Réseau Structurel sur le Cancer de la Prostate en Région Grand Ouest (RESCAP)

Pertinence et approche stratégique Le cancer de la prostate (PCa) est le cancer le plus fréquent chez l'homme et la deuxième cause de décès par cancer dans les pays occidentaux. Les facteurs de risque connus sont l'âge avancé, les origines ethniques et les antécédents familiaux positifs de la maladie (1). Il existe des disparités ethniques considérables dans le risque de PCa, avec un taux d'incidence 60% plus élevé chez les hommes afro-américains (AA) par rapport aux hommes européens-américains (EA) (2). De même, aux Antilles françaises, où au moins 90 % des habitants sont d'ascendance africaine, l'incidence du PCa est deux fois plus élevée que dans le reste de la France (3). De nombreux facteurs de risque liés au mode de vie, à l'environnement et au travail, notamment l'obésité, l'alimentation, les médicaments et les pesticides, ont été impliqués dans l'étiologie de l'APC, mais leurs rôles restent flous (4). Les recherches actuelles suggèrent qu'il existe une interaction complexe de facteurs génétiques et environnementaux qui ont un rôle causal dans l'APC.

Le PCa a également un potentiel d'évolution très hétérogène. Alors que certains cancers se comporteront de manière agressive, d'autres patients auront une forme indolente de la maladie qui ne pourra nécessiter aucun traitement. Plusieurs paramètres sont utilisés pour prédire le risque d'évolution chez les patients PCa, soit avant tout traitement : stade clinique, score de Gleason sur biopsies, et antigène prostatique spécifique (PSA) sérique, soit après l'analyse des pièces de prostatectomie radicale : stade pathologique et Gleason chirurgical score (5). Cependant, malgré la valeur de ces facteurs pronostiques, le potentiel d'agressivité reste difficile à évaluer au moment du diagnostic, et les patients classés dans le groupe à risque intermédiaire sont souvent difficiles à prendre en charge. L'enjeu est de découvrir de nouveaux marqueurs et de nouvelles cibles pour une manipulation thérapeutique précoce.

Des facteurs génétiques et environnementaux ont été liés au risque de maladie agressive. L'origine ethnique est susceptible de jouer un rôle, puisque la proportion de cas diagnostiqués au stade métastatique serait plus élevée chez les patients afro-américains (35 %) que chez les patients européens-américains (22 %), avec un facteur 2,4 taux de mortalité plus élevé chez les hommes AA que chez les hommes EA (2). Parallèlement aux facteurs génétiques, les facteurs environnementaux semblent également jouer un rôle clé dans la progression de l'APC. Certains facteurs environnementaux tels que l'obésité ont été associés à une PCa agressive (6). Cependant, il reste beaucoup à rechercher sur le rôle des facteurs génétiques et environnementaux et leur interaction dans l'agressivité du PCa. Le tissu adipeux blanc (WAT) et les lipides sont potentiellement impliqués dans le développement et/ou la progression de la PCa à plusieurs niveaux.

WAT est un organe endocrinien métaboliquement actif. Les adipocytes sécrètent une variété d'hormones, de peptides bioactifs et de cytokines, appelées adipokines (9). Plusieurs adipokines ont été impliquées dans les mécanismes conduisant à la progression et à l'agressivité du PCa, notamment la leptine, l'interleukine IL-6 et le facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF).

Stockage des perturbateurs endocriniens. On pense que les perturbateurs endocriniens (ED) sont impliqués dans le cancer de la prostate (10). Cependant, les preuves épidémiologiques d'un lien positif entre les expositions environnementales à la DE sont limitées. Deux études utilisant du plasma sanguin ou de la graisse abdominale pour surveiller les polluants persistants ont montré des associations positives avec le risque de PCa (transchlordane, bêta-hexachlorocyclohexane, trans-nonachlore, dieldrine et biphényle polychloré 153) (11, 12). Une étude récente menée aux Antilles françaises a montré que la chlordécone, pesticide organochloré aux propriétés oestrogéniques bien définies, augmente le risque de PCa, et est associée à une forme agressive de la maladie chez des sujets ayant des antécédents familiaux positifs de PCa (13) .

Composition WAT : Lipidome. Parmi les nutriments, les lipides alimentaires sont des déterminants majeurs de la composition lipidique globale du WAT, tel qu'évalué au cours des études d'intervention alimentaire (19-22). Parmi les acides gras, les acides gras polyinsaturés essentiels (AGPI) sont une sous-classe de composants bioactifs divisés en deux groupes, les acides gras n-6 et n-3. La série n-6 comprend le précurseur acide linoléique (LA, 18:2n-6). La série n-3 comprend le précurseur acide alpha-linolénique (ALA, 18:3n-3) et des dérivés hautement insaturés. Il a été démontré que la composition en acides gras du WAT reflète l'apport passé en acides gras (23). Bien qu'il n'y ait pas d'études concluantes montrant une association entre l'apport total en graisses alimentaires et le risque de PCa, des types spécifiques de graisses alimentaires (graisses animales) semblent être plus significatifs dans l'augmentation du risque de PCa (6, 28). L'association entre la consommation de poisson (riche en AGPI oméga-3 à longue chaîne) et un risque moindre de cancer de la prostate est controversée, mais une réduction significative de la mortalité spécifique au cancer de la prostate a été décrite (29). Des études antérieures analysant la composition des AGPI dans les tissus de la prostate ont conduit à des résultats contradictoires. Cependant, la composition en acides gras du WAT n'a jamais été étudiée dans la PCa en association avec l'agressivité et la progression.

L'objectif du programme est de structurer un réseau associant cliniciens, pathologistes et scientifiques dédiés à la prise en charge et à la recherche sur le cancer de la prostate. Le réseau générera une base de données centralisée multicentrique des patients PCa traités par prostatectomie radicale, avec une collecte standardisée de bio-ressources, y compris des échantillons de prostate et de tissu adipeux. L'utilisation des bio-ressources sera principalement orientée vers les relations entre le tissu adipeux/lipides et l'agressivité du PCa.

Le projet vise à caractériser une association entre l'agressivité du PCa et la composition du tissu adipeux pelvien. Des échantillons de tissu adipeux provenant de patients présentant un PCa à faible risque (n=100) ou agressif (n=100) seront analysés pour 1/ le profil lipidique (composition en acides gras et proportions de phospholipides), 2/ l'expression des adipokines et 3/ la persistance polluants organiques à activité hormonale. L'analyse tiendra compte des facteurs d'agressivité connus, notamment l'obésité, les composantes MetS, l'origine ethno-géographique et les antécédents familiaux positifs de la maladie.

Méthodologie et techniques mises en œuvre I- Constitution de la base de données et collection de bio-ressources Chaque patient atteint d'un cancer de la prostate traité par prostatectomie radicale dans les 7 centres cliniques du réseau sera inclus dans la cohorte. Compte tenu de l'activité chirurgicale de ces centres au cours des 3 dernières années, un minimum de 1000 inclusions est attendu après 18 mois, avec environ 250 patients afro-antillais. Les données cliniques, biologiques et anatomopathologiques standardisées seront saisies dans un eCRF centralisé commun disponible en chaque centre (Clinsight®) avec une gestion et une validation centralisées (Team 13). Un soutien financier sera apporté aux équipes cliniques pour la saisie des données (techniciens spécialisés en recherche clinique).

Les données couramment associées à l'APC seront saisies dans la base de données : éléments administratifs (nom, date de naissance, adresse, N° Hôpital, N° Pathologie), PSA préopératoire, stade clinique, éléments pathologiques (poids et taille de la pièce, stade pathologique dont état ganglionnaire, score de Gleason, % du grade 4 ou 5, grand axe du foyer principal, état de la marge), et des items de suivi (biologique et clinique). Les items suivants seront également précisés : IMC, tour de taille, glycémie à jeun, tension artérielle, lipides circulants (triglycérides, cholestérol total, LDL et HDL), traitements en cours (hypolipidémiants, HTA, traitements du diabète), origine ethno-géographique, et antécédents familiaux de PCa Au cours des interventions chirurgicales, 3 pièces de tissu adipeux pelvien (environ 5g, 2g et 2g, respectivement pour les tâches 1, 2 et 3 de l'Axe 1) seront prélevés, envoyés au centre de ressources biologiques, et immédiatement congelés à -80°C. Les chercheurs ont choisi d'échantillonner le WAT viscéral au lieu du WAT sous-cutané, car les adipocytes viscéraux sont plus actifs sur le plan métabolique (8). Parmi les WAT viscéraux, les enquêteurs choisissent de prélever du tissu adipeux périvésical, car la graisse autour de la vessie est toujours très abondante, et peut être facilement prélevée au cours de l'intervention chirurgicale. Les échantillons de prostate seront envoyés immédiatement aux services de pathologie et gérés de manière standardisée.

Les patients inclus dans la cohorte seront invités à signer un consentement éclairé (après accord du Comité d'Ethique/IRB). Les bio-ressources annotées concernant les matières inscrites aux programmes seront gérées dans le respect des règles définies par la CNIL.

Sélection des patients atteints d'une maladie agressive ou à faible risque parmi la cohorte parmi les 1000 patients attendus à M18, 100 patients atteints d'une maladie très agressive seront sélectionnés. La sélection se fera sur la base des critères de maladie à haut risque, principalement PCa de haut grade (score de Gleason 8 ou plus) et/ou stade pathologique pT3. Chacun de ces 100 patients sera ensuite apparié (centre par centre) avec 1 patient atteint d'une maladie indolente et de statut identique pour l'âge (50 ans ou moins, 51-55, 56-60, 61-65, 66-70, 71-75, plus de 75 ans) et IMC (normal, en surpoids et obèse). Les critères de la maladie indolente comprendront un PSA préopératoire < 10 ng/ml, un score de Gleason de 6 ou moins (sur la pièce opératoire) et le stade pT2. Si plusieurs cas indolents pouvaient être appariés avec 1 cas agressif, celui avec la plus petite taille de tumeur sera préféré. Des tissus adipeux prélevés sur ces 200 patients seront utilisés.

L'objectif est d'identifier les associations entre PCa agressif et significatif et la composition du tissu adipeux. Les chercheurs émettent l'hypothèse que les polluants organiques persistants (qui reflètent l'exposition passée cumulée) et/ou la composition lipidique (qui reflète l'apport passé) pourraient être, avec l'expression des adipokines, associés à l'agressivité de la maladie. Les facteurs connus d'agressivité du PCa (origine ethnique, antécédents familiaux et statut d'obésité) seront pris en compte.

Tâche 1 : Analyse du lipidome Les analyses effectuées sur les échantillons de tissu adipeux seront : i) la composition en acides gras triglycérides, et ii) les quantités relatives des classes de phospholipides membranaires des cellules adipeuses. Cinq grandes classes de phospholipides présentes dans la membrane plasmique des cellules adipeuses peuvent être séparées et quantifiées : la phosphatidylcholine, la phosphatidyléthanolamine, le phosphatidylinositol, la phosphatidylsérine et la sphingomyéline. Le tissu adipeux étant principalement composé de triacylglycérol et seulement environ 1% de phospholipides, l'étude des phospholipides membranaires nécessitera des quantités d'échantillons plus importantes (5 g) que ce qui serait généralement nécessaire pour l'analyse de la composition en acides gras des triglycérides (400-500 mg).

Des échantillons de tissu adipeux subiront une extraction lipidique à l'aide de chloroforme et de méthanol (selon la méthode de Folch). En bref, l'extrait total sera séché sous vide, puis resolubilisé dans un mélange d'hexane et de méthanol pour séparer les lipides neutres (solubles dans l'hexane) et polaires (solubles dans le méthanol). Les triglycérides dans la phase hexane seront ensuite purifiés des autres lipides neutres ou polaires par chromatographie en couche mince sur des plaques de gel de silice. Les triglycérides purifiés subiront une transestérification du méthanol pour produire des acides gras volatils sous forme d'esters méthyliques. La séparation et la quantification des acides gras seront réalisées par chromatographie en phase gazeuse (colonne capillaire de phase BPX-70, injection sur colonne, détecteur à ionisation de flamme).

Tâche 2 : Mesures d'adipokines L'ARN total d'échantillons de tissu adipeux sera extrait par la technique Trizol et la qualité de l'ARN sera vérifiée par électrophorèse sur gel d'agarose et quantification par NanoDrop. Après transcription inverse de l'ARNm codant en ADNc, le contrôle de la qualité de l'amplification PCR de la transcription inverse se fera à l'aide d'un gène de ménage au faible nombre de cycles et d'un nouveau contrôle par gel d'agarose. Une PCR quantitative en temps réel sera ensuite réalisée en triple exemplaire sur neuf gènes d'intérêt (adipokines) et trois gènes domestiques de normalisation (18S, beta-actine et SDHA), soit 10 800 points générés. Les PCR seront réalisées dans des plaques 384 puits et les mélanges réactionnels distribués par distribution robotisée. protéine 4 (RBP4), facteur de nécrose tumorale alpha (TNF alpha), visfatine, leptine, adiponectine, apéline.

Tâche 3 : Mesures des polluants organiques persistants (pesticides organochlorés) La méthodologie analytique utilisée pour mesurer les pesticides organochlorés ciblés est dérivée de procédures précédemment développées, validées et accréditées pour d'autres classes de polluants organiques persistants lipophiles tels que les dioxines et les composés PCB. Brièvement, une étape préliminaire utilisant l'extraction accélérée par solvant (ASE) sera suivie d'étapes successives de purification sur des colonnes de silice activée et de célite. La mesure sera réalisée par chromatographie en phase gazeuse couplée à une spectrométrie de masse haute résolution et/ou tandem (GC-HRMS, GC-MS/MS). La quantification sera réalisée selon la méthode de dilution isotopique (c'est-à-dire en utilisant des analogues marqués au 13C comme étalons internes). La sélection des principales substances ciblées sera préliminaire sur la base de la convention de Stockholm qui répertorie environ 12 principaux pesticides préoccupants.

La base de données clinique et biologique standardisée multicentrique identifiera 2 groupes homogènes de patients PCa présentant des caractéristiques de maladie agressive ou potentiellement indolente. Les enquêteurs s'attendent à ce que l'analyse du tissu adipeux pelvien démontre si certaines catégories de 1/ Lipides (reflétant l'alimentation), 2/ Adipokines et 3/ Xénobiotiques stockés sont préférentiellement associées à un risque plus ou moins élevé d'agressivité du PCa. Une telle identification pourrait alors conduire à des stratégies préventives.