Étude du rôle des agrégats de cellules tumorales circulantes chez les patientes atteintes d'un cancer du sein précoce à haut risque, étude GALIA (GALIA)

Le cancer du sein est la tumeur maligne la plus fréquente chez la femme et la principale cause de mortalité liée au cancer chez les femmes. Le cancer du sein inflammatoire (CSI) est une forme rare mais agressive de la maladie, représentant environ 2 à 5 % des nouveaux cas de cancer du sein diagnostiqués et présentant un pronostic plus défavorable que les sous-types non inflammatoires. Une analyse des résultats thérapeutiques chez les patientes atteintes de CSI traitées à l'Institut d'Oncologie de Ljubljana (OI) a révélé une amélioration de la survie globale (SG), passant de 4,7 ans pour les cas diagnostiqués entre 2001-2009 à 10 ans pour ceux diagnostiqués entre 2010-2018. Cette amélioration est principalement attribuée à la thérapie ciblée pour le sous-type HER2-positif. Parmi les cancers du sein non inflammatoires, le sous-type triple négatif est associé aux pires résultats de survie.

Au cours de la dernière décennie, les techniques de biopsie liquide ont gagné en importance dans le diagnostic et le suivi de l'efficacité thérapeutique. Ces méthodes non invasives permettent de suivre les marqueurs biologiques dans les fluides corporels, notamment les cellules tumorales circulantes (CTC) et l'ADN tumoral circulant (ctDNA).

Les CTC sont des cellules malignes qui se détachent de la tumeur primaire, pénètrent dans la circulation sanguine et constituent une source potentielle de métastases dans des organes distants. Cependant, le système circulatoire est un environnement très hostile pour ces cellules, dont seulement 0,1 % survivent et parviennent à extravaser dans des tissus distants. Pendant la circulation, les CTC subissent des changements phénotypiques. Initialement présentant des caractéristiques épithéliales, elles passent par des phénotypes épithélio-mésenchymateux (EMT) et mésenchymateux avant de revenir à un état épithélial lors de la colonisation tissulaire, facilitant ainsi l'ensemencement métastatique.

Le nombre de CTC dans le sang fluctue. En utilisant la méthode CellSearch®, des CTC ont été détectées chez 20 % des patientes atteintes d'un cancer du sein à un stade précoce et chez 80 % de celles atteintes d'une maladie métastatique. La présence de ≥1 CTC par 7,5 mL de sang est un marqueur pronostique défavorable pour la SG dans le cancer du sein à un stade précoce, tandis que ≥5 CTC par 7,5 mL de sang est corrélée à un pronostic plus sombre dans le cancer du sein métastatique. Dans le CSI, des études ont identifié ≥1 CTC chez 45 à 84 % des patientes et ≥5 CTC chez 20 à 47 %.

Des découvertes récentes indiquent qu'en plus des CTC individuelles, des agrégats de CTC circulent également dans le sang. Ces agrégats présentent un potentiel métastatique 20 à 80 fois plus élevé que les CTC isolées. Les agrégats de CTC peuvent être homotypiques (composés uniquement de CTC) ou hétérotypiques (contenant des CTC ainsi que d'autres cellules sanguines, comme des neutrophiles ou des plaquettes). Un groupe de recherche de Milan a observé une prévalence plus élevée d'agrégats de CTC chez les patientes à haut risque atteintes d'un cancer du sein à un stade précoce par rapport à celles atteintes d'une maladie métastatique.

L'isolement des agrégats de CTC nécessite des techniques spécialisées. Le système CellSearch®, longtemps la seule méthode approuvée par la Food and Drug Administration (FDA) américaine, détecte principalement les agrégats de CTC épithéliaux, conduisant à une sous-représentation des autres sous-types phénotypiques chez les patientes atteintes de cancer du sein. Plus récemment, des méthodes d'isolement alternatives basées sur la taille et la déformabilité des cellules ont été développées, permettant l'identification d'un plus grand nombre d'agrégats de CTC, y compris ceux présentant des phénotypes mésenchymateux ou épithélio-mésenchymateux hybrides.

Pendant l'EMT, l'expression des gènes associés au mésenchyme est régulée à la hausse, tandis que l'expression des gènes épithéliaux diminue. Cette transition s'accompagne d'une réorganisation du cytosquelette, d'une perte des jonctions intercellulaires et d'une perturbation de la polarité apico-basale, améliorant finalement la motilité cellulaire et favorisant un phénotype invasif. La découverte nouvelle que les agrégats de CTC sont plus prévalents dans le cancer du sein à un stade précoce que dans le cancer du sein métastatique suggère que la métastase via les agrégats de CTC est un événement précoce dans la progression de la maladie.

À l'OI, deux méthodes sont étudiées pour détecter les CTC : la séparation cellulaire par activation magnétique (MACS), qui détecte les marqueurs épithéliaux et est similaire en principe à la méthode CellSearch®, et le système Parsortix®, qui isole les CTC en fonction de leur taille et de leur déformabilité. Les résultats indiquent que cette dernière est plus efficace pour l'isolement des CTC. En mai 2022, la Food and Drug Administration (FDA) américaine a approuvé le système Parsortix®, développé par Angle, comme outil pour l'isolement des CTC. La même année, notre institution a acquis le système Parsortix®, initialement à des fins de recherche, avec la possibilité d'une mise en œuvre future dans la pratique clinique de routine. À ce jour, deux articles scientifiques sur les CTC ont été publiés dans des revues internationales, un troisième étant actuellement finalisé - étudiant la relation entre les caractéristiques clinicopathologiques, le nombre de CTC, la présence d'agrégats de CTC et de mégacaryocytes, et les indices de marqueurs immuno-inflammatoires dans le sang des patientes atteintes de cancer du sein non inflammatoire par rapport à la survie globale (SG). L'accent principal est mis sur le rôle des agrégats de CTC.

Kumar Jolly et al. ont rapporté que le cancer du sein inflammatoire (CSI) est une tumeur maligne prototype dans laquelle les métastases surviennent principalement par le biais d'agrégats de CTC. Cependant, le rôle des agrégats de CTC, des CTC individuelles et d'autres cellules sanguines circulantes (y compris les cellules inflammatoires et immunitaires) dans le cancer du sein reste incomplètement compris, avec des résultats contradictoires dans la littérature. Des preuves émergentes suggèrent que les agrégats de CTC hypoxiques ont un potentiel métastatique plus élevé, contribuent à un début métastatique plus précoce et constituent un facteur pronostique négatif par rapport aux agrégats de CTC normoxiques. De plus, des rapports de plus en plus nombreux soulignent le rôle des structures d'adhésion cellulaire dans la métastase. La recherche actuelle se concentre particulièrement sur les desmosomes, spécifiquement leurs sous-unités plakoglobine et desmoplakine. Une expression élevée de plakoglobine dans la tumeur primaire a été associée à un temps plus court avant les métastases à distance. Chang et al. ont rapporté une corrélation entre une expression élevée de desmoplakine, l'intégrité structurelle des agrégats de CTC et une survie prolongée des CTC dans la circulation, augmentant ainsi le risque de métastase. De même, une expression élevée de desmoplakine a été identifiée comme un facteur pronostique négatif dans d'autres cancers, notamment les carcinomes du col de l'utérus, du poumon et de la tête et du cou.

Les progrès dans les technologies d'isolement et de caractérisation des CTC et des agrégats de CTC permettent des recherches de plus en plus ciblées sur les mécanismes de formation des métastases à distance. Cependant, établir des cultures de CTC et évaluer leur sensibilité à différents agents thérapeutiques reste un défi majeur. Les chercheurs ont rapporté un plus grand succès à cet égard en utilisant des nanoémulsions de peptides.

Parallèlement à la recherche sur les CTC, des investigations sur le suivi de l'ADN tumoral circulant (ctDNA) sont également en cours. Winn et al. ont rapporté que le profil génétique obtenu à partir de l'analyse du ctDNA est complémentaire au profil du tissu tumoral chez les patientes atteintes de CSI. Le suivi des niveaux de ctDNA permet une évaluation en temps réel de l'efficacité du traitement et de l'émergence de la résistance thérapeutique.

Tout au long de l'étude, l'évaluation de la qualité de vie des patientes, avec un accent particulier sur le fonctionnement cognitif, sera réalisée. Cet aspect de la recherche impliquera des représentantes des patientes d'Europa Donna.

Le cancer du sein inflammatoire est un sous-type distinct et agressif de cancer du sein avec un pronostic plus défavorable que les formes non inflammatoires. Parmi les cancers du sein non inflammatoires, le sous-type triple négatif est associé aux pires résultats cliniques. L'étude des CTC, des agrégats de CTC et des mégacaryocytes pourrait fournir de nouvelles perspectives sur le processus métastatique du cancer du sein. De plus, le suivi de niveaux spécifiques de ctDNA pourrait constituer un outil précieux pour évaluer l'efficacité du traitement.

Cette étude vise à étudier la signification pronostique du nombre de CTC, des agrégats de CTC et des mégacaryocytes en tant que facteurs prédictifs pour atteindre une réponse pathologique complète (pCR) après une thérapie systémique néoadjuvante chez les patientes atteintes d'un cancer du sein à haut risque (y compris le cancer du sein inflammatoire et le cancer du sein triple négatif). De plus, le rôle des CTC, des agrégats de CTC, des mégacaryocytes et du ctDNA en tant que facteurs prédictifs pour la survie sans progression (SSP) et la survie globale (SG) sera exploré.