ARTICLE
Auteur(s) : Christian Adrien Righini1,2,3,
Florence de Fraipont2,3, Émile Reyt1, Marie-Christine
Favrot2,3
1Service ORL et Chirurgie cervicofaciale
2Centre d’innovation en biologie, CHU, Pavillon B, 38043
Grenoble Cedex 09
3Inserm, Université Joseph-Fourier U578, Institut Albert
Bonniot, rond-point de la Chantourne, 38700 La Tronche
Article reçu le 30 Août 2006, accepté le 30 Octobre 2006
Au cours de la transformation maligne, les cellules accumulent des
anomalies génétiques et épigénétiques ; ces dernières
modifient l’expression du gène et sont transmissibles au cours des
divisions cellulaires sans modification de la séquence d’ADN [1].
Les dérégulations épigénétiques sont fréquentes dans la cellule
maligne [2]. Feinberg et al. [3] ont, les premiers, montré
l’existence d’une hypométhylation globale du génome dans les
cellules cancéreuses humaines [3]. Ces anomalies entraînent une
instabilité génomique propice à un déséquilibre de l’homéostasie
cellulaire et à l’émergence de clones cellulaires anormaux.
L’hypométhylation du génome s’accompagne d’une hyperméthylation
localisée de l’ADN au niveau de dinucléotides CpG
(cytosine-phosphate-guanine) situés dans la région promotrice de
certains gènes [1]. Cette hyperméthylation entraîne une inhibition
transcriptionnelle de l’expression des gènes. La répression
épigénétique est un des mécanismes d’inactivation des gènes
suppresseurs de tumeurs (gènes ST) et elle est au moins aussi
fréquente que les mutations ou les pertes d’allèles (gènes ST). Le
« choix » par la cellule d’inactiver un gène par perte
d’allèles, mutation ou méthylation de son promoteur, dépend
probablement de son exposition aux carcinogènes et de la séquence
temporelle des événements qui conduisent à la transformation ;
ainsi l’incidence de la méthylation d’un promoteur de gène ST est
souvent élevée lorsque le gène n’a pas ou que peu subi de perte
d’hétérozygotie. Le rôle des méthylations localisées de l’ADN dans
le processus de transformation et de progression tumorale est de
mieux en mieux compris et ces anomalies sont réversibles sous
l’effet de molécules inhibitrices, ce qui offre des perspectives
thérapeutiques. Cependant, l’intérêt pour le clinicien d’une
définition des anomalies épigénétiques dans la tumeur de son
patient reste à définir pour chaque type de tumeur. L’objectif de
cet article est de faire le point sur les données actuelles
concernant les méthylations des gènes ST dans les cancers des voies
aériennes supérieures : carcinomes épidermoïdes de la cavité
buccale, de l’oro-hypopharynx et du larynx à l’exception des
tumeurs du cavum, des cavités nasosinusiennes et des glandes
salivaires dont l’épidémiologie, le traitement et le pronostic sont
très différents.
Mécanisme d’inhibition des gènes suppresseurs de tumeur par
méthylation et méthodes d’analyse
Nous rappelons brièvement les mécanismes d’inhibition d’un gène par
méthylation et les techniques d’analyse mais le lecteur pourra se
reporter pour plus de détails à une revue récente du Bulletin du
Cancer par G. Filion et P.A. Defossez [4].
La mémoire épigénétique permet, au cours du développement puis
dans l’organisme adulte, à chaque type cellulaire d’acquérir ses
spécificités fonctionnelles puis de les conserver grâce à
l’expression « tissu-spécifique » de certains gènes et à
leur inactivation par méthylation dans d’autres tissus. Cette
méthylation a lieu dans les régions promotrices des gènes au niveau
des dinucléotides CpG ou îlots CpG. Ces régions de 0,5 et 4
kilobases ont une teneur en GC supérieure à 50 % et un rapport
CpG sur GpC d’au moins 0,6 [1]. Dans le génome humain, leur nombre
serait de 29 000 et 45 000 et plus de 50 % des gènes
posséderaient des îlots CpG au niveau de leur promoteur. La
méthylation de l’ADN, au niveau des îlots CpG, correspond à la
substitution d’un groupement méthyl (CH3), à partir d’un
donneur, la S-adénosyl-méthionine (SAM), à un atome d’hydrogène sur
le carbone 5 d’une cytosine située en position 5’ d’une guanine.
Cette modification chimique est sous le contrôle d’enzymes, les ADN
méthyltransférases (DNMT).
L’analyse de ces modifications, dans les prélèvements tumoraux,
s’est « popularisée » avec le développement du traitement
bisulfite associé soit à une amplification par PCR, soit à un
séquençage appelé pyroséquençage [5]. À l’heure actuelle, la
technique la plus utilisée est la MSP (méthylation spécifique PCR).
La première étape consiste en une modification chimique, au
bisulfite de sodium, des cytosines non méthylées de l’ADN en
uraciles alors que les 5-méthylcytosines sont conservées. La
séquence d’ADN est donc modifiée différemment selon que les
cytosines sont méthylées ou non. Cette différence est ensuite
visualisée, après une amplification par PCR du gène étudié, à
l’aide d’amorces spécifiques. Si le gène est méthylé dans
l’échantillon analysé, la sensibilité de la méthode permet de
détecter une cellule cancéreuse dans environ 1 000 cellules
normales. Depuis peu, une nouvelle technique, plus simple,
associant traitement bisulfite et PCR quantitative en temps réel,
permet de quantifier les niveaux de méthylation et de détecter un
allèle méthylé dans 10 000 allèles non méthylés [6].
Quelle que soit la technique utilisée, la recherche de
méthylations dans des prélèvements tumoraux est facilitée par la
stabilité de l’ADN au niveau des pièces opératoires conservées en
paraffine ou dans des liquides biologiques contaminés par des
cellules malignes ; de plus, les techniques d’amplification
permettent de travailler sur de très faibles quantités d’ADN telles
que celles obtenues à partir de biopsies tumorales ou de plasma.
Enfin, contrairement aux pertes d’allèles, la méthylation d’un gène
est enregistrée comme un signal positif, plus facile à détecter au
sein d’ADN non tumoral. La sensibilité de la technique dépend de la
prévalence de l’anomalie dans le type tumoral analysé ;
celle-ci n’est jamais de 100 % mais l’analyse d’un panel de
gènes permet d’augmenter la probabilité de détecter un événement
anormal dans l’échantillon tumoral analysé. Si le gène étudié est
méthylé, la sensibilité de la technique, allant de
1 pour 1 000 à 1 pour 10 000, permet d’analyser
des prélèvements contenant très peu de cellules malignes ou d’ADN
tumoral comme les liquides biologiques au contact de la tumeur
(salive, lavage bronchoalvéolaire, urine) ou le plasma [7, 8]. La
spécificité de la technique dépend de la présence ou non de ces
anomalies dans les tissus normaux environnant la tumeur et de leur
exposition aux carcinogènes, tabac et alcool. Il faut cependant
noter que la densité de méthylation d’un gène ST et donc le degré
d’inactivation de sa transcription peuvent varier dans la cellule
maligne et pourraient augmenter au cours des divisions. L’analyse
de l’expression de la protéine est donc indispensable pour
compléter une étude par biologie moléculaire.
Quels sont les principaux gènes méthylés dans les cancers des
voies aériennes supérieures ?
De nombreuses anomalies génétiques ont été décrites dans les
carcinomes des voies aérodigestives supérieures (VADS), qu’il
s’agisse d’activations d’oncogènes ou de pertes de gènes ST, sans
qu’il y ait de signature moléculaire unique. Les anomalies
génétiques les plus précoces sont des pertes sur les bras courts
des chromosomes 9 puis 3, alors que les pertes sur le bras court du
chromosome 17 apparaissent au stade de dysplasie ; au stade de
carcinome invasif, les pertes sur les bras longs des chromosomes 11
et 13 précèdent les pertes sur les bras courts des chromosomes 8 et
6 et du bras long du chromosome 18. Au niveau de ces chromosomes,
seuls 3 gènes ST, p16, p53 et hOGG1, qui interviennent dans la
réparation de l’ADN, ont été clairement impliqués dans les
carcinomes des VADS [9]. Ce sont Herman et al. [10] qui ont
rapporté pour la première fois que la méthylation du promoteur de
P16 ou CDKN2A était un autre mécanisme d’inactivation de ce gène
dans les carcinomes des VADS. Depuis cette première étude, la
méthylation de 19 autres gènes ST, pour la plupart impliqués
dans d’autres tumeurs, a été analysée ; les localisations
chromosomiques et les fonctions de ces gènes sont décrites dans le
tableau 1( Tableau 1 ).
La fréquence des anomalies liées à une méthylation d’un gène
dans les tumeurs des VADS varie suivant les gènes mais aussi d’une
étude à l’autre (tableau 2)( Tableau
2 ) ; pour certains gènes, le nombre d’études et/ou
d’échantillons analysés est trop faible pour permettre d’estimer la
prévalence de la méthylation dans les cancers des VADS.
Quatre gènes sont fréquemment méthylés ; ce sont aussi les
plus étudiés : p16, impliqué dans le contrôle du cycle
cellulaire, est méthylé dans 33 % des échantillons
environ ; ECAD (E-cadhérine), impliqué dans les phénomènes
d’adhésion cellulaire et de métastases, est méthylé dans 56 %
des tumeurs des VADS ; MGMT, un agent de détoxication des
adduits de l’ADN qui pourrait prédire la sensibilité à la
chimiothérapie, est méthylé dans 32 % des échantillons et DAPK
(death associated protein kinase) est impliqué dans l’apoptose dans
27 % d’entre eux. Nous avons, entre 2003 et 2005,
analysé 90 tumeurs des VADS prélevées au diagnostic chez des
patients caucasiens, exposés au tabac et/ou à l’alcool [11] ;
nous confirmons la fréquence des méthylations de ces 4 gènes, mais
nous avons aussi observé, dans 46 % des tumeurs, une
méthylation du gène TIMP3 qui code pour un inhibiteur des
métalloprotéases impliqué dans les phénomènes de métastases et
d’angiogenèse. Ce gène, qui n’avait jamais été étudié dans les
cancers des VADS, est méthylé dans 25 à 30 % des cancers
bronchopulmonaires non à petites cellules et lié à l’intoxication
tabagique [11]. TIMP3 est situé au niveau du bras long du
chromosome 22 où les pertes d’hétérozygotie sont fréquentes dans le
cancer du poumon mais n’ont jamais été décrites dans les cancers
des VADS, suggérant que la méthylation du promoteur de TIMP3 est un
mécanisme important d’inactivation de ce gène dans le cancer des
VADS.
Le gène RARβ, qui code pour le récepteur de l’acide rétinoïque,
est fréquemment méthylé dans les cancers et les lésions
prénéoplasiques des VADS mais cette anomalie est peu spécifique du
processus tumoral [12, 13]. Quatre autres gènes, p14 et p15,
impliqués dans le contrôle du cycle cellulaire, RASSF1A, un
homologue de RAS, et hMHL1, impliqué dans la réparation de l’ADN,
sont méthylés respectivement, dans 19, 19, 11,5 et 13 % des
échantillons tumoraux mais avec de grandes variations suivant les
séries de la littérature, en particulier pour hMHL1. Dans notre
série, nous confirmons les résultats de la littérature pour les
trois premiers mais nous ne trouvons aucune méthylation de hMHL1
bien que ce gène soit fréquemment méthylé dans d’autres modèles
tumoraux. Dix autres gènes ont été plus rarement analysés et
nécessitent des études complémentaires pour confirmer leur intérêt
dans les cancers des VADS. Ainsi, nous ne retrouvons pas
l’existence de méthylation d’ATM alors que la méthylation de DCC
est présente dans 24 % des échantillons de notre série, celle
d’APC et de FHIT, un gène dont la méthylation semble associée à
l’intoxication tabagique, dans 10 % d’entre eux.
Tableau 1 Dénomination, localisation chromosomique et
fonction des gènes ST méthylés dans les cancers des VADS
|
Abréviation
|
Dénomination complète
|
Localisation
|
Cible
|
|
P16
|
INK4A, CDKN2A, cyclin-dependent kinase inhibitor 2A
|
9p21
|
Cycle cellulaire
|
|
MGMT
|
O6-méthylguanine DNA méthyltransferase
|
10q26
|
Réparation de l’ADN
|
|
DAPK
|
Death-associated protein kinase 1
|
13q34
|
Apoptose
|
|
ECAD
|
E-cadhérine
|
16q22
|
Adhésion cellulaire
|
|
P14
|
ARF, androgen receptor factor
|
9p21
|
Cycle cellulaire
|
|
P15
|
INK4B, CDKN2B, cyclin-dependent kinase inhibitor 2B
|
9p21
|
Cycle cellulaire
|
|
RASSF1A
|
Ras effector homolog
|
3p21
|
Apoptose
|
|
HMLH1
|
Human homolog of bacterial Mut L
|
3p21
|
Réparation de l’ADN
|
|
Rar β
|
Retinoic acid receptor β
|
3p24
|
Apoptose
|
|
APC
|
Adenomatosis polyposis coli
|
5q21-22
|
Adhésion cellulaire
|
|
GSTP1
|
Glutathione S-transférase π
|
11q13
|
Détoxification carcinogène
|
|
VHL
|
Von Hippel-Lindau suppressor gene
|
3p 25-26
|
Gène suppresseur
|
|
P73
|
Tumor protein 73
|
1p36
|
Angiogenèse, apoptose
|
|
ATM
|
Ataxia telangiectasia mutated gene
|
11q22
|
Réparation ADN
|
|
DCC
|
Cell-cell adhesion « deleted in colorectal cancer »
|
18q21
|
Adhésion cellulaire
|
|
FHIT
|
Fragile histidine triad
|
3p14.2
|
Apoptose
|
|
DBC1
|
Deleted in bladder cancer 1
|
9q32-33
|
Cycle cellulaire
|
|
ABO
|
ABO blood group
|
9q34
|
Adhésion cellulaire
|
|
P53
|
TP53 gene
|
17p13
|
Apoptose
|
Tableau 2 Méthylation des gènes ST dans les cancers des
VADS : données de la littérature
|
Gène
|
Etudes analysées (nb)
|
Références les plus significatives
|
Echantillons étudiés (nb)
|
Echantillons méthylés (nb)
|
Méthylation (%)
|
|
P16
|
10
|
[7, 12, 14, 15, 20, 24-26]
|
62 (30-100)
|
20 (10-28)
|
33 (27-50)
|
|
MGMT
|
6
|
[7, 12, 15, 18, 20]
|
61 (32-99)
|
20 (7- 41)
|
32 (20-52)
|
|
DAPK
|
7
|
[7, 12, 14, 18, 20, 22, 24]
|
64 (30-100)
|
16 (7- 41)
|
27 (7-68)
|
|
ECAD
|
7
|
[12, 15, 18, 24, 26-28]
|
63 (23-100)
|
34 (10- 64)
|
56 (31-85)
|
|
P14
|
3
|
[12, 14]
|
68 (32-96)
|
13 (5-20)
|
19 (14-26)
|
|
P15
|
3
|
[14, 15, 26]
|
81 (48- 99)
|
14 (6-23)
|
19 (6-27)
|
|
RASSF1A
|
2
|
[24, 29]
|
68
|
7
|
11,5
|
|
hMLH1
|
3
|
[14, 15, 22]
|
105 (96-120)
|
16 (0-39)
|
13 (0-32)
|
|
Rar β
|
2
|
[12, 13]
|
56 (32-79)
|
36 (15-58)
|
60 (47-73)
|
|
APC
|
1
|
[11]
|
10
|
0
|
0
|
|
GSTP1
|
2
|
[20, 22]
|
70 (41-100)
|
0
|
0
|
|
VHL
|
1
|
[26]
|
48
|
0
|
0
|
|
P73
|
1
|
[12]
|
32
|
1
|
3
|
|
ATM
|
1
|
[30]
|
100
|
25
|
25
|
|
DCC
|
1
|
[14]
|
96
|
16
|
16
|
|
FHIT
|
1
|
[31]
|
29
|
8
|
27
|
|
DBC1
|
1
|
[32]
|
34
|
15
|
44
|
|
ABO
|
1
|
[33]
|
30
|
10
|
33
|
|
P53
|
1
|
[26]
|
48
|
2
|
4
|
Existe-t-il un profil de méthylation spécifique des tumeurs des
voies aériennes supérieures ?
L’incidence des méthylations de chacun des gènes varie entre les
différentes études. Ces variations peuvent être expliquées par la
taille faible de certaines cohortes, par des différences de
méthodes d’analyse, mais surtout par des différences dans les
populations étudiées (origine ethnique, âge), dans les
localisations tumorales et dans les expositions à des agents
carcinogènes (tabac, alcool, bétel, infection éventuelle au
papillomavirus humain ou HPV…). Comme pour les anomalies
génétiques, il n’existe pas d’anomalie épigénétique unique et
présente dans toutes les tumeurs des VADS. Pour une exploitation de
ces anomalies à but diagnostique, la sensibilité du test dépendra
de l’incidence de l’anomalie dans ce type de tumeurs ; cette
incidence est relativement faible pour chaque gène, nécessitant de
définir un profil de méthylation pour les cancers des VADS et
d’étudier un ensemble de gènes potentiellement anormaux. Ainsi, Ogi
et al. [14] ont montré que l’analyse de 12 gènes permettait de
détecter une anomalie d’au moins un d’entre eux chez 65 % des
patients, d’origine japonaise, porteurs d’un cancer des VADS. De
même, Viswanathan et al. [15] ont sélectionné, pour une population
indienne, 5 gènes qui leur permettaient de mettre en évidence une
méthylation d’au moins un d’entre eux dans 75 % des
échantillons de cancer des VADS. Dans notre série de 90 malades
caucasiens, nous avons montré que l’analyse de 6 gènes (ECAD,
p16, TIMP3, MGMT, DAPK et RASSF1) permettait de mettre en évidence
au moins un gène méthylé dans 75 % des tumeurs des VADS
analysées.
La méthylation des gènes ST peut être un événement précoce au
cours de la transformation de l’épithélium des voies aériennes
supérieures et survenir plusieurs années avant les manifestations
cliniques de cancer chez des sujets exposés au tabac ou à l’alcool.
Ainsi la méthylation de p16 est détectable dans les biopsies de
dysplasies sévères de la muqueuse buccale [16, 12] ou dans des
liquides de rinçage buccal chez des malades présentant des
leucoplasies [17]. Il est donc nécessaire, si l’on veut les
exploiter pour faire un diagnostic précoce de cancer des VADS,
d’évaluer la spécificité des méthylations de gènes ST pour le
processus tumoral et/ou le délai entre l’apparition des anomalies
épigénétiques et celle d’un cancer. Au moins deux équipes ont
analysé les tissus normaux adjacents à la tumeur avec des résultats
divergents : une incidence élevée des méthylations de p16,
DAPK et MGMT dans ces tissus normaux pour Kulkarni et Saranath [18]
et nulle ou faible pour Maruya et al. [12]. Dans notre série nous
avons, chez 30 malades, analysé la tumeur et la muqueuse
histologiquement normale prélevée à quelques centimètres de la
tumeur et mis en évidence une méthylation de TIMP3 ou DAPK dans
seulement 3 muqueuses normales mais prélevées chez les malades
ayant les tumeurs les plus évoluées. Les discordances entre ces
études sont probablement liées à la définition du tissu sain
(clinique ou histologique) et à la distance entre la zone de
prélèvement du tissu sain et les marges de la tumeur.
Les anomalies épigénétiques sont-elles détectables dans les
liquides biologiques prélevés chez des malades porteurs d’un cancer
des VADS ?
Dans le cancer du poumon ou le cancer de la vessie, la présence
d’anomalies génétiques ou épigénétiques dans les liquides
biologiques au contact de la tumeur (salive, expectorations ou
urine) est bien démontrée [19]. Dans les cancers des VADS, la
salive contient des cellules malignes exfoliées, identifiables à
l’examen cytologique si elles sont en nombre suffisant, et l’on
peut détecter des anomalies génétiques ; mais peu d’études se
sont intéressées à la recherche d’anomalies épigénétiques. L’étude
de Rosas et al. [7], portant sur 30 patients porteurs d’un
carcinome des VADS au diagnostic, a montré qu’il était possible de
détecter au niveau de la salive la méthylation de l’un des 3 gènes,
P16, MGMT et DAPK, chez deux tiers des patients présentant une de
ces anomalies au niveau de la tumeur et seulement chez ceux-là. La
positivité de la salive est d’autant plus fréquente que la tumeur
est localisée dans la cavité buccale. Notre étude conforte ces
résultats ; nous avons analysé la méthylation des 9 gènes
les plus fréquemment méthylés dans notre série (TIMP3, ECAD, P16,
MGMT, RASSF1A, DAPK, P15, P14, FHIT) dans la salive de 60 patients
porteurs d’un cancer des VADS au diagnostic : 94 % des
échantillons de salive présentaient au moins une des anomalies
présentes dans la tumeur avec une excellente concordance entre les
méthylations observées dans la tumeur et dans la salive. Cette
concordance « salive-tumeur » pour les cancers des VADS
est très supérieure à celle observée entre les liquides
d’aspiration bronchique et les cancers du poumon. Nous n’avons pas
détecté de méthylation dans des prélèvements de salive réalisés
chez des sujets, sans pathologie cancéreuse, mais ayant les mêmes
caractéristiques que la population souffrant de cancer des VADS
(âge, sexe et intoxication tabagique ou éthylique).
Les méthylations de gènes ST, comme les anomalies génétiques,
peuvent aussi être recherchées dans l’ADN tumoral circulant présent
dans le plasma ou le sérum de malades porteurs d’un cancer des
VADS. Dans l’étude de Sanchez-Cespedes et al. [20] portant sur
95 patients, plus de la moitié des malades présentaient une
méthylation de P16, MGMT ou DAPK dans la tumeur prélevée au
diagnostic dont 21 une méthylation au niveau de l’ADN circulant. De
même, Wong et al. [21] ont analysé, au diagnostic, la méthylation
de p15 et p16 au niveau tumoral et plasmatique chez
20 patients et ont retrouvé une méthylation d’un des deux
gènes dans 65 % des échantillons sanguins.
La recherche de méthylation de gènes suppresseurs de tumeurs
a-t-elle un intérêt dans la prise en charge des cancers des
VADS ?
Il est possible d’envisager des applications cliniques à la
recherche de méthylation de gènes ST car les méthodes d’analyse
sont robustes, relativement spécifiques et sensibles pour permettre
l’analyse de liquides biologiques, à condition d’avoir défini un
profil de méthylation caractéristique de la population étudiée. Une
application évidente est le diagnostic précoce de la tumeur
primitive chez des sujets à risque ou celui de la rechute. Le
profil de méthylation observé dans la tumeur pourrait aussi avoir
une valeur pronostique ou permettre de préciser le diagnostic
lorsque l’examen histologique est difficile. Enfin, on peut espérer
que la détermination de ces anomalies sera à l’origine de progrès
thérapeutiques.
Diagnostic précoce
Les cancers des VADS affectent chaque année environ 780 000
nouveaux patients dans le monde, dont 15 000 en France. Malgré des
progrès dans sa prise en charge thérapeutique, le taux de survie
globale des patients qui en sont atteints, tous stades et
localisations confondus, est de 45 % ; l’absence
d’amélioration significative depuis 20 ans est liée,
essentiellement, à un diagnostic tardif et à des rechutes
locorégionales fréquentes et non curables si la tumeur est
découverte à un stade trop avancé. Le diagnostic précoce des
cancers des VADS ou le dépistage sont difficiles chez des patients
qui refusent la prise en charge clinique pour de nombreuses raisons
dont l’intoxication éthylotabagique. Il est plus simple de
surveiller ces malades et d’envisager des méthodes de diagnostic
précoce des rechutes lorsqu’ils ont déjà été pris en charge pour le
traitement de leur tumeur primitive. Plusieurs études suggèrent que
la recherche systématique et régulière de méthylation de gènes ST
dans la salive permettrait un diagnostic précoce des tumeurs
primitives ou des rechutes de cancers des VADS mais cela n’a jamais
été confirmé dans une étude prospective. Nous avons, chez 22
patients traités par chirurgie et radiothérapie et suivis
prospectivement, analysé régulièrement des prélèvements de salive
et recherché la méthylation d’un ou de plusieurs gènes anormaux
dans la tumeur primitive. La méthylation d’un ou de plusieurs gènes
a persisté ou est réapparue dans la salive, après traitement, chez
5 patients alors que l’examen clinique et par FDG-PET était
négatif ; tous les patients ont rechuté quelques mois après
l’examen salivaire anormal et la détection, à un stade très
précoce, a permis une chirurgie curatrice. Les examens salivaires
étaient négatifs chez les 17 autres patients ; 16 sont en
rémission et 1 seul a rechuté avec une tumeur d’évolution
extrêmement rapide en quelques mois.
Pronostic
Quelques études seulement suggèrent que la méthylation des gènes ST
dans les cancers des VADS est corrélée au pronostic ; ainsi,
Fan et al. [22] rapportent que, en analyse statistique multivariée,
la méthylation des gènes MGMT et ATM serait corrélée à une
diminution de la survie des patients. Dans notre série et en
analyse multivariée mais avec un suivi médian de 564 jours
seulement, la présence d’un ou de plusieurs gènes méthylés dans les
tumeurs analysées n’est pas corrélée au pronostic.
Aide à l’examen anatomopathologie
Les profils de méthylation varient avec chaque type histologique,
même lorsque les carcinogènes impliqués sont les mêmes [11] ;
ainsi, ceux observés dans les cancers des VADS et dans les cancers
du poumon sont différents (tableau 3)( Tableau 3 ). Devant l’association d’un
carcinome des voies aériennes et d’un carcinome du poumon chez un
patient fumeur, deux diagnostics peuvent être évoqués :
l’association de deux cancers primitifs ou un cancer primitif des
VADS et une métastase pulmonaire. Ces deux situations cliniques
demandent des prises en charge différentes. L’examen
anatomopathologique est souvent pris en défaut et pourrait être
précisé par la définition des profils de méthylation. Une autre
application potentielle est le contrôle de la qualité des berges de
la tumeur pendant la chirurgie. Elle repose, aujourd’hui, sur un
examen histologique extemporané. Goldenberg et al. [23] ont montré
qu’il était possible de détecter, par PCR quantitative, la présence
d’une méthylation dans les berges de la tumeur durant le geste
chirurgical.
Tableau 3 Comparaison de l’incidence des
méthylations de 11 gènes étudiés dans les cancers des VADS et les
cancers bronchopulmonaires non à petites cellules (CPNPC)
|
Gène
|
VADSa
|
CPNPCb
|
|
Echantillons méthylés (nb)
|
Echantillons analysés (nb)
|
Proportion (%)
|
Echantillons méthylés (nb)
|
Echantillons analysés (nb)
|
Proportion (%)
|
|
p16
|
198
|
615
|
33
|
334
|
945
|
35
|
|
p15
|
42
|
243
|
19
|
0
|
63
|
0
|
|
p14
|
38
|
204
|
19
|
13
|
295
|
4
|
|
MGMT
|
120
|
364
|
32
|
122
|
513
|
25
|
|
DAPK
|
115
|
448
|
27
|
173
|
613
|
28
|
|
ECAD
|
173
|
342
|
56
|
107
|
19
|
18
|
|
RASSF1A
|
13
|
126
|
11.5
|
80
|
230
|
35
|
|
hMLH1
|
47
|
315
|
13
|
3
|
20
|
0
|
|
Rar β
|
73
|
111
|
60
|
182
|
218
|
39
|
|
APC
|
0
|
10
|
0
|
230
|
311
|
74
|
|
GSTP1
|
0
|
141
|
0
|
14
|
174
|
8
|
aChiffres extraits du tableau 2.
bChiffres extraits des données de Tsou et al. [34],
de Fraipont et al. [8], Chan et al. [35] et Topaloglu et al.
[36].
Agents déméthylants en thérapie
Le traitement de cellules malignes à l’aide d’agents déméthylants
permet la réexpression des gènes inactivés par méthylation de leurs
promoteurs. Contrairement aux anomalies génétiques, les anomalies
épigénétiques sont donc réversibles ; cela offre des
possibilités thérapeutiques au stade de tumeurs établies mais
surtout des possibilités de chimioprévention chez des sujets
exposés à des facteurs de risque. La 5-aza-2’déoxycytidine
(Décitabine®), un inhibiteur de la DNMT1, a été utilisée
pour le traitement des cancers hématologiques, du col utérin et les
cancers bronchopulmonaires non à petites cellules mais il n’y a pas
d’essais thérapeutiques dans le traitement des cancers des VADS.
Cependant, même si, dans les cellules normales, la méthylation des
promoteurs intervient peu dans la régulation des gènes, ces
molécules ne sont pas dénuées de toxicité car elles ne sont pas
totalement spécifiques des méthyltransférases de l’ADN.
Ainsi, à côté des DNMT, d’autres molécules comme les HDAC, qui
ciblent les histones déacétylases, peuvent être utilisées. Les
inhibiteurs des HDAC appartiennent à quatre familles dont les plus
connus sont les acides gras à courtes chaînes comme la
trichostatine A et les tétrapeptides cycliques comme la trapoxine.
Ils ont montré une certaine efficacité en combinaison avec des
traitements classiques dans les maladies hématologiques mais aucun
essai n’a été mené dans les cancers des VADS. Les résultats
expérimentaux orientent vers l’utilisation de ces inhibiteurs (HDAC
ou DNMT) en combinaison avec des drogues classiques.
Conclusion et perspectives
Depuis plusieurs années, notre compréhension des mécanismes
génétiques et épigénétiques qui conduisent au cancer des VADS a
beaucoup progressé et leur connaissance ouvre des perspectives
cliniques intéressantes, aussi bien pour le diagnostic que pour le
traitement. Cependant, l’exploitation clinique en routine tarde un
peu. Dans un objectif diagnostique, l’exploitation des méthylations
de gènes ST nécessite de définir un panel optimum de gènes,
caractéristique de la population étudiée, à moins que le
développement des techniques d’analyse à haut débit, applicable à
l’étude des méthylations de l’ADN, vienne remplacer l’analyse de
gènes présélectionnés. Cependant, la définition d’un profil global
de méthylation des gènes ST dans une tumeur devra être complétée
par celui des protéines car toute méthylation n’aboutit pas à une
inactivation complète de l’expression et donc de la fonction de la
protéine dans la tumeur. La validation de ces profils globaux de
méthylation, comme celle des profils d’expression génique,
nécessite d’entreprendre des études prospectives à grande échelle
et de développer de nouveaux outils bio-informatiques, avant de
pouvoir les exploiter en clinique. Sur le plan thérapeutique, la
possibilité de corriger les lésions épigénétiques ouvre de vraies
perspectives de chimioprévention dans des populations à risque,
pour lesquelles on aurait déterminé que ces anomalies sont
suffisamment importantes pour conduire au cancer.
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