Développement d'une approche de protéomique quantitative appliquée au diagnostic des cancers du sein HER2 positif

Development of a quantitative proteomics approach applied to the diagnosis of HER2-positive breast cancers

• Auteur / Autrice : Mathilde Guérin
• Direction : Anthony Gonçalves, Luc Camoin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pathologie humaine. Oncologie
• Date : Soutenance le 01/02/2018
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la vie et de la santé (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Daniel Olive
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Daniel Olive, Florence Lerebours, Julie Hardouin, William Jacot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Florence Lerebours, Julie Hardouin
• DOI : 10.70675/50d0236fz46aaz4702z81c5z3e195b918afe

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tumeurs du sein

génétique

Inhibiteurs de protéines kinases

usage thérapeutique

Trastuzumab

administration et posologie

Marqueurs biologiques tumoraux

Protéomique

Transcriptome

Protéines tumorales

métabolisme

Récepteur ErbB-2

Mots clés libres

Cancer du sein

Her2

Proteomique

Breast cancer

Her2

Proteomics

Résumé

Introduction : De nombreuses thérapeutiques ciblant la protéine HER2 ou des protéines clés de la voie HER2 ont transformé le pronostic des cancers du sein HER2 positif. Les anomalies moléculaires tumorales, la richesse des thérapeutiques actuelles et leur coût nécessitent de rationnaliser la décision thérapeutique par l’utilisation de biomarqueurs. La protéomique ciblée, capable de détecter et mesurer un panel de protéines au sein d’échantillons complexes, est l’une des approches les plus performantes pour quantifier un jeu de biomarqueurs spécifiques simultanément dans un tissu tumoral. Objectif : développer une approche de protéomique quantitative ciblée de type PRM (Parallel Reaction Monitoring) pour évaluer les protéines clés de la voie HER2 dans différents échantillons tumoraux. Résultats : 1/ Sélection des peptides protéotypiques de nos protéines d’intérêt (EGFR, HER2 et phospho-HER2, HER3, PTEN) et développement des méthodes d’analyse. 2/ Détection et quantification de ces peptides a/ dans 17 lignées cellulaires mammaires, en conditions standard et après exposition au trastuzumab ou lapatinib. b/ dans des xénogreffes dérivées de cancer du sein humain. 4/ Corrélation des résultats a/ aux « gold » standards actuels : western blot et immuno-cyto/histo-chimie, b/ aux données issues d’analyses transcriptomiques validées. Conclusion : cette approche pourrait permettre dans le futur une vision globale de l’expression et l’activation des protéines de la voie HER2 et progresser vers une médecine « personnalisée ». Elle pourrait être améliorée par l’utilisation de spectromètres de masse plus performants et le recours à la microdissection laser sur tissu conservé en FFPE.

Therapeutics targeting HER2 protein or its pathway considerably improved the prognosis of HER2-positive BC. The actual approaches to evaluate HER2 expression, immunohistochemistry (IHC) and FISH (fluorescent in situ hybridization), are labor-intensive and low-throughput, and present discrepancies between them. Therefore, there is a real need to develop other strategies to rationalize the use of targeted therapeutics. Parallel Reaction Monitoring (PRM) is a mass spectrometry-based approach for targeted proteomics able to detect and quantify numerous proteins with high-throughput allowing to follow mutated or activated status of targeted proteins. PRM could be a way to rationalize the use of targeted therapeutics to go through a more « personalized » medicine. The objective was to detect and quantify proteins implicated in HER2 pathway (EGFR, HER2, HER3, PTEN), phosphorylated peptides of HER2 and their response under treatment. We first selected proteotypic peptides of each protein and protein assays were generated. We detected and quantified proteotypic peptides of proteins of interest 1/on 17 breast cell lines on control condition and under treatment (trastuzumab or lapatinib). 2/ on more complex samples including patients-derived xenografts and human breast cancers. We correlated our data to gold standards western blot and IHC and to transcriptomic signatures previously validated. In the future, this approach could envision a picture of the expression and activation of proteins implicated in HER2-pathway. However, our strategy could be improved by more efficient mass spectrometers and the use of formalin-fixed paraffin-embedded samples to be used in clinical practice.