Étude de la tumorigenèse pancréatique des tumeurs intracanalaires papillaires et mucineuses du pancréas (TIPMP)

Pancreatic Tumorigenesis through Intraductal Papillary Mucinous Neoplasm (IPMN) of the Pancreas

• Auteur / Autrice : Diane Lorenzo
• Direction : Cécile Haumaitre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie et physiopathologie
• Date : Soutenance le 13/12/2024
• 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 : Pascal Hammel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alice Carrier, Marc Barthet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Julie Guillermet-Guibert, Nicolas Jonckheere

Mots clés

Mots clés contrôlés

Antioncogènes

Adénocarcinome canalaire pancréatique

Tumeur intracanalaire papillaire mucineuse du pancréas

Mots clés libres

HNF1B

Tumeurs intracanalaire papillaire et mucineuse du pancréas

Adénocarcinome pancréatique

Gène suppresseur de tumeur

Nodule mural

Chirurgie

HNF1B

Intraductal papillary mucinous neoplasm (IPMN)

Pancreatic adenocarcinoma

Tumor suppressor gene

Mural nodule

Surgery

Résumé

Le cancer du pancréas a un pronostic sombre, avec un taux de survie à 5 ans inférieur à 10 %. Il est souvent diagnostiqué trop tardivement et les traitements sont peu efficaces. Plus de 90 % des cas de cancer du pancréas prennent naissance au niveau des cellules exocrines. L'adénocarcinome pancréatique est principalement issu de deux types de lésions prénéoplasiques : les néoplasies intraépithéliales pancréatiques (PanIN) dérivant des cellules acineuses qui subissent initialement une métaplasie acino-canalaire, et les tumeurs intracanalaires papillaires et mucineuses du pancréas (TIPMP) provenant des cellules canalaires. Les TIPMP, définies par des canaux pancréatiques dilatés et dysplasiques, sont fréquentes, touchant 7 à 10% de la population adulte et augmentant avec l'âge. Leur évolution est très difficile à prédire. Il est essentiel de mieux comprendre les mécanismes moléculaires d'initiation et de progression de ces lésions pour un meilleur diagnostique et un meilleur pronostique. Notre équipe a démontré que l'inactivation du gène Hnf1b dans les canaux pancréatiques murins entraîne une dilatation canalaire et une prolifération cellulaire accrue, pouvant constituer une prédisposition à l'initiation des TIPMP. Par ailleurs, les mutations de l'oncogène Kras sont très fréquentes dans les TIPMP, mais la seule activation de Kras dans les cellules canalaires n'est pas suffisante pour entraîner la formation de TIPMP chez la souris. Ainsi, nous avons émis l'hypothèse que la perte d'Hnf1b associée à Kras activé pouvait mener aux TIPMP. Nous avons généré un modèle de souris combinant l'inactivation de Hnf1b et une mutation KrasG12D dans les canaux pancréatiques (« KHC »: Sox9-CreER;KrasG12D/+;Hnf1b fl/fl). Ce modèle a été comparé aux témoins (« KC » Sox9-CreER;KrasG12D/+ ; « HC » Sox9-CreER;Hnf1b fl/fl et « H » Hnf1b fl/fl). Des analyses d'IRM, histologiques et immunohistochimiques ont montré que les souris KHC développent des TIPMP avec une dilatation canalaire et une dysplasie à 12 semaines, validant ainsi un nouveau modèle murin de TIPMP. L'analyse transcriptomique par RNAseq des organoïdes canalaires a révélé les mécanismes moléculaires impliqués, soulignant la perte des cils primaires et de l'activité de bookmarker d'Hnf1b dans l'initiation des TIPMP, ainsi que les voies de signalisation impliquées. Nous avons également corrélé le modèle KHC avec la TIPMP humaine, phénotypiquement par la perte d'expression d'Hnf1b et moléculairement par RNAseq de TIPMP humaine. La prise en charge des TIPMP chez l'homme repose sur des critères cliniques, biologiques et radiologiques, avec notamment la présence d'un nodule mural (NM) comme facteur de risque de malignité nécessitant une chirurgie. Récemment, des techniques de destruction locale guidées par l'échoendoscopie, telle que l'ablation par radiofréquence, permettent la destruction locale de TIPMP, avec le NM comme cible privilégiée. Cependant, il est nécessaire d'évaluer précisément l'emplacement du plus haut degré de dysplasie ou de la composante invasive au sein de la TIPMP pour la pertinence thérapeutique de cette approche. Notre étude a inclus 82 patients opérés pour TIPMP des canaux secondaires avec NM (2012-2022). Un traitement local de NM était jugé pertinent si aucun cancer et aucune dysplasie de haut grade à distance du NM n'était présent sur la pièce opératoire. Les résultats montrent que 45% des patients n'auraient pas bénéficié d'un traitement local. Ainsi, nos études ont identifié Hnf1b comme un nouveau gène suppresseur de tumeur de la TIPMP et ont amélioré la compréhension des mécanismes moléculaires de l'initiation et la progression des TIPMP. Elles montrent également que la progression tumorale des TIPMP est diffuse et nécessite des traitements plus étendus que le traitement local, mettant en lumière l'importance de mieux comprendre les mécanismes moléculaires pour identifier de nouvelles cibles thérapeutiques.

Pancreatic cancer has a grim prognosis, with a 5-year survival rate of less than 10%. It is often diagnosed too late, and treatments are generally ineffective. More than 90% of pancreatic cancer cases originate in the exocrine cells. Pancreatic adenocarcinoma primarily arises from two types of preneoplastic lesions: pancreatic intraepithelial neoplasias (PanIN), which derive from acinar cells that initially undergo acinar-ductal metaplasia, and intraductal papillary mucinous neoplasms (IPMN) originating from ductal cells. IPMNs, defined by dilated and dysplastic pancreatic ducts, are common, affecting 7 to 10% of the adult population and increasing with age. Their progression is very difficult to predict. To better understand the molecular mechanisms of initiation and progression of these lesions is essential to improve diagnosis and prognosis. Our team demonstrated that the inactivation of the Hnf1b gene in murine pancreatic ducts leads to ductal dilation and increased cellular proliferation, potentially predisposing to the initiation of IPMN. Additionally, Kras oncogene mutations are very common in IPMN, but Kras activation alone in ductal cells is insufficient to cause IPMN formation in mice. Thus, we hypothesized that the loss of Hnf1b combined with activated Kras could lead to IPMN. We generated a mouse model combining Hnf1b inactivation and a KrasG12D mutation in the pancreatic ducts (''KHC'': Sox9-CreER;KrasG12D/+;Hnf1b fl/fl). This model was compared to controls (''KC'' Sox9-CreER;KrasG12D/+; ''HC'' Sox9-CreER;Hnf1b fl/fl, and ''H'' Hnf1b fl/fl). MRI, histological, and immunohistochemical analyses showed that KHC mice develop IPMN with ductal dilation and dysplasia at 12 weeks, thus validating a new murine model of IPMN. Transcriptomic analysis by RNAseq of ductal organoids revealed the molecular mechanisms involved, highlighting the loss of primary cilia and the bookmarking activity of Hnf1b in the initiation of IPMN, as well as the involved signaling pathways. We also correlated the KHC model with human IPMN, phenotypically by the loss of Hnf1b expression and molecularly by RNAseq of human IPMN. Management of IPMN in humans is based on clinical, biological, and radiological criteria, notably the presence of a mural nodule (MN) as a risk factor for malignancy requiring surgery. Recently, local destruction techniques guided by endoscopic ultrasound, such as radiofrequency ablation, allow local destruction of IPMN, with MN as a ideal technical target.However, it is necessary to precisely evaluate the location of the highest grade of dysplasia or invasive component within the IPMN for the therapeutic relevance of this approach. Our study included 82 patients who underwent surgery for branch-duct IPMN with MN (2012-2022). Local treatment of MN was considered relevant if no cancer and no high-grade dysplasia distant from MN were present in the surgical specimen. The results show that 45% of patients would not have benefited from a local treatment. Thus, our studies identified Hnf1b as a new tumor suppressor gene for IPMN and improved the understanding of the molecular mechanisms of IPMN initiation and progression. They also show that the tumor progression of IPMN is diffuse and requires more extensive treatments than local treatment, highlighting the importance of better understanding molecular mechanisms to identify new therapeutic targets.