L’HYPOXIE INTRATUMORALE ET LES FACTEURS HIF 

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Classification des adénocarcinomes rénaux

Parmi les tumeurs rénales malignes de l’adulte, on trouve principalement les adénocarcinomes à cellules claires (≈70% des cas), les adénocarcinomes papillaires ou tubulo-papillaires (≈15% des cas) et les adénocarcinomes à cellules chromophobes (≈10% des cas).

Les adénocarcinomes rénaux à cellules claires

Ces cancers représentent 70% de l’ensemble des cancers du rein, et se développent à partir du tubule proximal. Leur caractérisation histologique met en évidence des cellules tumorales grandes et claires, dont le cytoplasme est chargé de glycogène et de lipides. Ces cellules seraient regroupées en amas et entourées par un réseau vasculaire très dense. Les adénocarcinomes rénaux à cellules claires (ccRCC) sont majoritairement caractérisés par l’inactivation du gène suppresseur de tumeur VHL (Von Hippel-Lindau), causant la perte de la protéine pVHL (protein Von Hippel-Lindau), et ont un mauvais pronostic (Bhatt and Finelli 2014, Jonasch et al. 2014). La partie 2 de ce chapitre est dédié aux ccRCC.

Les adénocarcinomes rénaux papillaires ou tubulo-papillaires

Les adénocarcinomes rénaux papillaires ou tubulo-papillaires (pRCC) se développent à partir du tubule proximal et se classent en deuxième position des tumeurs rénales les plus fréquentes. Il existe deux sous-types de pRCC, les pRCC de type 1 dont les cellules sont basophiles, et les pRCC de type 2 dont les cellules sont éosinophiles (Klatte et al. 2009, Bhatt and Finelli 2014). Des mutations germinales ou somatiques au niveau du domaine tyrosine kinase de l’oncogène c-Met prédisposeraient au développement d’un pRCC de type 1, dont le pronostic est plutôt bon (Schmidt et al. 1997). D’autre part, des mutations du gène codant pour la fumarate hydratase sont à l’origine d’une maladie génétique nommée « léiomyomatose familiale et cancer du rein » ou HLRCC (Hereditary Leiomyomatosis and Renal Cell Cancer). Les patients atteints de cette pathologie présentent un risque de développer un pRCC de type 2, dont le pronostic est mauvais (Toro et al. 2003).

Les adénocarcinomes rénaux à cellules chromophobes

Les adénocarcinomes rénaux à cellules chromophobes (chRCC) se développent entre le tubule contourné distal et le tube collecteur. Ils se caractérisent par des cellules au cytoplasme transparent et à l’index mitotique faible (Yamazaki et al. 2003). La plupart des cellules des chRCC présentent des anomalies chromosomiques, ou des pertes chromosomes entiers, dont les conséquences restent incertaines (Speicher et al. 1994). D’autre part, des mutations au niveau des gènes codant pour PTEN (Phosphatase and Tensin homolog) et p53 auraient été identifiées dans les chRCC. Enfin, le syndrome de Birt-Hogg-Dubé, causé par des mutations germinales au niveau du gène codant pour la folliculine, prédispose à l’apparition d’un chRCC (Schmidt et al. 2005). Ces tumeurs sont généralement celles qui présentent le moins de risque de développer des métastases, et ont un bon pronostic (Bhatt and Finelli 2014, Jonasch et al. 2014).

Tumeurs rénales rares

Parmi les tumeurs rénales rares, on trouve les adénocarcinomes des tubes collecteurs, les adénocarcinomes médullaires et les adénocarcinomes de la sphère urothéliale (calice, bassinet, uretère, vessie, urètre). Chacun de ces types tumoraux représente moins de 5% des cancers du rein. Il s’agit de tumeurs qui ressemblent peu aux autres RCC et dont la prise en charge n’est pas standardisée. Alors que la physiopathologie de ces tumeurs est globalement peu connue, il a néanmoins été montré que les adénocarcinomes médullaires se développent principalement chez des patients atteints d’une hémoglobinopathie et qu’ils seraient caractérisés par l’inactivation du gène suppresseur de tumeur SMARCB1 (SWI/SNF-related Matrix-associated Actin-dependent Regulator of Chromatin subfamily B member 1) (Liu et al. 2013, Jonasch et al. 2014).

Caractéristiques des adénocarcinomes rénaux à cellules claires

Anomalies génétiques

Inactivation du gène suppresseur de tumeur VHL

L’inactivation somatique biallélique du gène VHL se produit dans la plupart des ccRCC sporadiques où l’incidence d’une mutation de ce gène peut atteindre 91% selon les études (Gossage et al. 2015). Ce gène peut également être délété ou méthylé dans les ccRCC (Young et al. 2009). Le gène suppresseur de tumeur VHL a été identifié en 1993 lorsqu’il a été retrouvé muté chez des familles atteintes de la maladie de von Hippel-Lindau (Latif et al. 1993). Il s’agit d’une maladie héréditaire rare, autosomale dominante et néoplasique qui se caractérise par l’apparition de différents types de tumeurs, tels que des hémangioblastomes de la rétine ou du système nerveux central, des phéochromocytomes, des ccRCC ou des adénocarcinomes pancréatiques, pouvant être associés à des kystes rénaux ou pancréatiques (v. Hippel 1904, Lindau 1927) (Maher et al. 2011). La maladie de von Hippel-Lindau est diagnostiquée chez les patients sans antécédents familiaux qui présentent deux tumeurs parmi celles mentionnées ci-dessus, et chez les patients avec antécédents familiaux qui présentent une tumeur parmi celles mentionnées ci-dessus (Gossage et al. 2015). Dans cette pathologie, un allèle du gène VHL est hérité avec une mutation, et le développement de kystes ou de tumeurs résulte de l’inactivation ou de la perte de l’allèle wild-type. Le rôle suppresseur de tumeur de VHL a été mis en évidence lorsque des études ont montré que l’inactivation de ses deux allèles est un événement crucial dans le développement des tumeurs associées à la maladie de von Hippel-Lindau, mais aussi des ccRCC sporadiques non héréditaires (Zbar et al. 1987, Tory et al. 1989, Crossey et al. 1994) (Figure 3). Dans le même sens, une étude a montré que la réintroduction de la protéine pVHL dans la lignée 786-O, une lignée cellulaire de ccRCC VHL-/-, inhibe la capacité de ces cellules à former des tumeurs chez des souris nude (Iliopoulos et al. 1995). A ce jour, peu d’études ont évalué le rôle de VHL en tant que marqueur pronostic des ccRCC et aucun lien n’a été établi entre la présence ou l’absence de mutation de VHL et l’issue des ccRCC sporadiques (Gossage et al. 2015).
Le développement des ccRCC héréditaires liés à la maladie de von Hippel-Lindau (A) est plus rapide et nécessite moins d’étapes que celui des ccRCC sporadiques (B), en raison d’une mutation prédisposant à la maladie. Ainsi, les ccRCC liés à la maladie de Von Hippel-Lindau apparaissent plus tôt et sont souvent multifocaux. Adapté de Cohen & McGovern, 2005.
Dans les années 1990, des études ont montré que les tumeurs associées à l’inactivation de VHL, dont les ccRCC, étaient hypervascularisées en raison de leur surproduction de VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor), principal facteur pro-angiogénique (Wizigmann-Voos et al. 1995, Gnarra et al. 1996). Une autre étude a montré que les cellules 786-O (VHL-/-) expriment l’ARNm du VEGF, de GLUT1 (Glucose Transporter 1) et du PDGFβ (Platelet-Derived Growth Factor β) quelque soit la concentration en oxygène, alors qu’ils ne sont exprimés qu’à de faibles concentrations en oxygène (hypoxie) dans les lignées VHL+/+ (Iliopoulos et al. 1996). Cette étude a ainsi montré qu’en présence d’oxygène, pVHL régule négativement l’expression de protéines induites en hypoxie, et qu’en absence de pVHL, ces protéines sont surexprimées même en présence d’oxygène afin de créer un microenvironnement favorable à la croissance tumorale. Par la suite, une étude a montré que pVHL régule HIF-1α (Hypoxia-Inducible Factor 1α), un facteur de transcription régulant l’expression de nombreux gènes, tels que le VEGF, GLUT1 et le PDGFβ (Maxwell et al. 1999). HIF-1α et HIF-2α étant les principaux facteurs d’adaptation à l’hypoxie, ils sont activés en hypoxie et dégradés par le protéasome en présence d’oxygène suite à leur interaction avec pVHL (Maxwell et al. 1999, Cockman et al. 2000). Alors que la régulation de HIF-1α et HIF-2α est la clé du rôle suppresseur de tumeur de pVHL, plusieurs études ont suggéré que c’est HIF-2α, et non HIF-1α, qui jouerait un rôle crucial dans la progression des ccRCC (Keith et al. 2012). En effet, une étude effectuée dans un modèle murin établi par xénogreffe hétérotopique de cellules de ccRCC a montré qu’un variant de HIF-2α ne pouvant pas interagir avec pVHL empêche ce dernier d’exercer son rôle suppresseur de tumeur, et qu’à l’inverse, l’inhibition de l’expression de HIF-2α est suffisante pour empêcher la formation de tumeur par des cellules 786- O (VHL-/-) (Kondo et al. 2003). A l’inverse, des études effectuées dans des modèles murins établis par xénogreffe de cellules de ccRCC montrent que HIF-1α ne semble pas être indispensable à la progression tumorale des ccRCC où il fonctionnerait même comme un suppresseur de tumeur (Raval et al. 2005, Shen et al. 2011). Cependant, à ce jour, seule l’activation constitutive de HIF-1α, et non de HIF-2α, dans les cellules du tubule proximal de souris – lieu de l’initiation physiologique des ccRCC – à été décrite comme favorisant le développement d’un ccRCC (Fu et al. 2011, Fu et al. 2013).

Autres anomalies génétiques

Contrairement à la plupart des autres tumeurs épithéliales, les ccRCC ne présentent que rarement des mutations au niveau des gènes codant pour p53, B-Raf, pRB (Retinoblastoma-associated protein), EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor) ou HER2 (Human Epidermal Growth Factor Receptor 2) (Gossage et al. 2015). Alors qu’une étude a montré que la seule inactivation de VHL dans le tubule proximal n’est pas suffisante au développement d’un ccRCC (Rankin et al. 2006) (Figure 3), des études récentes ont impliqué de nouveaux gènes dans la progression de ces tumeurs. Ainsi, les gènes BAP1 (BRCA1-associated protein 1), SETD2 (SET domain-containing 2) et PBRM1 (protein Polybromo 1) sont retrouvés mutés dans respectivement 8 à 11%, 3 à 12% et 41% des ccRCC (Duns et al. 2010, Varela et al. 2011, Pena-Llopis et al. 2012, Cancer Genome Atlas Research 2013). D’autres mutations au niveau des gènes KDM5C (lysine-specific demethylase 5C) et KDM6A (lysine-specific demethylase 6A) ont également été retrouvées respectivement dans 4 à 9% et 1 à 7% des ccRCC. Ces cinq gènes sont impliqués dans la régulation de l’activation de la chromatine (Gossage et al. 2015). Dans environ 20% des ccRCC, des mutations ont été décrites au niveau de gènes codant pour des protéines de la voie mTOR (mammalian Target Of Rapamycin), tels que MTOR, TSC1 (Tuberous Sclerosis 1), PIK3CA (PI3K catalytic subunit α) et PTEN (Brugarolas 2014).
Alors que des mutations au niveau du gène VHL sont considérées comme étant ubiquitaires dans les ccRCC, celles au niveau des autres gènes ne sont pas partagées par toutes les tumeurs. De plus, au sein d’une même tumeur, il existe une hétérogénéité des mutations qui suggère que des clones tumoraux présentant différentes mutations pourraient répondre différemment aux thérapies anti-tumorales (Gerlinger et al. 2012).

Hypervascularisation

L’inactivation de VHL dans les ccRCC et la surproduction de VEGF qui en résulte rendent ces tumeurs hypervascularisées et favorisent ainsi la progression tumorale (Takahashi et al. 1994).

L’angiogenèse physiologique

Chez l’embryon, la formation de vaisseaux sanguins résulte de la différenciation d’angioblastes, précurseurs endothéliaux, en cellules endothéliales qui vont s’assembler pour former un réseau vasculaire, c’est la vasculogenèse (Swift and Weinstein 2009). L’angiogenèse correspond quant à elle à la formation de nouveaux vaisseaux à partir de ce réseau vasculaire dans le but de l’expandre. Les vaisseaux ainsi formés seront ensuite remodelés en artères, veines ou capillaires (Potente et al. 2011). Chez l’adulte, les cellules endothéliales sont généralement quiescentes et ont une longue durée de vie. Elles sont en effet protégées par des signaux de survie et de maintenance autocrines et paracrines, comme le VEGF, le FGF (Fibroblast Growth Factor), l’angiopoïétine-1 et Notch. Les vaisseaux sanguins ayant pour rôle d’approvisionner l’organisme en oxygène, les cellules endothéliales expriment les facteurs d’adaptation à l’hypoxie HIF-1α et HIF-2α qui permettent aux vaisseaux de se remodeler afin d’assurer leurs fonctions. Les cellules endothéliales quiescentes forment une monocouche et sont connectées entre elles par des molécules d’adhésion telles que la VE-cadhérine (Vascular Endothelial cadherin). Elles sont recouvertes d’une gaine de péricytes, qui inhibent leur prolifération et libèrent des signaux de survie tels que le VEGF et l’angiopoïétine-1. Les cellules endothéliales et les péricytes produisent et partagent une membrane basale commune qui les maintient en place (Eble and Niland 2009, Carmeliet and Jain 2011a). En présence d’un signal pro-angiogénique, tel que le VEGF, l’angiopoïétine-2, le FGF ou des cytokines qui peuvent être libérées par des cellules hypoxiques ou inflammatoires, les vaisseaux sanguins perdent leur quiescence et deviennent activés (Figure 4A). En réponse à l’angiopoïétine-2, les péricytes vont se détacher des cellules endothéliales et se libérer de la membrane basale par dégradation protéolytique médiée par les MMPs (Matrix Metalloproteinases) (Augustin et al. 2009, Carmeliet and Jain 2011a). Les cellules endothéliales desserrent leurs jonctions et le vaisseau se dilate. Sous l’action du VEGF, la perméabilité de la monocouche formée par les cellules endothéliales va augmenter et la membrane basale va se dégrader pour faire place à une matrice extracellulaire provisoire et riche en facteurs pro-angiogéniques. Afin de former un nouveau vaisseau fonctionnel et de prévenir la migration d’un trop grand nombre de cellules endothéliales en réponse aux signaux pro-angiogéniques, une seule cellule endothéliale, nommée tip cell, est sélectionnée pour former la pointe du nouveau vaisseau en formation (Carmeliet and Jain 2011a). Le VEGF stimule la formation de filopodes par la tip cell, ce qui lui permettra de guider et d’orienter le nouveau vaisseau (De Smet et al. 2009). Les cellules endothéliales voisines de la tip cell sont nommées stalk cells. Elles établissent des jonctions adhérentes avec les cellules voisines, produisent une nouvelle membrane basale et forment la lumière vasculaire (Figure 4B). Elles produisent moins de filopodes mais prolifèrent plus que la tip cell afin d’allonger le nouveau vaisseau (Potente et al. 2011). L’acquisition des phénotypes tip cell et stalk cells est transitoire et est régulée par les axes VEGF/VEGFR2 (VEGF Receptor 2) et DLL4 (Delta Like Ligand 4)/Notch. En effet, en présence de VEGF, l’activation du VEGFR2 va augmenter l’expression de DDL4 par les cellules endothéliales. La cellule qui exprime DDL4 le plus fortement et le plus rapidement devient la tip cell, et grâce à DLL4, va activer le récepteur Notch dans les cellules endothéliales voisines qui deviendront ainsi des stalk cells (Phng and Gerhardt 2009, Jakobsson et al. 2010). La rencontre entre deux tip cells de deux vaisseaux naissants aboutit à l’anastomose de ces vaisseaux qui est consolidée par la VE-cadhérine et favorisée par la présence de macrophages (Fantin et al. 2010) (Figure 4C). Afin d’être fonctionnel, le nouveau vaisseau formé doit devenir stable et mature. La formation d’une membrane basale par les TIMPs (Tissue Inhibitors of Metalloproteinases) et PAI-1 (Plasminogen Activator Inhibitor 1), le recrutement péricytaire par l’axe PDGFβ/PDGFRβ et la formation de jonctions adhérentes entre les cellules endothéliales contribuent à ce processus (Potente et al. 2011). Le flux sanguin participe également à la maintenance du nouveau vaisseau qui régressera s’il n’est plus perfusé. Finalement, l’acheminement d’oxygène et de nutriments aux différents organes inactive les différents senseurs de l’oxygène et diminue l’expression du VEGF, de façon à ce que les vaisseaux sanguins acquièrent à nouveau un phénotype quiescent (Potente et al. 2011).

L’angiogenèse tumorale

Chez l’adulte, les vaisseaux sanguins sont quiescents hormis dans certaines conditions physiologiques, telles que la cicatrisation, qui vont activer l’angiogenèse de manière transitoire. A l’inverse, lors de la progression tumorale, un switch angiogénique a lieu, stimulant la formation de nouveaux vaisseaux pour favoriser l’expansion tumorale. Ce switch perdure dans le temps et est la conséquence de la rupture de l’équilibre qui existe entre les facteurs anti-angiogéniques et les facteurs pro-angiogéniques en faveur de ces derniers (Hanahan and Folkman 1996).
En raison de la surproduction de facteurs pro-angiogéniques, le réseau vasculaire tumoral est très dense, structurellement et fonctionnellement anormal, et son organisation est chaotique, ce qui a pour conséquence l’acquisition d’un phénotype plus agressif par la tumeur (Carmeliet and Jain 2000). En effet, le réseau vasculaire est dense dans certaines régions de la tumeur, et pauvre à d’autres endroits. Les vaisseaux sanguins sont irréguliers, tortueux, anormalement larges ou trop fins avec une lumière vasculaire variable (Eberhard et al. 2000, Potente et al. 2011). Chaque composant du vaisseau sanguin tumoral est anormal, à commencer par les cellules endothéliales qui perdent leur apparence pavimenteuse et leur polarité, sont faiblement interconnectées, sont parfois organisées en multicouche et peuvent se détacher de la membrane basale (Hashizume et al. 2000, Carmeliet and Jain 2011b, Potente et al. 2011) (Figure 5). Cette dernière a une composition et une épaisseur irrégulière. Les péricytes y sont souvent mal fixés, sont peu nombreux, et sont souvent hypocontractiles (Eberhard et al. 2000, Potente et al. 2011). L’ensemble de ces anormalités structurales rend la perfusion tumorale irrégulière, réduit la délivrance en oxygène et en nutriments, et altère l’acheminement des cellules du système immunitaire et des agents thérapeutiques dans la tumeur (Jain 2005). La perméabilité vasculaire et l’augmentation de la masse tumorale augmentent la pression interstitielle ce qui entrave d’autant plus la distribution d’oxygène, de nutriments et d’agents thérapeutiques dans la tumeur (Jain 1988). Cette perméabilité vasculaire facilite également le passage des cellules tumorales dans la circulation sanguine et donc la dissémination métastatique (Cooke et al. 2012). De plus, la tumeur étant faiblement approvisionnée par son réseau vasculaire, les cellules tumorales vont continuer à stimuler l’angiogenèse afin de compenser le mauvais fonctionnement des vaisseaux existants. Cependant, cet excès de facteurs pro-angiogéniques ne fait qu’amplifier la désorganisation du réseau vasculaire, aggravant ainsi l’hypoperfusion tumorale. C’est un cercle vicieux qui rend la tumeur hypoxique et acidifie le milieu extracellulaire. Ceci contribue à la sélection de cellules tumorales plus agressives, promeut la dissémination métastatique et favorise la résistance aux thérapies conventionnelles telles que les chimiothérapies et les radiothérapies (Carmeliet and Jain 2011b, Potente et al. 2011). De plus, les ccRCC étant des tumeurs très vascularisées, une étude effectuée sur des échantillons tumoraux de patients atteints de ccRCC a montré qu’un taux élevé de VEGF est corrélé avec un grade tumoral plus élevé et qu’une forte densité vasculaire est corrélée avec une plus courte survie des patients (Iakovlev et al. 2012).

Prise en charge thérapeutique des adénocarcinomes rénaux à cellules claires

Le traitement des ccRCC localisés repose sur la chirurgie. Dans le cas de ccRCC localement avancés ou métastatiques, une chirurgie complète – incluant la tumeur primaire et les métastases – est peu fréquemment réalisée, puisque dans la majorité des cas l’approche chirurgicale n’est pas envisageable. Cependant, la chirurgie constitue à ce jour le seul traitement curatif des ccRCC localement avancés ou métastatiques. En effet, leur traitement médical ne permet pour l’instant que de ralentir l’évolution de la maladie.

Approche chirurgicale

Néphrectomie partielle ou radicale

La néphrectomie partielle ou radicale constitue le traitement de référence des ccRCC localisés. L’approche chirurgicale est dictée par la taille, la localisation et le stade tumoral, ainsi que par d’autres caractéristiques anatomiques propres à chaque patient. Alors que la néphrectomie radicale consiste en l’ablation totale du rein, de la glande surrénale et des ganglions lymphatiques régionaux, la néphrectomie partielle préserve la fonction rénale. Elle est donc privilégiée lorsque la tumeur est de petite taille, et lorsque le patient présente des tumeurs sur les deux reins ou une comorbidité, telle que l’insuffisance rénale, l’hypertension artérielle ou le diabète (Cohen and McGovern 2005, Campbell et al. 2009, Jonasch et al. 2014). Cependant, des études cliniques ont montré que le taux de survie est plus élevé et le risque de récidive plus faible chez les patients ayant subi une néphrectomie radicale par rapport à ceux ayant subi une néphrectomie partielle (Van Poppel et al. 2007, Van Poppel et al. 2011).

Traitement local ablatif

Ce type d’intervention est réalisé à l’aide d’une aiguille insérée à travers la peau. Les méthodes de traitements incluent l’ablation par radiofréquence et la cryoablation. Bien que l’ablation par radiofréquence soit encore en cours d’évaluation, cette méthode semble être bien tolérée et efficace en terme de contrôle de la croissance tumorale (Siva et al. 2012). A ce jour, aucune étude clinique n’a comparé les techniques de traitement local ablatif entre elles ni avec la néphrectomie. Ces méthodes étant très peu invasives, elles pourraient être utilisées pour l’ablation de petites tumeurs chez des patients ne pouvant pas être opérés (Johnson et al. 2004, Siva et al. 2012, Jonasch et al. 2014).

Prise en charge chirurgicale des ccRCC métastatiques

Actuellement, 20 à 30% des ccRCC sont diagnostiqués au stade métastatique. Si l’état général des patients le permet, il est généralement conseillé de réaliser une néphrectomie dite « cytoréductive », afin de réduire la taille de la tumeur avant de commencer un traitement médical. Ainsi, deux études cliniques de phase III ont montré une amélioration de la survie des patients atteints d’un ccRCC métastatique lorsqu’ils subissent une néphrectomie cytoréductive avant d’être traités par l’interféron α (Flanigan et al. 2001, Mickisch et al. 2001). Une étude clinique de phase III actuellement en cours évalue l’effet d’une néphrectomie cytoréductive chez des patients traités au sunitinib (NCT00930033).

Traitement par chimiothérapie ou radiothérapie

Bien que les chimiothérapies constituent des standards thérapeutiques pour beaucoup de tumeurs, elles ne font pas partie des stratégies thérapeutiques utilisées pour le traitement des ccRCC. En effet, ces tumeurs sont historiquement et toujours considérées comme étant résistantes aux traitements par mono- et polychimiothérapies (Lilleby and Fossa 2005).
La surexpression de la protéine MDR1 (Multidrug Resistance protein 1), ou glycoprotéine P, est l’un des principaux mécanismes de chimiorésistance des ccRCC (Mickisch et al. 1990). Cette protéine fait partie de la superfamille des transporteurs ABC (ATP-Binding Cassette) et est capable d’exporter les agents chimiothérapeutiques hors de la cellule (Juliano and Ling 1976). D’autres mécanismes ont été impliqués dans la chimiorésistance des ccRCC, comme la surexpression de la glutathione-S-transférase, de la protéine anti-apoptotique Bcl-2 (B-cell lymphoma 2), ou comme l’accumulation de HIF-2α (Mickisch et al. 1990, Kausch et al. 2005, Roberts et al. 2009).
Bien que les ccRCC soient considérés comme étant résistants aux chimiothérapies, il existe un regain d’intérêt pour cette stratégie thérapeutique puisque plusieurs études cliniques et précliniques évaluent l’efficacité d’agents chimiothérapeutiques en association avec d’autres thérapies dans le traitement des ccRCC métastatiques (Richey et al. 2011, Buti et al. 2013, Fisher et al. 2013).
A l’instar des chimiothérapies, les radiothérapies ne constituent pas des standards thérapeutiques pour le traitement des ccRCC, puisque ces tumeurs sont historiquement considérées comme y étant résistantes. Actuellement, dans le traitement des ccRCC, l’utilisation des radiothérapies est donc limitée au traitement palliatif de certaines métastases, ou encore au traitement de certaines tumeurs récurrentes ou inopérables dans le but de contrôler le volume tumoral (Escudier et al. 2012).

Immunothérapies

Des agents immunomodulateurs peuvent être utilisés dans le traitement des ccRCC afin d’augmenter l’antigénicité de ces tumeurs ou de stimuler l’immunosurveillance de l’hôte.
L’utilisation de l’interféron-α a constitué une stratégie thérapeutique classique avant l’arrivée des thérapies ciblées, puisque des études ont montré qu’environ 14% des patients atteints d’un ccRCC métastatique répondent à ce traitement lorsqu’il est administré en monothérapie (Cohen and McGovern 2005). L’interféron-α s’est ensuite avéré moins efficace que les thérapies ciblées en terme de survie sans progression, et est globalement mal toléré. Actuellement, il n’est utilisé qu’en association avec le bevacizumab, un anticorps anti-VEGF, chez des patients dont le pronostic de survie est moyen ou bon (Jonasch et al. 2014, Ljungberg et al. 2015) (Tableau 2).
Un autre agent immunomodulateur, l’IL-2 (Interleukin 2), a longtemps constitué le traitement standard des ccRCC localement avancés ou métastatiques. L’utilisation de l’IL-2 n’est actuellement plus recommandée puisque son potentiel curatif est limité à un faible pourcentage de patients. De plus, à ce jour, il n’existe pas de biomarqueurs permettant de sélectionner les patients répondeurs à un traitement à l’IL-2 (Yang et al. 2003b, Jonasch et al. 2014).

Thérapies ciblées

La forte production de VEGF tumoral due à l’inactivation de VHL dans la plupart des ccRCC sporadiques et héréditaires a conduit au développement de plusieurs molécules anti-angiogéniques, ciblant le VEGF circulant ou ses récepteurs. Cinq de ces agents ont été approuvés par la FDA (Food and Drug Administration) pour le traitement des ccRCC métastatiques (Jonasch et al. 2014) (Tableau 2). De plus, des mutations au niveau des gènes codants pour les protéines de la voie PI3K/Akt/mTOR se produisent régulièrement dans les ccRCC, suggérant l’importance de cette voie dans la carcinogenèse rénale et initiant le développement d’inhibiteurs de mTOR, dont deux ont été approuvés par la FDA pour le traitement des ccRCC métastatiques (Cancer Genome Atlas Research 2013) (Tableau 2).

Le bevacizumab

Le bevacizumab est un anticorps monoclonal humanisé dirigé contre le VEGF-A, communément appelé VEGF, dont l’utilisation a été approuvée par l’EMA (European Medicines Agency) en 2005 et par la FDA en 2009. En premier lieu, une étude clinique de phase II a montré l’efficacité du bevacizumab dans le traitement des ccRCC métastatiques (Yang et al. 2003a). Par la suite, deux études cliniques de phase III ont évalué l’efficacité du bevacizumab en combinaison avec l’interféron-α (Escudier et al. 2007b, Rini et al. 2008). Ces deux études ont montré une augmentation de la survie sans progression des patients traités avec cette association par rapport à ceux traités avec l’interféron-α seul, justifiant l’utilisation de cette bithérapie en première intention pour le traitement des ccRCC métastatiques de bon et moyen pronostic. Aucune étude clinique de phase III visant à évaluer l‘efficacité du bevacizumab en monothérapie n’a été publiée ou planifiée à ce jour (Jonasch et al. 2014).

Les inhibiteurs de récepteurs tyrosine-kinase (TKI)

Le sorafenib est inhibiteur des récepteurs VEGFR2, VEGFR3, PDGFRβ, c-Kit et FLT3 (Fms-Like Tyrosine kinase 3). Son utilisation a été approuvée par l’EMA en 2006 et par la FDA en 2005 pour le traitement des ccRCC. Une étude clinique de phase III a montré que le sorafenib, en comparaison avec un placebo, permet d’augmenter la survie sans progression de patients préalablement traités par une immunothérapie, puisqu’elle passe de 2,8 mois avec le placebo à 5,5 mois avec le sorafenib (Escudier et al. 2007a).
Le sunitinib est inhibiteur des récepteurs VEGFR1, VEGFR2, VEGFR3, PDGFRβ, c-Kit et FLT3 dont l’utilisation pour le traitement des ccRCC a été approuvée par l’EMA et par la FDA en 2006. En effet, une étude clinique randomisée a montré que la survie sans progression est de 11 mois chez les patients traités avec le sunitinib contre 5 mois chez les patients traités avec l’interféron-α (Motzer et al. 2007).
Le pazopanib est un inhibiteur des récepteurs VEGFR1, VEGFR2, VEGFR3, PDGFRβ et c-Kit approuvé par l’EMA en 2010 et par la FDA en 2009 pour le traitement des ccRCC. Une étude clinique randomisée de phase III a évalué l’efficacité du pazopanib en comparaison avec un placebo chez des patients ayant déjà été traités par une immunothérapie, et a mis en évidence une survie sans progression de 7,4 mois chez les patients traités avec le pazopanib contre 4,2 mois chez les patients traités avec le placebo. Chez les patients n’ayant pas été traités par immunothérapie, la survie sans progression est de 11,1 mois avec le pazopanib et de 2,8 mois avec le placebo (Sternberg et al. 2010). Récemment, une étude a mis en évidence une survie globale similaire chez des patients atteints d’un ccRCC traités au pazopanib ou au sunitinib en première intention (Motzer et al. 2014).
L’axitinib est un inhibiteur spécifique des récepteurs VEGFR1, VEGFR2 et VEGFR3 approuvé par l’EMA et par la FDA en 2012 pour le traitement des ccRCC réfractaires à d’autres traitements. En effet, une étude clinique randomisée de phase III a révélé une survie sans progression de 6,7 mois chez les patients traités par l’axitinib contre 4,7 mois chez les patients traités par le sorafenib (Rini et al. 2011).

Les inhibiteurs de mTOR

Le temsirolimus a été approuvé par l’EMA et par la FDA en 2007 pour le traitement des ccRCC. Il est actuellement utilisé en première intention chez des patients atteints d’un ccRCC de mauvais pronostic. En effet, une étude clinique randomisée de phase III a mis en évidence une survie globale de 10,9 mois chez les patients traités avec le temsirolimus contre 7,3 mois chez les patients traités par l’interféron-α et 8,4 mois chez les patients traités par la combinaison de ces deux molécules. Cette étude a été effectuée chez des patients atteints d’un ccRCC de très mauvais pronostic, présentant des métastases dans plusieurs organes, et n’ayant pas forcément subi une néphrectomie cytoréductive (Hudes et al. 2007).
L’everolimus a été approuvé par l’EMA et par la FDA en 2009 pour le traitement des ccRCC réfractaires au sunitinib et/ou au sorafenib. En effet, une étude clinique randomisée de phase III a montré l’efficacité de l’everolimus chez des patients n’ayant pas répondu aux anti-angiogéniques. Dans cette étude, la survie sans progression des patients traités à l’everolimus était de 4 mois contre 1,9 mois pour les patients ayant reçu un placebo (Motzer et al. 2008). Aucune donnée ne supportant l’utilisation de l’everolimus en première intention pour le traitement des ccRCC, cette molécule est actuellement utilisée en deuxième ou en troisième intention.

Stratégies thérapeutiques émergentes

Le pronostic de survie des patients atteints d’un ccRCC métastatique s’est nettement amélioré avec l’émergence des thérapies ciblées. Cependant, ces tumeurs restent généralement incurables, avec une survie globale médiane d’environ deux ans et 10% de survie à 5 ans (Jonasch et al. 2014). En effet, environ 20% des patients atteints d’un ccRCC métastatique montrent une résistance thérapeutique dès le début du traitement, quel qu’il soit, ce qui conduit à une évolution rapide de la maladie avec un très mauvais pronostic. La grande majorité des patients, quant à elle, présente tout d’abord une régression tumorale en réponse aux anti-angiogéniques, suivie d’une courte période de stabilité de la maladie, pour aboutir à une résistance à ces agents et à une progression de la maladie (Rini and Flaherty 2008, Fisher et al. 2013). Enfin, certains de ces patients conservent un bon état général après avoir reçu trois à quatre thérapies ciblées et constituent donc de bons candidats pour tester d’autres stratégies thérapeutiques qui ne sont pas encore disponibles à ce jour. Alors que la résistance des ccRCC aux chimiothérapies est généralement définitive, des études cliniques suggèrent que la résistance de ces tumeurs aux thérapies ciblées serait transitoire. En effet, la résistance à une thérapie ciblée peut être reversée par la réintroduction de ce même traitement après un intervalle de temps pendant lequel le patient n’a pas bénéficié de cette thérapie, c’est le concept de « rechallenge ». Ainsi, des études ont montré que le « rechallenge » du sunitinib présente un bénéfice clinique pour le traitement des ccRCC, et que ce bénéfice serait encore plus important lorsque l’intervalle de temps entre les deux séries de traitements est long (Porta et al. 2014). Il reste néanmoins essentiel de comprendre les mécanismes de résistance aux anti-angiogéniques et de mettre au point de nouvelles stratégies thérapeutiques (Philips and Atkins 2014).

Inhibition des mécanismes de résistance aux anti-angiogéniques

Une des hypothèses expliquant la résistance des tumeurs aux anti-angiogéniques est l’activation de voies de signalisation alternatives capables de maintenir l’angiogenèse tumorale. Ce phénomène, appelé « échappement angiogénique », peut ainsi résulter de la surproduction ou de la surexpression des angiopoïétines, du facteur HGF (Hepatocyte Growth Factor) et de son récepteur c-Met, du récepteur ALK1 (Activin receptor-Like Kinase 1), ou encore de l’IL-8 (Interleukin 8). Des inhibiteurs de ces protéines pro-angiogéniques font l’objet d’études précliniques et cliniques pour le traitement des ccRCC, et leur utilisation en association avec des anti-angiogéniques déjà sur le marché pourrait aboutir à un bénéfice clinique durable (Philips and Atkins 2014).

Inhibition de l’axe angiopoïétines/Tie-2

Les angiopoïétines 1 et 2 se lient à leurs récepteurs Tie -1/2 (Tyrosine kinase with Immunoglobulin-like and EGF-like domains 1/2) afin de promouvoir l’intégrité et la maturation vasculaire mais aussi l’angiogenèse en réponse à l’hypoxie dans les ccRCC (Yamakawa et al. 2004). Ainsi, une étude clinique de phase II a montré l’efficacité du trepananib, un inhibiteur de l’axe angiopoïétines/Tie-2, en association avec le sunitinib dans le traitement des ccRCC métastatiques (Atkins 2012, Philips and Atkins 2014). Ce résultat encourage donc l’utilisation d’inhibiteurs des angiopoïétines en association avec des anti-angiogéniques déjà sur le marché (Philips and Atkins 2014).

Inhibition de l’axe HGF/c-Met

Dans des échantillons de ccRCC, l’expression de c-Met a été associée avec le stade anatomique et constitue un marqueur de mauvais pronostic (Gibney 2011). Ainsi, une étude in vivo a montré que HGF, le ligand de c-Met, est plus fortement exprimé dans les tumeurs résistantes au sunitinib que dans les tumeurs qui y sont sensibles, et qu’il induit le développement d’une résistance au sunitinib en favorisant la maintenance de l’angiogenèse tumorale (Shojaei et al. 2010). De plus, l’association du sunitinib avec un inhibiteur de c-Met exerce un effet anti-tumoral synergique dans des tumeurs a priori résistantes au sunitinib (Shojaei et al. 2010).
Le cabozantinib est un inhibiteur des récepteurs à activité kinase c-Met, VEGFR2, c-Kit et FLT3 approuvé par la FDA pour le cancer médullaire de la thyroïde. Une étude a mis en évidence une activité anti-tumorale encourageante du cabozantinib chez des patients atteints d’un ccRCC et ayant déjà reçu un ou plusieurs traitement(s) (Choueiri 2012). Ces résultats ont conduit à la mise en place d’études cliniques randomisées afin d’évaluer le bénéfice du cabozantinib en première intention en comparaison avec le sunitinib (phase II, NCT01835158) et en deuxième intention en comparaison avec l’everolimus (phase III, NCT01865747). D’autres inhibiteurs de la voie HGF/c-Met font également l’objet d’études cliniques (Eder et al. 2009).

Inhibition du récepteur ALK-1

ALK-1, un récepteur au TGFβ, et ses ligands BMP-9 et -10 (Bone Morphogenetic Protein) auraient un rôle pro-angiogénique distinct de celui du VEGF. Alors que ce dernier est essentiel à l’angiogenèse « précoce », des données suggèrent que ALK-1 joue un rôle majeur dans le développement de réseaux vasculaires matures et fonctionnels (Philips and Atkins 2014). Le dalantercept est une protéine de fusion capable de piéger BMP-9 et -10 et d’inhiber ainsi l’angiogenèse et la croissance tumorale in vivo (Mitchell et al. 2010). Une étude clinique de phase I a montré que le dalantercept est relativement bien toléré (NCT00996957), et son efficacité en association avec l’axitinib est actuellement évaluée chez des patients atteints d’un ccRCC résistant aux anti-angiogéniques (phase II, NCT01727336).

Inhibition de l’IL-8

L’IL-8 est une chimiokine pro-angiogénique dont la sécrétion tumorale est plus élevée dans les ccRCC résistants au sunitinib que dans les ccRCC répondeurs, suggérant son implication dans la résistance à cet anti-angiogénique (Huang et al. 2010a). De plus, la neutralisation de l’IL-8 entraine une diminution de la croissance tumorale chez des souris porteuses de xénogreffes de ccRCC résistantes au sunitinib (Huang et al. 2010a). D’autre part, une étude clinique de phase III évaluant l’efficacité du pazopanib chez des patients atteints d’un ccRCC a montré que des taux élevés d’IL-8 sont associés à une plus courte survie sans progression. Enfin, une étude préclinique effectuée, entre autres, dans un modèle de ccRCC, a montré que le microARN miR-200 cible l’IL-8 sécrétée par la tumeur réduisant ainsi l’angiogenèse tumorale (Pecot et al. 2013). L’ensemble de ces résultats souligne l’intérêt de cibler l’IL-8 afin de retarder ou d’empêcher la résistance aux anti-angiogéniques chez les patients atteints de ccRCC.

Inhibition de HDM2

L’oncogène HDM2 (Human Double Minute 2) induit la dégradation protéasomale de p53 et a également été impliqué dans la régulation de HIF-1α et HIF-2α (Carroll and Ashcroft 2008). Une étude effectuée dans un modèle murin de ccRCC a montré que dans un premier temps, le sunitinib augmente l’expression de p53 qui décline par la suite, coïncidant avec le développement de la résistance à cet agent, elle-même associée à la surexpression de HDM2 et HIF-2α (Panka et al. 2013). Dans ce modèle, l’administration d’un antagoniste de HDM2 permet de maintenir l’expression de p53 et de retarder l’échappement angiogénique, ainsi que de prévenir l’accumulation de HIF-2α. Au vu de ces résultats précliniques, il serait intéressant de savoir si l’inhibition de HDM2 a des effets similaires chez des patients atteints de ccRCC (Philips and Atkins 2014).

Ciblage de l’imitation vasculaire

L’imitation vasculaire, ou vascular mimicry, décrit la plasticité fonctionnelle de cellules tumorales agressives capables d’acquérir une structure tubulaire afin de former un nouveau réseau vasculaire dépourvu de cellules endothéliales. Ces nouveaux vaisseaux font partie du réseau vasculaire tumoral ; permettent d’approvisionner la tumeur en oxygène et en nutriments ; et constituent une échappatoire pour la dissémination métastatique (Maniotis et al. 1999). L’imitation vasculaire a été observée dans différents cancers, dont les ccRCC où elle représente un facteur de mauvais pronostic (Zhang et al. 2013b). Elle constitue un mécanisme potentiel de résistance aux anti-angiogéniques puisque des études ont montré que ces agents n’empêchent pas l’imitation vasculaire mais peuvent, au contraire, la favoriser (Xu et al. 2012). Son ciblage pourrait donc constituer une stratégie thérapeutique intéressante.

Identification de nouvelles cibles thérapeutiques

HIF-2α

Le facteur de transcription HIF-2α jouant un rôle crucial dans le développement des ccRCC, son inhibition constituerait une stratégie thérapeutique pertinente pour le traitement de ces tumeurs (Kondo et al. 2003). En effet, le ciblage de HIF-2α pourrait s’avérer plus efficace que l’utilisation d’anti-angiogéniques puisque ce facteur contrôle l’expression de nombreux gènes impliqués non seulement dans l’angiogenèse tumorale mais aussi dans la prolifération, la survie, la dédifférenciation et le métabolisme des cellules tumorales (Keith et al. 2012). Des inhibiteurs spécifiques de HIF-2α démontrant une activité anti-tumorale sont utilisés in vitro et in vivo mais ne font pas l’objet d’études cliniques à ce jour, ce qui justifie l’utilisation en clinique de molécules inhibant indirectement HIF-2α, tels que les inhibiteurs de mTOR (Lee et al. 2009b, Scheuermann et al. 2013, Philips and Atkins 2014).

HIF-1α

HIF-1α est le premier membre des facteurs HIF à avoir été caractérisé : il s’agit d’un facteur nucléaire induit par l’hypoxie capable de se lier à la séquence HRE contenue dans le promoteur de l’EPO (Erythropoietin) afin d’activer sa transcription (Semenza et al. 1991, Semenza and Wang 1992, Wang and Semenza 1995). HIF-1α présente deux domaines de transactivation N-TAD et C-TAD. Le domaine N-TAD confère la spécificité de HIF-1 pour ses gènes cibles alors que le domaine C-TAD est impliqué dans l’activation de la transcription des gènes cibles de part son interaction avec CBP (CREB Binding Protein) et p300, deux co-activateurs de la transcription (Lando et al. 2002a, Hu et al. 2007). Le domaine ODDD de HIF-1α contient deux sites d’hydroxylation sur les résidus proline 402 et 564 impliqués dans la régulation de la stabilité de la protéine en fonction du taux d’oxygène, et le domaine C-TAD contient un site d’hydroxylation sur le résidu asparagine 803 impliqué dans la régulation de l’activité transcriptionnelle de HIF-1. HIF-1α contient d’autres sites de modifications post-traductionnelles comme des sites de phosphorylation, d’acétylation et de sumoylation. Etant donné son expression ubiquitaire et les centaines de gènes cibles qu’il régule, HIF-1α a émergé comme étant un régulateur clé de la réponse cellulaire à l’hypoxie (Wenger et al. 1996, Semenza 2009).

Mécanismes de régulation dépendants de l’oxygène

Une étude in vitro a montré que la stabilisation et l’activité transcriptionnelle de HIF-1α sont induites lorsque le taux d’oxygène est inférieur à 6%, et sont maximales lorsqu’il est de 0,5% (Jiang et al. 1996). C’est donc le taux d’oxygène qui constitue le régulateur principal des sous-unités HIF-α.  Régulation de la stabilité des sous-unités HIF-α En présence d’oxygène, les sous-unités HIF-α sont hydroxylées au niveau de deux résidus proline de leur domaine ODDD – P402 et P564 pour HIF-1α, P405 et P531 pour HIF-2α – par des PHD (Prolyl Hydroxylase Domain containing protein). HIF-α est ainsi reconnue par pVHL et adressée au protéasome pour sa dégradation (Ivan et al. 2001, Jaakkola et al. 2001) (Figure 8).
Les PHD existent sous trois isoformes : PHD1, PHD2 et PHD3 (Bruick and McKnight 2001, Epstein et al. 2001). Leur activité est dépendante de l’oxygène, de l’α-cétoglutarate, du fer Fe(II) et de l’ascorbate (Schofield and Zhang 1999, Stolze et al. 2006). Lors de la réaction d’hydroxylation, le fer Fe(II) permet de cliver l’oxygène moléculaire, dont un atome sera inséré sur le résidu proline pour former une hydroxyproline, et l’autre sur l’α-cétoglutarate pour libérer une molécule de CO2 (Stolze et al. 2006). L’ascorbate et le CO2 permettent ensuite de réduire le fer pour réactiver l’enzyme. Les trois isoformes de PHD sont retrouvées dans l’ensemble de l’organisme, bien que leur niveau d’expression varie en fonction des tissus et de la localisation intracellulaire (Metzen et al. 2003a). Les trois PHD sont capables d’hydroxyler les sous-unités HIF-α (Bruick and McKnight 2001, Jaakkola et al. 2001), mais il a été montré in vitro que la PHD2 joue un rôle essentiel dans la régulation de la HIF-1α alors que la PHD3 est plus importante pour la régulation de HIF-2α (Appelhoff et al. 2004) Plus tard, des expériences in vivo menées chez la souris ont montré que seul le KO (Knock-Out) de la PHD2 est létal au stade embryonnaire, mettant ainsi en évidence l’importance majeure de cette isoforme. Les PHD2 et PHD3 sont elles-mêmes des gènes cibles de HIF. Leur expression est donc augmentée en hypoxie, ce qui garantit une dégradation rapide et optimale de HIF-α lorsque la cellule se retrouve en normoxie (Berra et al. 2001, Epstein et al. 2001, Berra et al. 2003).
L’hydroxylation de HIF-α au niveau des résidus proline de leur domaine ODDD permet leur reconnaissance par pVHL, un composant d’un complexe E3 ubiquitine ligase. Cette interaction entre HIF-α et pVHL permet le recrutement des autres composants du complexe E3 ubiquitine ligase, à savoir les protéines élongine C, élongine B, culline 2 et Rbx1 (Ring-box 1). Cette dernière permet l’ubiquitinylation de HIF-α qui sera ensuite adressée au protéasome pour y être dégradée (Iliopoulos et al. 1996, Maxwell et al. 1999, Kamura et al. 2000, Ivan and Kaelin 2001) (Figure 8). La mitochondrie constitue également un senseur de l’oxygène impliqué dans la régulation de la stabilité de HIF-α. En effet, des études ont montré qu’en cas d’hypoxie modérée (1,5% O2), la mitochondrie stimule la production de ROS (Reactive Oxygen Species) par le complexe III de la chaine respiratoire. Ces ROS vont inhiber l’activité des PHD et ainsi favoriser la stabilisation de HIF-α (Klimova and Chandel 2008, Majmundar et al. 2010).
Enfin, notre équipe a montré pour la première fois que la SphK1 (Sphingosine Kinase 1), une lipide-kinase « oncogénique », régule la stabilisation de HIF-1α en hypoxie dans différentes lignées tumorales humaines (Ader et al. 2008). Dans ces modèles, l’hypoxie stimule la production de ROS, ce qui active la voie SphK1/S1P qui empêche la dégradation protéasomale de HIF-1α selon un mécanisme dépendant de pVHL.

Régulation de l’activité transcriptionnelle de HIF

L’oxygène participe également à la régulation de l’activité transcriptionnelle des facteurs HIF. En effet, le domaine C-TAD, impliqué dans le recrutement des cofacteurs de transcription permettant l’expression des gènes cibles de HIF, contient un résidu asparagine – N803 pour HIF-1α et N847 pour HIF-2α – pouvant être hydroxylé par la protéine FIH (Factor Inhibiting HIF). L’hydroxylation de ce résidu empêche le recrutement des cofacteurs de transcription CBP et p300, et inhibe donc l’activité transcriptionnelle de HIF (Lando et al. 2002a, Lando et al. 2002b) (Figure 8). L’activité hydroxylase de FIH est dépendante de l’oxygène, du fer Fe(II) et de l’ α-cétoglutarate. Son affinité pour l’oxygène étant plus forte que celle des PHD, FIH peut être active à des concentrations plus faibles en oxygène et peut ainsi inhiber l’activité transcriptionnelle de HIF lorsque HIF-α a échappé au processus de dégradation dépendant des PHD. Cependant, des études ont montré que le domaine C-TAD de HIF-2α est plus résistant à l’hydroxylation par FIH que celui de HIF-1α (Bracken et al. 2006, Yan et al. 2007).

Mécanismes de régulation indépendants de l’oxygène

Bien que l’oxygène soit le principal régulateur de la stabilité et de l’activité des facteurs HIF, leur régulation peut aussi se faire par des mécanismes indépendants de l’oxygène. Certains d’entre eux sont développés ici (Tableau 3, Figure 9).

Table des matières

CHAPITRE 1: LES ADENOCARCINOMES RENAUX A CELLULES CLAIRES 
1. Epidémiologie, pronostic et classification des adénocarcinomes rénaux
1.1. Epidémiologie, facteurs de risque et diagnostic des adénocarcinomes rénaux
1.2. Stade anatomique et pronostic
1.3. Classification des adénocarcinomes rénaux
1.3.1. Les adénocarcinomes rénaux à cellules claires
1.3.2. Les adénocarcinomes rénaux papillaires ou tubulo-papillaires
1.3.3. Les adénocarcinomes rénaux à cellules chromophobes
1.3.4. Tumeurs rénales rares
2. Caractéristiques des adénocarcinomes rénaux à cellules claires
2.1. Anomalies génétiques
2.1.1. Inactivation du gène suppresseur de tumeur VHL
2.1.2. Autres anomalies génétiques
2.2. Hypervascularisation
2.2.1. L’angiogenèse physiologique
2.2.2. L’angiogenèse tumorale
3. Prise en charge thérapeutique des adénocarcinomes rénaux à cellules claires
3.1. Approche chirurgicale
3.1.1. Néphrectomie partielle ou radicale
3.1.2. Traitement local ablatif
3.1.3. Prise en charge chirurgicale des ccRCC métastatiques
3.2. Traitement par chimiothérapie ou radiothérapie
3.3. Immunothérapies
3.4. Thérapies ciblées
3.4.1. Le bevacizumab
3.4.2. Les inhibiteurs de récepteurs tyrosine-kinase (TKI)
3.4.3. Les inhibiteurs de mTOR
4. Stratégies thérapeutiques émergentes
4.1. Inhibition des mécanismes de résistance aux anti-angiogéniques
4.1.1. Inhibition de l’axe angiopoïétines/Tie-2
4.1.2. Inhibition de l’axe HGF/c-Met
4.1.3. Inhibition du récepteur ALK-1
4.1.4. Inhibition de l’IL-8
4.1.5. Inhibition de HDM2
4.1.6. Ciblage de l’imitation vasculaire
4.2. Identification de nouvelles cibles thérapeutiques
4.2.1. HIF-2α
4.2.2. La voie SphK1/S1P
4.2.3. La voie NF2/Hippo/Yap
4.3. Autres stratégies
4.3.1. Développement de nouvelles immunothérapies
4.3.2. Utilisation néoadjuvante des thérapies ciblées
CHAPITRE 2: L’HYPOXIE INTRATUMORALE ET LES FACTEURS HIF 
1. Homéostasie de l’oxygène et stress hypoxique
2. Les facteurs HIF, acteurs de l’adaptation au stress hypoxique
2.1. HIF-1α
2.2. HIF-2α
2.3. HIF-3α
2.4. HIF-β
3. Mécanismes de régulation des facteurs HIF
3.1. Mécanismes de régulation dépendants de l’oxygène
3.1.1. Régulation de la stabilité des sous-unités HIF-α
3.1.2. Régulation de l’activité transcriptionnelle de HIF
3.2. Mécanismes de régulation indépendants de l’oxygène
3.2.1. Régulation par les protéines HSP90 et RACK1
3.2.2. Régulation par modifications post-traductionnelles
3.2.3. Régulation par les hormones et les facteurs de croissance
3.2.4. Différences de régulation entre HIF-1α et HIF-2α
4. Rôle des facteurs HIF en physiologie et physiopathologie
4.1. Les facteurs HIF dans le développement et l’embryogenèse
4.2. Les facteurs HIF dans le métabolisme glucidique et lipidique
4.2.1. Le métabolisme glucidique
4.2.2. Le métabolisme lipidique
4.3. Les facteurs HIF dans le système cardiovasculaire
4.4. Les facteurs HIF dans les cancers
4.4.1. Le maintien d’un phénotype dédifférencié
4.4.2. La survie et la prolifération cellulaire
4.4.3. La reprogrammation métabolique
4.4.4. L’induction d’un microenvironnement immunosuppressif
4.4.5. L’angiogenèse tumorale
4.4.6. L’invasion et la dissémination métastatique
5. L’hypoxie et les facteurs HIF comme cibles thérapeutiques en cancérologie
5.1. Ciblage de l’hypoxie intratumorale : les prodrogues cytotoxiques
5.2. Normalisation du réseau vasculaire tumoral
5.2.1. Concept de normalisation vasculaire
5.2.2. Données précliniques et cliniques
5.3. Stratégies ciblant les facteurs HIF
5.3.1. Molécules déjà sur le marché
5.3.2. Molécules faisant l’objet d’études cliniques ou précliniques récentes
5.4. Discussion
CHAPITRE 3: LA VOIE SPHINGOSINE KINASE / SPHINGOSINE 1-PHOSPHATE 
1. Le métabolisme sphingolipidique
1.1. Bases structurales des sphingolipides
1.2. Le métabolisme sphingolipidique
1.3. Les sphingolipides : lipides bioactifs
1.4. Le biostat sphingolipidique
2. La voie SphKs/S1P
2.1. Les sphingosine kinases
2.1.1. Propriétés structurales
2.1.2. Propriétés biochimiques
2.1.3. Propriétés biologiques
2.1.4. Régulation et localisation des SphKs
2.2. La S1P, facteur autocrine et paracrine, et ses S1P-récepteurs
2.2.1. Le S1P1
2.2.2. Le S1P2
2.2.3. Le S1P3
2.2.4. Le S1P4
2.2.5. Le S1P5
2.3. La S1P et ses cibles intracellulaires
2.3.1. La S1P, inhibiteur des HDAC1/2
2.3.2. La S1P, cofacteur de TRAF2
2.3.3. La S1P et la prohibitine 2
2.3.4. La S1P et la BACE1
3. Physiopathologie de la voie SphK1/S1P
3.1. La voie SphK1/S1P dans le système immunitaire
3.1.1. La sclérose en plaque et le développement du FTY720
3.1.2. La polyarthrite rhumatoïde
3.1.3. L’asthme
3.1.4. Les maladies inflammatoires de l’intestin
3.2. La voie SphK1/S1P dans le système cardiovasculaire et le métabolisme
3.2.1. La vasculogenèse et l’angiogenèse
3.2.2. L’intégrité vasculaire
3.2.3. L’infarctus du myocarde
3.2.4. L’athérosclérose
3.2.5. Le diabète et l’obésité
3.3. La voie SphK1/S1P dans les cancers
3.3.1. Le biostat sphingolipidique dans la survie et la prolifération tumorale
3.3.2. La voie SphK1/S1P dans l’initiation et la progression tumorale
3.3.3. La voie SphK1/S1P dans l’angiogenèse et la dissémination métastatique
3.3.4. La voie SphK1/S1P dans la résistance thérapeutique
3.3.5. Stratégies thérapeutiques ciblant la voie SphK1/S1P
PROBLEMATIQUE 
MATERIELS ET METHODES 
1. Lignées cellulaires et conditions de culture
2. Modèles animaux et conditions expérimentales
3. Anticorps
4. Réactifs
5. Transfection d’ARN interférent
6. Western blot
7. Test ELISA
8. Dosage de l’activité enzymatique de la sphingosine kinase 1
9. Test de prolifération cellulaire
10. Extraction d’ARN et RT-PCR quantitative
11. Coloration à l‘hémalun-éosine
12. Immunohistochimie et immunofluorescence
12.1. Immunohistochimie
12.2. Immunofluorescence
13. Analyse de l’hypoxie intratumorale
14. Analyse et quantification des immunomarquages
15. Numération formule sanguine
16. Analyse statistique
RESULTATS EXPERIMENTAUX 
1. La voie SphK1/S1P, un nouveau régulateur clé de HIF-2α dans les ccRCC
1.1. Introduction
1.2. Article soumis pour publication
1.3. Discussion
2. Implication des récepteurs à S1P dans la régulation de HIF-1α et HIF-2α
2.1. Rôle des S1P1-3-4-5 dans la régulation de HIF-1α et HIF-2α
2.2. Le S1P1 contrôle l’expression de HIF-1α et HIF-2α
2.3. Rôle du S1P1 dans la régulation de l’expression des gènes cibles de HIF (Résultats préliminaires)
3. Etude de l’inhibition de la voie SphK1/S1P sur l’adaptation à l’hypoxie intratumorale et sur la sensibilisation à la chimiothérapie dans un modèle murin de ccRCC
3.1. Le FTY720 diminue transitoirement l’expression intratumorale de HIF-1α et HIF-2α ainsi que la sécrétion tumorale de VEGF
3.2. Le FTY720 entraine un remodelage transitoire du réseau vasculaire tumoral associé à une oxygénation tumorale
3.3. Le FTY720 diminue la prolifération et la survie cellulaire tumorale
3.4. Le FTY720 chimiosensibilise un modèle murin de ccRCC
DISCUSSION 
1. La SphK1, régulateur clé de l’adaptation cellulaire à l’hypoxie
2. Rôle de la S1P et du S1P1 dans la régulation de HIF-1α et HIF-2α
3. Rôle des autres S1PRs dans la régulation de HIF-1α et HIF-2α
4. Le FTY720, inducteur d’une normalisation vasculaire transitoire
5. Le FTY720 permet de chimiosensibiliser un modèle murin de ccRCC
6. Evaluation de l’effet du FTY720 dans d’autres modèles de ccRCC
7. Conclusion générale
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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