Identification de nouveaux biomarqueurs des cancers colorectaux

par Reyhan Hasanova

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire

Sous la direction de Jean-Paul Feugeas.

Thèses en préparation à Bourgogne Franche-Comté , dans le cadre de École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....) , en partenariat avec RHG - Interaction hôte-greffon-tumeur et ingénierie cellulaire et génique (laboratoire) .


  • Résumé

    Le cancer colo-rectal (CCR) est l'un des cancers les plus fréquents au monde avec les cancers du poumon, de la prostate et du sein. Une estimation précoce du pronostic pourrait aider à réduire la mortalité de ce cancer et l'implémentation de nouveaux biomarqueurs est devenu indispensable. Dans cette étude nous avons évalué deux molécules pour mieux caractériser et apprécier le pronostic du CCR : l'angiopoiétine-2 (Ang2) et la mésothéline (Msln). Nous avons d'abord analyser des transcriptomes associées à des données de survie et collectés à partir de bases de données publiques. 1617 transcriptomes avaient été produites par des puces ADN et ont été téléchargés de la base GEO (NCBI Gene Expression Omnibus). 573 autres transcriptomes produits par RNAseq ont été extraits de la base de données du TCGA (The Cancer Genome Atlas). Nous avons ensuite réalisé des dosages plasmatiques par méthode ELISA chez 20 donneurs sains et 51 patients atteints de CRC métastatiques suivis dans le cadre d'une étude locale. Les analyses de survie pour Ang2 dans les transcriptomes ont montré qu'une expression intratumorale élevée d'Ang2 était associée à une baisse de la survie globale (OS, "overall survival") et de la survie sans rechute (RFS, "relapse free survival") y compris chez les patients en stade localisé. Comme attendu, l'expression intratumorale d'Ang2 était associée à l'infiltration stromale et l'angiogenèse mais les analyses multivariées ont montré qu'Ang2 était bien un facteur indépendant de la survie (OS) après ajustement avec toutes les variables disponibles (incluant la classification CMS, "Consensus Molecular Subtypes"). Les dosages plasmatiques d'Ang2 chez les patients atteints de CRC métatstatique ont montré que les taux d'Ang2 étaient plus élevés chez les patients que chez les donnneurs et qu'un taux élevé était associé à une PFS plus basse. Une expression de Msln élevée dans les transcriptomes était associé à une survie réduite (OS et RFS). C'était également un facteur de risque indépendant de la survie (OS et RFS). L'analyse des voies de signalisations a montré que l'expression de mésothéline était associée à la voie des exosomes. De façon intéressante, l'analyse en microscopie confocale de surnageant de culture de cellules Hela a montré la colocalisation de la Msln et des exosomes. Les dosages sériques de Msln ont également montré que les taux sont plus élevés chez les patients que chez les donneurs sains. Enfin, les patients avec des valeurs plus élevées de Msln avaient une survie plus courte. Au total, ces résultats suggèrent qu'Ang2 et Msln sont tous deux des biomarqueurs pronostiques pour le CRC. Nous planifions maintenant de stratifier le pronostic en fonction d'une utilisation combinée de ces deux marqueurs

  • Titre traduit

    Identification of new biomarkers for colorectal cancers


  • Résumé

    Colorectal cancer (CRC) is one the most common cancer in the world with lung cancers, prostate cancers and breast cancers. The early pronostic estimation could reduce the mortality and the implementation of new biomarkers is getting indispensable. In this study we investigated two molecules for better characterization and prognosis of CRC: Angiopietin2 (Ang2) and Mesothelin (Msln). We first analysed transcriptomic and clinicopathological data of primary tumors collected from online repositories. 1617 transcriptomes had been produced by microarrays and were downloaded from NCBI Gene Expression Omnibus (GEO). 573 RNAseq additional transcriptomes were collected from The Cancer Genome Atlas (TCGA) repository. Plasma ELISA assays for Ang2 and Msln were then perfomed in 20 helathy donors and in 51 CRC patients from a local cohort in order to validate those proteins as potential biomarkers. Ang2 survival analyses with transcriptomes showed that high intratumoral Ang2 expression was associated with poor overall survival (OS) and relapse-free survival (RFS) in CRC patients with localized stages. As expected, Ang2 expression was associated with stroma infiltration and angiogenesis but multivariate analyses showed that Ang2 was an independent factor for OS after adjusting it with all available variables (including Consensus Molecular Subtypes of CRC). The plasma measurement of Ang2 showed that the metastatic CRC (mCRC) patients had higher levels than the healthy donors and that PFS was lower in patients with higher Ang2. High intratumoral MSLN expression in CRC transcriptomes was associated with poor OS and RFS . It was also an independent factors for OS and RFS. Pathway analyses revealed that Msln expression was associated with tumor exosome pathway. Interestingly, confocal microscopy after exosome extraction in Hela cell culture supernatant showed that Msln was indeed excreted within exosomes. ELISA measurements of Msln levels showed that the patients with colorectal cancer had significantly higher Msln levels than healthy donors. Furthermore, the CRC patients with increased levels of Msln had poor OS than the patients with low Msln levels. Taken together, thoses results suggest that both Ang2 and Msln are independent pronositc biomarkers for CRC. We now plan to stratify risk using both Ang2 and Msln to improve the treatment of CRC patients.