Signatures moléculaires pronostiques et théranostiques dans les tumeurs primitives hépatiques malignes : développement de nouvelles approches méthodologiques

Prognostic and theranostic molecular signatures in primary liver malignancies : development of new methodological approaches

• Auteur / Autrice : Aurélie Beaufrère
• Direction : Valérie Paradis
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance le 05/12/2022
• Etablissement(s) : Université Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche sur l'inflammation (Paris ; 2014-....)
• Jury : Président / Présidente : Julien Calderaro
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Julien Calderaro, Janick Selves, Eric Vibert, Nathalie Ganne-Carrié, Maxime Ronot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Janick Selves, Eric Vibert

Mots clés

Mots clés contrôlés

Organoïdes

Carcinome hépatocellulaire

Métastases hépatiques

Mots clés libres

Tumeurs hépatiques primitives malignes

Carcinome hépatocellulaire

Pronostic

Moléculaire

TERT

Organoïdes

Primary liver malignancies

Hepatocellular carcinoma

Prognosis

Molecular

TERT

Organoids

Résumé

Les tumeurs primitives hépatiques malignes sont des tumeurs de mauvais pronostic, diagnostiquées tardivement et peu sensibles aux traitements systémiques. Le carcinome hépatocellulaire (CHC) et le cholangiocarcinome sont les deux principales tumeurs malignes primitives hépatiques. Si des facteurs histopronostiques et théranostiques sont reconnus pour ces tumeurs, ils sont le plus souvent non accessibles en pré-opératoire. L'objectif de ce travail était d'identifier des signatures moléculaires par des approches méthodologiques innovantes, pronostiques applicables sur prélèvement biopsique [NanoString et ddPCR pour l'identification des mutations du promoteur de TERT (pTERT)], et théranostiques (modèle de culture d'organoïdes tumoraux) dans les tumeurs primitives hépatiques malignes notamment dans le carcinome hépatocellulaire. Premièrement, nous avons démontré la faisabilité de la recherche des mutations pTERT par ddPCR sur des échantillons biopsiques de nodules hépatocellulaires <2cm obtenus en routine. Nos résultats soulignent également que certains nodules dysplasiques (mutés pTERT) devraient être considérés comme des CHC, malgré leur classification histologique et traités comme tels, et que certains critères morphologiques sont indépendamment associés aux mutations pTERT. Deuxièmement, nous avons identifié une signature transcriptomique de 6 gènes (ROS1, UGT2B7, FAS, ANGPTL7, GMNN, MKI67) associée à l'invasion vasculaire microscopique dans le CHC, facteur pronostique majeur, applicable sur biopsies fixées en formol et incluses en paraffine grâce à la technologie Nanostring. Troisièmement, nous avons montré une modification du profil immunitaire des CHC préalablement traités par chimio-embolisation transartérielle, suggérant un potentiel impact bénéfique de ce traitement utilisé en combinaison avec l'immunothérapie afin d'optimiser la réponse tumorale. Enfin, nous avons développé un protocole standardisé de culture d'organoïdes et d'isolation de cellules endothéliales à partir de tumeurs primitives hépatiques malignes humaines dans la perspective d'identifier des facteurs théranostiques dans ces tumeurs. Au total, l'ensemble des résultats ont permis de mettre en évidence des signatures moléculaires pronostiques et de développer des outils qui pourraient être utilisés dans le futur comme une aide à la stratification thérapeutique chez les patients atteints de tumeurs malignes primitives hépatiques.

Primary liver malignancies are tumors with a poor prognosis, diagnosed late and with low sensitivity to systemic treatments. Hepatocellular carcinoma (HCC) and cholangiocarcinoma are the two main primary liver malignancies. Although histopronostic and theranostic factors are recognized for these tumors, they are most often not available preoperatively. The objective of this work was to identify molecular signatures by innovative methodological approaches, prognostic applicable on biopsy samples [NanoString and ddPCR for the identification of TERT (pTERT) promoter mutations], and theranostic (tumor organoid culture model) in primary liver cancers, in particular in hepatocellular carcinoma. First, we demonstrated the feasibility of testing for pTERT mutations by ddPCR on routinely obtained biopsy samples of hepatocellular nodules <2cm. Our results also highlight that some dysplastic (pTERT mutated) nodules should be considered as HCCs, despite their histological classification and treated as such, and that some morphological criteria are independently associated with pTERT mutations. Second, we identified a transcriptomic signature of 6 genes (ROS1, UGT2B7, FAS, ANGPTL7, GMNN, MKI67) associated with microscopic vascular invasion in HCC, a major prognostic factor, applicable on formalin-fixed and paraffin-embedded biopsies thanks to the Nanostring technology. Third, we have shown a modification of the immune profile of HCC previously treated by transarterial chemoembolization, suggesting a potential beneficial impact of this treatment used in combination with immunotherapy to optimize tumor response. Finally, we developed a standardized protocol for organoid culture and endothelial cell isolation from human primary liver malignancies with the aim of identifying theranostic factors in these tumors. In conclusion, these results have allowed to identify prognostic molecular signatures and to develop tools that could be used in the future as an aid to therapeutic stratification in patients with primary liver malignancies.