Targeting the Ras-MAP kinases pathway to treat pancreatic adenocarcinoma

ARTICLE

hpg.2012.0696

Auteur(s) : Cindy Neuzillet, Pascal Hammel pascal.hammel@bjn.aphp.fr

Hôpital Beaujon, pôle des maladies de l’appareil digestif, service de gastroentérologie-pancréatologie, 100 boulevard du Général Leclerc, 92110 Clichy

Tirés à part : P. Hammel

L’adénocarcinome canalaire du pancréas (AP) est le deuxième cancer digestif par ordre de fréquence et la cinquième cause de décès par cancer dans les pays occidentaux [1, 2]. C’est le cancer digestif ayant le pronostic le plus défavorable, avec un taux de survie globale à 5 ans inférieur à 5 % [1, 2]. Les options thérapeutiques dans les formes métastatiques sont limitées : depuis 1997, le traitement de référence est la chimiothérapie par gemcitabine, lequel donne une amélioration de la survie globale (SG) médiane de l’ordre de 3 mois comparé aux soins de support seuls (5-6 mois contre 3 mois) [3]. Récemment, il a été montré que le protocole Folfirinox, associant 5-fluorouracile, irinotécan et oxaliplatine, avait une efficacité supérieure à la gemcitabine avec une SG de 11,1 mois contre 6,8 mois (Hazard Ratio : HR = 0,57, p < 0,0001), chez des malades sélectionnés (performans status 0-1, absence de cholestase) [4]. Malgré cela, les besoins en nouvelles molécules restent importants. Les thérapies ciblées ont déçu jusqu’à maintenant.

La tumorigenèse est un processus cellulaire et moléculaire complexe associant prolifération, échappement à l’apoptose et à la sénescence, dédifférenciation, angiogenèse, invasion tissulaire et métastases. C’est un processus multi-étapes au cours duquel l’accumulation d’altérations génétiques conduit à l’acquisition du phénotype tumoral. La voie de signalisation Ras-Raf-MEK-ERK (voie de Ras-MAPK) est l’une des mieux connues en biologie tumorale (figure 1) [5]. Elle est activée de façon aberrante dans de nombreux cancers, dont l’AP. La voie de Ras-MAPK et sa régulation jouent un rôle central dans la carcinogenèse pancréatique et de ce fait constitue en théorie une cible thérapeutique potentiellement intéressante. Des inhibiteurs de cette voie ont été développés qui sont, pour la plupart d’entre eux, en cours d’essai clinique.

La voie de Ras-MAPK et sa régulation jouent un rôle central dans la carcinogenèse pancréatique

L’objectif de cette revue est de décrire les différents inhibiteurs pharmacologiques développés pour bloquer la voie de Ras-MAPK dans le traitement des cancers. Nous nous intéresserons plus particulièrement à la place de cette voie dans la carcinogenèse pancréatique et comme nouvelle cible thérapeutique pour traiter ce cancer. Nous discuterons également les limites de cette approche et l’intérêt des traitements combinés.

La cascade de signalisation Ras-Raf-MEK-ERK (figure 1)

La voie de Ras-MAPK est activée à la suite de la liaison, à la surface de la cellule, d’un ligand (facteur de croissance) à un récepteur transmembranaire ayant une activité tyrosine kinase (par exemple, liaison de l’EGF à son récepteur (EGF-R), du VEGF au VEGF-R, etc.) [5, 6]. La liaison de l’EGF à l’EGF-R induit la dimérisation du récepteur, active sa fonction tyrosine kinase intracellulaire et entraîne sa transphosphorylation. Des protéines adaptatrices s’associent aux domaines intracellulaires phosphorylés du récepteur et recrutent des facteurs d’échanges de nucléotides (guanine nucleotide exchange factors, GEF) qui, à leur tour, activent Ras [5].

Les protéines Ras sont de petites protéines G qui interviennent au début de la voie Ras-MAPK [5, 7]. Quatre isoformes ont été identifiées : Ha-Ras, N-Ras and K-Ras 4A et 4B. Elles n’ont pas de domaine transmembranaire et doivent faire l’objet de modifications post-traductionnelles pour être attachées à la membrane cellulaire. Une étape clé dans ce processus est l’ajout d’une chaîne isoprénoïde, par un mécanisme médié le plus souvent par une farnésyltransférase (farnésylation) ou plus rarement une géranylgéranyltransférase (géranylgéranylation) [5, 7]. Les protéines Ras ont une activité GTPase intrinsèque faible et fonctionnent comme un « interrupteur » GDP/GTP. La forme liée au GTP est active tandis que celle liée au GDP ne l’est pas. Les GEF permettent l’échange du GDP contre du GTP (activation de Ras) tandis que les GTPase-activating proteins (GAP) stimulent l’activité GTPasique de Ras, transformant le GTP en GDP (inactivation de Ras) [7]. L’activation de Ras conduit à l’activation de différentes voies d’aval. Raf est sa cible la plus connue, mais d’autres voies, comme celle de PI3K-Akt-mTor ou RalGEF/Ral, peuvent être activées [5, 7].

Les protéines Raf (A-Raf, B-Raf et Raf-1) sont recrutées par Ras. Ce sont des sérine/thréonine kinases dont l’activité est modulée par des phosphorylations/déphosphorylations sur différents domaines et par interactions avec de multiples cofacteurs [5]. Les kinases Raf ont de multiples cibles, dont les mitogen-activated extracellular signal regulated kinases (MEK) 1 et 2, qu’elles activent directement par phosphorylation [5]. Parmi les différentes isoformes, B-Raf est le plus puissant activateur de MEK [5].

MEK1 et MEK2 ont une double activité tyrosine et sérine/thréonine kinase [5]. Elles activent, de façon très spécifique, par phosphorylation leurs seules cibles connues, les extracellular signal-regulated kinases (ERK) 1 et 2 [5].

ERK1 et ERK2 sont des sérine/thréonine kinases [5]. Une fois activées par MEK, elles peuvent migrer vers le noyau (translocation) et activent par phosphorylation de multiples cibles, nucléaires ou cytoplasmiques : facteurs de transcription (dont c-Fos, c-Jun et c-Myc) et kinases effectrices comme p90RSK [5].

En réalité, la voie de Ras-MAPK n’est pas linéaire : de nombreuses interactions existent entre elle et d’autres cascades de signalisation (voies de PI3K-Akt-mTor, NF-kappa B, Hedgehog, Notch). Ceci serait à l’origine de certains mécanismes de résistance aux inhibiteurs de la voie de Ras-MAPK.

La voie de Ras-MAPK n’est pas linéaire : de nombreuses interactions existent entre cette voie et d’autres cascades de signalisation (en particulier, la voie de PI3K-Akt-mTor)

Conséquences cellulaires de l’activation de la voie de Ras-MAPK

Prolifération cellulaire

La plupart des facteurs de transcription cibles de la voie de Ras-MAPK sont impliqués dans le contrôle de la prolifération et de la différenciation cellulaire : c’est le cas par exemple de c-Fos, c-Jun et c-Myc [5].

Cycle cellulaire

La voie de Ras-MAPK module l’expression de plusieurs molécules impliquées dans la régulation du cycle cellulaire dont p16, p15, p21, p27 et cycline D1 [5].

Apoptose et survie cellulaire

Elle est aussi impliquée dans la régulation de la survie cellulaire en partie via l’activation de la kinase p90RSK. L’activation de la voie de Ras-MAPK entraîne l’inactivation des protéines pro-apoptotiques BAD et Bim-1 et l’activation du facteur de transcription CREB et de la protéine Mcl-1, anti-apoptotiques, empêchant la dépolarisation mitochondriale (voie intrinsèque de l’apoptose) [5]. Elle entraîne également une phosphorylation de la caspase 9, contribuant à son inactivation [5]. Enfin, l’activation de ERK1/2 peut inhiber l’apoptose induite par les récepteurs Fas, TNF et TRAIL (voie extrinsèque).

Transition épithélio-mésenchymateuse (TEM), invasion et migration cellulaire

La TEM est un processus rattaché à la dédifférenciation cellulaire, au cours duquel les cellules épithéliales tumorales changent de phénotype et acquièrent celui de cellules mésenchymateuses. Ceci leur confère des propriétés de migration, d’invasion et de résistance aux traitements anti-tumoraux. La voie de Ras-MAPK est impliquée dans la TEM induite par le TGFβ [8]. Elle aussi joue un rôle dans l’invasion et la migration cellulaire par l’augmentation de la production de certaines métalloprotéinases permettant la dégradation de la matrice extracellulaire et en régulant l’expression et la localisation des protéines des jonctions serrées entre cellules.

Angiogenèse

Enfin, la voie de Ras-MAPK joue aussi un rôle dans l’angiogenèse, notamment par l’induction de l’expression du VEGF via Raf [5].

La voie de Ras-MAPK dans les cancers digestifs, et l’AP en particulier (figure 1)

Plusieurs types d’altérations moléculaires peuvent conduire à l’activation aberrante de la voie de Ras-MAPK [9]. La figure 1 résume la fréquence de ces altérations dans les principaux cancers digestifs.

L’AP est le cancer ayant la fréquence la plus élevée de mutation de K-Ras avec une altération de ce gène dans 70 % à 90 % des cas [10, 11]. Il s’agit d’un des évènements génétiques les plus précoces dans la carcinogenèse pancréatique. Il survient sporadiquement dans le tissu pancréatique normal et est détectable dès les premiers stades de la prolifération intra-épithéliale pancréatique (pancreatic intraepithelial neoplasia, PanIN) [10, 11]. De plus, des souris modifiées génétiquement pour exprimer spécifiquement un allèle de K-Ras avec une mutation activatrice dans leur pancréas développent spontanément des AP [10, 11]. Le rôle majeur de K-Ras dans la survie des cellules tumorales d’AP a aussi été montré par des études de mutants dominant-négatifs et l’utilisation d’ARN interférents [10].

L’adénocarcinome du pancréas est le cancer ayant la fréquence la plus élevée de mutation de K-Ras avec une altération de ce gène dans 70 % à 90 % des cas

Les mutations activatrices de K-Ras sont situées majoritairement dans le codon 12. Elles entraînent une modification de conformation de la protéine près de son site de liaison au nucléotide (GTP) [7]. Il en résulte une diminution de l’activité enzymatique GTPase intrinsèque et une insensibilité aux GAP [7]. La protéine Ras reste ainsi sous forme liée au GTP, constitutivement active.

En aval de Ras, les mutations de B-Raf sont fréquentes dans certains cancers, en particuliers les mélanomes. Mais elles sont rares dans les AP (7 %-15 %) [12]. Les mutations K-Ras et B-Raf semblent être mutuellement exclusives.

Enfin, d’autres anomalies activatrices situées en amont dans la voie telles qu’une surexpression des récepteurs à activité tyrosine kinase (EGF-R, Her-2, Her-3, VEGF-R, PDGF-R, FGF-R, IGF1-R, c-Met) et/ou de leurs ligands ont été rapportées dans les AP [6, 13].

Inhibiteurs de la voie de Ras-MAPK : développement préclinique et clinique (figure 2)

Du fait du rôle central de la voie de Ras-MAPK dans la carcinogenèse pancréatique, des inhibiteurs intervenant à différents niveaux de cette cascade de signalisation ont été développés.

Inhibiteurs de l’EGF-R

L’EGF-R (Her-1) et Her-2 sont fréquemment surexprimés dans les AP (figure 1) ; ils sont associés à une plus grande agressivité tumorale [6]. Des molécules ciblant l’EGF-R ou Her-2 (anticorps monoclonaux ciblant la partie extracellulaire ou petites molécules inhibitrices de tyrosine kinases, la portion intracellulaire) ont été validées cliniquement dans de nombreux cancers comme l’adénocarcinome du côlon ou de l’estomac.

Le cétuximab est un anticorps monoclonal chimérique (humain et murin) dirigé contre l’EGF-R. Sur la base de données précliniques ayant montré un effet anti-tumoral additif de l’association du cétuximab à la gemcitabine sur des modèles murins de xénogreffes d’AP, des études de phase II puis de phase III ont été menées [13, 14]. Une étude a inclus 745 malades ayant un AP localement avancé ou métastatique. L’association n’améliorait pas la SG par rapport à la gemcitabine seule (6,3 mois vs 5,9 mois, p = 0,23) [15]. Une explication pourrait être la fréquence très élevée de mutation activatrice de K-Ras dans l’AP : en effet, il est bien démontré que les cancers du côlon ayant une mutation de K-Ras (30 %-40 %) sont résistants au cétuximab du fait de l’activation constitutive de la voie de signalisation en aval, indépendamment du récepteur.

Le matuzumab est également un anticorps monoclonal (humanisé) se liant à l’EGF-R avec une haute spécificité et affinité. Il a été testé dans une étude de phase I en association avec la gemcitabine chez 17 malades ayant un AP à un stade avancé [6, 14]. La tolérance de cette association était bonne mais la survie ne semblait pas influencée.

Le trastuzumab est un anticorps recombinant humanisé dirigé contre Her-2, dont l’efficacité a été démontrée dans les cancers du sein et de l’estomac surexprimant Her-2 (environ 20 % des cas). Il a été évalué dans une étude de phase II en association avec la gemcitabine chez 34 malades ayant un AP métastatique et une surexpression d’Her-2 [6, 14]. L’association était bien tolérée mais il n’y avait pas de tendance pour un bénéfice de survie en comparaison avec la gemcitabine seule.

L’erlotinib est une petite molécule inhibitrice de l’activité tyrosine kinase de l’EGF-R. L’essai de phase III PA.3, mené chez 569 malades, a comparé l’association gemcitabine plus erlotinib à la gemcitabine seule : il a montré une amélioration de la SG significative mais modeste (6,2 mois contre 5,9 mois, p = 0,038) [16]. La toxicité de l’association était plus élevée, avec des éruptions cutanées, une diarrhée et des cas de pneumopathie interstitielle parfois sévères. Cette association était, jusqu’au Folfirinox, la seule à avoir montré une supériorité en termes de SG comparée à la gemcitabine seule. Cependant, la pertinence clinique du bénéfice de survie (14 jours en médiane, 26 jours en cas de tumeur métastatique) a été contestée et la commission de la transparence en France n’a pas accordé le remboursement de la molécule dans cette indication. Le bénéfice semble limité à certains sous-groupes de malades, en particulier ceux développant une éruption cutanée marquée (grade 2). Ceci a été confirmé par l’essai AVITA qui comparait l’association gemcitabine plus erlotinib avec ou sans bévacizumab (anticorps anti-VEGF). On manque de marqueurs biologiques prédictifs de réponse à l’erlotinib.

L’association gemcitabine-erlotinib était, jusqu’au Folfirinox, la seule à avoir montré une supériorité en termes de survie globale comparée à la gemcitabine seule

Le géfitinib est une autre petite molécule inhibitrice de l’EGF-R, utilisée dans les cancers ORL et pulmonaires. Il a été testé dans deux études de phase II chez des malades ayant un AP avancé [6, 14]. L’association du géfitinib avec la gemcitabine a donné des résultats assez proches de ceux de l’association avec l’erlotinib (survie sans progression (SSP) : 4,1 mois et SG : 7,3 mois), avec une toxicité principalement hématologique (92 %) [6, 14]. En revanche, une étude en association avec le docétaxel en deuxième ligne, après progression sous gemcitabine, était négative [6, 14]. Ces résultats n’ont pas été suivis par une étude de phase III.

Le lapatinib est une petite molécule inhibitrice de tyrosine kinases ciblant à la fois l’EGF-R et Her-2, dont l’intérêt est validé dans le cancer du sein. Il a été évalué en phase II, en association avec la gemcitabine, chez 29 malades ayant un AP métastatique [6]. L’étude a été interrompue en raison d’une absence d’efficacité.

D’autres traitements ciblant des récepteurs à activité tyrosine kinase capables d’activer la voie de Ras-MAPK et surexprimés dans l’AP (VEGF-R, PDGF-R, FGF-R, c-Kit, c-Met) ont été testés mais ne seront pas développés ici [6, 13, 14].

Inhibiteurs de Ras

Du fait de la position stratégique de Ras au sommet de la cascade de signalisation, différentes tentatives ont été menées pour essayer de l’inhiber. Des molécules stimulant l’activité GTPasique de Ras ont d’abord été conçues pour l’inactiver, mais sans succès [9]. Par la suite, des inhibiteurs de farnésyltransférase ont été développés, dans le but d’empêcher la localisation membranaire de Ras. Deux d’entre eux, le tipifarnib et le lonafarnib, ont été évalués en phase III chez des malades ayant un AP avancé. Il n’y avait pas de bénéfice en termes de taux de réponse et de SG [13, 14]. Une des hypothèses pouvant expliquer cette absence d’efficacité est l’existence d’une voie alternative à la farnésylation, la géranylgéranylation, pour la localisation de Ras. Un double-inhibiteur de farnésyltransférase et de géranylgéranyltransférase a montré des résultats intéressants dans des études précliniques, mais son développement clinique a été arrêté en raison de sa toxicité cardiaque [13, 14].

D’autres stratégies innovantes ciblant Ras ont été testées. Un vaccin peptidique ayant pour but de stimuler l’immunité contre les cellules cancéreuses exprimant une protéine Ras mutée a été évalué dans des études de phase I/II en adjuvant chez des malades opérés d’un AP [13, 14]. Les résultats étaient encourageants pour les malades « répondeurs immunitaires » à la vaccination. Plusieurs études de phase II sont actuellement en cours chez des malades ayant un AP opérable ou à un stade avancé. Une autre stratégie est l’utilisation d’ARN anti-sens ou interférants ciblant Ras. Elle consiste en la synthèse de séquences oligonucléotidiques spécifiques complémentaires de l’ARN messager de Ras, qui en se fixant sur ce dernier entraînent sa dégradation ou le blocage de sa traduction. Un inhibiteur anti-sens de H-Ras, l’ISIS 2503, a été testé en phase II, en association avec la gemcitabine, chez des malades ayant un AP avancé : le taux de réponse était de 10,4 % et la SG médiane de 6,6 mois [13, 14]. Par la suite, l’enthousiasme pour cette approche a diminué après des résultats décevants dans le traitement de cancers du poumon et de mélanomes. Un ARN interférant ciblant K-Ras (mutation G12D) est actuellement testé en phase I chez des malades ayant un AP opérable.

Du fait de ces résultats globalement décevants des inhibiteurs de Ras, l’attention s’est ensuite portée sur les kinases d’aval : Raf et MEK.

Inhibiteurs de Raf

Des inhibiteurs de cette cible ont été développés avec un certain succès dans les tumeurs B-Raf mutées (notamment, les mélanomes) [17]. En revanche, du fait de la rareté des mutations de B-Raf dans l’AP, ces molécules semblaient peu appropriées pour son traitement. Cependant, deux molécules ciblant Raf ont été évaluées.

Le sorafénib est un inhibiteur multikinase conçu initialement pour cibler spécifiquement Raf. Il a été montré qu’il exerce également une activité sur VEGF-R₂, PDGF-R, Flt-3, c-Kit et sur une autre voie des MAP kinases (p38). Sur la base de données précliniques ayant montré une inhibition de la croissance tumorale dans des lignées cellulaires d’AP et des xénogreffes, et sur les résultats prometteurs d’une étude de phase I, un essai de phase II non comparatif a évalué l’efficacité de l’association gemcitabine plus sorafénib chez 18 malades ayant un AP à un stade avancé [6]. Les résultats étaient décevants : aucune réponse tumorale objective et des SSP et SG médianes de 3,2 mois et 4 mois, respectivement.

Le NVP-AAL881 est un inhibiteur « double cible » de Raf/VEGF-R₂. Il a montré des résultats intéressants dans des modèles précliniques (lignées cellulaires d’AP et xénogreffes), mais son développement n’a pas été poursuivi en clinique [18].

Inhibiteurs de MEK (MEK-i)

La kinase MEK occupe une position stratégique dans la voie de signalisation de Ras-MAPK du fait qu’elle a un nombre limité d’activateurs (Raf) et seulement deux cibles identifiées (ERK 1 et 2), ce qui en fait une bonne candidate pour les thérapies ciblées [19]. De plus, contrairement aux anti-EGF-R tel que le cétuximab, l’inhibition de MEK est efficace, dans des modèles précliniques, dans les tumeurs Ras ou Raf mutées, et son effet est d’autant plus marqué que la voie de Ras-MAPK est activée [19].

Des MEK-i ont été développés pour le traitement de nombreux types de cancers (poumon, sein, mélanome, côlon et AP) [19]. Ils diffèrent des inhibiteurs classiques de kinases par le fait qu’ils ne se fixent pas sur le site de liaison à l’ATP (non-ATP compétitifs), ce qui les rend très spécifiques de leur cible [19]. La voie de Ras-MAPK étant très souvent activée dans les AP, les MEK-i ont logiquement fait l’objet d’études précliniques et cliniques dans l’AP. Parmi les agents ciblant la voie de Ras-MAPK, ce sont ceux dont le développement est, à ce jour, le plus avancé pour le traitement de l’AP.

Les inhibiteurs de MEK sont les agents ciblant la voie de Ras-MAPK dont le développement est, à ce jour, le plus avancé pour le traitement de l’adénocarcinome du pancréas

Le PD98059 et l’U0126 (plus puissant) ont été les premiers inhibiteurs sélectifs de MEK à être testés [9, 20]. Bien qu’ils aient été largement utilisés dans des études précliniques pour mieux comprendre la voie de Ras-MAPK et son rôle dans la tumorigenèse pancréatique, leurs caractéristiques pharmacologiques se sont révélées incompatibles avec leur utilisation en clinique [9, 20].

Le CI-1040 a été le premier MEK-i à être testé chez l’homme en 2000. On savait qu’il avait une efficacité intéressante depuis les études précliniques [9, 20]. Les toxicités les plus fréquemment rapportées dans l’étude de phase I qui a suivi étaient des éruptions cutanées, une diarrhée, des nausées/vomissements et une asthénie. L’activité antitumorale était encourageante, avec un cas de réponse partielle chez un malade ayant un AP et une stabilité tumorale dépassant 3 mois chez 25 % des malades atteints de différents types de cancer [9, 20]. Sur la base de ces résultats, une étude de phase II a été menée chez 67 malades ayant un cancer du sein, du côlon, du pancréas ou du poumon [21]. Le CI-1040 était globalement bien toléré mais son activité anti-tumorale était insuffisante : aucune réponse tumorale et seulement 8 (12 %) malades ont eu une stabilité tumorale. Ce manque d’efficacité a été attribué aux propriétés pharmacocinétiques du CI-1040 : mauvaise biodisponibilité et métabolisme trop rapide. Le développement du CI-1040 a été arrêté et une deuxième génération de MEK-i a été conçue.

Le PD0325901, dérivé du CI-1040 avec de meilleures propriétés pharmacocinétiques, a été développé [9, 19, 20]. L’étude de phase I a montré des toxicités plus sévères qu’avec le CI-1040 (éruptions cutanées, diarrhée, nausées/vomissements et asthénie) mais aussi une incidence élevée (10 % des cas) d’effets secondaires ophtalmologiques précoces et réversibles (à type de halos ou flou visuel), ainsi que 3 cas tardifs de thrombose de la veine centrale de la rétine, qui ont conduit à l’arrêt de l’étude [19, 20].

Actuellement, plus de 25 MEK-i, ayant une grande variété de structures biochimiques, sont en cours d’évaluation préclinique et/ou clinique [22]. La plupart d’entre eux sont testés en association avec d’autres agents cytotoxiques ou des thérapies ciblées dirigées contre la voie de Ras-MAPK ou PI3K-Akt-mTor. En ce qui concerne l’AP, 13 essais cliniques évaluant 5 MEK-i sont en cours (tableau 1).

Tableau 1 Essais cliniques en cours évaluant des inhibiteurs de MEK dans le traitement du cancer du pancréas (d’après Clinical Trials, au 23/01/2012).

* tumeurs solides et lymphomes ; ** : tumeurs solides

Limites actuelles et perspectives

La toxicité des MEK-i a été un des facteurs limitant leur développement [20]. Outre les toxicités générales et digestives, communes et acceptables (diarrhée, nausées/vomissements et asthénie), deux effets secondaires spécifiques ont été notés :

• 1). une éruption cutanée ressemblant à celle des anti-EGF-R (cétuximab, erlotinib), qui était attendue du fait de la parenté de mode d’action entre ces deux classes médicamenteuses ;
• 2). une toxicité ophtalmologique, qui a conduit à l’arrêt du développement de certains MEK-i, et qui était, quant à elle, moins prévisible et plus difficile à expliquer. La toxicité précoce réversible, la plus fréquente (épanchements séreux sous-rétiniens), paraissait dose-dépendante tandis que les rares cas de thrombose de la veine centrale de la rétine semblaient stochastiques.

Au vu de ces observations, il apparaît nécessaire, par prudence, d’exclure les malades à haut risque de rétinopathie des essais cliniques évaluant des MEK-i [20].

Deux toxicités spécifiques ont été notées avec ces traitements : cutanée et ophtalmologique

Une autre limite des MEK-i est qu’ils sont cytostatiques plus que cytotoxiques : ils inhibent la prolifération cellulaire mais ne semblent pas induire l’apoptose [19]. On en devine les conséquences dans l’utilisation, l’efficacité et l’évaluation des MEK-i :

• 1). L’évaluation de la réponse au traitement peut être difficile car l’effet anti-tumoral peut ne pas s’accompagner d’une diminution de taille de la tumeur, comme c’est le cas avec les traitements anti-angiogéniques [20]. Les critères response evaluation criteria in solid tumors (RECIST), les plus largement utilisés pour évaluer la réponse tumorale au traitement, peuvent ne pas être adaptés dans cette situation et d’autres critères (par exemple, critères de Choï) ou techniques d’imagerie fonctionnelles (par exemple, TEP scan au FDG, IRM fonctionnelle) pourraient être mieux corrélés à l’efficacité du traitement.
• 2). En raison de l’effet uniquement cytostatique, il est probable que la tumeur va récidiver ou progresser à l’arrêt du MEK-i ; ainsi, une durée de traitement prolongée (voire indéfinie ?) pourrait être nécessaire [19, 20]. Cette constatation rappelle ce qui a été décrit avec l’imatinib dans le traitement des tumeurs stromales gastro-intestinales (GIST).
• 3). Cette situation « statique », où les cellules tumorales survivent malgré l’administration du médicament, pourrait, à terme, aboutir à l’émergence de résistances aux MEK-i, comme cela à été décrit pour l’imatinib ou l’erlotinib [19].
• 4). L’absence d’effet cytotoxique est certainement une des explications aux résultats décevants des MEK-i en monothérapie et rend nécessaire leur association à d’autres médicaments [19, 20].

Une limite des inhibiteurs de MEK est qu’ils sont cytostatiques plutôt que cytotoxiques

En effet, la tumorigenèse pancréatique ne se réduit pas à l’activation de la voie de Ras-MAPK, et plusieurs autres voies de signalisation cellulaire sont impliquées. La levée de boucles de rétrocontrôle négatif, l’activation de voies alternatives et les interactions avec ces autres voies (en particulier, celle de PI3K-Akt-mTor) sont responsables de résistances primaires ou acquises aux MEK-i (figure 3) [19]. Ceci justifie de tester l’association d’un MEK-i avec un inhibiteur d’une autre cible, située en amont dans la même voie (par exemple, Raf), ou dans une voie alternative (par exemple, PI3K ou mTor). Il a également été montré que la voie de Ras-MAPK était activée après exposition des cellules tumorales à des chimiothérapies classiques (par exemple : doxorubicine, docétaxel) ou à la radiothérapie, et que cette activation était source de résistance à ces traitements [19]. Ainsi, on peut envisager d’utiliser les MEK-i pour restaurer la sensibilité des cellules tumorales à ces traitements « classiques » ou en accroître l’efficacité.

La levée de boucles de rétrocontrôle négatif, l’activation de voies alternatives et les interactions avec ces autres voies sont responsables de résistances aux inhibiteurs de MEK

Ces phénomènes de résistance rendent par ailleurs nécessaire l’identification de marqueurs prédictifs de réponse au traitement par MEK-i. Il a été bien démontré dans les mélanomes que la présence d’une mutation B-Raf V600E était prédictive de la sensibilité aux MEK-i. Il n’existe pas pour le moment de marqueur équivalent pour l’AP. En effet, les mutations B-Raf sont rares, et la présence d’une mutation K-Ras n’est pas corrélée à l’activation de la voie de Ras-MAPK et donc à la réponse aux MEK-i [23]. L’activation de ERK (expression de la protéine dans sa forme phosphorylée) a été étudiée comme marqueur prédictif de réponse aux MEK-i dans le cancer du côlon, mais ni le niveau basal d’activation de ERK ni sa diminution sous traitement n’étaient corrélé à l’efficacité des MEK-i [24]. Une « signature d’expression génétique de la voie de Ras » impliquant 147 gènes dont l’expression est modulée par l’activation de Ras a montré des résultats intéressants pour prédire la sensibilité aux MEK-i dans des lignées de cancer du poumon et du sein, mais ce type de score complexe n’a pas été évalué dans l’AP. De plus, il semble difficile à utiliser en routine thérapeutique [25]. Enfin, la voie de PI3K-Akt-mTor joue un rôle majeur dans la résistance primaire et l’échappement au traitement par MEK-i. Il a été bien démontré que les mutations de PI3KCA (gène codant la sous-unité catalytique de PI3k) ou de PTEN, conduisant à une activation de cette voie alternative, étaient responsables d’une résistance partielle ou totale aux MEK-i, justifiant là encore le développement de traitements combinés [26].

Conclusion

MEK est une cible thérapeutique intéressante. La voie de Ras-MAPK est impliquée dans chaque étape de la carcinogenèse pancréatique. On peut espérer que son inhibition pourrait améliorer le contrôle tumoral et la survie des malades ayant un AP à un stade avancé. Cependant, pour faire face aux problèmes de résistances primaires et acquises aux MEK-i, des associations avec d’autres agents anti-tumoraux tels que la gemcitabine ou les inhibiteurs de la voie PI3K-Akt-mTor sont nécessaires. Des essais cliniques sont en cours pour répondre à cette question.

Conflits d’intérêts

PH : financement institutionnel pour essai thérapeutique avec inhibiteur de MEK (Merck Serono). Interventions ponctuelles pour Pfizer et Novartis.

Take home messages

• •. La voie de Ras-MAPK intervient dans toutes les étapes de la carcinogenèse pancréatique : elle est impliquée dans la prolifération, la différenciation, la survie cellulaire, l’apoptose, mais aussi l’invasion/migration et l’angiogenèse.
• •. Une mutation activatrice de K-Ras est présente dans 70 % à 90 % des adénocarcinomes du pancréas. Elle entraîne une modification de conformation de la protéine, qui devient constitutivement active.
• •. Des traitements ciblant EGF-R, Ras et Raf ont été testés dans l’adénocarcinome du pancréas, sans succès, à l’exception de l’erlotinib, qui a montré en association avec la gemcitabine une amélioration de survie globale significative mais modeste.
• •. Parmi les agents ciblant la voie de Ras-MAPK, les inhibiteurs de MEK sont ceux dont le développement est, à ce jour, le plus avancé en clinique.
• •. Les limites actuelles de ces traitements tiennent à leur effet plus cytostatique que cytotoxique, ainsi qu’aux résistances primaires et acquises. Des associations avec d’autres molécules (chimiothérapie ou thérapie ciblée) sont en cours d’évaluation.

Références

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