Expression de marqueurs pro-oncogéniques dans les phases précoces de la carcinogénèse colorectale

Expression of prooncogenic factors in the early steps of colorectal carcinogenesis

• Auteur / Autrice : Catherine Do
• Direction : Catherine Seva, Audrey Ferrand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Innovation pharmacologique. Biologie cellulaire
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dépistage

Syndrome de Lynch

Polypose intestinale

Cancérogenèse

Mots clés libres

Colon

Lésion prénéoplasique

Polype hyperplasique

Détection précoce

Biomarqueur

Résumé

Les polypes hyperplasiques (PH) constituent les lésions colorectales les plus fréquentes. Ces lésions ont pendant longtemps été considérées comme des lésions sans potentiel malin et le suivi coloscopique des patients ayant développé des PH n'est pas recommandé. Récemment, plusieurs études suggèrent qu'une partie de ces polypes pourrait constituer des précurseurs de certains cancers colorectaux sporadiques. Cependant, aucun biomarqueur permettant de détecter les PH à risque d'évolution maligne n'a pu être identifié. La progastrine est une prohormone impliquée dans la carcinoge��nèse colique. Dans un premier temps, nous avons étudié l'expression de la progastrine dans des PH provenant de 74 patients sans antécédent de pathologie colorectale et avons mis en évidence une surexpression de la prohormone dans 40% des cas. Dans un sous-échantillon composé de 39 patients pour lesquels un suivi coloscopique avait été réalisé, 41% des patients ayant présenté un PH ont développé des polypes adénomateux métachrones. Nous avons pu montrer une association significative entre l'expression de la progastrine et la survie sans néoplasme (p=0. 001). En effet, la survie sans néoplasme à 5 ans était de 38% chez les patients présentant une forte surexpression de progastrine alors qu'elle était de 100% chez les patients avec une faible expression. Par ailleurs, nous avons démontré qu'un test prédictif composite basé sur le marquage de la progastrine et l'âge des patients permettraient de prédire la survenue d'un événement néoplasique métachrone chez les patients ayant développé un PH avec une sensibilité de 100% (Intervalle de confiance à 95% : 79%-100%) et une spécificité de 74% (51%-90%). La progastrine peut activer plusieurs voies pro-oncogéniques dans les cancers colorectaux. Certaines d'entre elles, en particulier les voies JAK/STAT ou ERK n'ont pas encore été explorées dans les polypes hyperplasiques. Afin de mieux caractériser les polypes exprimant la progastrine, nous avons, dans un second temps, étudié l'activation de STAT3 et ERK dans un deuxième échantillon de 49 polypes hyperplasiques. Le pourcentage de cellules marquées par des anticorps spécifiques anti-progastrine, anti-phospho-STAT3 et anti-phospho-ERK étaient en moyenne de 31% (écart-type : 35), 10% (23) et 34% (30%), respectivement et étaient significativement augmentée dans les PH par rapport aux tissus normaux contrôles pour la progastrine et P-ERK (p=0,0008 et 0. 0003). De plus, l'augmentation progressive de l'expression de ces deux marqueurs entre le tissu normal, les PH, les adénomes de dysplasie légère, modérée et sévère étaient significative (p<0. 0001 pour la progastrine et p=0. 001 pour P-ERK) et suggèrent une activation de ces deux facteurs dans les PH intermédiaire entre le colon normal et les adénomes. Nous avons également montré, dans ces lésions, que l'expression de la progastrine était corrélée à celle de P-ERK (p=0,0184). L'ensemble de ces résultats suggèrent que la progastrine pourrait être associée à un sous-type de PH à risque d'évolution maligne et permettre de l'identifier.

The most frequently occurring lesions in the colon are the hyperplastic polyps (HP). HP have long been considered as lesions with no malignant potential and colonoscopy for these patients is not recommended. However recent works suggest that HP may represent precursor lesions of some sporadic colorectal cancers. Until now, none biomarker allows to identify the subset of HP that may have a malignant potential. Because the hormone precursor, progastrin has been involved in colon carcinogenesis, we, firstly, investigated whether its expression in HP predicts occurrence of colonic neoplasm after resection of HP. We retrospectively analyzed progastrin expression in HP from 74 patients without history of colorectal pathology. In our study, 41% of patients presenting an initial HP subsequently developed adenomatous polyps, recognized as precursor lesions for colorectal adenocarcinomas. Progastrin was overexpressed in the HP in 40% of the patients. We showed a significant association between progastrin overexpression and shortened neoplasm-free survival (P= 0. 001). Patients with high overexpression of progastrin had a 5 year neoplasm-free survival of 38% as compared to 100% for the patients with low progastrin expression. In addition, we established a predictive test based on progastrin staining and patient's age that predicts occurrence of neoplasm after developing a first HP with a sensitivity of 100% (95%CI: 79%-100%) and a specificity of 74% (51%-90%). We show that progastrin expression evaluation in HP is an efficient prognostic tool to determine patients with higher risk of metachronous neoplasms who could benefit from an adapted follow-up. Progastrin has been shown to activate several pro-oncogenic pathways. Since ERK and STAT3 activation have not been explored yet in HP and to better characterize progastrin positive HP, we, secondly, assessed the activation of these two pro-oncogenic factors in HP and their association to progastrin expression in a second sample of 49 HP. The average percentages of progastrin-, phospho-STAT3- and phospho-ERK1/2- epithelial stained cells in HP were, respectively, 31% (standard deviation: 35), 10% (23) and 34% (30%). The expression levels of progastrin and phospho-ERK were higher in these lesions compared to normal colon (p=0,0008 et 0. 0003, respectively). Moreover, the progressive increase of progastrin and phospho-ERK staining in normal colon, HP and adenoma was significant (p<0. 0001 and p=0. 001, respectively) and suggests that expression of these factors in HP is intermediate between normal mucosa and colonic adenomas. We also found a significant correlation between progastrin and phospho-ERK expression in HP (p=0,0184). Taken together, our results suggest that progastrin expression might be associated to HP with malignant potential and can help to identify this subset of HP.