Exploration et exploitation de la composante inflammatoire du chondrosarcome pour une optimisation de sa prise en charge

Exploration and exploitation of the inflammatory component of chondrosarcoma for optimizing its management

• Auteur / Autrice : Rohan Quoniou
• Direction : Florent Cachin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie santé
• Date : Soutenance le 04/12/2024
• Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne (2021-...)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences de la vie, santé, agronomie, environnement (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Imagerie Moléculaire et Stratégies Théranostiques
• Jury : Président / Présidente : Gonzague du Bouexic de Pinieux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Caroline Peyrode, Aurélie Dutour
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Catherine Paul, Cédric Gaggioli
• DOI : 10.70675/763d9de9z3ffez4355zb74bzf60f998b4977

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chondrosarcome

Thérapeutique

Mots clés libres

Chondrosarcome

Inflammation

Cox-2

Macrophages

Chondrosarcoma

Inflammation

Cox-2

Macrophages

Résumé

Le chondrosarcome (CHS), ou tumeur maligne du cartilage, est une maladie orpheline résistante à la chimio- et radiothérapie. Aujourd'hui, la prise en charge thérapeutique repose essentiellement sur la chirurgie, une technique lourde et invalidante. Il est donc urgent de proposer aux cliniciens de nouvelles stratégies thérapeutiques.Comme de nombreuses pathologies tumorales, le chondrosarcome possède un micro-environnement immunitaire riche en Macrophages Associés aux Tumeurs (TAMs), majoritairement de phénotype M2 et présentant des fonctions pro-tumorales. Ces TAMs, qui peuvent représenter jusqu'à 50 % de la masse tumorale, pourraient constituer une cible thérapeutique d'intérêt, encore peu exploitée dans le CHS.C'est dans ce contexte que s'inscrit ce travail de thèse.Dans un premier temps, un modèle in vitro de co-culture en trois dimensions a été développé. Ce modèle, constitué d'une part (i) de cellules de chondrosarcome humain (JJ012, CHS conventionnel de grade II ou CH2879, CHS conventionnel de grade III) et d'autre part (ii) de monocytes humains (THP-1), a été caractérisé et son aptitude à reproduire les principales caractéristiques de la tumeur in vivo a été confirmée. Ce modèle mime le recrutement des monocytes par les cellules tumorales et leur différenciation en macrophages essentiellement de phénotype M2 corrélée à une augmentation de la sécrétion de MMP-9 et COX-2. Il constitue ainsi un modèle in vitro d'intérêt pour l'évaluation d'immunomodulateurs ciblant les TAMs.Dans un deuxième temps, le mifamurtide, un immunomodulateur, a été évalué seul et en co-traitement avec la doxorubicine (i) in vitro via le modèle de co-culture en 3D précédemment développé puis (ii) in vivo dans un modèle de xénogreffe de chondrosarcome humain. Les résultats obtenus ont permis de mettre en évidence l'intérêt du mifamurtide dans la potentialisation de la chimiothérapie, via une action sur les TAMs. In vivo, l'association mifamurtide/doxorubicine entraîne une diminution du volume tumoral significativement plus importante que lorsque la doxorubicine est administrée seule. Cet effet est également associé à une modification de la composante macrophagique.Enfin, dans le cadre d'un projet plus large soutenu par la Ligue Contre Le Cancer, une étude visant à identifier, à partir de tumeurs de patients atteints de CHS, des potentielles cibles thérapeutiques d'intérêt ou des marqueurs diagnostics, a été initiée. Ainsi, dans le cadre de cette thèse, une étude transcriptomique préliminaire de 160 gènes a été réalisée. Celle-ci a permis l'identification de cibles thérapeutiques potentielles corrélées aux TAMs M2, ainsi que l'identification de marqueurs prédictifs jouant un rôle dans l'entretien de l'inflammation tumorale.L'ensemble de ce travail de thèse ouvre la voie à de nouvelles perspectives thérapeutiques prometteuses, visant à améliorer la prise en charge des patients atteints de CHS, en ciblant les interactions immunitaires au sein de la tumeur.

Chondrosarcoma (CHS), or malignant cartilage tumor, is an orphan disease resistant to chemo- and radiotherapy. Currently, therapeutic management relies mainly on surgery, a heavy and debilitating technique. Therefore, it is urgent to propose new therapeutic strategies to clinicians.Like many tumor pathologies, chondrosarcoma has an immune microenvironment rich in Tumor-Associated Macrophages (TAMs), mostly of the M2 phenotype, which exhibit pro-tumoral functions. These TAMs, which can represent up to 50% of the tumor mass, could constitute a therapeutic target of interest, still underexplored in CHS.This thesis work is set in this context.First, a three-dimensional in vitro co-culture model was developed. This model, composed of (i) human chondrosarcoma cells (JJ012, grade II conventional CHS, or CH2879, grade III conventional CHS) and (ii) human monocytes (THP-1), was characterized, and its ability to reproduce the main characteristics of the tumor in vivo was confirmed. This model mimics the recruitment of monocytes by tumor cells and their differentiation into macrophages, primarily of the M2 phenotype, correlated with an increase in MMP-9 and COX-2 secretion. It thus constitutes a valuable in vitro model for the evaluation of immunomodulators targeting TAMs.Second, mifamurtide, an immunomodulator, was evaluated both alone and in combination with doxorubicin (i) in vitro using the previously developed 3D co-culture model and (ii) in vivo in a human chondrosarcoma xenograft model. The results obtained highlighted the interest of mifamurtide in enhancing chemotherapy, through its action on TAMs. In vivo, the mifamurtide/doxorubicin combination led to a significantly greater reduction in tumor volume compared to doxorubicin alone. This effect was also associated with a modification of the macrophage component.Finally, as part of a broader project supported by La Ligue contre Le Cancer, a study aimed at identifying potential therapeutic targets or diagnostic markers from tumors of patients with CHS was initiated. As part of this thesis, a preliminary transcriptomic study of 160 genes was conducted. This study led to the identification of potential therapeutic targets correlated with M2 TAMs, as well as the identification of predictive markers involved in maintaining tumor inflammation.Overall, this thesis work opens up new promising therapeutic perspectives aimed at improving the management of patients with CHS by targeting immune interactions within the tumor.