weekly x 5 wks
20 mg/kg weekly x 6 wks
Time (HALO)
Cosinor, p=0.05
B6D2F1
77
15
p <0.003
7C3H
715
p <0.001
Souris B6D2F1
Tampellini et al. Cancer Res 1998
Oxaliplatin tolerability and efficacy rhythms
Oxaliplatin in ♂B6D2F1 mice
Chronoefficacy
Chronotolerance
Glasgow osteosarcoma
Survival (%)
Survival (%)
100
Time of injection
(ZT,HALO)
80
15
19
60
3
23
11
7
40
20
Rank <0.005
Rest P from LogActivity
LD 12:12
0
0
10
3
7 20 11
15
19
30
23
15
23,
3,
7, 11
19
Time
(days) Boughattas et al., Cancer Res 1989 ; Granda et al., Br J Cancer 2002
Chronopharmacology of anticancer drugs
Time of best tolerability
Seliciclib
L-alanosine
Chronotolerabili
ty
40 anticancer drugs
Chronoefficacy
Vinoreline
28 anticancer drugs
Cisplatin
Oxaliplatin
Carboplatin
Docetaxel
Gemcitabine
Gemcitabine
Optimal time of
administration
similar for 90%
12-13 Décembre 2006
Lévi et al. Annu Rev Pharmacol Toxicol 2010
Disruption circadienne provoquée par la chimiothérapie
Gemcitabine (dose unique thérapeutique)
Température (°C) Activité (Unités arb.)
Heure de
meilleure tolérance
Heure de
toxicité maximale
ZT23
ZT11
• Effet dose
• Réponse de phase
• Désynchronisation
interne
• Relations avec
toxicité et efficacité
Autres agents
• vinorelbine
• oxaliplatine
• L-alanosine
• irinotecan
• seliciclib
0
1
2 3
4
Li et al. J Biol Rhythms 2007
5 6
0
1
2 3
4
5 6
Circadian disruption and cancer
Liver, kidney, lung, rate etc …
Lévi et al., Annu. Rev. Pharm. Toxicol., 2010
Circadian disruption and cancer
Liver, kidney, lung, rate etc …
Lévi et al., Annu. Rev. Pharm. Toxicol., 2010
Circadian disruption and cancer
Liver, kidney, lung, rate etc …
Lévi et al., Annu. Rev. Pharm. Toxicol., 2010
Circadian disruption and cancer
Liver, kidney, lung, rate etc …
Circadian dysfonction of :
-Cell cycle, apoptosis, DNA repair
-Metabolism of drugs and
dexotification
Tumor progression
Lévi et al., Annu. Rev. Pharm. Toxicol., 2010
Experimental model
In vivo
1) SupraChiasmatic Nuclei destruction
Biomarkers
Temperature (Ip)
Activity-Rest
2 5 0
3 9
2 0 0
3 8
°C
1 5 0
1 0 0
3 6
Arbitrary Units
5 0
SCN intacts
3 5
0
0
3 7
1
2
3
4
5
6
7
3 4
0
1
2
3
4
5
6
7
Filipski JNCI 2002, Canc. Res. 2004, JNCI 2005, Canc. Causes Control 2006
Experimental model
In vivo
1) SupraChiasmatic Nuclei destruction
Biomarkers
Temperature (Ip)
Activity-Rest
2 5 0
3 9
2 0 0
3 8
°C
1 5 0
1 0 0
3 6
3 5
0
0
1
2
3
4
5
6
250
39
200
38
150
37
100
50
SCN destructs
3 4
0
7
°C
Arbitrary Units
5 0
SCN intacts
3 7
1
2
3
4
5
6
7
36
35
34
0
0
1
2
3
4
Days
5
6
7
0
1
2
3
4
5
6
7
Days
Filipski JNCI 2002, Canc. Res. 2004, JNCI 2005, Canc. Causes Control 2006
Experimental model
In vivo
2) Jet Lag
Biomarkers
Température ip
Activité-repos
250
3 9
200
LD12:12
6 18
6 18 6h
°C
6 18
150
100
Arbitrary Units
18h 6 18
3 8
3 7
3 6
50
3 5
0
0
1
2
3
4
5
6
7
3 4
0
1
2
3
4
5
6
7
Filipski JNCI 2002, Canc. Res. 2004, JNCI 2005, Canc. Causes Control 2006
Experimental model
In vivo
1) SupraChiasmatic Nuclei destruction
Biomarkers
Temperature (Ip)
Activity-Rest
2 5 0
3 9
2 0 0
3 8
°C
1 5 0
1 0 0
3 6
Arbitrary Units
5 0
SCN intacts
3 5
0
0
3 7
1
2
3
4
5
6
7
3 4
0
1
2
3
4
5
6
7
Filipski JNCI 2002, Canc. Res. 2004, JNCI 2005, Canc. Causes Control 2006
Etudes cliniques
1.
Rythme circadien et maladie
2.
Chronothérapeutique
Enregistrement non-invasif du rythme d’activitérepos
• Piezo-electric
accelerometer
• Accelerations per min
• Recording for d or w
• Zero-crossing vs PIM mode
7:00
• Quantification (r24, I<O)
23:00
7:00
Time (clock hours)
23:00
Rythme d’activité/repos
Pat.1
400
300
r24 = 0.68
200
I<O = 99.7
100
0
400
Pat.2
300
r24 = 0.41
I<O =
95.7
200
100
0
400
Pat.
r243= 0.18
300
200
I<O = 90.2
100
Disruption
circadienne
0
Survie à 3 ans après mise en évidence d’une
disruption circadienne
80
70
% Survival
60
Rhythm
damped
50
40
30
20
10
0
Colon
Metastatic
Colon
Metastatic
Breast
Metastatic
Lun
Early
g stage
192 pts
Single
Institution
130 pts
Multicenter
Study
104 pts
Single
Institution
61 pts
Single
Institution
p (Log Rank) : p<0.001
p=0.008
p=0.004
p=
0.009
Mormont et al. Clin Cancer Res 2000; Innominato et al. Cancer Res 2009.; Sephton et al. JNCI 2000; Proust Conference,
Breast, colorectal or prostate cancers:
increased risk in shift workers
• 13 studies (7 of airline cabin crew , 6 other night shift
workers
• Aggregate estimated risk: 1.48 (95% CI, 1.36–1.61)
• Female airline cabin crew: SIR: 1.44 (95% CI, 1.26–1.65)
• Female night workers : RR: 1.51 (95% CI, 1.36–1.68)
“Studies on night shift work and breast cancer risk collectively show an
increased breast cancer risk among women. Publication bias is unlikely to
have influenced the results.”
15-20% of the population in business
activity in Europe and the United
States working under conditions that
involve night work.
Among the many rotation schemes
positions, those that include night
work are most at risk of disruption of
the circadian clock.
“…The specialist concluded that
shift work that causes circadian
disruption is probably
carcinogenic to humans (Group
2A).”
pp 1065-1066
Monograph 98
L’incidence du cancer du sein est significativement augmentée chez les hôtesses
de l’air (standardized incidence ratio [SIR] 1,04–5,24, IC 95 % 1,00–17,38).
Cependant, aucune étude n’a montré d’augmentation significative de la mortalité
par cancer du sein (standardized mortality ratio [SMR] 1,0–1,28, IC 95 % 0,54–
3,7). La perturbation du rythme circadien via le travail de nuit et le décalage
horaire à l’origine de troubles de la synthèse de la mélatonine
Breast, colorectal or prostate cancers:
increased risk in shift workers
Mise en évidence clinique
1.
Rythme circadien et maladie
2.
Chronothérapeutique
Administration de chimiothérapie selon
le rythme circadien : médecine ambulatoire
Cancérologue
Consultation
Patient
Plan personnalisé de soins
Prescription, vérification
HAD
Coordination
Programmation
Préparation
Pharmacie
Recherche et
Développement
Education
• personnels
de santé
• patients
Unité de chronothérapie, Hôpital Paul Brousse, Villejuif
1990-2011: ~ 3000 patients
Unité de soins
Domicile
Chronochimiothérapie
5-FU
ChronoFLO-std
(800 mg/m²/j)
Oxaliplatine
Ac. Folinique
(LV) (300
(25 mg/m²/j)
mg/m²/j)
Temps (h) 10
22
10
22
10
22
10
22
10
Premier traitement néoadjuvant des métastases de cancer
colorectal
Survie
>5 ans
Inclusion
Après 10 cures
RP
Giacchetti et al. Ann Oncol 1999, 26: 1635-
Hépatectomie partielle
Résection macroscopique
complète
Essais chronothérapeutiques avec oxaliplatine (19882006)
Essai
Modalité
14%
51%
P<0.001
P=0.003
76%
30%
Phase I décalé Chrono-std
16%
30%
114 pts 2-3ème
ligne
80%
12%
Phase III
278 pts, 1ère ligne
Chrono-std
Toxicité gr 3- Réponses
4
objectives
(% de pts)
(%)
Constant
Chrono-std
±12h
Lévi et al. JNCI 1994; Lancet 1997; Lancet Oncol 2001; Adv Drug Deliv Rev 2007; Phil Trans Roy Soc [B] 2008.
Essai de Phase-III ChronoFLO4 vs FOLFOX2
(EORTC 05963)
Overall Survival in 226 females with metastatic colorectal cancer
100
90
80
Endpoint
FOLFOX2
ChronoFLO4
OS
(months)
19.1
[17.6;24.1]
16.3
[14.1;19.6]
2-yr
survival
(%)
40.8
[31.6;49.9]
27.1
[18.8;35.4]
Survival (%)
70
60
Log Rank, P = 0.0269
50
Risk of death with chronoFLO4 increased
by 38% compared with FOLFOX2
40
30
20
FOLFOX2
10
ChronoFLO4
0
0
7
14
21
28
35
42
Time (months)
Giacchetti et al. J Clin Oncol 2006, 24:3562-3569
49
56
63
Essai de Phase-III ChronoFLO4 vs FOLFOX2
(EORTC 05963)
Overall Survival in 338 males with metastatic colorectal cancer
100
90
80
Survival (%)
70
Endpoint
FOLFOX2
ChronoFLO4
OS
(months)
18.3
[16.8 ; 20.5]
21.4
[19.3 ; 24.6]
2-yr survival
(%)
34.3
[27.2 ; 41.5]
43.6
[36.1;51.1]
60
Log Rank, p = 0.0183
50
Risk of death with chronoFLO4 decreased
by 25% compared with FOLFOX2
40
30
20
ChronoFLO4
10
FOLFOX2
0
0
7
14
21
28
35
42
Time (months)
Giacchetti et al. J Clin Oncol 2006, 24:3562-3569
49
56
63
Différence marquée de la survie en fonction du sexe dans
l’essai ChronoFLO4 (EORTC 05963)
100
90
80
Median survival:
Females: 16.3 Mo
Males:
21.4 Mo
Survival (%)
70
60
50
40
30
20
10
0
(months)
0
N
7
O
14
21
Number of patients at risk :
100
114
97
67
121
168
141
120
28
35
42
49
56
63
Gender
35
20
13
9
4
0
Female
87
56
31
20
13
4
Male
Giacchetti et al. J Clin Oncol 2006, 24:3562-3569
Rôle du sexe dans l’efficacité et la tolérance du schéma
chronoFLO4 (chronothérapie par 5-FU-LV-oxaliplatine)
Hypothèses
1.Toxicités sévères
 disruption circadienne
 suppression des mécanismes de la chronothérapeutique
Fréquence accrue de ~25% chez les femmes
2. Organisation
circadienne liée au sexe
• physiologie
circadienne
• coordination centrale
• horloges moléculaires et/ou systèmes contrôlés
par l’horloge(cycle cellulaire, pharmacologie)
• systèmes cibles de toxicité
Giacchetti et al. J Clin Oncol 2006, 24:3562-3569
Gènes de l’horloge et gènes controllés par
l’horloge dans les cancers du sein (Remagus 02)
Objectives
Clock genes relevance for prediction of pathological
Complete Response (pCR)
Relations of clock genes expressions with known
predictive and /or prognostic factors of breast cancer
in patients receiving neoadjuvant or metastatic
chemotherapy
– Histologic type,
– ER , PR, HER-2, BRCA1, p53
Breast Cancer Project: REMAGUS 02
 Phase II trial involving the René Huguenin Center, the Institut Curie,
the Institut Gustave Roussy and the Saint-Louis Hospital (N=226).
 After four cycles of epirubicin–cyclophosphamide, patients were
randomly allocated to four cycles of docetaxel with or without
trastuzumab for patients with HER2-positive tumors (group 3 or 4),
and docetaxel with or without celecoxib for patients with HER2negative tumors (group 1 or 2).
 Aim: to determine a gene expression signature associated to
pathological complete response (pCR) in breast cancer.
Pierga et al, BCRT 2010
REMAGUS 02: Treatment Schedule
Pre-inclusion (Stratification)
HER2-ve: A
Randomisation
HER2+ve: B
Randomisation
4 EC
4 D: A1
4 EC
4 D + Celecoxib A2
4 D: B1
4 D + trastuzumab:B2
Results
• In this study, negative hormonal receptor
status and limited tumor size predicted for
pathological complete response rate (pCR) (Pierga
JY, et al Breast Cancer Res Treat. 2010 122:429-37).
• Transcriptomic variables provide
significant but instable information in
addition to oestrogen receptor status,
which is a strong pCR predictor.
Matériels & méthodes
Material & methods
• Affymetrix Hgu133plus2 microarrays data were
derived from 189 primary breast cancers
• The expression data of 15 core clock genes,
within the whole tumor transcriptome, were
related both to tumor mitotic index (MI) and
estrogen receptors (ESR1), and to
chemotherapy-induced pCR.
• Statistical validation involved T-test statistics,
with corrections for multiple testing.
GENE
Per1
Per1
Per1
Per2
Per2
Per3
Per3
Per3
Bmal1 ou ARNTL
Bmal1 ou ARNTL
CLOCK
Rev erb alpha ou NR1D1
Rev erb alpha ou NR1D1
Rev erb alpha ou NR1D1
Rev erb beta ou NR1D2
Rev erb beta ou NR1D2
RORA
RORA
RORA
Cry1
Cry2
DEC1 ou BHLHB2
DEC1 ou BHLHB2
DEC1 ou BHLHB2
DEC2 ou BHLHB3
DEC2 ou BHLHB3
DEC2
ou BHLHB3
65 - DEC2 ou BHLHB3
ProbesetID
202861_at
242832_at
36829_at
205251_at
208518_s_at
221045_s_at
1555130_at
1555131_a_at
209824_s_at
210971_s_at
204980_at
204760_s_at
31637_s_at
217476_at
209750_at
225768_at
205805_s_at
211057_at
205578_at
209674_at
212695_at
201170_s_at
220781_at
201169_s_at
221530_s_at
223185_s_at
231242_at
231243_s_at
GENE
Tim ou TIMELESS
Tim ou TIMELESS
CSNK1E ou CKIepsilon
CSNK1E ou CKIepsilon
CSNK1E ou CKIepsilon
CSNK1E ou CKIepsilon
CSNK1E ou CKIepsilon
CSNK1D ou CKIdelta
CSNK1D ou CKIdelta
GSK3B
NPAS2
NPAS2
NPAS2
NPAS2
NPAS2
ProbesetID
203046_s_at
215455_at
202332_at
225756_at
226858_at
234943_at
222015_at
207945_s_at
208774_at
209945_s_at
205459_s_at
205460_at
213462_at
39548_at
39549_at
Clock genes studied
Results
• In the tumor biopsy obtained before treatment
onset, the mean expressions of Per2, Cry2
and Dec1 before chemotherapy were lower in
the 32 pts who subsequently achieved
pathologic complete response (pCR) as
compared to the 157 who did not (p<0.001).
• No other clock gene expression was significantly
related to pCR.
• The odds ratio confirmed the decreased chance
of achieving pCR with increased expression of
clock genes Per2, Cry2 or Dec1
Giacchetti et al SABCS 2010
Low expressions of three core genes in the negative
loop of the molecular circadian clock strongly
predicted for the induction of a pathologic complete
response of primary breast cancer with neoadjuvant
chemotherapy
Univariate Logistic Regression
Gène
OR
95% IC
pv
Per2
0.38
[0.22 – 0.63]
<0.001
Cry2
0.23
[0.11 – 0.52]
<0.001
Dec1
0.33
[0.19 – 0.57]
<0.001
S. Giacchetti SABCS 2010
Estrogen Receptor (ESR1)
• Both Per2 and Cry2 expressions correlated :
• positively with ESR1 (r≥0.43; p<0.001) and
inversely with MI ( r≤-0.28 ; p<0.007)
• In addition, a positive correlation was found for
Dec1 with ESR1 (r=0.65, p<0.001).
Giacchetti S. SABCS 2010
Relative expression values
P53 status was determined in 83 samples. In patients with mutated P53 (40
pts, 48 %), the mRNA expression of Per2 and Dec1 were selectively downregulated.
69 - -
Conclusion
• In locally advanced breast cancer, 4 of the 6 genes in the negative
loop of the molecular circadian clock displayed statistically significant
relations with tumor grade, ESR1, mitotic index, and/or p53 status.
• These data support a possible role of clock genes in the
aggressiveness of breast cancer.
• Low expressions of three core genes in the negative loop of the
molecular circadian clock strongly predicted for the induction of a
pathologic complete response
• The downregulation of core circadian genes in tumors was
significantly associated with enhanced susceptibility to chemotherapy
•Survival data are nor yet mature (Giacchetti et al EJC, 2017 in press)
70 - -
Everolimus(EV/Afinitor®)
Everolimus = Inhibitor of mTOR activity and arrest the
cell cycle in G0-G1 phase
Everolimus(EV/Afinitor®)
SupraChiasmatic Nuclei (SCN)
Cao et al., Neurosci., 2011
Renal Carcinoma Cancer (RCC)
Okazaki et al., Cancer Res, 2014
Everolimus (EV/Afinitor®)
Body weight change (%)
Body weight change (%)
♂ (CT501)
Results
ZT13
ZT19
5 mg/kg/d
♀ (CT504)
15 mg/kg/d
ZT19
ZT13
ZT7
ZT1
ZT7
ZT1
ANOVA
p < 0.001 (ZT)
p < 0.001 (day)
ANOVA
p < 0.001 (ZT)
p < 0.001 (day)
p = 0.2 (ZT x day)
p < 0.001 (ZT x day)
10 mg/kg/d
20 mg/kg/d
ZT13
ZT19
ZT13
ZT19
ZT7
ZT7
ZT1
ZT1
ANOVA
p < 0.001 (ZT)
p < 0.001 (day)
p = 0.4 (ZT x day)
Time (Days)
Time (Days)
Best tolerability : ZT13 – ZT19
Worst tolerability : ZT1 – ZT7
Li et al., in progress
Everolimus(EV/Afinitor®)
1) Chronotolerance
C. Results
LD 12:12
1
Repos
3
Survival (%)
♂ (CT501)
7
7
13
11
Active
15
19
19
♀ (CT504)
23
13 (100%)
13 (100%)
19 (100%)
19 (75%)
7 (75%)
1 (75%)
7 (50%)
1 (50%)
10 mg/kg/d
Time (Days)
♂/♀ C57BL/6
10-20 mg/kg/d x 14 days
20 mg/kg/d
Time (Days)
Li et al., in progress
Everolimus(EV/Afinitor®)
LD 12:12
1
Repos
3
Survival (%)
♂ (CT501)
7
7
13
11
Active
15
19
19
♀ (CT504)
23
13 (100%)
13 (100%)
19 (100%)
19 (75%)
7 (75%)
1 (75%)
7 (50%)
1 (50%)
10 mg/kg/d
20 mg/kg/d
Time (Days)
♂/♀ C57BL/6
10-20 mg/kg/d x 14 days
Time (Days)
Best tolerability : ZT13 – ZT19
Worst tolerability : ZT1 – ZT7
Li et al., in progress
Merci