Étude de l'hétérogénéité phénotypique et moléculaire des tumeurs intracanalaires papillaires et mucineuses du pancréas

Study of the phenotypic and molecular heterogeneity of intraductal papillary mucinous neoplasms of the pancreas

• Auteur / Autrice : Lina Aguilera Munoz
• Direction : Vinciane Rebours, Jérôme Cros
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance le 08/12/2025
• Etablissement(s) : Université Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale BioScience Paris Cité (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche sur l'inflammation (Paris ; 2014-....)
• Jury : Président / Présidente : Magali Svrcek
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nelson Dusetti, Rémy Nicolle, Renato Micelli Lupinacci
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Tamara Matysiak-Budnik, Julie Guillermet-Guibert
• DOI : 10.70675/d173948az103cz44c1zb74azf91fad6557c0

Mots clés

Mots clés contrôlés

États précancéreux

Cancérogenèse

Maladies pancréatiques

Tumeur intracanalaire papillaire mucineuse du pancréas

Séquençage de l'ARN

Micro-environnement tumoral

États précancéreux

Carcinogenèse

Tumeurs du pancréas

Tumeurs intracanalaires pancréatiques

RNA-Seq

Microenvironnement tumoral

Mots clés libres

Lésions précancéreuses

Carcinogénèse

Cancer du pancréas

Tumeur intracanalires papillaires et mucineuses du pancréas

RNA-seq

Microenvironnement tumoral

Modèle organoïde in vitro

Precancerous lesions

Carcinogenesis

Pancreatic cancer

Intraductal papillary mucinous neoplasms (IPMN)

RNA sequencing (RNA-seq)

Tumor microenvironment

In vitro organoid model

Résumé

Les tumeurs intracanalaires papillaires et mucineuses du pancréas (TIPMP) sont des lésions précancéreuses fréquentes de l'adénocarcinome pancréatique (AP), caractérisées par une hétérogénéité morphologique, spatiale et moléculaire rendant leur prise en charge complexe. Cette thèse visait à décrire cette hétérogénéité à différents niveaux : (i) la distribution de la dysplasie dans les TIPMP des canaux secondaires (TIPMP-CS) présentant un nodule mural ; (ii) les formes de micro-invasion et leur impact pronostique ; (iii) les profils transcriptomiques et la composition du microenvironnement tumoral (MET) selon le sous-type histologique. Enfin, un dernier objectif était le développement d'un modèle in vitro d'organoïdes dérivés de TIPMP humaines. Dans une première étude portant sur 82 résections de TIPMP-CS avec nodule mural, la confrontation de l'imagerie préopératoire à la cartographie histologique a montré que dans 45% des cas, la dysplasie de haut grade (DHG) ou le carcinome invasif (CI) étaient situés à distance du nodule, qui n'était exclusivement porteur de DHG que dans 7 % des patients. Ces résultats remettent en question la pertinence d'une ablation focale ciblant uniquement le nodule mural et confortent la pancréatectomie comme traitement de référence chez les patients opérables. Dans une seconde étude, incluant 132 patients opérés pour TIPMP classés en DHG, pT1a (<5 mm) ou pT1b/c (6-20 mm), la survie et les schémas de récidive des pT1a étaient similaires à ceux des TIPMP en DHG, et significativement meilleurs que ceux des pT1b/c. Les récidives des pT1a et DHG étaient majoritairement intrapancréatiques, avec un risque métastatique très faible, tandis que les pT1b/c présentaient 50 % de récidives métastatiques. Les critères histologiques additionnels d'invasion minime n'amélioraient pas la stratification pronostique. Ces données plaident pour une surveillance prolongée du moignon pancréatique après résection de pT1a, sans indication systématique de chimiothérapie adjuvante. Dans une troisième étude, portant sur 420 microdissections FFPE de TIPMP, l'analyse transcriptomique (RNA-seq) a révélé des programmes moléculaires distincts selon le sous-type histologique. Les TIPMP intestinales présentaient un profil prolifératif et un microenvironnement immunitaire « froid », indépendamment du grade de dysplasie. À l'inverse, les TIPMP gastriques et pancréatobiliaires (PB) étaient marquées par une forte infiltration immunitaire, les PB se distinguant par une prédominance de populations fibro-inflammatoires et immunosuppressives. Ces observations suggèrent que la composition du MET influence les trajectoires évolutives des différents sous-types de TIPMP et pourrait servir de base à l'identification de biomarqueurs phénotype-spécifiques ou à la mise au point de stratégies d'interception ciblées. Enfin, un protocole de culture d'organoïdes dérivés de TIPMP humaines a été établi à partir de pièces opératoires, avec un taux de succès de 62,5 %. Les organoïdes reproduisaient les caractéristiques morphologiques et transcriptionnelles des lésions d'origine, ouvrant la voie à la constitution d'une biobanque et à la réalisation d'analyses fonctionnelles ciblées. Cette approche intégrée met en lumière l'hétérogénéité biologique des TIPMP et suggère l'existence de trajectoires évolutives distinctes selon le sous-type histologique et la composition du MET, soutenues par des programmes épithéliaux et clonaux spécifiques. Elle apporte des éléments déterminants pour la sélection chirurgicale en cas de nodule mural, la prise en charge des micro-carcinomes pT1a, et jette les bases d'une médecine de précision fondée sur des signatures transcriptomiques et des modèles organoïdes dédiés.

Intraductal papillary mucinous neoplasms (IPMNs) are common precursor lesions of pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC), characterized by pronounced morphological, spatial, and molecular heterogeneity that complicates clinical management. The objective of this thesis was to explore this heterogeneity at multiple levels: (i) the distribution of dysplasia in branch-duct IPMNs (BD-IPMNs) with mural nodules; (ii) the spectrum of microinvasive forms and their prognostic significance; (iii) the transcriptomic profiles and tumor microenvironment (TME) composition according to histological subtype. A final objective was to develop a reproducible in vitro model of human IPMN-derived organoids. In the first study, including 82 resected BD-IPMNs with mural nodules, preoperative imaging was compared with detailed histological mapping. In 45% of cases, high-grade dysplasia (HGD) or invasive carcinoma (IC) was located distant from the mural nodule, which was the sole site of HGD in only 7% of patients. These findings question the relevance of focal ablation targeting the mural nodule alone and support pancreatectomy as the preferred option in surgically fit patients. The second study analyzed 132 resected IPMN cases classified as HGD, pT1a (<5 mm), or pT1b/c (6-20 mm). Survival and recurrence patterns of pT1a carcinomas were similar to HGD-IPMN and significantly better than pT1b/c IPMN-derived carcinomas. Recurrences in pT1a and HGD were mostly local, with minimal metastatic risk, whereas pT1b/c cases displayed 50% metastatic recurrence. Additional histological criteria of 'minimal invasion' did not improve prognostic stratification. These findings support prolonged postoperative surveillance of the pancreatic remnant for pT1a, without systematic indication for adjuvant chemotherapy. In the third study, based on 420 microdissected IPMN samples (FFPE), RNA-sequencing revealed distinct transcriptional programs across histological subtypes. Intestinal IPMNs exhibited a proliferative and immunologically 'cold' profile, independent of dysplasia grade, whereas gastric and pancreatobiliary (PB) IPMNs displayed a highly infiltrated TME, the latter being enriched in fibro-inflammatory and immunosuppressive populations. These results suggest that the composition of the TME contributes to the differential malignant potential of IPMN subtypes and may provide a basis for phenotype-specific biomarkers and targeted interception strategies. Finally, a reproducible protocol for establishing patient-derived IPMN organoids from surgical specimens was developed, achieving a success rate of 62.5%. Organoids retained the phenotypic and transcriptomic features of their parental lesions, laying the foundation for a biobank enabling functional assays targeting candidate pathways identified through transcriptomic analyses. This integrative approach highlights the biological heterogeneity of IPMNs and supports the existence of distinct evolutionary trajectories shaped by histological subtype and TME composition, underpinned by specific epithelial and clonal programs. It provides key insights for surgical decision-making in BD-IPMN with mural nodules, for the management of pT1a microcarcinomas, and establishes the groundwork for precision medicine approaches based on transcriptomic signatures and organoid modeling.