L’adénocarcinome gastrique hors jonction œsogastrique est lié à l’infection par Helicobacter pylori dans 93% des cas, mais il est désormais reconnu que des facteurs environnementaux tel que le microbiote digestif influence la carcinogenèse.

Le microbiote digestif est défini par l’ensemble des micro-organismes qui colonisent le système digestif. L’amélioration des techniques de séquençage a permis de montrer que certaines tumeurs comportent des bactéries intracellulaires et que celles-ci sont spécifiques de l’origine des tumeurs. Une étude décrivant l’existence de bactéries intratumorales a porté sur 7 types de tumeurs différentes excluant le cancer gastrique. L’adénocarcinome gastrique est un cancer de mauvais pronostique dont le traitement, basé essentiellement sur la chirurgie associée à des chimio/radiothérapies conventionnelles, est peu efficace avec un taux de survie à 5 ans inférieur à 20%. Il est donc essentiel de développer des traitements ciblés et efficaces. L’objectif de ce projet est de définir s’il existe des bactéries intratumorales dans le cancer gastrique.

Pour réaliser ce projet, des tumeurs ainsi que la muqueuse saine adjacente de patients atteints de cancer gastrique seront collectées. Un tube de sang permettant l’isolement d’éventuelles cellules tumorales circulantes sera également prélevé. A partir de ce matériel, la présence de bactéries intratumorales sera déterminée par immunohistochimie ciblant des composants de la paroi bactérienne et par PCR quantitative en temps réel ciblant le gène codant pour l’ARN ribosomal 16S. Dans un second temps, la caractérisation du microbiote intratumoral sera effectuée par séquençage multiplexé du gène codant pour l’ADNr 16S. Le critère de jugement principal correspondra à l’observation de différences entre le microbiote tumorale et celui du tissu sain adjacent. Les différentes signatures bactériennes que nous caractériserons pourront servir de biomarqueurs, notamment si un microbiote particulier est identifié dans les cellules tumorales circulantes. Les biomarqueurs pourront également être utiles en curatif si un microbiote spécifique est identifié en fonction de la classification de la tumeur.

Au final, cette étude permettra la caractérisation du microbiote intratumoral dans le cancer gastrique. Nous obtiendrons des données qui pourront permettre de mettre en place l’utilisation de l’analyse du microbiote comme biomarqueurs et comme outil de médecine personnalisée dans le cancer gastrique.

Le cancer gastrique (GC) est la 4e cause de décès par cancer dans le monde. L’équipe 1 a identifié et caractérisé les cellules souches cancéreuses (CSC) à l’origine de la tumorigenèse et de la chimiorésistance dans le GC, dont une souspopulation mésenchymateuse de CSC détectées comme cellules tumorales circulantes (CTC) et métastatiques. La dissémination des CTC est peu inefficace, et seule une fraction peut survivre et agir comme cellules initiatrices de métastases (MIC). Ces CTC sont détectés seules ou associés à des cellules immunitaires pro-tumorales telles que les neutrophiles et/ou les cellules myéloïdes immunosuppressives (MDSC). L’équipe 2 a étudié de manière approfondie les multiples fonctions de promotion des tumeurs des MDSC.

Notre hypothèse est que les MDSC peuvent s’associer aux CTC, promouvoir les propriétés des CSC, protéger les MIC dans le sang et favoriser leur ensemencement métastatique. Ce projet vise : 1) à identifier les biomarqueurs et les voies de signalisation des CSC/MIC et 2) à explorer, modéliser et cibler les interactions CTC/cellules myéloïdes et leurs impacts sur le phénotype, les propriétés tumorigéniques, métastatiques et de résistance des CSC/MIC. Méthodes : lignées cellulaires et xénogreffes, biopsies liquides (CTC), cocultures cellules myéloïdes/CSC, omiques, bioinformatique, études fonctionnelles in vitro et xénogreffes, tissus de patients.

Les résultats de ce projet conduiront à 1) l’identification de nouveaux marqueurs des CSCs/MICs du GC à des fins diagnostiques, pronostiques et thérapeutiques, 2) la caractérisation des cellules immunitaires formant des clusters avec les CTCs permettant de décrypter et de cibler leur action promotrice des propriétés des CSC/MIC, 3) identifier de nouveaux outils diagnostiques et pronostiques et développer des stratégies thérapeutiques innovantes ciblant les interactions CSC/MIC-MDSC dans le GC.

Ce projet est réalisé en collaboration avec l’équipe du Pr. Nicolas Larmonier, ImmunoConcEpt CNRS 5134, Université de Bordeaux, et est soutenu financièrement par le réseau Impulsion Newmoon et l’ITMO Cancer Aviesan Inserm.

1. pylori peut induire l’apparition de lymphome gastrique du MALT en raison de la stimulation antigénique constante conduisant à l’expansion des lymphocytes B. Notre hypothèse de travail est qu’une co-infection Helicobacter/Escherichia coli favorise la lymphomagenèse gastrique.

Le microbiote gastrique et intestinal sera exploré. Des analyses bactériologiques, histologiques, moléculaires et métagénomiques nous permettront de répondre à plusieurs questions :

L’infection à E. coli favorise-t-elle la lymphomagenèse gastrique induite par Helicobacter ?

L’infection à E. coli influence-t-elle la réponse inflammatoire gastrique ?

Les facteurs de virulence de E. coli, en particulier la colibactine, sont-ils impliqués dans ces processus ?

Nos approches expérimentales par métagénomique permettront d’identifier la nature des taxons et ou des fonctions associées à ces modifications du microbiote.

En perspective, il sera d’un intérêt majeur de valider les modifications taxonomiques et fonctionnelles observées au sein de la communauté microbienne en modèle murin, sur des biopsies de patients atteints de lymphome gastrique du MALT.

Collaborations: Pr MJ Blaser, Rutgers University, New Jersey; Pr R Bonnet, CHU Clermont Ferrand ;  Pr A Amiot, Hôpital Henri Mondor, Créteil, and Hôpital Saint Antoine, Paris-APHP; Pr B Huard, TRAIG, TIMC-IMAG, UMR 5525, university Grenoble-Alpes, La Tronche, France.

Le cancer gastrique est le 5e cancer le plus fréquemment diagnostiqué et la 4e cause de décès liés au cancer dans le monde selon le dernier rapport du Centre international de recherche sur le cancer. Les carcinomes gastriques sont plus souvent diagnostiqués à un stade avancé, avec des options thérapeutiques limitées et un taux de récidive élevé après traitement, entraînant une faible survie globale à 5 ans. Helicobacter pylori (H. pylori) est une bactérie gram-négative qui colonise l’estomac humain. Des enquêtes épidémiologiques estiment que l’infection chronique par cette bactérie constitue le principal agent causal du cancer gastrique. L’infection à Helicobacter induit des modifications de la muqueuse gastrique conduisant au fil du temps à un carcinome invasif dans environ 1% des cas. Une meilleure compréhension des premières phases des changements muqueux causés par une infection chronique à Helicobacter et conduisant à la carcinogenèse est essentielle pour inhiber ou inverser ces changements et empêcher la transformation. La caractérisation récente des cellules Tuft gastro-intestinales a ouvert de nouvelles opportunités dans le domaine de la biologie du cancer gastrique. L’équipe de P Jay (IGF Montpellier) a découvert, avec d’autres, la première fonction des cellules Tuft intestinales et leurs propriétés de régulation immunitaire. Plus récemment, l’équipe 4 de C. Varon et l’équipe de P. Jay ont établi une collaboration pour étudier le rôle des cellules Tuft dans la physiopathologie gastrique suite à une infection à Helicobacter, en utilisant un modèle murin dépourvu spécifiquement de cellules Tuft. Les principaux objectifs de ce projet collaboratif sont (1) de découvrir les mécanismes impliqués dans les propriétés pro-inflammatoires et pro-tumorales des cellules Tuft gastriques à l’aide de modèles murins innovants pertinents, et (2) d’établir comment nos découvertes s’appliquent à la maladie humaine. , et si les mécanismes identifiés dans les modèles murins peuvent constituer des cibles médicamenteuses attractives ou des biomarqueurs utiles. Ce projet collaboratif impliquant l’équipe de P. Jay à Montpellier et l’équipe 4 de C. Varon à Bordeaux est soutenu par une subvention nationale de l’Association pour la Recherche contre le Cancer (labellisation de programme ARC 2021-2024).

Nous sommes fréquemment exposés à des infections par des bactéries productrices de génotoxines provenant du microbiote intestinal, telles que la cytolethal distending toxin (CDT) et la colibactine. Ces toxines causent de graves dommages à l’ADN des cellules hôtes, facteur de risque bien connu du développement et de la progression du cancer. Nous étudions le rôle de la génotoxine bactérienne CDT dans la carcinogenèse digestive dans le contexte de la transition épithélialo-mésenchymateuse, l’autophagie et le remodelage du cytosquelette pour établir la preuve du rôle causal de la CDT dans le cancer afin de prouver sa cancérogénicité.

L’adénocarcinome gastrique est un cancer de mauvais pronostique dont le traitement, basé essentiellement sur la chirurgie associée à des chimio/radiothérapies conventionnelles, est peu efficace avec un taux de survie à 5 ans inférieur à 20%. Les tumeurs gastriques sont hétérogènes et composées de cellules souches cancéreuses (CSC) à l’origine de l’initiation, la croissance, la dissémination tumorale et la résistance aux traitements. Il est crucial de pouvoir trouver des thérapies ciblées afin d’augmenter l’efficacité des traitements. La principale cause du cancer gastrique est l’infection chronique par la bactérie Helicobacter pylori, qui induit une série de changement pré-néoplasiques de la muqueuse gastrique conduisant à l’émergence de CSC. Il a récemment été démontré que la voie de signalisation Hippo/YAP/TEAD est impliquée dans le contrôle des propriétés des CSCs dans les cancers du sein et du colon. Cette voie de signalisation est contrôlée par différents facteurs en amont, dont le récepteur du LIF (LIFR, Leukaemia Inhibitory Factor Receptor). La voie Hippo/YAP/TEAD a récemment été décrite dans le cancer gastrique et nous avons démontré que les effecteurs oncogéniques YAP/TAZ/TEAD sont activés en réponse à l’infection par H. pylori et conduisent à l’émergence des CSC gastriques (Molina-Castro et al, CMGH 2019, Tiffon et al, Cells 2020) et contrôlent leurs propriétés tumorigéniques. Nous avons récemment démontré que le traitement par le LIF réprime la capacité des cellules cancéreuses gastriques, exprimant le LIFR, à former des tumorsphères in vitro et diminue l’expression de CD44. Cet effet passe par l’activation des kinases de la voie Hippo, réprimant l’activité transcriptionnelle YAP1/TEAD (Seeneevassen et al, Cancers 2020). Nous avons également montré que le traitement à la Verteporfin, un inhibiteur pharmacologique de l’interaction YAP/TAZ avec les facteurs de transcription TEAD, inhibe efficacement le phénotype et les propriétés des CSCs ainsi que la croissance tumorale dans des modèles de xénogreffe (Giraud et al, Int J Cancer 2019). Nos projets en cours visent à déterminer si le ciblage de la voie Hippo et YAP/TAZ/TEAD par différentes stratégies peut réduire les propriétés invasives et métastatiques des CSC gastriques in vivo.