Dossier

Pathologie moléculaire des cancers du col utérin

Mis en ligne le 17/12/2018

Mis à jour le 21/12/2018

Auteurs : P.A. Just

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  • Plus de 95 % des cancers du col sont imputables à une infection par un virus HPV (papillomavirus humain) oncogène et suivent un modèle de cancérogenèse multiétape. Dans les lésions précancéreuses de bas grade, la réplication des épisomes viraux est maintenue par les oncoprotéines virales E6 et E7, qui sont capables d'inhiber de concert 2 voies suppressives de tumeurs : les voies RB et P53. Dans les lésions précancéreuses de haut grade, le phénotype prolifératif cellulaire est accentué et l'infection devient abortive ; l'intégration du génome viral dans le génome cellulaire paraît constituer une étape clé de la carcinogenèse. Les connaissances acquises sur la biologie tumorale ont permis le développement de thérapeutiques ciblées, notamment les antiangiogéniques et celles qui modulent la réponse immunitaire aux cellules tumorales infectées par le HPV. Les études moléculaires à haut débit ont pointé la dérégulation fréquente des voies du TGFβ et PI3K/AKT, rationnel intéressant pour le développement de nouvelles approches thérapeutiques.

Dans le monde, le cancer du col utérin représente le 10e cancer le plus fréquent en incidence et le 9e en mortalité spécifique. Chez la femme, il atteint la 4e position en incidence et en mortalité spécifique. La distribution mondiale est cependant très inégale, avec des zones de forte incidence, comme l'Afrique subsaharienne et l'Asie du Sud-Est, et des zones de faible incidence, comme l'Amérique du Nord et l'Europe occidentale. En France, environ 3 000 nouveaux cas de cancer du col sont diagnostiqués par an (1).

L'anatomopathologie subdivise les cancers du col en 2 principales catégories : les carcinomes épidermoïdes, nettement majoritaires, et les adénocarcinomes (2). Les carcinomes épidermoïdes présentent, par définition, une parenté morphologique avec l'épithélium malpighien de l'exocol, alors que les adénocarcinomes ont une parenté avec l'épithélium glandulaire de l'endocol. Des sous-types histologiques sont décrits pour chacune de ces 2 catégories, et les cancers de type non malpighien et non glandulaire sont très minoritaires. Les carcinomes épidermoïdes et les adénocarcinomes se développent selon un modèle de carcinogenèse multi­étape, dont ils constituent un modèle de description, et qui inclut des états lésionnels précancéreux. Seule l'histogenèse moléculaire des carcinomes épidermoïdes sera traitée ici.

La très grande majorité des cancers du col sont imputables à une infection par le papillomavirus humain (HPV) [3]. Ceci est surtout vrai pour les carcinomes épidermoïdes (plus de 95 % des cas) ; un peu moins pour les adénocarcinomes, pour lesquels il existe des variantes non associées au HPV (2).

De façon intéressante, l'histoire naturelle de l'infection par le HPV suit de près celle des étapes anatomopathologiques de la carcinogenèse multiétapes. Les données moléculaires disponibles concernant les cancers du col sont essentiellement centrées sur les connaissances concernant le HPV et sa capacité à modifier la machinerie moléculaire des cellules infectées.

HPV : carte d'identité

Le HPV est un virus nu à ADN, résistant dans le milieu extérieur. Il en existe plus de 200 génotypes différents. Ils ont un tropisme ultra-préférentiel pour les épithéliums malpighiens, soit cutané soit, comme le col, muqueux. Ceux qui ont un tropisme muqueux cervical sont classés en 2 grandes familles en fonction du risque de développer un cancer :

  • les HPV à haut risque, regroupant les génotypes 16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58 et 59 ;
  • les HPV à bas risque, avec les génotypes 6 et 11 (4).

Concernant le col utérin, la transmission se fait par contact sexuel et constitue la principale infection sexuellement transmissible d'origine virale dans le monde. La primo-infection est souvent inapparente, et on estime qu'environ 80 % des personnes seront infectées au cours de leur vie (4). Le pic de fréquence du portage se situe vers 20-30 ans (19 %) et diminue lentement au cours de la vie (5).

Les génotypes 16 (55 %) et 18 (15 %) sont incriminés dans environ 70 % des cas de cancers, les génotypes 45, 31, 52, 33, 58, 35 et 59 dans 1 à 5 %, les autres génotypes étant impliqués dans moins de 1 % des cas de cancers du col (6).

Le génome des différents HPV contient environ 8 000 paires de bases, avec 8 phases ouvertes de lecture (ORF [Open Reading Frames]). Ce génome comporte 3 sections “fonctionnelles” différentes : la région Early (E1, E2, E4, E5, E6 et E7), qui code des protéines virales ayant des fonctions régulatrices sur la cellule infectée, la région Late (L1 et L2), qui code 2 protéines de structure qui forment la capside virale, et une région non codante appelée LCR (Long Control Region) ou URR (Upstream Regulatory Region). L1 et L2 sont les protéines virales les plus immunogènes. E1, E2, E4, E5, E6 et E7 jouent un rôle dans la réplication virale et la transcription (4).

Histoire naturelle lésionnelle

L'infection par le HPV nécessite l'accès du virus à la couche basale (c'est-à-dire la couche la plus profonde) de l'épithélium malpighien. Celle-ci se fait donc préférentiellement en regard de la zone de jonction entre l'épithélium malpighien exocervical et l'épithélium glandulaire endocervical ; cette zone de jonction est ­ap­pelée jonction pavimento-­cylindrique. Deux éléments permettraient d'expliquer ce tropisme. Tout d'abord, la transition entre l'épithélium glandulaire unistratifié et l'épithélium malpighien pluristratifié facilite topographiquement l'accès du virus aux couches basales de l'épithélium malpighien. Par ailleurs, comme toutes les zones de jonction épithéliale de l'organisme, il s'agit d'une région fragile, sujette à des altérations inflammatoires et dystrophiques, qui touchent la structure du revêtement malpighien et facilitent la pénétration du virus (7).

L'infection peut alors soit devenir latente (par méthylation génomique notamment), silencieuse du point de vue histopathologique, avec persistance du génome viral dans les couches basales de l'épithélium, soit devenir productive, c'est-à-dire induire une réplication virale intense conduisant à la production de nombreux virions (2). En cas d'infection productive, il y a habituellement des lésions histopathologiques appelées lésions malpighiennes intra-épithéliales de bas grade (ou encore CIN1 [Cervical Intra-epithelial Neoplasia grade 1]), à type de condylome. Ces lésions sont caractérisées au microscope par la présence d'atypies viro-induites marquées sans aspect prolifératif ni désorganisé de l'épithélium malpighien (2). Les HPV de haut risque causent habituellement des infections transitoires, spontanément résolutives en quelques mois (8).

En cas d'infection productive persistante, il existe un risque accru de développer des lésions histopatho­logiques appelées lésions malpighiennes intraépithéliales de haut grade (CIN2 et CIN3) (9), dans lesquelles les atypies cytonucléaires viro-induites ont tendance à s'amenuiser en parallèle de l'apparition d'un morphophénotype prolifératif et d'une diminution de la maturation malpighienne (2). Les cellules basales prolifèrent, et l'épithélium malpighien est peu à peu remplacé sur toute sa hauteur par une population de cellules de type basal. Les cellules ont un haut rapport nucléocytoplasmique sur toute la hauteur épithéliale (alors que la maturation malpighienne habituelle induit une diminution de ce rapport), et des mitoses sont observées dans les couches moyennes et superficielles de l'épithélium malpighien (alors que, à l'état physiologique, elles sont limitées aux couches basales de ce revêtement).

Les lésions malpighiennes intra-épithéliales de haut grade, si elles persistent, peuvent évoluer vers le carcinome épidermoïde infiltrant, c'est-à-dire avec un franchissement de la membrane basale de l'épithélium malpighien et infiltration du chorion sous-jacent. Le carci­nome micro-infiltrant n'est plus reconnu comme entité morphologique à part dans la classification OMS 2014, et, dès qu'un franchissement de la membrane basale est observé, la lésion malpighienne est classée comme infiltrante (2). Le principal facteur pronostique reste la mesure en profondeur de l'infiltration, et la nouvelle classification FIGO de 2018 ne prend plus en compte la mesure de la largeur lésionnelle dans les stades IA (10).

Dans la majorité des cas, le système immunitaire permet de guérir d'une infection par le HPV. Cette clairance du virus HPV survient fréquemment dans les infections productives ou sans lésions histologiques et beaucoup plus rarement à mesure que l'infection devient persistante en induisant des lésions de grade histopathologique plus élevé. (8, 9). À noter que le geste biopsique en lui-même induit une stimulation du système immunitaire et la résolution, parfois, d'une lésion de haut grade. Environ 80-90 % des lésions de CIN1 régressent spontanément, et jusqu'à 60 % des CIN3 (8). La figure 1 résume cette voie de carcino­genèse multiétape et intègre les pourcentages d'évolution vers un grade lésionnel supérieur ou vers un grade inférieur.

Liens étroits entre cycle viral et histoire lésionnelle

En cas d'infection productive, l'expression du génome viral est finement régulée, avec une production de protéines virales limitée à certains moments bien précis, liée topographiquement à la maturation progressive de la cellule basale infectée et à sa migration vers les couches superficielles de l'épithélium (9). La production de virus est donc progressive, avec libération des virions produits dans les couches les plus superficielles. À ce stade, le virus est présent sous la forme d'épisome, c'est-à-dire non intégré au génome cellulaire (9). Dans les couches basales, la protéine E2 va permettre le recrutement de l'hélicase E1 sur l'origine de réplication du génome viral, déclenchant la réplication virale à l'aide de la machinerie cellulaire. Cette réplication virale a lieu durant la phase S du cycle cellulaire. E2 va permettre également la ségrégation homogène des épisomes dans les cellules “filles” (8, 9). Environ 50 à 100 copies épisomales par noyau sont produites lors de la réplication initiale d'une infection débutante (11).

L'apparition des lésions et l'augmentation de la production virale vont de pair avec une activité proliférative accrue des cellules malpighiennes, qui n'est plus limitée à la couche basale et qui concerne également les couches suprabasales (9). À l'état normal, les cellules suprabasales sortent du cycle cellulaire et entrent vers les étapes de maturation (12). Les protéines virales E6 et E7 sont les acteurs clés de cette stimulation de la prolifération cellulaire, forçant l'entrée en phase S des cellules suprabasales, permettant la réplication virale dans des couches plus superficielles. Les mécanismes moléculaires seront détaillés dans le paragraphe suivant.

Enfin, l'assemblage des virions a lieu dans les couches les plus superficielles, avec l'empaquetage des génomes dans les protéines de capside L1 et L2. La libération des virions nécessite leur sortie de la couche cornée, facilitée par la protéine E4 (8, 9).

Les lésions malpighiennes intra-épithéliales de bas grade se caractérisent habituellement par un cycle viral complet, qui reflète une infection productive. Les protéines de capsides sont en effet identifiées dans les couches les plus superficielles de l'épithélium. À mesure que les lésions progressent vers le haut grade, les phases productives virales s'amenuisent en parallèle de l'intensification de la prolifération cellulaire. La production de nouveaux virions devient faible, voire nulle, aboutissant à une infection abortive (figure 2) [9].

Ainsi, une infection persistante par le HPV est le principal facteur de risque pour la carcinogenèse cervicale (13). Au cours des étapes histologiques de la carcinogenèse, cette infection devient abortive, sans production virale ; cette absence de production pourrait expliquer une certaine évasion à la surveillance immunitaire, les protéines immunogènes L1 et L2 n'étant plus présentées au système immunitaire.

E6 et E7 permettent la levée d'un double verrou cellulaire

Les mécanismes moléculaires impliqués dans la carcinogenèse cervicale, les mieux connus concernent les protéines E6 et E7 ; ces 2 protéines sont les 2 acteurs essentiels de l'initiation et du maintien d'un phéno­type prolifératif.

La principale fonction de la protéine virale E7 est de libérer le facteur de transcription E2F de sa liaison inhibitrice avec la protéine RB (gène suppresseur de tumeur impliqué dans le rétinoblastome héréditaire). E2F induit l'activation d'un programme transcriptionnel permettant à la cellule d'entrer en phase S (14).

Cependant, comme mécanisme de protection cellulaire, E2F conduit également à la stabilisation de la protéine antiapoptotique P53, notamment via la protéine P16 (ARF ou P16INK4A, produit du gène CDKN2A). Pour circonvenir cette induction d'un mécanisme pro­apoptotique, la protéine virale E6 se fixe sur P53 et induit sa dégradation par la voie du protéasome à la suite de son ubiquitination (15).

Les propriétés transformantes du HPV peuvent donc être vues comme la conséquence à la fois d'une stimulation de la prolifération cellulaire (levée par E7 du verrou de RB sur E2F, permettant l'entrée en phase S) et d'une inhibition de l'apoptose induite par P53 (inhibition de P53 par E6). Ces 2 voies suppressives de tumeurs, RB et P53, doivent être inhibées simultanément pour permettre l'apparition d'un phénotype prolifératif protumoral (pour revue, voir S. Polager et al. [16]).

Il est intéressant de noter que d'autres virus oncogènes relèvent de ces mêmes mécanismes de double inhibition, avec par exemple certains adénovirus et SV40 (16). La nature bicistronique de la région codant E6 et E7 permet l'expression conjointe de ces 2 inhibiteurs de voies antitumorales (8).

Dans la pratique diagnostique quotidienne, l'immunomarquage P16 est considéré comme un marqueur de l'expression de la protéine E7 (17) dans le contexte des lésions malpighiennes du col. Un marquage intense, nucléaire et cytoplasmique, continu, au moins des couches basales, est considéré comme positif. Cet immuno­marquage, associé à un marqueur de prolifération comme Ki67 ou ProExC, participe au diagnostic différentiel entre lésions de bas grade et de de haut grade (2).

Au-delà de ces fonctions “canoniques” d'E6 et E7 sur RB et P53, plusieurs autres voies moléculaires ont été incriminées, elles pourraient faciliter ou accompagner les propriétés transformantes du HPV, parmi lesquelles les voies Wnt/β-caténine, PI3K/AKT, MAPK/ERK, JAK/STAT, YY1, HER2/3, NF-κB (pour une revue, voir Gupta S. et al. [18]).

E6 et E7 ont également des propriétés immuno­modulatrices. Par exemple, E6 a la capacité d'inhiber l'activation de l'interféron β par IRF3, empêchant la réponse immune innée précoce à l'infection virale. E7 est aussi capable de se lier à IRF1, empêchant l'activation des interférons α et β. E6 et E7 pourraient également inhiber le TLR9 (Toll-Like Receptor 9) et, par conséquent, altérer la production de cytokines (19-21).

Intégration virale

On sait peu de choses des bases moléculaires qui sous-tendent la transition d'une lésion de bas grade à une lésion de haut grade. Comme précisé plus haut, l'infection à HPV persistante est considérée actuellement comme constituant le principal facteur de risque pour le développement du carcinome épidermoïde du col utérin. Or, l'intégration du génome du HPV dans le génome cellulaire est associée aux infections persistantes (22). L'intégration virale ne fait pas partie du cycle de réplication normal du virus. Même si les données expérimentales sont parfois contradictoires, il semble que le génome du HPV soit plus fréquemment présent sous forme épisomale dans les lésions de bas grade et sous forme intégrée dans les lésions de haut grade ou infiltrantes (23). L'intégration du génome viral constituerait donc un événement important dans l'onco­genèse cervicale.

L'intégration virale peut se faire soit en une seule copie, avec des pertes d'une partie du génome viral, soit en plusieurs copies dont la plupart seront rendues muettes par modifications épigénétiques (8). De façon intéressante, l'intégration virale peut se faire via une cassure épisomale au sein de l'ORF E2 (24) ou d'E1. Une des fonctions d'E2 est de réprimer l'expression d'E6 et E7. Ainsi, l'intégration virale induirait une perte de la répression transcriptionnelle d'E2 sur E6 et E7 et une dérégulation de l'expression de ces 2 acteurs clés de la carcinogenèse viro-induite. Outre cette possibilité de cassure sur E2 lors de l'intégration virale, il semble qu'il existe d'autres mécanismes induisant une perte des fonctions répressives d'E2 sur l'expression d'E6 et E7 ; la perte d'expression d'E2 apparaît donc comme une conséquence commune aux différents mécanismes d'intégration virale (25). Corroborant ce fait, des études sur la lignée cellulaire HeLa (issue d'un cancer du col HPV+) ont montré une réversion du phénotype tumoral suite à la réexpression d'E2 (26).

Outre cette dérégulation transcriptionnelle, le site d'inté­gration virale dans le génome cellulaire peut avoir des conséquences sur l'intégrité génomique de la cellule “hôte”. En effet, l'intégration virale peut se faire (pour une revue, voir Oyervides-Muñoz MA et al. et Rusan M et al. [25, 27]) :

  • au sein d'un gène suppresseur de tumeur, en inhibant ses fonctions (par exemple au sein de RAD51B, gène impliqué dans la réparation des cassures double brin de l'ADN ;
  • en amont d'un oncogène, en activant sa transcription, comme MYC ;
  • en induisant des translocations interchromo­somiques à l'origine de transcrits de fusion potentiellement oncogènes.

À l'échelle d'une tumeur en particulier, ces mécanismes d'altération du génome cellulaire sont susceptibles de constituer des événements participant à la carcino­genèse ; ils sont néanmoins trop peu récurrents pour avoir un intérêt dans la pratique clinique quotidienne.

La zone de jonction : zone de tous les dangers

La plupart des lésions malpighiennes intra-épithéliales et d'adénocarcinome in situ débutent en regard de la zone de jonction pavimento-cylindrique (28). L'idée initiale, qui est peut-être encore valable, était que cette zone de transition entre un épithélium stratifié (malpighien de l'exocol) et unistratifié (glandulaire de l'endocol) facilitait mécaniquement l'accès du HPV aux cellules basales de l'épithélium malpighien exocervical, éventuellement à la faveur d'un traumatisme local ou de lésions inflammatoires jonctionnelles.

En 2012 a été décrite une population cellulaire épithéliale, peu voire pas apparente sur les colorations histologiques standard, située en regard de cette zone de jonction pavimento-cylindrique et représentant en largeur une quarantaine de cellules (29). Leur profil transcriptomique était distinct de celui des cellules adjacentes, malpighiennes exocervicales ou glandulaires endocervicales. En immunohistochimie, certains des marqueurs spécifiques de cette population jonctionnelle ont été validés, comme la kératine 7, AGR2, CD63, MMP7 et GDA, avec une expression limitée aux cellules jonctionnelles, sans marquage dans les cellules endocervicales et exocervicales adjacentes.

De façon intéressante, les lésions malpighiennes de bas grade jonctionnelles (n = 8), de haut grade (n = 48) et les carcinomes épidermoïdes (n = 10) exprimaient ces marqueurs immunohistochimiques jonctionnels (100 % des cas), alors que les lésions de bas garde situées à distance de la zone de jonction (n = 34) ne les exprimaient pas (81 % des cas), même infectées par des HPV carcinogènes. Toutes les lésions d'adénocarcinome in situ ou infiltrant les exprimaient également.

Il apparaît au vu des résultats de cette étude que les infections par les HPV oncogènes seraient plus susceptibles de conduire à des lésions de haut grade et infiltrantes si cette infection touche ces cellules jonctionnelles plutôt que les cellules basales de l'épithélium exocervical.

Pour compléter leur théorie, les auteurs ont également étudié des pièces d'hystérectomie suivant des gestes de conisation et ont montré la complète disparition de cette population jonctionnelle sur ces pièces opératoires, conférant à la conisation une portée à la fois thérapeutique et de prévention secondaire.

D'autres équipes ont pu montrer que la kératine 7 (marqueur jonctionnel) était exprimée de façon diffuse en immunohistochimie dans respectivement 34, 45 et 60 % des lésions de CIN1, CIN2 et CIN3. Associée au suivi lésionnel, la positivité de la kératine 7 dans une lésion de bas grade était significativement associée à un risque accru de progression vers une lésion de haut grade (32 versus 11 % ; p = 0,05) (30). D'autres ont obtenu des résultats similaires (31-33). Cependant, le risque associatif est apparu comme trop faible pour que l'immunomarquage de la kératine 7 soit utilisé comme marqueur prédictif de l'évolution vers des lésions de plus haut grade à l'échelon individuel pour les patientes porteuses d'une lésion de bas garde.

De façon intéressante, une telle population jonctionnelle a été incriminée dans l'histogenèse de l'œsophage de Barrett, précurseur des adénocarcinomes prenant naissance à la jonction œsogastrique (34).

L'apport des études moléculaires à haut débit

En gynécopathologie, les données du projet The Cancer Genome Atlas (TCGA) ont conduit à de grandes modifications de nos concepts biologiques, moléculaires, anatomopathologiques et thérapeutiques, notamment en ce qui concerne les carcinomes de l'endomètre. Dans le cadre des cancers du col, l'apport a été plus modeste, mais a conduit à la mise en exergue de certaines anomalies d'intérêt thérapeutique (35).

L'étude a porté sur 178 carcinomes, essentiellement des carcinomes épidermoïdes (n = 144), mais aussi des adénocarcinomes (n = 31) et 3 carcinomes adéno­squameux. Le taux moyen de mutation, déterminé par séquençage à haut débit, était de 4,04 par mégabase ; en excluant 11 tumeurs classées comme hyper­mutantes (> 600 mutations), ce taux descendait à 2,53 par mégabase. Ce taux est du même ordre de grandeur que celui observé par d'autres équipes (36).

Du point de vue génomique, 14 gènes étaient significativement mutés : PIK3CA (26 %), EP300 (11 %), FBXW7 (11 %), PTEN (8 %), NFE2L2 (7 %), ARID1A (7 %), KRAS (6 %), HLA-B (6 %), MAPK1 (5 %), HLA-A (8 %), SHKBP1 (2 %), ERBB3 (6 %), CASP8 (4 %) et TGFBR2 (3 %). Les 9 premiers étaient déjà connus comme étant mutés dans les carcinomes du col utérin ; les mutations des 5 derniers ont été identifiées pour la première fois dans ces cancers grâce à cette étude. Certaines mutations étaient partagées entre les carcinomes épidermoïdes et les adénocarcinomes, d'autres étant restreintes aux carcinomes épidermoïdes.

Du point de vue cytogénétique, des amplifications focales étaient fréquemment observées, par ordre cytogénétique, en 3q26.31 (TERC, MECOM, 78 %), 7p11.2 (EGFR, 17 %)*, 8q24.21 (MYC, PVT1, 42 %), 9p24.1 (CD274 codant PD-L1, PDCD1LG2 codant PD-L2, 21 %)*, 11q22.1 (YAP1, BIRC2, BIRC3, 17 %), 13q22.1 (KLF5, 18 %)*, 16p13.13 (BCAR4, 20 %)* et 17q12 (ERBB2, 17 %). Concernant les délétions, elles siégeaient préférentiellement en 3p24.1 (TGFBR2, 36 %)*, 4q35.2(FAT1, 36 %), 10q23.31 (PTEN, 31 %), 18q21.2 (SMAD4, 28 %)*. Les altérations marquées d'un astérisque ont été identifiées pour la première fois dans le cadre des carcinomes du col utérin dans cette étude. Les amplifications du locus 9p24.1 pourraient permettre d'identifier des patientes pouvant bénéficier d'une immunothérapie bloquant l'axe PD-1/PD-L1. Enfin, quelques transcrits de fusion ont été identifiés, comme ZC3H7A-BCAR4 (4 patientes). Le gène BCAR4 peut être le siège de gains de copies, de duplication en tandem et de réarrangement ; il code un long ARN non codant impliqué dans la prolifération cellulaire dans le cancer du sein estrogénorésistant en activant la voie HER2/HER3. Des données in vitro suggèrent que le lapatinib, un anti-EGFR/HER2, pourrait constituer une piste thérapeutique dans ces cancers BCAR4(37).

En intégrant ces données, il apparaît que 2 voies moléculaires sont fréquemment altérées dans les carcinomes du col utérin : la voie RTK/PI3K/MAPK (60 % des carcinomes épidermoïdes et 74 % des adénocarcinomes) et la voie suppressive de tumeur TGFβ (41 % des carcinomes épidermoïdes et 26 % des adénocarcinomes). Les altérations fréquentes de la première voie constituent une justification intéressante pour l'utilisation des inhibiteurs d'AKT et de mTOR.

Concernant le HPV, 95 % des tumeurs étaient positives, et 83 % de celles-ci présentaient une intégration du génome viral dans le génome cellulaire selon la méthode expérimentale utilisée par les auteurs. L'intégration se faisait sur n'importe quel chromosome et s'accompagnait significativement d'un gain de copie et d'une expression transcriptionnelle accrue du locus cellulaire affecté.

Immunité et angiogenèse comme cibles thérapeutiques

Le bévacizumab, un antiangiogénique, a obtenu l'AMM pour le traitement en première ligne des cancers du col utérin localement avancés. Parmi les raisons d'ordre biologique figure la capacité de la protéine virale E7 à induire, directement ou non, l'expression du VEGF (38). Il a été montré que la survie était significativement inférieure chez les patientes ayant une microvascularisation intra­tumorale dense (39), et l'immunomarquage CD31 (marqueur endothélial) constitue un facteur prédictif indépendant de la survie globale et sans progression (40). L'étude GOG 240 a permis l'enregistrement de cette molécule, avec une survie globale médiane de 16,8 mois dans le bras chimiothérapie + bévacizumab contre 13,3 mois dans le bras chimiothérapie seule (HR = 0,77 ; IC95 : 0,62-0,95 ; p = 0,0068) [41].

Les arguments en faveur de l'utilisation de thérapeutiques visant à stimuler la réponse immune antitumorale dans le cadre des cancers du col utérin ne manquent pas : leur association quasi constante à un élément étranger, le HPV, une charge mutationnelle modérément élevée à l'origine de néoantigènes, avec certaines tumeurs classées comme hypermutantes, la capacité du virus à inhiber la réponse immune, des amplifications du gène codant PD-L1, etc. De nombreuses stratégies ont été testées : vaccins thérapeutiques, inhibiteurs des points de contrôle immunitaires et thérapies cellulaires par transfert adoptif (pour une revue, voir Orbegoso C et al. et Minion LE et al. [42, 43]). Concernant les vaccins thérapeutiques, ils sont soit à vecteur vivant, soit à base de peptides viraux, soit à base de cellules dendritiques. Actuellement, l'axalimogène filolisbac (ADXS11-001) est celui dont le développement est le plus avancé et qui a montré le plus de résultats encourageants. Il s'agit d'un vaccin vivant atténué constitué de la bactérie Listeria monocytogenes permettant l'expression de la protéine virale E7 du HPV-16. Un essai de phase II non comparatif portant sur 50 patientes avec une maladie métastatique (GOG-0265) a montré une survie à 1 an de 38 % et une réponse complète durable chez 1 patiente (2 %) [44]. Un autre essai de phase II, qui portait sur 109 patientes, a montré un taux de réponse de 11 % et une survie à 1 an de 35 % (45).

Concernant les inhibiteurs des points de contrôle immunitaires, des études de phase I, I/II et II ont montré, dans des cas de maladies avancées, des taux de réponse de 17 %, pour le pembrolizumab (46), et de 26,3 %, pour le nivolumab (47). L'ipilimumab, un anti-CTLA4, a été testé comme traitement séquentiel dans un essai de phase I non comparatif chez des patientes ayant une maladie métastatique ganglionnaire contrôlée par radiochimiothérapie. La survie sans maladie à 1 an a été de 74 %. L'ipilimumab ne modifiait pas le nombre de lymphocytes T CD4+ et CD8+ intratumoraux, mais la radiochimio­thérapie augmentait l'expression de PD-1 (48).

De nombreux autres essais sont en cours et testent ces différentes drogues (et d'autres) à des stades de maladie et à des lignes de traitement plus précoces, en phases I à III.

Selon ces données préliminaires issues d'études de phases précoces, il apparaît que les différentes immuno­thérapies ne sont efficaces que dans certains sous-groupes de patientes. Il semble que le statut PD-L1 de la tumeur ne constitue pas un marqueur fiable (49). Son évaluation par immunohistochimie a montré que, dans le col utérin, une expression diffuse de PD-L1 était cependant associée à de moins bonnes survie spécifique et survie sans maladie (50).

Le futur des immunothérapies semble passer, d'une part, par l'identification de biomarqueurs fiables pour prédire l'efficacité thérapeutique de ces molécules et, d'autre part, par des essais les associant à la radiochimiothérapie. En effet, la radiochimiothérapie comporte des effets abscopaux, notamment parce qu'elle favorise le relargage antigénique tumoral qui stimule la réponse immune antitumorale (51) et améliorerait les effets de l'immunothérapie.

HPV et voies de réparation des dommages de l'ADN

Les HPV modulent l'activation de différentes voies de réparation des lésions de l'ADN afin de favoriser leur réplication et la complétion de leur cycle productif (pour une revue, voir Spriggs CC et al. [52]). Par exemple, la voie ATM (Ataxia Telangiectasia Mutated) est constitutivement activée dans les cellules infectées par un HPV à haut risque, mécanisme impliquant les protéines E7 et, dans une moindre mesure, E1. La voie ATM est physio­logiquement impliquée dans la reconnaissance et la réparation des cassures double brin de l'ADN avec, en aval, les protéines BRCA et celles de l'anémie de Fanconi (réparation par recombinaison homologue) et la protéine DNA-PK (réparation par jonction des extrémités [non-homologous end joining]). La voie semble surtout impliquée dans l'amplification du génome viral dans les cellules en cours de différenciation (53).

La voie ATR est activée en réponse à de nombreuses lésions de l'ADN, parmi lesquelles une accumulation d'adduits de l'ADN et le blocage des fourches de réplication. Les effecteurs de la voie sont en partie partagés avec ceux de la voie ATM, comme les protéines de l'anémie de Fanconi. Dans le cadre des infections par le HPV, la voie est activée, en partie de façon dépendante d'E1, et semble être requise pour le maintien des fourches réplicatives.

De façon intéressante, l'ADN du HPV est présent dans 80 % des carcinomes épidermoïdes de différents sites chez les patients porteurs d'une anémie de Fanconi (contre 36 % dans la population témoin) [54]. E7 est suffisante pour activer la voie de l'anémie de Fanconi (55). La perte de FANCD2, comme chez les patients porteurs d'une anémie de Fanconi, stimule l'amplification génomique virale dans les cellules différenciées (56) mais conduit à une diminution du maintien du génome viral sous une forme épisomale dans les cellules non différenciées (57) ; ce dernier fait pourrait conduire à un risque accru d'intégration virale, tout en favorisant l'apparition d'une instabilité chromosomique (55).

On ne sait pas si l'activation des voies ATM et ATR par le virus et le recrutement des effecteurs sur les fourches réplicatives virales sont susceptibles d'affecter l'intégrité du génome cellulaire et de conduire à une instabilité chromosomique protumorale. Les inhibiteurs d'ATM et d'ATR pourraient constituer des pistes thérapeutiques pour le traitement de l'infection par le HPV, mais pourraient conduire à un risque accru d'intégration virale (52). Dans le contexte du cancer du col utérin, les approches thérapeutiques sur le modèle de la létalité synthétique ne sont que spéculatives.

Prédisposition génétique

Il semble qu'il existe une certaine agrégation familiale pour le cancer du col utérin. Des registres suédois ont permis d'attribuer à l'hérédité 27 % du risque de développer un cancer utérin (58). Le modèle conceptuel repose sur le fait que l'infection par le HPV en elle-même ne suffit pas à induire un cancer du col utérin (la grande majorité des patientes infectées n'en développent pas au cours de leur vie), ce qui implique que des facteurs liés à l'hôte sont nécessaires pour permettre aux mécanismes de carcino­genèse de prendre place. Des variations nucléotidiques sur certains gènes de susceptibilité pourraient avoir un certain impact sur le risque de développer un carcinome du col utérin à la suite d'une infection par le HPV. La littérature sur le sujet est abondante, mais sa teneur est très variable d'une étude à l'autre, en raison notamment de biais méthodologiques et de technologies d'analyse différentes. Il n'en demeure pas moins que certaines variations alléliques sont observées de façon récurrente dans plusieurs études, notamment et de façon non surprenante, sur des gènes impliqués dans la réponse immunitaire, en particulier HLA (pour une revue, voir Bahrami A et al. [59]).

Les carcinomes épidermoïdes du col non liés au HPV

Parents pauvres des cancers du col utérin, ceux qui ne sont pas liés au HPV constituent un groupe hétérogène de tumeurs. Certains sous-types histologiques d'adéno­carcinomes sont connus pour ne pas être statistiquement associés à une infection par le HPV, comme les adénocarcinomes à cellules claires ou à différenciation gastrique (2). Une faible part (5-10 %) des carcinomes épidermoïdes ne semblent pas liés au HPV. Certains auteurs considèrent néanmoins que cette part est surévaluée, en raison notamment de problèmes méthodologiques concernant la mise en évidence de l'infection par le HPV dans les tumeurs (60). Une étude s'est penchée sur la rétro-analyse des cas HPV− issus de la cohorte du TCGA (61). Cinquante pour cent étaient des carcinomes épidermoïdes. Ces tumeurs apparaissaient chez des patientes plus âgées (âge médian : 54 versus 45 ans)et étaient associées à une moins bonne survie globale (médiane : 715 versus 3 046 jours). Du point de vue transcriptionnel, ces tumeurs HPV− présentaient une activation préférentielle des voies Wnt/β-caténine et Sonic Hedgehog, contrastant avec l'activation préférentielle d'E2F et de la voie AKT/MTOR dans les carcinomes HPV+.

Conclusion

Le carcinome épidermoïde du col utérin est presque toujours associé à une infection par le HPV et suit une histogenèse multiétape. Les protéines E6 et E7 sont les fers de lance du phénotype prolifératif lésionnel permettant la levée du double verrou P53/RB. Parmi les thérapeutiques ciblées, les antiangiogéniques ont fait la preuve de leur efficacité, et les immuno­thérapies au sens large, dont l'intérêt thérapeutique est étayé par des arguments biologiques très forts, sont actuellement testées dans de nombreux essais thérapeutiques. Les approches à haut débit suggèrent que la voie RTK/PI3K/MAPK, altérée dans environ 60 % des cas, constituerait également une opportunité thérapeutique.■


FIGURES

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Liens d'interêts

P.A. Just déclare ne pas avoir de liens d’intérêts.

auteur
Dr Pierre-Alexandre JUST

Médecin
Anatomie et cytologie pathologiques
Hôpital Cochin, Paris
France
Contributions et liens d'intérêts

centre(s) d’intérêt
Onco-théranostic,
Gynécologie et obstétrique,
Oncologie gynécologie
Mots-clés