Les résultats et avancées majeures

Les découvertes

Dr Jean Michon,Président de la Société Française
du Cancer de l’Enfant et président du comité scientifique
« Enfance & Cancer »

Ataxia-telangiectasia mutated (ATM) silencing promotes neuroblastoma progression through a MYCNindependent mechanism. Chercheurs : Stefano J. Mandriota,Linda J. Valentijn, Laurence Lesne, David R. Betts, Denis Marino, Mary Boudal-Khoshbeen, Wendy B. London, Anne-Laure Rougemont, Edward F. Attiyeh, John M. Maris, Michael D. Hogarty, Jan Koster, Jan J. Molenaar, Rogier Versteeg, Marc Ansari, Fabienne Gumy-Pause

Advance Publications 2015- Oncotarget

Neuroblastoma, a childhood cancer with highly heterogeneous biology and clinical behavior, is characterized by genomic aberrations including amplification of MYCN. Hemizygous deletion of chromosome 11q is a well-established, independent marker of poor prognosis. While 11q22-q23 is the most frequently deleted region, the neuroblastoma tumor suppressor in this region remains to be identified. Chromosome bands 11q22-q23 contain ATM, a cell cycle checkpoint kinase and tumor suppressor playing a pivotal role in the DNA damage response. Here, we report that haploinsufficiency of ATMin neuroblastoma correlates with lower ATMexpression, event-free survival, and overall survival. ATMloss occurs in high stage neuroblastoma without MYCNamplification. In SK-N-SH, CLB-Ga and GI-ME-N human neuroblastoma cells, stable ATMsilencing promotes neuroblastoma progression in soft agar assays, and in subcutaneous xenografts in nude mice. This effect is dependent on the extent of ATMsilencing and does not appear to involve MYCN. Our findings identify ATMas a potential haploinsufficient neuroblastoma tumor suppressor, whose inactivation mirrors the increased aggressiveness associated with 11q deletion in neuroblastoma.

ATM-NB-Oncotarget-2015

Avancement du projet: Implication du gène ALK dans l’oncogenèse du neuroblastome. Isabelle Janoueix-Lerosey, Inserm U830

Septembre 2014, Institut Curie

Recent insights into the biology of neuroblastoma

Emergence of New ALK Mutations at Relapse of Neuroblastoma

Avancement du projet: Implication du gène ALK dans l’oncogenèse du neuroblastome. Isabelle Janoueix-Lerosey, Inserm U830

Janvier 2012, Institut Curie

Le neuroblastome (NB) est une tumeur du jeune enfant de présentation et d’évolution très variable. L’identification des gènes responsables de la survenue de ces tumeurs est donc essentielle pour comprendre le processus de la maladie et améliorer le traitement des jeunes patients. En 2008, nous avons mis en évidence un nouvel acteur majeur dans cette pathologie pédiatrique, le gène ALK 1. Suite à l’analyse d’une très large série de tumeurs, nous avons en effet identifié des mutations du gène ALK, à la fois dans des formes de NB dites sporadiques (c’est-à-dire survenant de façon isolée, en dehors de tout contexte familial), et dans des formes familiales, démontrant que le gène ALK est un gène de susceptibilité au NB. Le gène ALK code pour un récepteur à activité tyrosine kinase présent à la surface des cellules et qui fonctionne comme un interrupteur. Les mutations observées sont activatrices, elles bloquent l’interrupteur en position « ON » ce qui s’accompagne d’une prolifération anarchique des cellules. Nous avons montré que l’inhibition du récepteur ALK induit une forte diminution de la prolifération cellulaire et par conséquent que le récepteur ALK constitute une nouvelle cible thérapeutique. Nous avons depuis poursuivi l’analyse des tumeurs au plan génétique et développé différentes approches afin de mieux comprendre le fonctionnement du récepteur et son rôle dans la survenue des NB.

La fréquence des mutations somatiques du gène ALK est de l’ordre de 8% dans les tumeurs sporadiques de NB, et deux points chauds de mutations ont été observés en position 1174 et 1275 du récepteur ALK2. Par ailleurs, des amplifications génomiques du gène ALK, aboutissant également à l’activation du récepteur, ont été rapportées dans environ 4% des tumeurs analysées. La majorité des cas avec amplification du gène ALK présentent une amplification de l’oncogène MYCN, un autre oncogène impliqué dans environ 25% des cas de NB. Une analyse portant sur plus de 700 tumeurs primaires a maintenant mis en évidence la survenue plus fréquente de la mutation en position 1174 dans des tumeurs agressives présentant une amplification de l’oncogène MYCN3.

En ce qui concerne les formes familiales de NB, trois types de mutations constitutionnelles ont été initialement décrites2. Afin de préciser le spectre des mutations germinales, nous avons exploré au laboratoire une série de patients atteints de NB pour lesquels une prédisposition génétique était fortement suspectée (en particulier tumeurs diagnostiquées avant 1 mois de vie ou tumeurs multifocales). Trois mutations germinales ont été identifiées dont deux (T1151R and R1192P) dans un contexte de tumeurs multifocales4. Ces deux mutations ont été héritées des parents indemnes de la maladie. Ces résultats confirment donc la diversité des mutations germinales du gène ALK dans le NB ainsi que leur pénétrance incomplète.  D’autres gènes de prédisposition au NB restent néanmoins à identifier.

Par ailleurs, en collaboration avec le groupe de J. Amiel à l’hôpital Necker à Paris, nous avons récemment décrit des mutations germinales de novo (survenant chez les enfants alors que les parents n’en sont pas porteurs) affectant le gène ALK chez deux patients atteints de NB à la naissance et de troubles neurologiques très sévères4. L’observation de ces patients suggère que le gène ALK joue un rôle non seulement dans le système nerveux périphérique (à partir duquel se développent les NB) mais également dans le développement du système nerveux central.

La fonction du récepteur ALK normal et muté est encore mal comprise. Des travaux récents nous ont permis de mettre en évidence des différences importantes entre ces deux formes du récepteur5. En particulier, ces travaux ont montré que la localisation du récepteur dans les cellules est modifiée par les mutations observées dans le NB. Les résultats obtenus suggèrent par ailleurs qu’une combinaison associant anticorps dirigés contre le récepteur ALK et molécules inhibant l’activité kinase du récepteur pourrait constituer une approche thérapeutique intéressante dans le NB.

 

L’ensemble de ces travaux est mené grâce à la collaboration entre biologistes, généticiens et cliniciens, et bénéficie du soutien de l’Association Hubert Gouin. Les références des articles rapportant les résultats obtenus dans le cadre de ce projet sont indiqués ci-dessous.

1. Janoueix-Lerosey I, Lequin D, Brugières L, Ribeiro A, de Pontual L, Combaret V, Raynal V, Puisieux A, Schleiermacher G, Pierron G, Valteau-Couanet D, Frebourg T, Michon J, Lyonnet S, AmielJ and Delattre O. Somatic and germline activating mutations of the ALK kinase receptor in neuroblastoma. Nature. (2008) 455: 967-970.

2. Janoueix-Lerosey I, Schleiermacher G and Delattre O. Molecular Pathogenesis of Peripheral Neuroblastic Tumours. Oncogene. (2010) 29: 1566-79.

3. De Brouwer S, De Preter K, Kumps C, Zabrocki P, Porcu M, Westerhout EM, Lakeman A, Vandesompele J, Hoebeeck J, Van Maerken T, De Paepe A, Laureys G, Schulte JH, Schramm A, Van Den Broecke C, Vermeulen J, Van Roy N, Beiske K, Renard M, Noguera R, Delattre O, Janoueix-Lerosey I, Kogner P, Martinsson T, Nakagawara A, Ohira M, Caron H, Eggert A, Cools J, Versteeg R, Speleman F. Meta-analysis of neuroblastomas reveals a skewed ALK mutation spectrum in tumors with MYCN amplification. Clin Cancer Res. (2010) 16: 4353-62.

4. Bourdeaut F, Ferrand S, Brugières L, Hilbert M, Ribeiro A, Lacroix L, Bénard J, Combaret V, Michon J,Valteau-Couanet D, Isidor B, Rialland X, Poirée M, Defachelles AS, Peuchmaur M, Schleiermacher G,Pierron G, Gauthier-Villars M, Janoueix-Lerosey I, Delattre O.  ALK germline mutations in patients with neuroblastoma: a rare and weakly penetrant syndrome. Eur J Hum Genet. (2011) Nov 9. doi: 10.1038/ejhg.2011.195. [Epub ahead of print] – Lire la publication –

5. de Pontual L, Kettaneh D, Gordon CT, Oufadem M, Boddaert N, Lees M, Balu L, Petros A, Mollet J, Wilson LC, Munnich A, Brugière L, Delattre O, Vekemans M, Etchevers H, Lyonnet S, Janoueix-Lerosey I, Amiel J. Germline gain-of-function mutations of ALK disrupt central nervous system development. Hum mutat. (2011) 32: 272-76. – Lire la publication –

6. Mazot P, Cazes A, Boutterin MC, Figueiredo A, Raynal V, Combaret V, Hallberg B, Palmer RH, Delattre O,Janoueix-Lerosey I, Vigny M. The constitutive activity of the ALK mutated at positions F1174 or R1275 impairs receptor trafficking. Oncogene. (2011) 30: 2017-25. – Lire la publication – 

Identification d’une signature de microARNs dans le but d’améliorer le diagnostic et la prise en charge des patients atteints de neuroblastome

5 Mai 2010, Center for Medical Genetics

Promoteur:  Professeur Frank Speleman Center for Medical Genetics Ghent (CMGG) De Pintelaan 185, 9000 Gand, Belgique Franki.Speleman@UGent.be

Résumé scientifique du projet: Le neuroblastoma (NB) est un des cancers les plus mortels de l’enfant malgré une approche thérapeutique intensive multimodale. La stratification thérapeutique actuelle des patients atteints de NB, basée sur une estimation du risque lié à l’âge, au stade de la tumeur et à la présence ou non d’une amplification du gène MYCN est utile mais des erreurs de classification subsistent. Le projet a pour but de valider une signature de microARNs ayant une valeur pronostique afin de pouvoir faire un meilleur choix thérapeutique en fonction du risque et afin de pouvoir identifier de nouvelles cibles thérapeutiques.

Rapport du travail: réalisé 430 microARNs humains matures ont été profiles sur une série de 30 tumeurs neuroblastiques primitives de haut risque (basé sur les facteurs pronostiques actuels) de patients décédés et 30 tumeurs neuroblastiques primitives de faible risque de patients guéris. Une analyse logistique univariée a permis la sélection d’une série limitée de 25 microARNs ayant une valeur pronostique et une signature fut établie. Cette signature a ensuite été testée sur une première série de 197 échantillons de patients et validée sur une deuxième série indépendante de 278 échantillons. La signature permet de classer les patients de façon significative en ce qui concerne la survie globale et la survie sans progression (p<0.0001). L’analyse multivariée indique que la signature est un prédicateur pronostique significatif indépendant par rapport aux facteurs de risque utilisés actuellement. Par rapports aux patients à bas risque moléculaire, ceux à haut risque moléculaire ont un risque multiplié par 6 de mourir de leur maladie et un risque multiplié par 5 de présenter une rechute ou une progression. De plus, les patients à risque d’un devenir défavorable peuvent également être identifiés dans les différents sous-groupes de traitement actuels, démontrant ainsi le potentiel de cette signature pour une amélioration de la prise en charge thérapeutique. Ces résultats furent confirmés dans une série indépendante d’échantillons par une analyse en double aveugle. La méthode appliquée et la signature sont appropriées pour un test de routine en laboratoire et aptes à leur évaluation dans des études prospectives. Une demande de brevet pour la signature fut déposée (PCT/EP2009/066866; 10-12-2009) et sera publiée en juin 2010. Ce travail sera présenté lors du congrès biannuel de neuroblastome à Stockholm en juin 2010 (http://www.anr2010.com/). Un manuscrit pour publication dans lequel le soutien obtenu de l’Association Hubert Gouin « Enfance et Cancer » est cité est actuellement en cours de rédaction.

Neurotrophin-3 production promotes human neuroblastoma cell survival by inhibiting TrkC-induced apoptosis

15 Février 2010, The Journal of Clinical Investigation

 On appelle récepteur une molécule placée à la surface de la cellule qui capte les signaux du milieu extracellulaire (ligands) pour induire un signal à l’intérieur de la cellule via différentes cascades moléculaires. On a toujours communément considéré un récepteur comme un interrupteur qui est éteint en absence de son ligand. Depuis une dizaine d’année, notre équipe travaille sur certains récepteurs qui, en absence de leur ligand, ne sont pas inactifs mais au contraire, induisent un signal qui conduit la cellule à mourir. Ces récepteurs sont appelés récepteurs à dépendance : ils placent la cellule qui les porte dans un état de dépendance vis-à-vis du ligand pour sa survie. Il a été montré que ces récepteurs contrôlent la progression tumorale : en effet, les cellules cancéreuses surnuméraires se retrouvent en compétition pour fixer le ligand disponible et celles qui n’ont pas fixé de ligand vont être amenées à mourir via leur récepteur à dépendance. Les récepteurs à dépendance constitueraient donc un nouveau mécanisme de contrôle antitumoral. Dans ce cas, une cellule tumorale pourrait avoir un avantage sélectif si elle perd le récepteur ou si elle devient autonome et produit elle-même son ligand. Ce gain de ligand est particulièrement interessant en terme thérapeutique. En effet, on peut imaginer séquestrer le ligand et, de fait, réintroduire la cellule dans un programme de mort. Nous avons étudié le récepteur à dépendance TrkC. Il a été montré que dans des cancers pédiatriques tels que le neuroblastome, la présence de TrkC est un facteur de bon pronostic. Nous avons cherché à savoir si TrkC en tant que récepteur à dépendance pouvait contrôler la progression tumorale. Les résultats obtenus montrent que près de 40% des tumeurs de neuroblastome parmi les plus agressives produisent elles-mêmes le ligand NT-3 afin de pouvoir progresser sans déclencher la mort induite par le récepteur à dépendance TrkC. Ainsi, lorsque nous avons empêché des cellules de ces tumeurs de produire NT-3, nous avons rétabli cette mort cellulaire. Nous avons également réalisé une étude sur le modèle de l’embryon de poulet in ovo. Nous déposons des cellules humaines sur la membrane chorioallantoïdienne de l’embryon de poulet. Cette membrane est traversée par des vaisseaux sanguins qui permettent les échanges gazeux à l’interieur de la coquille. En une semaine, les cellules tumorales humaines forment une tumeur, entrent dans les vaisseaux sanguins, parviennent aux poumons de l’embryon et y forment des métastases. Cependant, si nous appliquons un traitement qui bloque la liaison de NT-3 à son récepteur TrkC, nous observons une diminution du nombre de métastases et une réduction de la taille des tumeurs primaires formées. Nous avons obtenu des résultats similaires dans un modèle de tumorigénèse chez la souris. Ainsi, nous avons montré que le couple ligand/récepteur à dépendance NT-3/TrkC contrôle en partie la tumorigenèse dans le contexte du neuroblastome. Par ailleurs, des résultats préliminaires nous laissent penser que NT-3/TrkC pourraient aussi avoir un rôle important dans d’autres cancers comme le cancer du sein.

Article.

Une avancées diagnostique majeure pour la prise en charge du neuroblastome

3 mars 2009, Institut Curie

03mars2009

Découverte d'un gène dont l'altération est responsable du neuroblastome

14 octobre 2008, Institut Curie

14oct2008

Mieux comprendre les rechutes des enfants atteints de neuroblastome.

L’association soutient depuis de nombreuses années le projet ALK sur lequel travaille le Dr Gudrun Schleiermacher.

Elle est heureuse de vous présenter les résultats de ce travail qui a fait l’objet de publication dans le Journal of Clinical Oncology du 28 Juillet 2014.

Communiqué de presse neuroblastome-alk-jco-juillet2014.pdf

Cancers Pédiatriques : une piste pour comprendre les enfants atteints de Neuroblastome

http://curie.fr/actualites/cancers-pediatriques-piste-comprendre-rechutes-enfants-atteints-neuroblastome-006332

Cancers pédiatriques : de l'intérêt de rechercher les altérations les plus rares

http://curie.fr/actualites/cancers-pediatriques-l%E2%80%99interet-rechercher-alterations-plus-rares-006356