Le phénotype mésenchymateux et la réponse aux agents anti-VEGF dans le cancer colorectal

The mesenchymal phenotype and the response to VEGF-targeted agents in colorectal cancer

• Auteur / Autrice : Anaïs Bouygues
• Direction : Annette Kragh Larsen
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie, Physiopathologie et Thérapeutique
• Date : Soutenance le 12/12/2017
• Etablissement(s) : Paris 6
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physiologie, physiopathologie et thérapeutique
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche Saint-Antoine (Paris ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Aimery de Gramont
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alexandre Escargueil
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marc Pocard, Jean-Baptiste Bachet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Néovascularisation

Facteur de croissance des cellules endothéliales vasculaires

Cancer colorectal

Mots clés libres

Phénotype mésenchymateux

Inhibition

Bevacizumab

Cancer colorectal

Traitements

Aflibercept

Signalisation VEGF

Angiogénèse

Colorectal cancer

VEGF therapy

Treatment

Résumé

Le VEGF est une cible validée pour le traitement du cancer colorectal métastatique avec le bevacizumab (Avastin) et l’aflibercept (Zaltrap) qui sont approuvés en première ligne et seconde ligne de traitement. Malgré les efforts intenses, il n’existe pas de biomarqueurs prédictifs pour identifier les patients qui pourraient répondre ou non aux therapies anti-VEGF. Récemment, différents sous-groupes de cancers colorectaux ont été identifies se basant sur l’expression de genes, incluant le groupe CMS4, un sous-groupe de phénotype mésenchymateux, angiogénique et de mauvais prognostic. Nous voulons établir si le phenotype mésenchymateux est prédictif pour la réponse aux agents anti-VEGF. Les cellules de cancer colorectal ont été étudiées in vitro et in vivo pour l’expression des marqueurs épithéliaux (E-cadherine, gamma-catenine, cytokeratine 18) et mésenchymateux (vimentine, N-cadherine, fibronectine) par qRT-PCR and western-blot et leur distribution par E-cadherine et beta-catenine pour immunocytochimie. Cinq modèles de cancer colorectal ont été rangés selon un phénotype épithélial prononcé (HT-29 et DLD-1), intermédiaire (HCT-116) à mésenchymateux (HCT-116/5-FU, LS174T) et les capacités d’inhibition de la croissance par le bevacizumab et l’aflibercept ont été établi. La sécrétion de VEGF a été déterminé par ELISA et la densité microvasculaire a été caractérisé par immunohistochimie quantitative. Le phénotype mésenchymateux est associé à une grande densité vasculaire mais pas aux ligands VEGF. Deux modèles de xénogreffes (DLD-1, HCT-116/5-FU) sont sensibles au bevacizumab et à l’aflibercept, deux modèles sont plus sensibles à l’aflibercept qu’au bevacizumab et un modèle est résistant aux deux molécules. L’aflibercept est plus efficace que le bevacizumab sur l’ensemble des modèles. Le phénotype mésenchymateux n’est pas prédictif pour la réponse aux agents ciblant le VEGF, ni positivement, ni négativement.

VEGF is a validated target for treatment of metastatic colorectal cancer (mCRC) with bevacizumab (avastin) and aflibercept (zaltrap) being approved for first and second line treatment, respectively. Despite intense efforts, no predictive biomarkers are available to identify patients likely to respond, or not, to VEGF-targeted therapies. Recently, different subtypes of CRC have been identified based on gene expression analysis including CMS4, a molecular subgroup with a mesenchymal phenotype, prominent angiogenesis and poor prognosis. We here wish to establish if the mesenchymal phenotype is predictive for the response to VEGF-targeted agents. CRC cell lines were examined for expression of epithelial (E-cadherin, gamma-catenin, cytokeratin 18) and mesenchymal (vimentin, N-cadherin, fibronectin) markers in vitro and in vivo by qRT-PCR and Western blot analysis and for the cellular distribution of E-cadherin and beta-catenin by ICC. Five CRC models were selected ranging from pronounced epithelial (HT-29, DLD-1), intermediate (HCT-116) to mesenchymal (HCT-116/5-FU, LS174T) and the tumor growth inhibitory activity of bevacizumab and aflibercept was established. VEGF-secretion was determined by ELISA and the microvascular density was characterized by quantitative IHC analysis. The mesenchymal phenotype was associated with higher microvascular density, but not with the expression of VEGF ligands. Two CRC xenograft models (DLD-1, HCT-116/5-FU) were sensitive to both bevacizumab and aflibercept, two models were more sensitive to aflibercept, compared to bevacizumab (HT-29, HCT-116), and one model (LS174T) was resistant to both agents. Aflibercept was more potent than bevacizumab in all CRC models. The mesenchymal phenotype was not predictive for the response to VEGF-targeted agents, neither positively nor negatively.