CARACTERISATION ET OPTIMISATION DE LA REPONSE IMMUNE ANTI-TUMORALE APRES TRAITEMENT LOCO-REGIONAL DES TUMEURS HEPATIQUES MURINES D'ORIGINE COLORECTALE

CHARACTERIZATION AND OPTIMIZATION OF ANTI-TUMORAL IMMUNE REPONSE AFTER LOCO-REGIONAL TREATMENT OF HEPATIC TUMORS FROM COLORECTAL CANCER

• Auteur / Autrice : Mostafa Elhajjam
• Direction : Jean-François Emile
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Recherche clinique, innovation technologique, santé publique
• Date : Inscription en doctorat le 01/09/2017
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Cancérologie : biologie-médecine-santé (Villejuif, Val-de-Marne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biomarqueurs en Cancérologie et Onco-Hématologie
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines (1991-....)

Mots clés

Mots clés libres

Cancer colorectal

Metastase hepatique

Radiofrequence

Immunotherapie

Colorectal cancer

Hepatic metastasis

Radiofrequency

Immunotherapy

Résumé

Des métastases hépatiques compliquent l’évolution de 50% des cancers colorectaux, dont le traitement chirurgical ne peut être réalisé que dans moins de 20% des cas. Après chirurgie ou destruction complète des lésions, plus de la moitié des malades développent une récidive intra-hépatique due à l’évolution de micro-métastases occultes. L’efficacité de la chimiothérapie est limitée par une toxicité non sélective et par la sélection de cellules tumorales résistantes au traitement. Le pronostic de la maladie et l’efficacité des traitements locaux, radiofréquence (RFA) ou chimio-embolisation, sont fortement liés à la réponse immunitaire anti-tumorale, en particulier au taux de lymphocytes infiltrant la tumeur. Les objectifs du projet sont de démontrer que la destruction tumorale associée à une immuno-modulation pharmacologique in situ, peut induire une réponse cellulaire suffisante pour inhiber la croissance de tumeurs à distance. La réponse cellulaire et les facteurs déterminant son contrôle seront analysés in vitro et in vivo dans plusieurs modèles murins de cancer colorectal. Une immunothérapie in situ sera combinée avec un traitement locorégional par RFA ou embolisation artérielle hépatique de tumeurs hépatiques d’origine colorectale. Cette association sera utilisée pour activer et étudier une réponse cellulaire efficace et le contrôle durable d’une maladie métastatique dans un modèle animal immunocompétent. Des souris Balb et des rats Wag vaccinés par le BCG seront traités respectivement par RFA ou immuno-embolisation artérielle hépatique, pour des tumeurs d’origine colorectales CT26 ou CC531 implantées dans le foie. Les effets et les caractéristiques de la réponse immune seront analysés sur des tumeurs distantes sous cutanées. La réponse cellulaire sera potentialisée par l’utilisation, comme adjuvant in situ et matériel d’embolisation, d’un hydrogel thermoréversible chargé par une combinaison de Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor (GM-CSF) et de Protéines purifiées du Bacille de Calmette et Guerin (BCG). L’efficacité anti-tumorale sera analysée par un monitoring longitudinal du volume tumoral utilisant une imagerie bioluminescente non invasive, par la détermination du profil d’infiltration lymphocytaire des tumeurs et l’analyse de la réponse cellulaire systémique par cytométrie en flux. La validation de l’efficacité d’un traitement locorégional immuno-modulé par l’association GM-CSF et dérivés du BCG chez l’animal pourrait conduire au développement d’un essai clinique d’immunothérapie multimodale des cancers colorectaux métastatiques chez l’homme.

Hepatic metastases complicate the evolution of 50% of colorectal cancers. Surgical resection can be achieved in less than 20% of cases. After surgery or complete destruction of the lesions, more than half develop hepatic recurrence due to the evolution of occult micro-metastases. The efficacy of chemotherapy is limited by non-selective toxicity and selection of treatment-resistant tumor cells. The prognosis of the disease and the effectiveness of local treatments, radiofrequency (RFA) or chemo-embolization, are strongly related to the anti-tumor immune response, in particular to the rate of lymphocytes infiltrating the tumor. The objectives of the project are to demonstrate that tumor destruction associated with in situ pharmacological immunomodulation can induce a cellular response sufficient to inhibit the growth distant tumors. The cellular response and the factors determining its control will be analyzed in vitro and in vivo in several murine models of colorectal cancer. In situ immunotherapy will be combined with RFA locoregional treatment or hepatic arterial embolization of colorectal hepatic tumors. This combination will be used to activate an effective cellular response and sustained control of a metastatic disease in an immunocompetent animal model. Balb mice and WAG rats vaccinated with BCG will be treated with RFA or hepatic arterial immuno-embolization respectively for tumors of colorectal origin CT26 or CC531 implanted in the liver. The effects and characteristics of the immune response will be analyzed on distant subcutaneous tumors. The cellular response will be enhanced by the use of a thermoreversible hydrogel loaded with a combination of Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor (GM-CSF) and purified BCG proteins. The anti-tumor efficacy will be analyzed by longitudinal monitoring of the tumor volume using non-invasive bioluminescent imaging, by determining the tumor's lymphocytic infiltration profile and by analyzing the systemic cellular response with flow cytometry. The validation of the efficacy of a locoregional treatment immunomodulated by the association of GM-CSF and BCG derivatives in animals could lead to the development of a multimodal immunotherapy clinical trial of metastatic colorectal cancer in humans.