Mechanisms of Resistance to BCG Immunotherapy in Bladder Cancer

par Mathieu Rouanne

Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Aurélien Marabelle.

Le président du jury était Jean-Charles Soria.

Le jury était composé de Aurélien Marabelle, Jean-Charles Soria, Eric Tartour, Christine Gilles, Thierry Lebret, Hélène Salmon.

Les rapporteurs étaient Eric Tartour, Christine Gilles.

  • Titre traduit

    Mécanismes de résistance au BCG des cancers de la vessie


  • Résumé

    Le cancer de la vessie est le 9ème cancer le plus fréquent avec 435 000 nouveaux cas diagnostiqués chaque année et 165 000 décès par an dans le monde. Au diagnostic, 70-80% des cancers de la vessie sont tumeurs superficielles n’infiltrant pas le muscle vésical (TVNIM). Depuis près de 40 ans, les instillations intra-vésicales de bacille de Calmette-Guérin (BCG) sont le traitement de référence des TVNIM ayant un risque élevé de progression (T1, carcinome in situ, Ta haut grade). Malgré un traitement bien conduit, le taux de récidive est d'environ 50%, et la progression vers une tumeur infiltrant le muscle est estimé à 20%-30% dans les 5 ans. Jusqu’à 15% des patients développent des métastases de leur carcinome urothélial. Aujourd’hui, aucun biomarqueur ne permet de prédire la réponse au BCG, ni l’évolution métastatique de la maladie. La cystectomie totale reste le traitement de référence en cas de non-réponse au BCG. Plusieurs essais cliniques évaluent des traitements immuno-modulateurs ciblant les points de contrôle immunitaires PD1, PD-L1 en 2° ligne de traitement après échec du BCG. Les instillations endo-vésicales d’adénovirus recombinant, de virus oncolytique ou d'agoniste de la voie STING sont des stratégies thérapeutiques en cours d'évaluation. L'objectif de ce travail était d'étudier les mécanismes de résistance intrinsèques des cellules tumorales exposées au BCG afin d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques.


  • Résumé

    Bladder cancer is a heterogeneous disease that displays invasive and non-invasive histological features, and a wide spectrum of molecular alterations and subtypes. Treatment of non-invasive tumors with high-risk features (carcinoma in situ, high-grade Ta, T1) includes trans-urethral resection of the tumor, followed by intravesical instillations of bacillus Calmette-Guérin (BCG). Despite a multitude of evidence for anti-tumor efficacy, 50% of patients with high-risk NMIBC develop tumor recurrence and 20-30% disease progression. Ultimately, 10-15% of patients die of metastatic disease. New therapeutic strategies are currently in clinical development to treat BCG-unresponsive tumors including antagonistic antibodies directed against the T-cell immune checkpoints PD-1, PD-L1 and CTLA-4, but also recombinant adenovirus interferon α (Ad-IFNα/Syn3), oncolytic virus and STING agonists. Although recent studies have identified potential immune parameters that could impact clinical response, mechanisms of tumor resistance to BCG immunotherapy remain poorly understood. Additionally, tumor heterogeneity and plasticity of cancer cells undermine our attempts to precise dynamics of immune escape under selective pressure. How cancer cells evade to the anti-tumor immune response, and whether cancer cells acquire intrinsic undesirable characteristics upon BCG exposure remain unknown. Altogether, this highlights the crucial need to better understand the mechanisms of tumor resistance that occur during BCG immunotherapy in order to identify new targetable pathways and treatment strategies.



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