Étude des facteurs prédisant la décompensation et la survie des malades avec cirrhose

Predictive factors of decompensation and survival of patients with cirrhosis

• Auteur / Autrice : Audrey Payancé
• Direction : Dominique Valla
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance le 06/12/2023
• 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 : Jérôme Boursier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laure Elkrief
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jérôme Boursier, Nathalie Ganne-Carrié

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hypertension portale

Cirrhose cholestatique

Marqueurs biologiques

Mots clés libres

Biomarqueurs

Cirrhose

Pronostic

Hypertension portale

Vésicules extra-cellulaires

Biomarkers

Cirrhosis

Prognostic

Portal hypertension

Extracellular vesicules

Résumé

La prédiction de la survie des patients atteints de cirrhose décompensée est essentielle, car les patients dont le pronostic est le plus défavorable doivent être prioritaires pour une transplantation hépatique ou pour de nouvelles approches thérapeutiques. Le score MELD a joué un rôle déterminant dans la hiérarchisation des candidats à la transplantation hépatique. Cependant, son pouvoir prédictif a diminué au cours des dernières années. Malgré les améliorations apportées au MELD (MELD-Na, MELD 3.0), sa capacité prédictive reste améliorable. L'identification de nouveaux biomarqueurs plasmatiques pourrait être une approche pour améliorer le MELD. L'objectif de cette thèse était d'identifier de tels biomarqueurs non invasifs prédisant la survie des patients atteints de cirrhose décompensée. Dans la première partie de cette thèse, nous avons étudié l'intérêt des taux plasmatiques de vésicules extracellulaires chez les malades atteints de cirrhose. Nous avons dosé les concentrations de vésicules extracellulaires annexin V+, mais aussi d'origine endothéliale, leucocytaire, leuco-endothéliale, plaquettaire et hépatocytaire, par cytométrie en flux ou par filtration-ELISA, dans le plasma de 232 patients avec fibrose hépatique avancée ou cirrhose, répartis en une cohorte de dérivation et une cohorte de validation. Les concentrations de vésicules extracellulaires hépatocytaires étaient 4,0 fois et 2,2 fois plus élevés chez les patients atteints de la cirrhose Child-Pugh C que chez ceux atteints de cirrhose Child-Pugh A ou B, respectivement. Les concentrations des autres sous-populations de vésicules extracellulaires n'étaient pas influencées par la sévérité de la maladie hépatique. Un taux de vésicules extracellulaires hépatocytaire >65 U/L prédisait la mortalité à 6 mois indépendamment du score de Child-Pugh et du MELD. Les patients ayant un taux de vésicules extracellulaires hépatocytaire >65 U/L et un MELD >15 avaient une mortalité à 6 mois plus élevée que les autres patients (23 % contre 3 %). Ces résultats ont été confirmés dans la cohorte de validation. Dans la deuxième première partie de cette thèse, nous nous sommes attachés à améliorer encore la prédiction de la mortalité des malades atteints de cirrhose décompensée. Pour cela, nous avons sélectionné des biomarqueurs plasmatiques reflétant les organes lésés chez les patients atteints de cirrhose décompensée, à savoir le foie (vésicules extracellulaires hépatocytaires), les reins (podocalyxine), l'intestin (villine), le système immunitaire (complément C6, leucosialine SPN), mais aussi des mécanismes dérégulés en cas de cirrhose décompensée incluant l'inflammation (protéine C-réactive, CRP) et la dysfonction mitochondriale (glycerol-3-phosphate deshydrogenase GPD2). Nous avons dosé ces biomarqueurs dans une cohorte prospective de 342 malades avec fibrose avancée ou cirrhose répartis en une cohorte de dérivation et une cohorte de validation. Nous avons montré que des concentrations plasmatiques élevées de vésicules extracellulaires hépatocytaires, de CRP et de Villin étaient indépendamment associés à la mortalité à 6 mois. Ces 3 marqueurs ont donc été utilisés afin de créer une signature pronostique originale. La présence d'une signature élevée (définie par au moins un marqueur au-dessus d'un seuil défini par l'index de Youden) permettait de prédire une mortalité à 6 mois plus élevée dans les cohortes de dérivation et de validation. En outre, les patients avec une signature élevée et un MELD > 15 avaient une mortalité à 6 mois significativement plus élevée que les autres groupes (cohorte de dérivation : 27% vs. 4.5%; p=0.004). En conclusion, chez les patients avec une cirrhose décompensée, la combinaison de vésicules extracellulaires hépatocytaires, de CRP et de Villin permet d'améliorer la prédiction de la mortalité offerte par le MELD. Cependant, le niveau d'amélioration ne justifie pas une prise en compte en pratique clinique.

Predicting survival in patients with decompensated cirrhosis is essential, as patients with the poorest prognosis should be prioritized for liver transplantation or be considered for new therapeutic approaches. The MELD score has played a decisive role in prioritizing candidates for liver transplantation. However, its predictive power has diminished in recent years. Despite the improvements made to MELD (MELD-Na, MELD 3.0), its predictive capacity remains open to improvement. The identification of new plasma biomarkers could be one approach to improving MELD. The aim of this thesis was to identify such non-invasive biomarkers predictive of survival in patients with decompensated cirrhosis. In the first part of this thesis, we investigated the relevance of plasma extracellular vesicle levels in patients with cirrhosis. We measured the concentrations of annexin V+ extracellular vesicles, as well as of extracellular vesicles of endothelial, leukocyte, leukoendothelial, platelet and hepatocyte origin, by flow cytometry or filtration-ELISA, in the plasma of 232 patients with advanced liver fibrosis or cirrhosis, divided into a derivation cohort and a validation cohort. Hepatocyte extracellular vesicle levels were 4.0 and 2.2 fold higher in patients with Child-Pugh C cirrhosis than in those with Child-Pugh A or B cirrhosis, respectively. Concentrations of other extracellular vesicle subpopulations were not influenced by the severity of liver disease. A hepatocyte extracellular vesicle level >65 U/L predicted 6-month mortality independently of Child-Pugh score and MELD. Patients with hepatocyte extracellular vesicles >65 U/L and MELD >15 had a higher 6-month mortality than other patients (23% vs. 3%). These results were confirmed in the validation cohort. In the second part of this thesis, we set out to further improve prediction of mortality in patients with decompensated cirrhosis. To this end, we selected plasma biomarkers reflecting the organs damaged in patients with decompensated cirrhosis, namely liver (hepatocyte extracellular vesicles), kidney (podocalyxin), intestine (villin), immune system (complement C6, leucosialin SPN), but also mechanisms altered in cirrhosis including inflammation (C-reactive protein, CRP) and mitochondrial dysfunction (glycerol-3-phosphate dehydrogenase GPD2). We measured these biomarkers in a prospective cohort of 342 patients with advanced fibrosis or cirrhosis, divided into a derivation cohort and a validation cohort. We showed that elevated plasma concentrations of hepatocyte extracellular vesicles, CRP and Villin were independently associated with 6-month mortality. These 3 markers were therefore used to create an original prognostic signature. The presence of a high signature (defined by at least one marker above a threshold defined by the Youden index) predicted higher 6-month mortality in both derivation and validation cohorts. Furthermore, patients with a high signature and MELD > 15 had a significantly higher 6-month mortality than the other groups (derivation cohort: 27% vs. 4.5%; p=0.004). In conclusion, in patients with decompensated cirrhosis, the combination of hepatocyte extracellular vesicles, CRP and Villin improves the prediction of mortality offered by MELD. However, the level of improvement does not warrant consideration in clinical practice.