Carcinogenèse colique - Université De Strasbourg

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UNIVERSITE DE STRASBOURG
Ecole Doctorale des Sciences de la Vie et de la Santé
THESE
En vue de l’obtention du diplôme de
Docteur en Sciences de l’Université de Strasbourg
Discipline : Biologie Cellulaire et Moléculaire
Présentée le 1
er
Octobre 2010 par
Agnès NEUVILLE
Carcinogenèse colique : sous-typage moléculaire
des étapes précoces du cancer du côlon
de phénotype non-MIN.
Jury Monsieur le Pr Pierre OUDET, examinateur
Madame le Dr Elisabeth LABOUESSE-GEORGES, rapporteur interne
Madame le Pr Marie-Danièle DIEBOLD, rapporteur externe
Monsieur le Dr Alex DUVAL, rapporteur externe
Monsieur le Dr Bernard DENIS, examinateur
Madame le Dr Marie-Pierre GAUB, Directeur de thèse
Thèse préparée dans l’Unité INSERM U682 de Madame le Dr Michèle KEDINGER puis dans
l’Equipe d’Accueil E4438 de Monsieur le Pr LUDES, Responsable : Mme le Dr Dominique Guénot.

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TABLE DES MATIERES
REMERCIEMENTS...................................................................................................................4
ABREVIATIONS.......................................................................................................................5
RESUME.................................................................................................................................6
INTRODUCTION .....................................................................................................................8
1. Polypes et cancer du côlon......................................................................................................... 8
1.1 Epidémiologie................................................................................................................................................. 8
1.1.1 Dans le monde ........................................................................................................................................ 8
1.1.2 En France................................................................................................................................................. 8
1.2 Histoire naturelle du cancer ......................................................................................................................... 10
1.2.1 Foyer de cryptes aberrantes ................................................................................................................. 10
1.2.2 Adénomes ............................................................................................................................................. 10
1.2.3 Adénocarcinome in situ ........................................................................................................................ 11
1.2.4 Adénocarcinome infiltrant .................................................................................................................... 11
1.2.5 Evolution ............................................................................................................................................... 14
1.3 Dépistage du cancer du côlon ...................................................................................................................... 14
1.4 Anatomie pathologique................................................................................................................................ 15
1.4.1 Les polypes non épithéliaux.................................................................................................................. 16
1.4.2 Les polypes épithéliaux ......................................................................................................................... 16
2. La carcinogenèse colique.......................................................................................................... 26
2.1 Généralités ................................................................................................................................................... 26
2.2 Voies moléculaires impliquées ..................................................................................................................... 29
2.2.1 Le gène suppresseur de tumeur TP53 .................................................................................................. 29
2.2.2 Voie Wnt/APC/βcaténine...................................................................................................................... 30
2.2.3 Voie TGF-β/SMAD ................................................................................................................................. 32
2.2.4 Voie RAS/MAPK..................................................................................................................................... 33
2.2.5 Voie PI3K/Akt ........................................................................................................................................ 34
2.3 Génétique et cancer du côlon ...................................................................................................................... 35
2.3.1 Instabilité chromosomique ................................................................................................................... 35
2.3.2 Instabilité des microsatellites ............................................................................................................... 39
2.3.3 Formes héréditaires .............................................................................................................................. 42
2.2.4 Hyperméthylation ................................................................................................................................. 44
2.4 Modèles de carcinogenèse........................................................................................................................... 48
2.4.1 Modèle de Vogelstein ........................................................................................................................... 48
2.4.2 Voie festonnée ...................................................................................................................................... 49
2.4.3 MGMT ................................................................................................................................................... 50
2.4.4 Sous-typage moléculaire du phénotype CIN......................................................................................... 50
2. Conséquences cliniques du diagnostic d’adénome colique ........................................................ 52
3.1 Facteurs pronostiques de récidive des adénomes coliques......................................................................... 52
3.2 Prise en charge des patients porteurs d’adénome....................................................................................... 53
3.3.1 Indications chirurgicales........................................................................................................................ 53
3.3.2 Périodicité de la surveillance ................................................................................................................ 54
3.3.3 Consultation d’oncogénétique.............................................................................................................. 54
3.2 Variabilité inter-observateurs du diagnostic des adénomes coliques.......................................................... 55
OBJECTIF DU TRAVAIL ..........................................................................................................56

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RESULTATS ..........................................................................................................................59
1. Mise en place de la cohorte de polypes coliques ....................................................................... 59
2. Sous-typage moléculaire des polypes coliques non-MIN ........................................................... 61
3. Identification de sous-types moléculaires par association d’altérations ..................................... 62
3.1. Polypes avec AI............................................................................................................................................ 62
3.2. Polypes sans AI ............................................................................................................................................ 63
Publication 1....................................................................................................................................................... 64
4. Proposition de séquences d’initiation adénomateuse ............................................................... 65
5. Altérations moléculaires selon la localisation............................................................................ 66
5.1. Polypes avec AI............................................................................................................................................ 66
5.2 Polypes sans AI ............................................................................................................................................. 67
6. Altérations moléculaires sur l’ensemble des chromosomes....................................................... 68
6.1 Polypes de type non-CIN non-MIN............................................................................................................... 68
6.2 Identification d’une micro-délétion ............................................................................................................. 69
Publication 2....................................................................................................................................................... 71
7. Proposition de distribution des altérations en fonction de la localisation................................... 72
DISCUSSION.........................................................................................................................73
PERSPECTIVES...................................................................................................................... 80
CONCLUSION .......................................................................................................................83
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES .........................................................................................84
ANNEXES .............................................................................................................................95
Publication 1....................................................................................................................................................... 95
Publication 2....................................................................................................................................................... 96
Publication 3....................................................................................................................................................... 97

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REMERCIEMENTS
Je tiens à remercier le Dr Marie-Pierre Gaub, mon directeur de thèse, à qui je voue une
immense admiration. Elle m’a accueilli dans son équipe, m’a initié à la biologie moléculaire et a
toujours cru en moi. Depuis 1995, nous avons tissé des liens entre la pathologie et la biologie
moléculaire que rien ne pourra effacer. Merci Marie-Pierre.
Au Professeur Pierre Oudet, merci pour toutes nos discussions enrichissantes et stimulantes.
Au Professeur Marie-Danièle Diebold.
Au Docteur Alex Duval.
Merci d’accepter de juger ce travail.
Au Docteur Georges-Labouesse et au Docteur Denis, merci d’avoir accepté de participer à ce
jury de thèse.
Elisabeth, notre collaboration fut de courte durée mais un challenge technique !
Bernard, ta persévérance dans l’aboutissement d’un projet est un exemple pour moi.
Merci au Dr Dominique Guénot pour sa grande disponibilité et son soutien.
Merci à Céline Nicolet pour son entrain et son aide.
Merci au Dr Nicolas Meyer, statisticien à l’écoute.
Merci à Madame Michèle Kédinger pour son soutien et à l’unité inserm U682 qui m’a intégré dès
mon DEA en 2000.
Un grand merci à toute l’équipe EA 4438 pour son aspect hétéroclite.
Merci au Professeur Bellocq pour m’avoir accueillie dans le Département de Pathologie de
Strasbourg et m’avoir donné la possibilité d’initier cette thèse.
Merci au Professeur Coindre et à l’équipe du Département de Pathologie de l’Institut Bergonié
pour m’octroyer du temps pour la soutenance de cette thèse.
Je remercie mes amis et collègues du Département de Pathologie et du Centre de Ressources
Biologiques qui n’ont cessé de me soutenir dans cette entreprise périlleuse.
Enfin, ce travail n’aurait pas pu avoir lieu sans l’aide, l’amour et la compréhension d’un mari
incroyable.
Je dédie cette thèse (la dernière !) à mes enfants Bastien et Julia que j’aime, et à mes parents
que j’adore.

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ABREVIATIONS
APC Adenomatous Polyposis Coli
CC Cancer colique
CDK Cyclin-Dependent Kinase
CGH Comparative Genomic Hybridization
CIMP CpG Island Methylator Phenotype
CIN Chromosomal Instability
DNMT DNA Methyltransférase
EGF Epidermal Growth Factor
EMT Epithelial-Mesenchymal Transition
FAP Familial Adenomatous Polyposis
FCA Foyer de cryptes aberrantes
FISH Fluorescent In Situ Hybridization
GSK3-β Glycogen Synthase Kinase 3 Beta
GST Gène suppresseur de tumeur
HGF Hepatocyte Growth Factor
HIF-1 Hypoxia-Induced Factor 1
HNPCC Hereditary Non Polyposis Colorectal Cancer
LOH Loss Of Heterozygosity
MAP MUTYH Associated Polyposis
MAPK Mitogen-Activated Protein (MAP) Kinase
MET Mesenchymal-Epithelial Transition
MGMT Méthyle guanine méthyle transférase
MIN Microsatellite Instability
MMP Matrix Metalloprotease
MMR Mismatch Repair
MSI Microsatellite Instability
PDGF Platelet-Derived Growth Factor
RER Replication Error
SNP Single Nucleotide Polymorphism
TGF-β Tumor Growth Factor beta
VEGF Vascular Endothelial Growth Factor