etude des alterations epigenetiques dans les cancers des voies aero-digestives superieures

262 Pages·2017·9.8 MB·French

ETUDE DES ALTERATIONS EPIGENETIQUES
DANS LES CANCERS DES VOIES
AERO-DIGESTIVES SUPERIEURES (VADS).
IMPLICATION DANS LE DISGNOSTIC, LE SUIVI
ET LE PRONOSTIC DES PATIENTS
Christian Adrien Righini
To cite this version:
Christian Adrien Righini. ETUDE DES ALTERATIONS EPIGENETIQUES DANS LES CANCERS
DES VOIES AERO-DIGESTIVES SUPERIEURES (VADS). IMPLICATION DANS LE DISGNOS-
TIC, LE SUIVI ET LE PRONOSTIC DES PATIENTS. Biologie cellulaire. Université Joseph-Fourier
- Grenoble I, 2006. Français. ￿NNT: ￿. ￿tel-00121319￿
HAL Id: tel-00121319
https://theses.hal.science/tel-00121319
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.
Université Joseph Fourier – Grenoble 1
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Sciences, Technologie, Santé

THESE
Pour obtenir le titre de

DOCTEUR DE L’UNIVERSITE JOSEPH FOURIER – GRENOBLE 1

Discipline : Biologie du développement-Oncogenèse

Présentée et soutenue publiquement par

Christian Adrien RIGHINI
Né le 06/10/1963

Le 19 décembre 2006

Etude des altérations épigénétiques dans les cancers
des voies aéro-digestives supérieures (VADS)
Implication dans le diagnostic, le suivi et le pronostic des patients.

Membres du Jury

Président Professeur Emile REYT Université de Grenoble
Directeur de thèse Professeur Marie-Christine FAVROT Université de Grenoble
Rapporteurs Professeur Jean-Louis LEFEBVRE CAC de Lille
Docteur Gerard MILANO (HDR) CAC de Nice
Examinateurs Professeur Elisabeth BRAMBILLA Université de Grenoble
Professeur Sophie ROUSSEAUX Université de Grenoble
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Thèse préparée au sein de l’unité INSERM/UJF 578, Institut A. Bonniot.
Rond point de la Chantourne, 38700 La Tronche.
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Remerciements

Je tiens à remercier

Monsieur le Professeur Christian Brambilla pour m’avoir soutenu dans ma démarche et pour
m’avoir accueilli dans l’unité INSERM/UJF578.

Madame le Professeur Marie-Christine Favrot pour avoir accepté de diriger cette thèse et
avoir activement soutenu mon travail, malgré un emploi du temps très serré. Vous avez su
m’inculquer la rigueur et l’esprit de synthèse nécessaires à la recherche en biologie.

Monsieur le professeur Emile Reyt pour m’avoir encouragé dans ma démarche et m’avoir
libéré autant que possible de mes obligations cliniques dans le service ORL sans quoi ce
travail n’aurait pas vu le jour. L’intérêt que vous portez pour la biologie des cancers des
VADS depuis votre arrivée dans le service a sans nul doute été un atoût pour moi.

Monsieur le Professeur Jean-Louis Lefebvre pour avoir accepté d’être rapporteur de ce
travail. Vos connaissances dans le domaine des cancers des VADS forcent l’admiration.
Elles ont valeur d’exemple.

Monsieur le Docteur Gérard Milano pour avoir accepté d’être rapporteur de ce travail. Vos
travaux dans le domaine de la biologie des cancers, dont les cancers des VADS sont
reconnus par tous. J’espère que cette thèse sera l’occasion de développer des
collaborations entre le centre anti-cancéreux Antoine Lacassagne et le CHU de Grenoble.

Madame le Professeur Elisabeth Brambilla pour avoir accepté d’être examinatrice de ce
travail mais également pour m’avoir initié à la recherche en biologie lors de mon DEA,
m’avoir orienté dans mon sujet de recherche pour ma thèse ainsi que pour le soutien
logistique dans le domaine anatomopathologique.

Madame le Professeur Sophie Rousseaux pour avoir accepté d’être examinatrice de ce
travail et d’avoir porté une oreille attentive à l’évolution de mes travaux à l’occasion, entre
autre, de manifestations telles que les journées de la recherche de Grenoble.
.
Madame le Docteur Florence de Fraipont pour sa disponibilité et ses conseils tout au long de
ma thèse. Merci pour ton soutien moral dans les moments difficiles et tes explications
techniques si précieuses qui m’ont permis d’aller jusqu’au bout de ce travail.

Madame le Docteur Claire Faure pour son travail au combien important dans la réception et
le conditionnement des prélèvements histologiques qui a permis de constituer la
tumorothèque ORL indispensable à ce travail et qui, je l’espère, pourra servir à d’autres
personnes et d’autres travaux. Tu n’es pas la seule à y avoir participé mais tu en as été la
cheville ouvrière.

Monsieur le Professeur Jean-François Timsit pour son aide précieuse dans le domaine des
analyses statistiques.

Toutes les techniciennes de l’unité fonctionnelle de cancérologie du Département de Biologie
Intégrée pour leur aide technique, leurs encouragements et leur éternelle bonne humeur.

Madame Sylvie Veyrenc du laboratoire d’anatomopathologie pour tout le travail de
préparation des prélèvements histologiques.

Mesdames Christine Moriscot et Sylvie Michelland pour leurs encouragements et les
dicussions passionnées que nous avons eu ensembles sur des sujets parfois très éloignés
de la biologie.

Tout le personnel du service ORL, les unités d’hospitalisation, la consultation, le bloc
opératoire pour leur aide précieuse dans le recueil des consentements éclairés des patients,
des différents prélèvements et les liens qu’ils ont su assurer entre l’ORL et les différents
laboratoires qui ont participé à ce travail.

Le Registre du Cancer de l’Isère pour m’avoir permis d’avoir des données très récentes
concernant l’épidémiologie des cancers des VADS pour le département de l’Isère dont sont
issus la majorité des patients traités dans le service ORL du CHU de Grenoble.

La Direction de la Recherche Clinique du CHU de Grenoble pour son soutien financier.
.

Je dédie ce travail à mes parents et mes enfants Marion et Maxime.
Vous êtes mon passé, mon présent et mon avenir.
Merci pour votre soutien moral indéfectible.
.
Etude des altérations épigénétiques dans les cancers des voies aéro-digestives
supérieures (VADS).
Implication dans le diagnostic, le suivi et le pronostic des patients.

RESUME
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Depuis 20 ans, des progrès notables dans le traitement des cancers des VADS ont été
réalisés, permettant une amélioration sensible du contrôle locorégional de la maladie mais
sans améliorer la survie des patients. L’absence d’amélioration de la survie des patients
s’explique par : le retard au diagnostic, un taux de rechute locale élevé et la survenue de
seconds cancers. Le dépistage clinique n’a pas fait la preuve de son efficacité tant pour le
dépistage primaire que secondaire. Par ailleurs, la clinique seule est incapable d’établir un
pronostic pour chaque patient. Pour pallier à ces insuffisances, des recherches dans le
domaine de la biologie de ces cancers ont été menées pour mieux comprendre leur
cancérogenèse et rechercher des biomarqueurs pouvant avoir une valeur pronostique ou un
intérêt dans le dépistage. En matière de cancérogenèse des cancers des VADS, 2 grands
types de modifications ont été identifiés à l’échelon cellulaire : les altérations génétiques et
épigénétiques. Notre travail s’est focalisé sur la méthylation de gènes suppresseurs de
tumeurs au niveau tumoral et salivaire. Seize gènes ont été étudiés dans le cadre d’une
étude prospective. Nous avons pu définir un profil de méthylation à partir de 6 gènes avec
une bonne corrélation entre les résultats obtenus au niveau tumoral et salivaire ; nos
résultats nous ont permis de confirmer l’intérêt de l’étude de la salive des patients après
traitement : la persistance ou la réapparition de méthylations précédant la rechute tumorale.
Au niveau tumoral, la présence de méthylations n’a pas de valeur pronostique.

MOTS CLES Cancers malpighiens, salive, voies aéro-digestives supérieures, méthylation
gènes suppresseurs de tumeur, biomarqueurs, dépistage, rechute, pronostic.
.
Study of epigenetic alterations in cancers of the upper aerodigestive tracts (UADTs).
Implication in patients’ diganosis, follow-up, and prognosis.

SUMMARY
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For the last 20 years, significant improvement in the treatment of the UADT tumors has been
done, resulting in better locoregional disease control yet without improving the survival rate.
This fact is attributed to : delay in diagnosis, high local relapse rate, and second cancer
occurrence. Clinical screening has not been efficient for the detection of primary and
secondary cancers. On the other hand, clinical screening cannot establish a prognosis for
every patient. To palliate to these imperfections, studies in cancer biology have been
performed to better understand the carcinogenesis and to find biomarkers that could have a
prognostic value or an early detection benefit. In carcinogenesis of tumors of the UADTs, 2
main types of modifications have been identified at the cellular level: genetic and epigenetic
alterations. Our work focused on methylation of tumor suppressor genes in tumors and
saliva. Sixteen genes have thus been analyzed; we were then able to define a 6-gene
methylation panel with a good correlation between results obtained in tumors and those
obtained in saliva. Our results confirm the benefit of saliva analysis in cancer patients after
treatment: persistence or reappearance of gene methylation precedes clinically evident
tumor relapse. On the other hand, the presence of methylations in tumors has no prognostic
value.

KEY WORDS Head and Neck Squamous Cell Carcinoma, saliva, Upper Aerodigestive Tract,
tumor suppressor gene methylation, biomarkers, detection, relapse, prognosis.
.

TABLES DES MATIERES
.

Page

Introduction générale

Données de la littérature

Chapitre I - Les carcinomes des VADS
1. Définition 5
2. Fréquence et évolution du nombre de cas 5
3. Les facteurs de risque 11
4. Classification histologique 19
5. Classification TNM et stades 21
6. Les traitements 22
7. Le pronostic 29

Chapitre II – mécanismes biologiques (épigénétique exclue) impliqués
dans les carcinomes des VADS
1. Généralités 35
2. Les altérations cytogénétiques 38
3. Modification de l’ADN mitochondrial (ADNmt) 40
4. Les anti-oncogènes et oncogènes 40
5. Les anomalies cellulaires 45
6. Facteurs de risque génétiques et carcinomes des VADS 50
6a Génétique et métabolisation des carcinogènes du tabac 51
6b Génétique et réparation de l’ADN 52

Chapitre III - Altérations épigénétiques dans les carcinomes des VADS
1. Définition 56
2. Généralités 56
2a La méthylation, une empreinte sur l’ADN. 57
2b Profils de méthylation et expression génique 58
2c Rôle fondamental de la méthylation de l’ADN dans la progression 62
tumorale
2d Les méthodes d’analyse de la méthylation de l’ADN 66
3. Epigénétique et carcinomes des VADS 69
3a Prévalence de la méthylation de l’ADN au niveau tumoral 69
3b Prévalence de la méthylation de l’ADN au niveau des tissus 73
sains, des tissus situés en périphérie d’une tumeur et au niveau des
lésions dysplasiques
3c Prévalence de la méthylation de l’ADN au niveau des liquides 73
biologiques

Chapitre IV – Biomarqueurs et cancers des VADS
1. Définition d’un biomarqueur 77
2. Biomarqueurs et cancers des VADS 78
2a Justification de l’identification de biomarqueurs fiables et utiles 78
pour les cliniciens dans la prise en charge des cancers des VADS
2b intérêts des biomarqueurs dans les cancers des VADS 79

Table des Matières - 1
.
Expérimentations – Résultats

1 - Introduction 84
2 - TP 53 et sa protéine p 53 84
3 - Etude de la méthylation de l’ADN dans les carcinomes des VADS 86

3a Objectifs 86
3b Matériel et méthodes 86
3c Résultats 97

Travaux publiés ou soumis à publication

Correlation between promoter gene methylation in head and neck
tumors and saliva : a potential marker to monitor HNSCC recurrence
(Righini C et al. Proc IFHNOS 2006; 224: P-259)

Tumor specific methylation in saliva: a promising biomarker for early
detection of head and neck cancer recurrence (Righini C.A. et al.,
soumis pour publication à Clinical Cancer Research)

Discussion 128

Travail soumis à publication

La méthylation des gènes suppresseurs de tumeur dans les cancers

des voies aéro-digestives supérieures: Quelle signification clinique ?
(Righini C.A. et al., soumis pour publication au Bulletin du Cancer)

164
Conclusions et perspectives

Bibliographie

Annexes

Annexe N°1 – Grade des recommandations. Extrait du guide d’analyse de
la littérature et gradation des recommandations ANAES / Janvier 2000.

Annexe N°2 – Nombre de cas de cancers chez la femme enregistré au
registre du cancer de l’Isère en 2002.

Annexe N°3 – Classification Histologique Internationale (WHO, 1991) des
tumeurs malignes épithéliales de la cavité buccale, de l’oropharynx, de
l’hypopharynx et du larynx.

Annexe N°4 – Course and prognosis of basaloid squamous cell carcinoma:
a case-control study of 49 patients (E. Soriano and Ch. Righini. Ann
Otolaryngol Chir Cervicofac, 2005; 122: 173-80.)

Annexe N°5 – Combined induction chemotherapy and radiotherapy in case
of undifferentiated carcinoma of nasopharynx tumours (UCNT) (Ch. A.
Righini et al. Rev Laryngol Otol Rhinol, 2006; 127 (sous presse).

Annexe N°6 – Classification T des tumeurs de la cavité buccale, de
l’oropharynx, de l’hypopharynx et du larynx.
Table des Matières- 2